Jakie znaczenie mają nowoczesne biomarkery w neuroblastomie?
Neuroblastoma (NB) stanowi najczęstszy pozaczaszkowy nowotwór lity u dzieci, charakteryzujący się wyjątkową różnorodnością biologiczną i kliniczną – od zmian zlokalizowanych lub samoistnie ustępujących do rozległych nowotworów złośliwych. Mimo stosowania standardowych biomarkerów, takich jak kwas wanilino-migdałowy (VMA) czy enolaza neuronowospecyficzna (NSE), ich skuteczność kliniczna pozostaje niewystarczająca. W ostatnich latach coraz większą uwagę zwraca się na związek między procesami zapalnymi, zaburzeniami metabolicznymi a rozwojem nowotworów.
Układ krzepnięcia, obejmujący kluczowe składniki jak trombina, czynnik tkankowy i fibrynogen, odgrywa istotną rolę w neoangiogenezie i przerzutowaniu w różnych typach nowotworów. Nowotwory powodują aktywację krzepnięcia krwi, prowadząc do rozwoju stanu nadkrzepliwości lub przewlekłego rozsianego wykrzepiania wewnątrznaczyniowego. Nieprawidłowości parametrów hemostazy obserwuje się u około 50% osób z guzami i 95% pacjentów z przerzutami. Fibrynogen, jako białko prozapalne, odgrywa kluczową rolę w tym procesie – jego poziomy wzrastają podczas rozwoju guza, ułatwiając adhezję płytek krwi i wiązanie czynników wzrostu, co przyspiesza absorpcję i przerzutowanie komórek nowotworowych.
Z kolei albumina osoczowa, syntetyzowana przez wątrobę, pełni różne funkcje regulacyjne, takie jak utrzymywanie ciśnienia onkotycznego osocza, solubilizacja, działanie antyoksydacyjne czy immunomodulacja. Jej stężenie w surowicy, zależne zarówno od stanu odżywienia jak i procesów zapalnych, stanowi wiarygodny wskaźnik stanu chorobowego. W kontekście nowotworów poziomy albuminy często ulegają obniżeniu, co wskazuje na wyniszczenie towarzyszące zapaleniu mikrośrodowiska.
Czy nowe wskaźniki prognostyczne wprowadzają rewolucję w diagnostyce NB?
Narastające dowody podkreślają kluczową rolę zapalenia w złożonych procesach rozwoju i progresji nowotworów. W związku z tym rośnie zainteresowanie nowymi biomarkerami, które mogą dostarczyć informacji zarówno o ogólnoustrojowym zapaleniu, jak i stanie odżywienia, pomagając w przewidywaniu progresji i rokowania w nowotworach. Wśród tych biomarkerów wskaźnik fibrynogenu do albuminy (FAR) wyróżnia się jako obiecujący wskaźnik prognostyczny w różnych typach nowotworów. “Niedawna metaanaliza ujawniła wartość prognostyczną FAR w nowotworach złośliwych u ludzi; stwierdzono istotny związek między podwyższonymi poziomami FAR a niekorzystnymi wynikami klinicznymi u pacjentów z rakiem” – wskazują autorzy badania.
Chociaż FAR był szeroko badany w nowotworach u dorosłych, do tej pory nie przeprowadzono badań analizujących korelację między FAR a rokowaniem w nowotworach pediatrycznych. W związku z tym, celem niniejszego badania było wyjaśnienie potencjalnego związku między FAR a neuroblastomą, rzucając światło na dotychczas niezbadany obszar badań.
