Прогноз чувствительности пациентов с колоректальным раком к химиотерапии по схеме FOLFOX/XELOX на основании индекса отношения нейтрофилов к лимфоцитам

© И.А. Богомолова, Д.Р. Долгова, И.О. Колодий, И.И. Антонеева, 2023

УДК 616.34/.35-006.6-079.89

И.А. Богомолова^1,2, Д.Р. Долгова¹, И.О. Колодий¹, И.И. Антонеева^1,3

¹ФГБОУ ВО «Ульяновский государственный университет», г. Ульяновск

²ФГБУ «Федеральный научно-клинический центр медицинской радиологии и онкологии» ФМБА России, г. Димитровград

³ГУЗ «Областной клинический онкологический диспансер», г. Ульяновск

Богомолова Ирина Александровна ― ассистент кафедры физиологии и патофизиологии Института медицины, экологии и физической культуры ФГБОУ ВО «Ульяновский государственный университет», заведующая химиотерапевтическим отделением ФГБУ «Федеральный научно-клинический центр медицинской радиологии и онкологии» ФМБА России

433507, г. Димитровград, ул. Курчатова, д. 5В, e-mail: 73bogomolova@gmail.com, ORCID ID: 0000-0003-3331-8632

Реферат. Химиотерапия (ХТ) является важным компонентом лечения больных колоректальным раком (КРР). На сегодня отсутствуют биомаркеры раннего прогнозирования химиорезистентности для этих больных.

Цель исследования ― оценить прогностическую значимость индекса нейтрофильно-лимфоцитарного отношения (NLR) в опухолевой ткани пациентов с КРР.

Материал и методы исследования. Для ретроспективного анализа показатель NLR оценивали в интраоперационно полученном материале 26 пациентов с верифицированным раком толстого кишечника до проведения специального лечения. По времени от окончания АХТ по схеме FOLFOX/XELOX до прогрессирования или при получении паллиативной ХТ были выделены группы платиночувствительных, платинорезистентных и платинорефрактерных пациентов.

Результаты. На всех стадиях КРР показатели NLR значимо выше таковых в ткани на линии резекции. Индекс NLR значимо не различается в зависимости от возраста пациента и дифференцировки опухоли. Риск возникновения рецидива у пациентов с КРР после адъювантной и паллиативной ХТ по схеме FOLFOX/XELOX при NLR более 1 возрастает в 2,56 раза.

Заключение. Таким образом, определение индекса NLR может быть использовано для оценки прогноза чувствительности пациентов с колоректальным раком к химиотерапии по схеме FOLFOX/XELOX. Данный показатель может стать дополнительным критерием стратификации пациентов по риску прогрессирования.

Ключевые слова: колоректальный рак, химиорезистентность, нейтрофильно-лимфоцитарное отношение.

Введение

Злокачественные заболевания кишечника (КРР) ― одна из наиболее распространенных локализаций опухолей в мире. Ежегодно, по данным ВОЗ, диагностируется более 600 тысяч смертей от КРР [1]. Уровень заболеваемости зависит от пола, возраста, образа жизни и характера питания. Выявление и лечение опухолей на начальных стадиях заболевания, эффективность скрининговых мероприятий способствует снижению смертности даже на фоне нарастания заболеваемости [2]. Опухоли кишечника возникают преимущественно в зрелом возрасте, несмотря на активную тенденцию к омоложению [3]. Химиотерапия (ХТ) является важным компонентом комбинированного лечения больных, перенесших операцию. Задачами адъювантной и паллиативной ХТ являются увеличение продолжительности безрецидивной выживаемости, уменьшение частоты развития рецидивов болезни и увеличение продолжительности жизни больных (при IV стадии заболевания). Для осуществления адъювантной ХТ используют противоопухолевые агенты, в частности, оксалиплатин. Это третье поколение производных платины, которое используется в комбинации с фторпиримидинами [4]. Развитие химиорезистентности опухоли к противоопухолевым препаратам является одной из основных проблем в онкологии. Решить проблему устойчивости к препаратам пытались путем комбинирования препаратов с перекрестным механизмом действия. Но достаточно быстро эффективность этой методики стала снижаться.

