美国德克萨斯大学 MD 安德森癌症中心(The University of Texas MD Anderson Cancer Center)的研究人员 Wenli Dong 等人在《Scientific Reports》期刊上发表了题为 “Reassessing estrogen receptor expression thresholds for breast cancer prognosis in HER2-negative patients using shape restricted modeling” 的论文。这篇论文对于乳腺癌的研究及临床治疗具有重要意义,为雌激素受体(Estrogen Receptor,ER)表达阈值的确定提供了新的思路,有助于优化内分泌治疗方案,进而改善 HER2 阴性乳腺癌患者的预后。
长期以来,雌激素受体(ER)和孕激素受体(PR,Progesterone Receptor)的理想临界值一直是乳腺癌内分泌治疗疗效判定的争议焦点。在 2010 年之前,ER 和 PR 阳性的判定标准是表达水平达到 10% 。然而在 2010 年,美国临床肿瘤学会 / 美国病理学家学会(ASCO/CAP,American Society of Clinical Oncology/College of American Pathologists)发布了更新指南,将 ER 和 PR 表达水平低于 1% 定义为阴性。但此前有研究表明,对于 HER2 阴性乳腺癌患者,10% 的 ER 表达水平才是预测新辅助化疗病理完全缓解(pCR,pathological complete response)、复发或死亡时间的理想阈值。那些 ER 表达低于 1% 以及在 1 - 10% 之间的患者,短期临床结局相似,只有 ER 表达大于 10% 的患者才能从辅助激素治疗中获得生存益处。
此外,另一项涉及 9639 名原发性乳腺癌患者的研究显示,无论 HER2 状态如何,ER 表达在 1 - 9% 的患者与 ER 表达低于 1% 的患者,无复发生存率(RFS,Recurrence-Free Survival)相近,且均显著差于 ER 表达大于等于 10% 的患者。这一系列研究都暗示,10% 的 ER 表达可能是比 1% 更合适的预测和预后指标。
尽管如此,目前对于 ER 表达在 1 - 10% 的乳腺癌患者接受内分泌治疗的益处,相关数据仍然有限,理想的临界值也存在疑问。而且,将 ER 表达作为连续变量而非简单的分类变量(阳性或阴性)进行评估,能够保留更多信息,更全面地评估其对长期临床结局的影响。但传统的 Cox 模型在将 ER 表达作为连续变量分析时,要求风险比(HR,Hazard Ratio)在时间上保持恒定,然而 HER2 阴性患者的连续 ER 表达数据并不满足这一假设。因此,为了更准确地评估 ER 表达对生存结局的临床影响,研究人员提出了形状受限的 Cox 回归模型(shape-restricted Cox regression model)。
研究方法
研究人员回顾性地审查了 MD 安德森癌症中心乳腺医学肿瘤管理系统数据库,筛选出 1982 年 6 月至 2013 年 6 月期间新诊断为 II 期或 III 期 HER2 阴性原发性浸润性乳腺癌的患者。这些患者接受了新辅助化疗,随后进行了确定性手术,且已知 ER 和 PR 表达水平为连续变量。排除那些未接受新辅助化疗、未进行根治性手术或接受新辅助内分泌治疗的患者。
研究关注的临床结局包括复发或死亡时间(TTR,Time to Recurrence or Death)和总生存期(OS,Overall Survival)。TTR 指从手术到乳腺癌复发或死亡的时间,以先发生者为准;OS 指从手术到任何原因导致死亡的时间,随访结束时仍存活的患者被视为删失数据。
数据分析使用了标准 Cox 回归模型和形状受限的 Cox 回归模型,后者对 ER 表达设置了非递增约束。在多变量 Cox 回归模型中,采用向后变量选择法,将 p 值小于等于 0.05 作为纳入标准。通过标准 Cox 模型检验连续 ER 表达的比例风险(PH,Proportional Hazards)假设。使用 Kaplan-Meier 曲线绘制不同 ER 表达水平(span data-custom-copy-text="\(0≤ER1\%\)" ,span data-custom-copy-text="\(1\%≤ER10\%\)" ,span data-custom-copy-text="\(10\%≤ER20\%\)" 和 )的 TTR 和 OS,并用对数秩检验(log-rank test)比较各亚组之间的 TTR 或 OS 差异。形状受限的 Cox 回归模型用于估计连续 ER 表达对 TTR 和 OS 的影响,并确定潜在的临床结局阈值。由于 ER 和 PR 表达高度相关,在多变量模型中仅关注 ER 表达。所有分析使用 SAS 9.4、R 版本 4.2.2 和 S-Plus 8.2 统计软件进行。