Badanie retrospektywne objęło pacjentów z diagnozą NB w Szpitalu Dziecięcym Uniwersytetu Medycznego w Chongqing (CHCMU) oraz Szpitalu Kobiet i Dzieci Uniwersytetu Medycznego w Chongqing w okresie od stycznia 2014 do stycznia 2021 roku. Dane pacjentów z CHCMU wykorzystano jako grupę szkoleniową, natomiast dane ze Szpitala Kobiet i Dzieci jako zewnętrzną grupę walidacyjną. Kryteria włączenia obejmowały histologiczne potwierdzenie NB, natomiast wykluczono pacjentów z niepełnymi danymi kliniczno-patologicznymi, brakującymi wynikami badań laboratoryjnych, niepełnymi danymi z obserwacji, historią przewlekłych chorób zapalnych czy niedawnymi ostrymi chorobami zakaźnymi.
W badaniu zebrano istotne dane z elektronicznego systemu dokumentacji medycznej, w tym informacje o płci, wieku w momencie diagnozy, wielkości guza, stadium klinicznym, stratyfikacji ryzyka, typie guza, statusie amplifikacji MYCN, a także poziomach VMA w dobowej zbiórce moczu oraz wskaźnikach surowiczych (fibrynogen, albumina, CRP, D-dimer, NSE) mierzonych w momencie diagnozy. Do obliczenia FAR i wskaźnika neutrofili do limfocytów (NLR) zastosowano następujące wzory: FAR = fibrynogen/albumina, NLR = liczba neutrofili/liczba limfocytów. Dane dotyczące przeżycia zbierano głównie poprzez wywiady telefoniczne i obserwację ambulatoryjną. Pacjenci byli rutynowo obserwowani co 3 miesiące w pierwszym roku, co 6 miesięcy w drugim i trzecim roku, a następnie co roku. Jako główną miarę wyników wybrano przeżycie całkowite (OS), definiowane jako czas od daty diagnozy do śmierci lub końca okresu obserwacji (31 stycznia 2024 r.).
Czy istnieją istotne różnice w skuteczności prognostycznej między FAR a innymi biomarkerami? W jaki sposób lekarze mogą zintegrować te nowe wskaźniki z istniejącymi algorytmami oceny ryzyka w neuroblastomie? Odpowiedzi na te pytania mogą mieć kluczowe znaczenie dla poprawy strategii leczenia.
Kluczowe wnioski z badania:
- FAR ≥0,0734 jest niezależnym czynnikiem prognostycznym w neuroblastomie, wraz z:
– wiekiem ≥18 miesięcy
– amplifikacją MYCN
– obecnością przerzutów - Opracowany nomogram prognostyczny wykazał wysoką dokładność (wskaźnik C = 0,832) w przewidywaniu 3- i 5-letniego przeżycia
- FAR wykazał silne korelacje z cechami klinicznymi takimi jak:
– stadium INRG
– klasyfikacja Shimady
– grupa ryzyka
– markery stanu zapalnego
Jak starannie oceniono te biomarkery w badaniu NB?
W badaniu, obejmującym 7-letni okres, zdiagnozowano 298 pacjentów z NB w CHCMU, z czego 257 pacjentów zakwalifikowano do grupy szkoleniowej, a 78 do grupy walidacyjnej. Zgodnie z systemem stopniowania Międzynarodowej Grupy Ryzyka Neuroblastoma (INRG), 57,2% pacjentów sklasyfikowano jako stadium M w momencie diagnozy, a 63,4% przypisano do grupy wysokiego ryzyka. Amplifikację MYCN wykryto w 22,6% przypadków. Nieprawidłowe poziomy fibrynogenu i albuminy zaobserwowano odpowiednio u 29,2% i 19,1% przypadków.
Za pomocą analizy krzywej ROC i obliczenia pola pod krzywą (AUC) dla przeżycia całkowitego (OS), zidentyfikowano optymalne wartości odcięcia dla FAR i NLR. Optymalna wartość odcięcia dla FAR wynosiła 0,0734 (AUC, 0,782; 95% przedział ufności [CI], 0,722-0,842; P < 0,001; czułość, 78,6%; swoistość, 80,0%). Podobnie, najlepsza wartość odcięcia dla NLR wynosiła 1,3505 (AUC, 0,631; 95% CI, 0,562-0,700; P < 0,001; czułość, 64,3%; swoistość, 65,5%). Na podstawie tych wartości pacjentów podzielono na grupy wysokiego i niskiego FAR oraz wysokiego i niskiego NLR.