На сегодня не существует биомаркеров раннего прогнозирования химиорезистентности для пациентов с КРР. В текущей клинической практике полагаются на периодический мониторинг уровней РЭА, СА 19/9 в сыворотке крови, результаты инструментальных методов исследования. Предлагаются также РНК и белки в качестве потенциальных биомаркеров из-за их аберрантной экспрессии в тканях и клетках КРР [5]. По некоторым данным, уровень экспрессии ряда генов, в частности, гена OPRT, ERCC1 связан с химиорезистентностью [6]. Отношение нейтрофилов (Нф) к лимфоцитам (Лф) вначале использовали для оценки системного воспаления [7]. Авторы исходили из того, что Нф способствуют воспалению, секретируя провоспалительные цитокины и протеолитические ферменты. А количество Лф в кровотоке при прогрессировании заболевания снижается в результате их перераспределения и апоптоза [8, 9]. На сегодня показатель нейтрофильно-лимфоцитарного отношения (neutrophil-to-lymphocyte ratio (NLR) в крови используют как системный воспалительный индекс, имеющий прогностическую ценность у пациентов с гепатоцеллюлярным раком [10], с раком желудка [11], у пациентов с колоректальным раком [12]. Ключевая роль в формировании противоопухолевого иммунитета отводится клеткам, инфильтрирующим опухоль [13]. Различные субпопуляции этих клеток, продукты их синтеза, пути взаимодействия определяют активацию как путей противоопухолевой защиты, так и прогрессирования заболевания.

Цель исследования ― оценить прогностическую значимость индекса NLR в опухолевой ткани пациентов с КРР.

 Материал и методы исследования

Для ретроспективного анализа с 2017 по 2021 гг. показатель NLR оценивали у 26 пациентов с верифицированным раком толстого кишечника, подтвержденного гистологическим исследованием биоптата опухоли до проведения специального лечения. Работа выполнена на базе ГУЗ «Областной клинический онкологический диспансер» г. Ульяновска и Научно-исследовательском медико-биологическом центре НИТИ им. С.П. Капицы ФГБОУ ВО «Ульяновский государственный университет». Стратификация пациентов, включенных в исследование, представлена в таблице 1.

Таблица 1. Характеристика больных с КРР, включенных в исследование

Table 1. Characteristics of patients with CRC included in the study

Показатель	Количество больных (n=26)	Показатель в %
Пол: – мужской – женский	11 15	42,3 57,7
Возраст (лет): – 35-59 – 60-68	16 10	61,5 38,5
Стадия заболевания: – II – III – IV	4 10 12	15,4 38,5 46,1
Оценка метастатического поражения регионарных лимфоузлов (N) (II-III/IV стадии): – N0 – N1 – N2	6 (5/1) 14 (8/6) 6 (1/5)	23,1 (35,7/8,3) 53,8 (57,1/50) 23,1 (7,2/41,7)
Локализация опухоли: *Ободочная кишка: – Слепая кишка – Сигмовидная кишка – Восходящая ободочная кишка – Селезеночный изгиб ободочной кишки – Поперечно-ободочная кишка – Печеночный изгиб ободочной кишки – Нисходящая ободочная кишка *Ректосигмоидный отдел *Прямая кишка	16 2 7 1 3 2 0 1 2 8	61,5 7,7 26,9 3,8 11,5 7,8 0 3,8 7,7 30,8
Степень дифференцировки: – низкодифференцированная – умереннодифференцированная – высокодифференцированная	2 14 10	7,7 53,8 38,5
Расположение опухоли (сторона): – левосторонняя – правосторонняя	22 4	84,6 15,4
Наличие мутаций EGFR-сигнального пути (nRAS, kRAS, BRAF): – Есть – Нет	16 11	61,5 38,5
Наследственность: – Отягощена – Не отягощена	3 23	11,5 88,5
Оценка распространенности первичной опухоли (II-III/IV стадии): – Т1 – Т2 – Т3 – Т4	1 (1/0) 1 (1/0) 17 (10/7) 7 (2/5)	3,8 (7,1/0) 3,8 (7,1/0) 65,4 (71,5/58,3) 27,0 (14,3/41,7)
Прогрессирование при II-III стадии заболевания: – прогрессирование – без рецидива и мтс	4 10	28,6 71,4
Уровень маркера РЭА до начала лечения: – норма (менее 5 нг/мл) – повышена	14 8	63,6 36,4
Уровень маркера СА 19/9 до начала лечения: – норма (до 35 ед/мл) – повышена	17 4	81 19
MSI (микросателлитная нестабильность): – MSS – MSI-H	24 2	92,3 7,7

