《Journal of Neurosurgery》杂志 2024年8月23日在线发表日本长野县松本市Aizawa Hospital的Shoji Yomo , Kyota Oda , Kazuhiro Oguchi 撰写的《立体定向放射外科治疗前中性粒细胞与淋巴细胞的比值预测立体定向放射外科治疗后同步接受免疫检查点抑制剂治疗的闹转移瘤患者的生存率。Pre-stereotactic radiosurgery neutrophil-to-lymphocyte ratio predicts post-stereotactic radiosurgery survival of patients with brain metastases concurrently treated with immune checkpoint inhibitors》（doi: 10.3171/2024.5.JNS24259. ）。
目的:
免疫检查点抑制剂(ICIs)治疗已显示出对多种癌症类型的临床益处。据报道，中性粒细胞与淋巴细胞比率(NLR)与接受ICIs治疗的患者的生存时间或无进展生存相关。然而，脑转移瘤(BMs)患者接受立体定向放射外科(SRS)联合并发ICI的NLR尚未得到评估。作者研究了NLR对脑转移瘤患者接受SRS同步ICI的生存数据的预测影响。
在过去的十年中，在治疗多种癌症方面。针对程序性细胞死亡-1、其配体程序性死亡-配体1 (PD-L1)和细胞毒性T淋巴细胞相关蛋白4 (CTLA-4)的免疫检查点抑制剂(ICIs)的出现取得了显著的成功。脑转移瘤(BMs)仍与预后不良相关，但经证实，脑转移瘤患者接受ICIs治疗可延长生存期。迄今为止，几项研究表明，立体定向放射外科(SRS)联合(即同步使用ICIs)治疗脑转移瘤可改善预后。目前正在进行进一步的研究，以确定最佳的给药顺序、辐射剂量和分割方案，所有这些都旨在实现最佳的肿瘤反应。
SRS同步ICIs患者的生存曲线在短期内持续向下倾斜，但在长期内接近尾部平台(延迟治疗效果)。这与分子靶向药物线性下降的生存曲线(即治疗效果递减)形成对比，并表明只有一小部分患者从ICI中获得临床益处。因此，建立易于获得的生物标志物来识别那些可能在不同实践环境中从这些联合治疗中协同受益的患者群体是至关重要的。同样重要的是要确定哪些人不太可能受益。有一些分子和基因组生物标志物对ICIs具有预测价值，包括PD-L1表达、肿瘤浸润性T淋巴细胞、肿瘤突变负荷(TMB)和微卫星不稳定状态。然而，这些生物标志物有局限性，迄今为止阻碍了它们的广泛临床应用。
广泛的研究表明，中性粒细胞与淋巴细胞比率(NLR)是各种恶性肿瘤的常见预后因素。NLR的优点包括价格低廉，在实际临床环境中易于测量。NLR也被证明是脑转移瘤患者的一个有用的预后指标。NRL对ICI治疗患者的强预测能力是从激活的T淋巴细胞衍生的ICI抗肿瘤免疫增强中推断出来的。最近，Valero等基于他们的大型数据集证明，NLR与接受ICIs治疗的患者的预后有关，或者对ICIs反应的可能性具有预测价值，并且当与TMB结合使用时，它提供了更好的预测准确性。
因此，我们进行了一项单中心、观察性队列研究，以阐明当SRS同步ICIs治疗各种恶性肿瘤脑转移瘤患者时，NLR是否可以潜在地作为预后生物标志物。
方法:
回顾性分析2015年1月至2023年8月期间脑转移瘤患者行SRS同步ICIs的临床记录。NLR使用SRS治疗前最后一次检查获得的数据计算。通过对事件发生时间数据(总生存期[OS]≤18个月)的受试者工作特征(ROC)曲线分析确定最佳NLR截止值。比较两个NLR组的OS和颅内疾病无进展生存率(IC-PFS)。
数据来源和研究队列
在进行这项研究时，我们完全遵守赫尔辛基宣言(2008年第六次修订)。该研究方案得到了Aizawa医院机构伦理审查委员会的批准。我们的机构放射外科数据库用于调查放射影像学和临床结果。在2015年1月至2023年8月期间接受伽玛刀SRS并同步使用ICIs治疗脑转移的患者被纳入本研究。