Przedoperacyjne wartości FAR i NLR wykazywały istotne związki z różnymi czynnikami kliniczno-patologicznymi. FAR był silnie związany z wiekiem, klasyfikacją Shimady, statusem MYCN, stadium INRG, grupą ryzyka, CRP, albuminą, fibrynogenem i statusem przeżycia. Nie zaobserwowano jednak statystycznie istotnych korelacji między FAR a płcią, wielkością guza, VMA, NSE i D-dimerem. Podobnie NLR wykazywał silne związki z wiekiem, klasyfikacją Shimady, stadium INRG, grupą ryzyka, CRP, fibrynogenem i statusem przeżycia.
W analizie jednoczynnikowej kilka czynników było istotnie związanych z gorszym OS. Należały do nich: wiek ≥18 miesięcy (HR, 2,64; P < 0,001), niekorzystna histologia w klasyfikacji Shimady (HR, 2,214; P < 0,001), stadium M (HR, 4,803; P < 0,001), stratyfikacja wysokiego ryzyka (HR, 4,220; P = 0,001), amplifikacja MYCN (HR, 5,181; P < 0,001), nieprawidłowe NSE (HR, 2,384; P = 0,011), nieprawidłowy CRP (HR, 2,543; P < 0,001), niska albumina (HR, 2,329; P < 0,001), wysoki fibrynogen (HR, 4,194; P < 0,001), NLR ≥1,3505 (HR, 2,305; P < 0,001) oraz FAR ≥0,0734 (HR, 6,711; P < 0,001).
Czy nomogram może być przełomem w prognozowaniu przeżycia?
Co istotne, “analiza wieloczynnikowa zidentyfikowała 4 niezależne czynniki ryzyka dla długoterminowego przeżycia pacjentów z NB. Obejmowały one FAR (HR, 2,426; 95% CI, 1,329-4,430; P = 0,004), wiek (HR, 2,469; 95% CI, 1,332-4,587; P = 0,004), status przerzutów (HR, 3,363; 95% CI, 1,764-7,463; P < 0,001) i status MYCN (HR, 2,174; 95% CI, 1,408-3,356; P < 0,001)". Wyniki te podkreślają znaczenie tych czynników w przewidywaniu wyników przeżycia pacjentów z NB.
W tej kohorcie mediana czasu obserwacji wynosiła 36 miesięcy, w zakresie od 8 do 83 miesięcy. W całym okresie badania odnotowano 112 zgonów, co daje wskaźnik śmiertelności w całej kohorcie wynoszący 43,2%. Obliczony 5-letni wskaźnik OS wynosił 41,7%.
W oparciu o wyniki analizy wieloczynnikowej, stworzono nowatorski nomogram uwzględniający istotne czynniki ryzyka. Ten model predykcyjny przypisywał określoną wagę każdemu czynnikowi ryzyka, a całkowity wynik odzwierciedlał przewidywane 3-letnie i 5-letnie wskaźniki OS pacjenta. Każdej zmiennej w wykresie kolumnowym przypisano ważoną punktację, którą sumowano w celu uzyskania zindywidualizowanego całkowitego wyniku dla każdego pacjenta. Wyższy wynik całkowity wskazywał na niższe prawdopodobieństwo przeżycia zarówno w okresie 3-letnim, jak i 5-letnim. Wskaźnik C dla oceny OS przy użyciu kompleksowego nomogramu wynosił 0,832 (95% CI, 0,795-0,869), co wskazuje na jego silną dokładność predykcyjną. Wykorzystując wewnętrzną walidację bootstrapową, wskaźnik C modelu regresji wieloczynnikowej Coxa wynosił 0,7974, z 95% CI 0,7573-0,8322.