Всем пациентам c II-III стадией было выполнено радикальное оперативное лечение (R0) с лимфодиссекцией в объеме D3. Наличие симптомной первичной опухоли у пациентов с IV стадией заболевания потребовало ее хирургического удаления с лимфодиссекцией в объеме D3. Признаков острой кишечной непроходимости/перфорации/перитонита на момент операции не было. После оперативного лечения всем пациентам был выполнен рентгенологический контроль (мультиспиральная компьютерная томография органов грудной клетки, брюшной полости, малого таза с внутривенным контрастированием).

Микроскопическое морфологическое исследование полученного операционного материала проводилось в соответствии с международной гистологической классификацией опухолей толстой кишки ВОЗ. Во всех образцах в линии резекции не было обнаружено опухолевых клеток, в виду этого данные участки толстого кишечника были приняты за «условную норму». Для оценки индекса NLR на препарате исследовалось 5 полей зрения, на каждом из которых подсчитывалось количество Нф и Лф (суммарная площадь 5-ти полей равнялась 0,165 мм²). Индекс NLR определялся как отношение суммы Нф с 5-ти полей зрения к сумме Лф с 5-ти полей зрения.

Согласно клиническим рекомендациям всем пациентам через 4-6 недель после операции начинали ХТ по схеме 5-фторпиримидины+оксалиплатин (FOLFOX/XELOX). Оценку эффективности лечения проводили каждые 2 месяца (4 курса FOLFOX / 2 курса XELOX), а также после завершения всех курсов ХТ. План обследования включал: общеклинический и биохимический анализ крови, общий анализ мочи, анализ крови на РЭА, СА 19/9, лучевые методы (ультразвуковое исследование органов брюшной полости, забрюшинного пространства, рентгенография органов грудной клетки), эндоскопические методы (фиброколоноскопия по показаниям). При сомнительных результатах стандартных методов обследования выполнялась мультиспиральная компьютерная томография или магнитно-резонансная томография органов грудной клетки, брюшной полости, малого таза с внутривенным контрастированием.

При выявлении рецидива или прогрессирования заболевания лечение по данным схемам прекращалось.

По времени возникновения прогрессирования заболевания все пациенты были разделены на группы:

― платиночувствительные ― длительность бесплатинового интервала от окончания ХТ до прогрессирования более 6 мес.;

― платинорезистентные ― длительность бесплатинового интервала от окончания ХТ до прогрессирования менее 6 мес.;

― платинорефрактерные ― прогрессирование процесса во время ХТ или в течение 1 мес. после ее завершения.

Статистическая обработка материала проведена при помощи лицензионного пакета программ. Для статистической обработки использовались программы Statistica 13.5.0 (TIBCO Software Inc).

На проведение исследования получено разрешение этического комитета ФГБОУ ВО «Ульяновский государственный университет» Института медицины, экологии и физической культуры Министерства образования и науки Российской Федерации от 15.03.2017 г. протокол №3. От всех пациентов, включенных в исследование, было получено письменное добровольное информированное согласие на участие в исследовании, соответствующее принципам, изложенным в Хельсинкской декларации (2013).

Совокупности количественных показателей, распределение которых отличалось от нормального, описывались при помощи значений медианы (Me) и нижнего и верхнего квартилей (Q1-Q3).