同步使用ICI的定义是SRS和ICI之间不超过3个月。之所以设定这个时间框架，是因为SRS治疗后的肿瘤缩小持续了几个月，在此期间，被破坏的肿瘤细胞继续释放新抗原以促进抗肿瘤免疫。由于PD-(L)1阻断剂的半衰期较长，且ICIs与受体结合的时间较长，因此ICIs的抗肿瘤作用可以持续一段时间，即使在停药后也是如此。考虑到这些临床因素，我们将“同步”定义为3个月内。
未排除先前接受过脑转移瘤局部治疗(切除和/或任何形式的放疗)的患者。提取临床数据，包括性别、年龄、Karnofsky一般表现状态量表(KPS)评分、颅外转移、原发癌症类型、发现脑转移瘤和初始干预之间的时间(原发诊断后2个月内给予初始SRS治疗的病例被认为是同步疾病)、局灶性神经症状和特异性ICI药物。收集脑转移瘤参数，如脑转移瘤数目、最大肿瘤体积和累积颅内肿瘤体积(CITV)、放射外科剂量参数。NLR计算中性粒细胞的绝对计数除以淋巴细胞的绝对计数。NLR值使用在最接近SRS治疗前的血液检查中获得的样本获得。
放射外科指征和技术
在框架应用之前，我们常规获得非立体定向三维体积钆剂增强T1加权和T2加权MR图像。将Leksell G型立体定向架(Elekta Instruments)置于患者头部，局部麻醉并辅以适当的镇静。立体定向CT图像用于剂量计算，并作为与MR图像协同配准的立体定向参考。使用Leksell GammaPlan软件生成个体治疗计划。根据我院的剂量方案，处方剂量根据所治疗脑转移瘤的大小和解剖位置进行调整。对于大中型脑转移瘤，我们选择分期SRS而不是显微手术切除。这种方法最大限度地降低了柔脑膜播散(LMD)的风险。阶段式SRS治疗的技术细节已在前面作了详细介绍，本文不再重复当我们确定SRS的适应证或选择SRS治疗的技术修改(边缘外扩和剂量设置)时，没有直接考虑全身治疗的背景。所有放射外科干预均由高级神经外科医生(S.Y.)监督，并使用Icon型Leksell伽玛刀进行。在接受SRS治疗时出现局灶性症状的患者，根据需要给予低剂量补充地塞米松(2-4 mg/天)，然后逐渐减少，直到停药，且不超过4周。
SRS治疗后管理
患者在SRS治疗后的头两年每2 - 4个月随访一次，之后每隔更长的时间随访一次。数据包括全身治疗、神经系统症状、KPS评分以及增强磁共振图像。对于SRS治疗评估，我们原则上采用神经肿瘤脑转移瘤反应评估(RANO-BM)工作组提出的反应标准。
神经影像学恶化定义为靶病变直径增加至少20%，且绝对值为5mm或更大，以MR图像上记录的最小直径作为参考。然而，在随后的随访检查中再次显示萎缩的病变(即假性进展)未被诊断为局部失效。我们努力仔细区分放射性改变和真正的进展，并根据诊断结果选择最合适的补救性治疗。对于局部复发体积足够小的患者，SRS治疗是首选的治疗方案。当神经症状对保守治疗方法难以治愈时，选择手术切除。根据美国国家癌症研究所(NCI)不良事件通用术语标准(CTCAE) 4.0版对可能与SRS治疗程序相关的任何不良事件进行评估。在研究数据集最终关闭之前(2024年1月)，我们更新了门诊未就诊超过6个月的患者的所有随访数据。我们通过与转诊医生和/或患者家属的直接通信确定了死亡日期和死亡方式。在接受SRS治疗时获得所有参与患者和/或其亲属的书面许可，允许我们使用他们的个人但匿名的数据来进行这项临床研究。
统计分析
对于基线特征，我们使用数字(百分比)对分类数据进行描述性统计。我们计算连续变量的中位数(IQR)。对事件发生时间数据进行受试者工作特征(ROC)曲线分析，以评估NLR对SRS治疗后18个月总生存率(OS)的预测能力，并根据该队列的约登指数(Youden index)确定数据的最佳截止值，假阴性和阳性分类的权重相等。根据NLR截断值最接近的整数将患者分为两组，以便进行后续分析。两组间协变量的差异采用标准化平均差异评估，见表1;0.1或更小的差异被认为表明结果很平衡采用Kaplan-Meier估计法计算OS和颅内疾病无进展生存率(ICPFS)。IC-PFS的失败事件定义为首次发生局部控制失败，发生新的远处转移，包括LMD，和/或任何原因导致的死亡。累积的神经系统死亡率是用格雷试验计算的，其中非神经系统死亡被视为一个竞争事件。格雷试验也被应用，病人的死亡被视为一个竞争事件，以估计局部控制失败，新的远处转移和LMD的比率。酌情采用Cox和FineGray比例风险模型来估计每个终点的HR和95% CI。上述分析都是针对每个患者而非每个病变进行的，并且基于从初始SRS日期到感兴趣事件或最后一次随访的时间间隔，该时间间隔被用作审查日期。还进行了亚组分析，以评估NLR对OS的预测能力是否在个体特征定义的患者亚组中有所不同。统计处理软件R版本4.1.2使用cprsk, forestploter, Matching, survival和tidyverse软件包进行所有统计分析。p值< 0.05为差异有统计学意义。