研究结果
患者人口统计学和疾病特征
在 3853 名有 ER 和 PR 连续表达数据的新诊断为 II 期或 III 期 HER2 阴性原发性浸润性乳腺癌女性患者中,3055 名符合研究标准纳入分析。患者的中位年龄为 49 岁,51.9% 在诊断时已绝经,62.7% 为白人,15.2% 为黑人,15.8% 为西班牙裔,6.3% 为亚裔或其他族裔。不同 ER 表达水平的患者在年龄、种族、绝经状态、组织学类型、临床分期、核分级、淋巴血管侵犯、辅助化疗、辅助内分泌治疗、辅助放疗以及 pCR 率等方面存在差异。例如,ER 表达低于 1% 的患者有 932 名(30.5%),其中 26.3% 的患者达到 pCR;而 ER 表达大于等于 20% 的患者有 1885 名(61.7%),pCR 率仅为 6.8% 。
从估计效应图来看,当 ER 表达从 0 增加到 10% 时,复发风险急剧下降;超过 10% 后,曲线相对平坦,这与标准 Cox 模型中的线性效应差异明显。Kaplan-Meier 曲线也证实,以 10% 作为 ER 表达定义阳性的临界值是合适的,ER 表达高于 10% 的患者 TTR 明显优于 ER 表达低于 10% 的患者。调整相关因素后,ER 表达低于 10% 的患者乳腺癌死亡或复发风险显著高于 ER 表达在 10 - 20% 的患者;而 ER 表达在 20% 及以上的患者与 10 - 20% 的患者 TTR 无显著差异。
总生存结局:ER 表达对死亡风险的影响在 0 - 20% 之间随着 ER 表达增加而急剧下降,20% 之后下降速度明显放缓。形状受限的 Cox 模型暗示,20% 的 ER 表达临界值在预测 OS 方面具有临床相关性。Kaplan-Meier 曲线显示,ER 表达高于 20% 的患者 OS 显著优于 ER 表达低于 20% 的患者;多变量分析表明,ER 表达在 OS 方面呈现两个不同水平,随着 ER 表达增加,OS 获益增加,但获益幅度因 ER 表达值不同而变化。
辅助内分泌治疗的 TTR 和 OS 获益:对不同 ER 表达亚组进行生存分析发现,ER 表达在 1 - 10% 的患者接受辅助内分泌治疗,在 TTR 和 OS 方面均无显著获益;10 - 20% 的患者接受辅助内分泌治疗,TTR 和 OS 也无显著改善;而 ER 表达大于等于 20% 的患者接受内分泌治疗后,TTR 和 OS 均显著改善。进一步在多变量 Cox 比例风险模型中纳入辅助内分泌治疗与 ER 亚组的交互项分析发现,ER 与辅助内分泌治疗的交互作用在 OS 和 TTR 模型中均具有统计学意义,这表明内分泌治疗对 TTR 和 OS 的获益取决于 ER 水平,ER 表达高于 20% 的患者获益更大。
研究结论与讨论
传统的 Cox 模型无法充分解释连续 ER 表达与临床结局之间的关系,而预先设定的 ER 临界值(如 1% 或 10%)可能会过度简化 ER 表达的生物学意义。通过使用灵活的形状受限回归模型,研究人员在调整其他基线协变量后,更全面地展示了连续 ER 表达与 HER2 阴性原发性乳腺癌患者死亡时间或 TTR 之间的动态关联。
对于 II/III 期 HER2 阴性患者,10% 的 ER 阈值能更好地预测 TTR 和 pCR 状态,而大于 20% 的 ER 阈值似乎对预测长期 OS 更有优势。此外,ER 表达在 1 - 10% 的患者从辅助激素治疗中改善 TTR 的获益并不显著。虽然目前普遍认为 ER 表达与乳腺癌患者临床预后风险呈负相关,但不同临床终点的理想 ER 表达临界值仍不明确。该研究提出的单调形状限制推断方法为解决这一难题提供了新途径。
研究结果进一步证实,10% 的 ER 表达是预测 TTR 的理想临界值,ER 表达低于 10% 的患者无法从辅助内分泌治疗中获得长期预后益处。这为医生在临床决策中提供了实用的参考,比如当患者因内分泌治疗出现严重不良反应时,医生可以更合理地权衡辅助内分泌治疗的利弊。例如,对于 ER 表达在 1 - 10% 的患者,如果出现严重关节痛和绝经症状等治疗相关副作用,医生可以考虑停用辅助内分泌治疗。