Для сравнения независимых совокупностей в случаях отсутствия признаков нормального распределения данных использовался U-критерий Манна ― Уитни. При сравнении нескольких выборок количественных данных, имеющих распределение, отличное от нормального, использовался критерий Краскела ― Уоллиса, являющийся непараметрической альтернативой однофакторного дисперсионного анализа. Для оценки корреляции между ранговыми и количественными переменными использовался непараметрический коэффициент корреляции Спирмена.

Предварительный статистический анализ случаев рецидива/прогрессирования опухоли включал в себя анализ кривых выживаемости без прогрессирования по методу Каплана ― Майера. Различия между группами во всех случаях считались статистически значимыми при p <0,05.

 Полученные результаты

В результате проведенных исследований получены показатели NLR в опухолевой ткани пациентов с КРР (рис. 1, 2). В таблице 2 представлены эти показатели на разных стадиях заболевания.

Таблица 2. Показатели нейтрофил-лимфоцитарного индекса в опухолевой ткани и в линии резекции больных колоректальным раком

Table 2. Indicators of the neutrophil-lymphocytic index in tumor tissue and in the resection line of patients with colorectal cancer

Показатель	Категории	NLR			p
		Me	Q1 – Q3	n
Стадия КРР	II	1,106	0,663 – 1,198	4	PII-III=0,035 PIV–III=0,030
	III	0,462	0,194 – 0,787	12
	IV	1,124	0,667 – 1,502	13
Группа сравнения	Линия резекции	0,15	0,12 – 0,31	15	PII=0,003 PIII=0,032 PIV=0,001

Как следует из таблицы 2, показатели NLR на всех стадиях КРР значимо отличаются от таковых в ткани линии резекции. Также обращает на себя внимание достоверное и резкое снижение NLR на III стадии патологического процесса.

На представленных микрофотографиях приведены изученные препараты линии резекции (рис. 1) и аденокарциномы толстого кишечника (рис. 2-4) с разным уровнем NLR.

Рис. 1. Линия резекции. Низкий NLR (0,19). Увеличение х100, х400. В поле зрения представлен участок подслизистой основы и часть слизистой оболочки толстой кишки без патологических изменений. В подслизистой основе преимущественно периваскулярно встречаются единичные нейтрофилы, лимфоциты и плазматические клетки

Fig. 1. Resection line. Low NLR (0,19). Zoom x100, x400. A portion of the submucosal base and part of the colon mucosa without pathological changes are presented in the field of view. Single neutrophils, lymphocytes and plasma cells mainly occur perivascularly in the submucosal base

На представленной микрофотографии (рис. 2) наблюдается частично и полностью некротизированные комплексы атипичных клеток с полиморфными гиперхромными ядрами. В паренхиме опухоли выраженная диффузная инфильтрация сегментоядерными нейтрофилами. В строме наблюдается преимущественно лимфоцитарная инфильтрация.

Рис. 2. Высокодифференцированная аденокарцинома (С.18.2, IV стадия), рецидив в течение 6 месяцев после завершения ХТ. Высокий НЛИ (2,85)

Fig. 2. Highly differentiated adenocarcinoma (C.18.2, stage IV), relapse within 6 months after completion of CT. High NLI (2,85)

Представлен комплекс атипичных клеток в состоянии частичной дистрофии (рис. 3). Строма в состоянии дистрофии и частичного некроза, значительно диффузно инфильтрирована лимфоцитами преимущественно на границе с атипичными клетками. Встречаются единичные плазматические клетки и нейтрофилы.

Рис. 3. Умеренно дифференцированная аденокарцинома толстого кишечника (С.18.7, III стадия, безрецидивный период ― 15 месяцев). Низкий НЛИ 0,33 (<1)

Fig. 3. Moderately differentiated adenocarcinoma of the large intestine (C.18.7, stage III, relapse free period ― 15 months). Low NLI 0,33 (<1)

Представлены отдельные комплексы атипичных клеток с гиперхромными ядрами в состоянии частичной дистрофии (рис. 4). В строме наблюдается незначительная диффузная инфильтрация лимфоцитами участков, граничащих с комплексами атипичных клеток.