结果:
纳入的185例符合条件的患者中，男性132例。患者年龄中位数(IQR)为69岁(61-75岁)。原发肿瘤为肺癌、泌尿生殖系统癌、皮肤癌、乳腺癌、胃肠道癌和其他癌，分别为132例、23例、22例、2例、2例和4例。整个队列的SRS治疗后中位OS和IC-PFS时间分别为18.4 (95% CI 14.0-23.1)个月和9.2 (95% CI 6.9-10.8)个月。ROC曲线分析确定18个月OS的最佳NLR截断值为5.0(曲线下面积0.64，约登指数0.31)。Kaplan-Meier分析显示，NLR高(> 5)的患者的OS显著缩短(中位生存时间10.9个月，48例，vs 22.2个月，137例，HR 2.0, 95% CI 1.3-3.0, p < 0.001)。同样，IC-PFS的中位数也有显著差异:高NLR为4.8个月，低NLR为10.7个月(HR 1.7, 95% CI 1.2-2.5, p = 0.003)。
研究群体
在研究期间，1180例脑转移瘤患者连续在我院接受伽玛刀SRS治疗。其中189例(16%)同步使用了ICIs。我们排除了4例缺乏SRS治疗前血液白细胞计数数据的患者，留下185例患者742个脑转移瘤符合本研究的条件。男性132例(71%)，女性53例。中位(IQR)年龄为69(61-75)岁。SRS治疗时的中位(IQR) KPS评分为90(80-100)。初次诊断和SRS治疗之间的中位间隔为8.6(2.5-24.1)个月。BM检测与SRS治疗的中位间隔为0.6(0.3-1.6)个月。71例患者(38%)在原发肿瘤诊断的同步接受了SRS治疗，其余患者在病程中被诊断为异时性脑转移。132例患者的原发肿瘤为肺部(其中12例为小细胞肺癌)(71%)，23例为泌尿生殖系统(12%)，22例为皮肤(12%)，2例为乳腺，2例为胃肠道，4例为其他器官。68例(37%)患者无颅外转移的证据。SRS治疗前的中位NLR为3.4(2.2-5.1)。29例患者(16%)在血液检测时正在服用类固醇。59例(32%)、74例(40%)和52例(28%)患者分别有单个、2- 4个和5个或更多个脑转移灶。初始SRS治疗时脑转移瘤的中位数为2(1-5)。中位CITV为2.2 (0.8-5.5)cm3，中位最大肿瘤体积为1.6 (0.5 - 4.7)cm3。单剂量SRS治疗的中位处方剂量为22 (20-22)Gy。47例(25%)中大型脑转移瘤患者采用分期或大分割SRS治疗，中位累积剂量为27 (26-28)Gy。表1总结了患者的特点，补充表1列出了同步使用的ICI药物。
生存的结果
所有185名患者的完整临床结果均可获得，因为所有入组患者的随访数据已完全更新。截至2024年1月，70名患者(38%)存活，115名患者(62%)死亡。93例患者的死亡原因是进行性全身癌症或相关并发症，22例患者死于颅内疾病进展或死亡原因不明。截尾观察的中位(IQR)成像和临床随访间隔均为20.7(9.0-46.7)个月。1年OS率为64% (95% CI 56%-71%)，中位OS时间为18.4个月(95% CI 14.0-23.1)个月(图1A)。同样，1年累计神经系统死亡率为8% (95% CI 5% - 13%)(图1B)。1年IC-PFS率为38% (95% CI30%–45% )，中位IC-PFS时间为9.2个月(95% CI 6.9-10.8)(图1C)。颅内事件(局部控制失效、远处颅内复发和LMD发展)的累积发生率详见补充图1和补充表2。
NLR的ROC曲线分析及预测价值
ROC曲线分析显示，截断值为5.0，敏感性为0.41，特异性为0.89(约登指数为0.31)，可作为小于18个月OS的标志物。曲线下面积为0.64(图2)。
