HCC肝移植长期生存预测模型的建立和优化

摘要

目的: 根据WHO2014年公布的最新全球癌症报告，肝癌已经成为全球第六位最常见恶性肿瘤、第二位最常见肿瘤相关性死亡原因，其中肝细胞肝癌（hepatocellular carcinoma,HCC）作为最主要类型，在原发性肝癌中占比约为80%。肝移植是无法切除的早期HCC最佳的治疗手段，但即使是符合米兰标准的HCC患者，肝移植术后仍然有10-20%的受者会出现肿瘤复发，这反映了现有肝癌肝移植标准在HCC患者预后评估中的不足。在本课题研究中，在米兰、UCSF、上海复旦、杭州标准的基础上，结合围手术期潜在危险因素，建立了基于不同标准的HCC肝移植长期生存预测模型MHCAT，进一步通过中国肝移植注册（China Liver Transplant Registry,CLTR）数据库记录的大样本HCC病例，验证MHCAT在中国HCC肝移植长期生存预测中的有效性。此外，为了弥补现有肝癌肝移植标准较少涉及HCC生物侵袭性的不足，围绕HCC复发转移中的“种子细胞”--循环肿瘤细胞（circulating tumor cells,CTCs），建立HCC-CTCs3D培养体系，并对CTCs数目及形态与HCC肝移植术后肿瘤复发和预后的相关性进行初步的探索，结合HCC-CTCs将有助于进一步提高肝癌肝移植预后模型对于HCC肝移植术后肿瘤复发和长期生存的预测效能，对HCC患者的预后做出较为准确的个体化评估，为稀缺的供体肝脏的合理分配和使用提供依据。 方法: 一、HCC肝移植长期生存预测模型的建立和验证以及术中出血量对术后肿瘤复发的影响 MHCAT的建立和验证分别采用独立的建模队列和验证队列，建模队列来自上海长征医院器官移植研究所施行的223例HCC肝移植，验证队列来自CLTR数据库中的1371例HCC肝移植，两个队列中所有病例的随访时间均超过5年。对建模队列中的数据采用单因素和多因素Cox比例风险模型分析，建立基于四种不同肝癌肝移植标准（米兰、UCSF、上海复旦、杭州标准）的HCC肝移植长期生存预测模型；使用验证队列中的数据对MHCAT预测HCC肝移植术后3年和5年生存率的准确性进行评估，进一步将MHCAT的预测效能与目前国际上最为认可的Metroticket公式进行对比，利用ROC曲线的最高Youden指数获得区分长期生存最大差异分组的截断值，通过Kaplan-Meier方法以及log-rank检验进行高危组和低危组患者的生存分析。 进一步对MHCAT中独立的预后危险因素—术中出血量与HCC肝移植术后肿瘤复发的相关性展开研究。选择上海长征医院器官移植研究所施行的479例HCC肝移植进行回顾性分析，采用Cox回归模型以及Kaplan-Meier方法分析与HCC复发有关的危险因素，进一步采用分层分析重点对术中出血量对于HCC复发的影响进行研究，并采用logistic回归分析研究可能造成肝移植术中大量出血的危险因素。 二、HCC-CTCs3D培养体系的建立以及HCC-CTCs生物侵袭性研究 通过3D培养建立HCC患者CTCs培养体系，观察HCC-CTCs在3D培养条件下的克隆形成状态及细胞形态特点，研究HCC-CTCs克隆数目及细胞形态与HCC生物侵袭性以及预后的关系，分离不同类型的HCC-CTCs克隆进行裸鼠皮下成瘤实验。 结果: 1、单中心HCC肝移植数据的Cox多因素分析显示，除肝癌肝移植标准外，术前甲胎蛋白水平、术前总胆红素水平、术中出血量及再次移植是HCC肝移植受者长期生存的独立预测因素； 2、结合肝癌肝移植标准以及其它围手术期危险因素，建立了基于Milan、UCSF、上海复旦、杭州标准四种不同肝癌肝移植标准的HCC肝移植术后长期生存预测模型MHCAT，通过HCC患者的MHCAT评分，能够对每个HCC患者的3年或5年生存率进行预测，该模型经过全国1371例HCC肝移植数据的验证，显示使用基于上述标准的MHCAT预测肝移植术后3年和5年生存率的c-statistic分别为0.712-0.727和0.726-0.741，基于Milan、UCSF和复旦标准的MHCAT预测肝移植术后3年生存率的效力显著高于Metroticket（P＜0.05），而基于任何标准的MHCAT预测5年生存率的效力与Metroticket无统计学差异（P＞0.05）； 3、术中出血量＞4000ml的患者肝移植术后HCC复发风险显著增加（P＜0.001），术前存在腹水、终末期肝病模型（model for end-stage liver disease,MLD）评分以及手术时间是术中出血量＞4000ml的独立危险因素； 4、成功建立了HCC患者外周血CTCs3D培养体系，对于超出米兰标准的患者，HCC-CTCs培养成功率达到96.9%，HCC-CTCs克隆数与肿瘤数目、大小、大血管侵犯密切相关（P＜0.01），同时发现3D培养条件下，HCC-CTCs克隆可分为多细胞型和寡细胞型两种类型，初步结果显示多细胞型具有更强的侵袭性。 结论: 1、建立的HCC肝移植长期生存预测模型MHCAT经过全国1371例HCC肝移植数据验证，证实对于HCC肝移植术后长期生存率具有良好的预测效能，对HCC肝移植受者术后风险的评估具有指导意义。 2、3D培养体系下，HCC-CTCs克隆数及细胞形态是HCC生物侵袭性的重要指标，病例资料和随访结果还在进一步积累中，HCC-CTCs与预后的相关性还有待于更大样本的研究。 3、将HCC-CTCs整合到MHCAT，将有可能进一步提高MHCAT在HCC肝移植长期生存中的预测效能，对HCC患者的预后做出较为准确的个体化评估，为稀缺的供体肝脏的合理分配和使用提供依据。

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