Рис. 4. Умеренно дифференцированная аденокарцинома толстого кишечника (С.20, IV стадия, безрецидивный период ― 13 месяцев). Низкий НЛИ 0,28 (<1)

Fig. 4. Moderately differentiated adenocarcinoma of the large intestine (C.20, stage IV, relapse free period ― 13 months). Low NLI 0,28 (<1)

Результаты оценки NLR в зависимости от степени дифференцировки опухоли (p=0,498), пола пациента (р=0,815) и возраста (р=0,547) показали отсутствие статистически значимых различий.

Таблица 3. Показатели нейтрофил-лимфоцитарного индекса в опухолевой ткани больных колоректальным раком, в зависимости от времени развития прогрессирования и рецидива

Table 3. Indicators of the neutrophil-lymphocytic index in the tumor tissue of patients with colorectal cancer, depending on the time of progression and relapse

Показатель	Категории	NLR			p
		Me	Q1 – Q3	n
Группа пациентов по чувствительности к ХТ	Без рецидива и прогрессирования	0,490	0,086 – 1,006	8	0,042* pрецидив в теч. 12 месяцев – без рецидива = 0,048
	Рецидив/прогрессирование в течение 12 месяцев	1,785	1,120 – 2,956	11
	Рецидив/прогрессирование после 12 месяцев от ХТ	0,563	0,150 – 1,358	8

 Обсуждение

Оценка роли иммунной системы представляет интерес в контроле роста опухоли и в прогнозе заболевания. Ключевая роль в формировании противоопухолевого иммунитета отводится клеткам, инфильтрирующим опухоль [14, 15]. Отношение Нф к Лф в циркулирующей крови используют сегодня как системный воспалительный индекс. Показана его прогностическая значимость при ряде солидных злокачественных опухолей, в том числе и при КРР. Так, предоперационное соотношение NLR в циркулирующей крови предсказывает общую выживаемость, но не предсказывает рецидив после резекции КРР [16]. Нами установлено, что при сравнении групп пациентов КРР с разным ответом на стандартную химиотерапию по схеме FOLFOX/XELOX имеет место следующая тенденция: в группе пациентов с рецидивом или прогрессированием в течение 12 месяцев НЛИ достоверно выше, чем в группах пациентов без рецидива/прогрессирования в течение наблюдаемого периода (более 3 лет) и позднего рецидива (табл. 3).

Эти данные согласуются с результатами анализа безрецидивной выживаемости по методу Каплан ― Майера в зависимости от выраженности НЛИ. Значение более 1 было выбрано как дифференцировочный уровень, демонстрирующий преобладание Нф над Лф в опухолевой ткани КРР (рис. 5).

Рис. 5. Безрецидивная выживаемость по методу Каплан ― Майера у пациентов с II-IVстадией колоректального рака после химиотерапии по схеме FOLFOX/XELOX

Fig. 5. Kaplan―Mayer relapse-free survival in patients with stage II-IV colorectal cancer after FOLFOX/XELOX chemotherapy

У пациентов КРР с НЛИ выше 1 (то есть в препарате опухолевой ткани преобладает Нф инфильтрация против Лф) медиана безрецидивного периода составила 212 дней, что достоверно ниже, чем у пациентов с НЛИ менее 1 ― 730 дней (log-rank критерий р=0,010) (рис. 5). Коэффициент риска наступления события (HR) ― 2,65. То есть риск возникновения рецидива/прогрессирования после ХТ у пациентов с КРР при НЛИ более 1 возрастает в 2,56 раза.

Полученные результаты позволяют предполагать, что вторичная инфильтрация НФ опухоли создает микроокружение для дальнейшего метастазирования в течение 12 месяцев после окончания химиотерапии по схеме FOLFOX/XELOX.

 Заключение

Таким образом, определение индекса NLR может быть иcпользовано для оценки прогноза чувствительности пациентов с колоректальным раком к стандартной ХТ по схеме FOLFOX/XELOX. Данный показатель может стать дополнительным критерием стратификации пациентов по риску прогрессирования при проведении химиотерапии.

Исследование не имело источников финансирования.

Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов.