因此，所有进一步分析的最佳NLR阈值均设置为5，巧合的是，这与以往研究中经常使用的阈值相同。在研究的185例患者中，48例(26%)的NLR > 5。NLR高(> 5)和低(≤5)患者SRS后的中位OS分别为10.9个月(95% CI 8.6-13.0)和22.2个月(95% CI 18.4-27.1)，差异有统计学意义(HR 2.0, 95% CI 1.3-3.0, p < 0.001)(图3A)。进行敏感性分析以研究替代截断值，发现OS的最佳截断值5.0与ROC分析结果一致(补充表3)。同样，每组的1年累积神经学死亡率分别为8% (95% CI 2%-19%)和9% (95% CI 5%-14%) (HR 0.64, 95% CI 0.22-1.9, p = 0.42)(图3B)。高NLR和低NLR患者的中位IC-PFS分别为4.8个月(95% CI 4.2-8.7)和10.7个月(95% CI 8.3-12.9)，差异也有统计学意义(HR 1.7, 95% CI 1.2-2.5, p = 0.003)(图3C)。各组累积颅内事件的详细比较见图4和补充表4。两组间颅内事件的累积发生率无统计学差异。详细观察表明，高NLR患者在SRS治疗后早期更容易发生LMD(图4C)。
亚组分析
我们检查了患者亚组之间潜在的相互作用。亚组分析的OS结果显示为森林图，具有HR, 95% CI和相互作用的p值(图5)。该图形探索性分析表明，具有非小细胞肺癌(NSCLC)以外的原发癌症(HR 3.5, 95% CI 1.7-7.1)，既往局部治疗(HR 4.6, 95% CI 1.6-13.8)和无颅外转移(HR 2.7, 95% CI 1.4-5.5)等因素的亚组的HR往往高于没有这些因素的亚组。然而，总的来说，高NLR患者组在所有亚组中都有一致的高HR，这表明NLR具有普遍的诊断价值。
治疗失败及后续治疗
治疗相关毒性的管理和抢救方法见表2。两组病例均未发生CTCAE 4级或更严重毒性的不良事件。高NLR组2级或3级毒性4例(8%)，低NLR组9例(7%)，但两组间差异无统计学意义(or 1.5, 95% CI 0.31-5.8, p = 0.51, Fisher精确检验)。对于首次SRS后的补救管理，在许多情况下，无论是局部复发还是远处复发，重复SRS治疗都是首选的选择。高NLR组19例(40%)重复应用SRS治疗，低NLR组56例(41%)重复应用SRS治疗。
同样，5例(13%)和12例(9%)患者的弥漫性复发(粟粒状转移和/或LMD)需要全脑放疗。这些患者中分别有1例(2%)和2例(1%)需要切除，其中2例经组织学证实为局部复发，1例为纯粹的放射性坏死。高NLR组1例，低NLR组2例，类固醇难治性放射坏死需要贝伐单抗抢救。总体而言，两个NLR组之间需要补救性治疗的患者比例无显著差异(OR 1.0, 95% CI 0.50-2.1, p > 0.99, Fisher精确检验)。
讨论：
受先天免疫细胞和适应性免疫细胞影响的肿瘤相关炎症和肿瘤微环境在癌症的发生、进展和转移中都起着至关重要的作用。肿瘤微环境中的炎症反应可以通过外周血中的某些共同标记物来反映。循环淋巴细胞水平的升高被认为是癌症预后的一个很好的指标，因为淋巴细胞介导的细胞毒性可以导致大量细胞因子的释放，从而抑制癌细胞的生长和转移。相反，在外周血中，中性粒细胞（Neutrophils）,已被证明通过与循环肿瘤细胞相互作用，并通过支持细胞周期进展和加速转移播种来增强其转移表型，从而提高远处转移的效率。这些发现共同表明NLR可能是癌症患者生存和免疫治疗反应性的有价值的预测指标。
Sacdalan等人最近报道，基于他们的荟萃分析，高基线NLR与ICI治疗患者的较差结果相关。Valero等人发现，在1714例接受ICI治疗的癌症患者中，较高的基线NLR与较差的生存率和较差的反应率相关，并在另外323例患者中验证了这些发现。