Литература

1. Wen J., Min X., Shen M., et al. ACLY facilitates colon cancer cell metastasis by CTNNB1 // Exp. Clin. Cancer Res. ― 2019, Sep 12. ― 38 (1). ― P. 401.
2. Global Burden of Disease Cancer Collaboration, Fitzmaurice C., Akinyemiju T.F., Al Lami F.H., et al. Global, Regional, and National Cancer Incidence, Mortality, Years of Life Lost, Years Lived With Disability, and Disability-Adjusted Life-Years for 29 Cancer Groups, 1990 to 2016: A Systematic Analysis for the Global Burden of Disease Study // JAMA Oncol. ― 2018, Nov 1. ― 4 (11). ― P. 1553-1568.
3. Siegel R.L., Miller K.D., Fuchs H.E., Jemal A. Cancer Statistics, 2021 // CA Cancer J. Clin. ― 2021, Jan. ― 71 (1). ― P. 7-33.
4. André T., Boni C., Mounedji-Boudiaf L., et al.; Multicenter International Study of Oxaliplatin/5-Fluorouracil/Leucovorin in the Adjuvant Treatment of Colon Cancer (MOSAIC) Investigators. Oxaliplatin, fluorouracil, and leucovorin as adjuvant treatment for colon cancer // Engl. J. Med. ― 2004, Jun 3. ― 350 (23). ― P. 2343-51.
5. Hou W., Yi C., Zhu H. Predictive biomarkers of colon cancer immunotherapy: Present and future // Front Immunol. ― 2022, Nov 22. ― ― P. 1032314.
6. Смолякова Р.М. Прогностическая значимость оценки лекарственной чувствительности при колоректальном раке // Журнал Белорусского государственного университета. Экология. ― 2019. ― 4. ― С. 101-108.
7. Zahorec R. Ratio of neutrophil to lymphocyte counts ― rapid and simple parameter of systemic inflammation and stress in critically ill // Lek Listy. ― 2001. ― 102 (1). ― P. 5-14.
8. Mortaz E., Alipoor S.D., Adcock I.M., et al. Update on Neutrophil Function in Severe Inflammation // Immunol. ― 2018, Oct 2. ― 9. ― P. 2171.
9. Geddes K., Magalhães J.G., Girardin S.E. Unleashing the therapeutic potential of NOD-like receptors // Rev. Drug Discov. ― 2009, Jun. ― 8 (6). ― P. 465-79.
10. Gunaldi M., Goksu S., Erdem D., et al. Prognostic impact of platelet/lymphocyte and neutrophil/lymphocyte ratios in patients with gastric cancer: a multicenter study // J. Clin. Exp. Med. ― 2015, Apr 15. ― 8 (4). ― P. 5937-42.
11. Хакимова Г.Г., Заботина Т.Н., Трякин А.А., и др. Анализ системного иммунитета и воспаления в прогнозе аденокарциномы желудка // Успехи молекулярной онкологии. ― ― 7 (1). ― С. 38-46.
12. Панкратова Ю.С., Карпухин О.Ю. Индекс отношения нейтрофилов к лимфоцитам как показатель тяжести воспалительных осложнений // Поволжский онкологический вестник. ― ― 13 (2). ― С. 21-27.
13. Бережная Н.М. Взаимодействие клеток системы иммунитета с другими компонентами микроокружения // Онкология. ― ― 1 (2). ― С. 86-93.
14. Coussens L.M., Werb Z.Inflammation and cancer // ― 2002, Dec 19-26. ― 420 (6917). ― P. 860-7.
15. Takenaka Y., Oya R., Kitamiura T., et al.Platelet count and platelet-lymphocyte ratio as prognostic markers for head and neck squamous cell carcinoma: Meta-analysis // Head Neck. ― 2018, Dec. ― 40 (12). ― P. 2714-2723.
16. Jankova L., Dent O.F., Chan C., et al.Preoperative neutrophil/lymphocyte ratio predicts overall survival but does not predict recurrence or cancer-specific survival after curative resection of node-positive colorectal cancer // BMC Cancer. ― 2013, Oct 1. ― ― P. 442.