NLR对脑转移瘤患者接受SRS治疗的预后价值是一个活跃的研究课题。先前的研究，有各种最佳临界值，已经确定高NLR是不良预后的预测因子。然而，NLR是一个动态标记，在患者治疗过程中随时间点而变化。一些研究表明，治疗期间NLR的增加可能反映了对治疗的适应性抵抗的发展。对于脑转移灶接受SRS +同步ICIs的患者，单次SRS治疗前NLR是否对预后有用尚未确定。此外，NLR的最优标准截止值值得研究。如图3A和C所示，当NLR为5时，OS (HR 2.0)和IC-PFS (HR 1.7)差异有统计学意义。在脑卒中患者同步使用ICIs进行SRS治疗的情况下，将SRS治疗时正在治疗的NLR视为一个强有力的预后因素是合理的。然而，两组在神经系统死亡率(图3B)和颅内事件累积发生率(图4A-C)方面没有显著差异，表明高NLR主要反映了全身癌症负担。事实上，高NLR和低NLR患者组在SRS治疗前患者背景特征(如KPS评分、局灶性神经功能障碍、类固醇使用和CITV)方面存在差异，前者具有更多被认为不利于生存的因素(表1)。NLR临界值为5是根据事件发生时间数据(18个月OS)的ROC曲线分析确定的。虽然对最佳NLR截止值仍缺乏共识，但许多先前的研究使用了类似的截断值。使用NLR 5作为临界值可能具有重要的肿瘤免疫学意义。需要更大的外部数据集来验证和加强这些发现。在NLR临界值为5时，我们的队列敏感性相对较低，特异性相对较高(图2)。这反映了大多数NLR > 5的患者预后不良的可能性较大。然而，在高NLR组中观察到尾部平台(图3A)。关于4例存活超过50个月的患者的详细数据显示，在SRS治疗时，所有患者都是初始ICI治疗患者，并且在SRS完成后立即开始了一线ICI。
最近为脑转移瘤患者开发了几种诊断特异性预后指标。这些方法在预测准确性方面有所提高，反映了驱动基因突变的诊断和针对这些突变的小分子药物的出现，但它们似乎还不能充分反映ICI的效果。ICIs用于治疗各种癌症的显著传播已经彻底改变了癌症治疗的前景，并且预后可能主要针对那些没有易受这些药物影响的致癌基因突变的患者。为了反映这一观察结果，Sperduto等将PD-L1状态纳入了2022年发表的更新的NSCLC腺癌分级预后评估。对于同步接受ICIs和SRS治疗的BM患者，将NLR整合到经过验证的预后模型中可以优化预测准确性。
我们本研究的优势之一是高质量的长期随访数据，没有随访损失，这使我们能够客观地评估SRS治疗前NLR与患者生存以及颅内疾病控制之间的关系。然而，我们必须承认，这项研究有几个重要的局限性和其他值得考虑的特点。首先，NLR可能受到多种因素的影响，包括类固醇的使用、感染、骨髓抑制化疗或其他应激触发因素，如开颅手术，这些因素在本研究中无法评估。特别是类固醇的使用可能增加循环中性粒细胞并影响NLR。类固醇的使用有多种原因，如免疫相关的不良反应和/或缓解脑转移瘤引起的神经系统症状。几项荟萃分析已经确定，与未接受类固醇治疗的患者相比，脑转移瘤患者的ICI与类固醇治疗与较短的OS和PFS之间存在关联，但是否存在因果关系仍不确定。在本研究的大多数病例中，血液取样时类固醇的使用情况是已知的，但我们无法进行分析，其中包括使用类固醇的目的。其次，不幸的是，其他重要的生物标志物，如PD-L1、TMB和微卫星不稳定性数据仅适用于一小部分患者，因此无法纳入完整的分析。第三，本研究仅在日本患者中进行，他们的背景特征，例如黑色素瘤脑转移患者比例低，可能与白人和其他人群的特征不同。我们的研究结果是否可在其他种族/民族或国家重现仍有待确定。第四，由于除NSCLC以外的每种癌症类型的样本量相当小，因此无法评估每种癌症类型的NLR与生存结果之间是否存在方向性相似的关联。此外，我们必须承认统计不足(假阴性)和多重性(假阳性)主要与亚组分析相关。目前，这些发现仅限于假设生成，需要在未来的研究中进行验证。
结论:
作者发现SRS治疗前NLR升高(> 5)与SRS同步ICIs治疗脑转移瘤后较短的OS和IC-PFS相关。NLR是一种简单、经济、可广泛获取的生物标志物，因此可用于管理同步接受SRS和ICI的脑转移瘤患者。然而，需要对其他大型数据集进行进一步调查以验证这些发现。
据我们所知，这是第一个研究表明SRS治疗前NLR升高(> 5)与SRS同步ICIs治疗BMs的背景下较短的OS和IC-PFS相关。SRS治疗前 NLR是一种简单、经济、广泛使用的生物标志物，可以很容易地从全血细胞计数中计算出来。然而，需要使用大型数据集进行进一步的调查来验证我们的发现。