Aby ocenić trafność modelu predykcyjnego, wygenerowano krzywe ROC zarówno dla zestawu szkoleniowego, jak i walidacyjnego. Wyniki czasowo-zależnej krzywej ROC wskazują na wysoką dokładność identyfikacji zarówno dla okresów 3-letnich, jak i 5-letnich w obu zestawach. Dodatkowo, krzywe kalibracyjne wykazały doskonałą zgodność między przewidywanym OS przez nomogram a obserwowanym OS. Używając wartości odcięcia, pacjentów podzielono na grupy wysokiego i niskiego ryzyka i wykreślono krzywe Kaplana-Meiera dla obu grup. Wyniki ujawniły istotne różnice w krzywych przeżycia między obiema grupami, z wartością P mniejszą niż 0,001.
Zalety i ograniczenia FAR jako biomarkera:
- Zalety:
– Łatwość i niski koszt oznaczenia
– Obiektywność wyników
– Dostępność w rutynowej diagnostyce
– Kompleksowa ocena stanu zapalnego i odżywienia - Ograniczenia:
– Badanie retrospektywne
– Ograniczona liczba pacjentów
– Brak oceny dynamiki zmian FAR w czasie
– Potrzeba walidacji w większych badaniach wieloośrodkowych
Jakie implikacje kliniczne i ograniczenia niosą badania FAR w NB?
Jakie implikacje kliniczne niesie za sobą odkrycie znaczenia FAR w rokowaniu neuroblastomy? Czy wyniki te mogą wpłynąć na stratyfikację ryzyka i decyzje terapeutyczne u dzieci z tym nowotworem?
W naszym obecnym badaniu odkryliśmy, że FAR wykazywał istotne związki nie tylko z różnymi cechami klinicznymi, takimi jak wiek, klasyfikacja Shimady, status MYCN, stadium INRG, grupa ryzyka, CRP, albumina, fibrynogen i status przeżycia, ale również służył jako niezależny czynnik prognostyczny dla OS u pacjentów z NB. Nasze wyniki wskazują, że wartość FAR ≥0,0734, wiek ≥18 miesięcy, amplifikacja MYCN i obecność choroby przerzutowej były niezależnymi czynnikami prognostycznymi związanymi z gorszym OS w przeżyciu pacjentów z NB.
W ostatnich latach obserwuje się rosnące zainteresowanie badaniem znaczenia markerów surowiczych w przewidywaniu przeżywalności w nowotworach. Ten wzrost zainteresowania można przypisać łatwości dostępu i opłacalności tych wskaźników surowiczych. Kilka badań zidentyfikowało kilka markerów surowiczych związanych z prognozą NB, takich jak D-dimer, dehydrogenaza mleczanowa, ferrytyna i albumina. Niemniej jednak ważne jest, aby uznać, że wartości predykcyjne oparte na jednym lub dwóch wskaźnikach mogą być pod wpływem różnych czynników, w tym innych chorób lub stanów fizjologicznych, które mogą wprowadzić błąd do przewidywań.
Na przykład, podwyższone poziomy fibrynogenu są często obserwowane podczas infekcji lub odpowiedzi zapalnych, a zaawansowane nowotwory często wywołują odpowiedź zapalną. Jednakże istotne jest zauważenie, że podwyższone poziomy fibrynogenu mogą również wskazywać na inne stany zapalne niezwiązane z NB. Podobnie albumina, w połączeniu z niedożywieniem, jest związana ze złośliwością. Jednakże służy również jako predyktor upośledzonej syntezy wątrobowej i jest powiązana z chorobami związanymi z wątrobą. W konsekwencji opracowano złożone wskaźniki, takie jak NLR i systemowy wskaźnik immuno-zapalny (SII), które wykazały związki z prognozą pacjentów z NB.
Coraz więcej dowodów sugeruje, że pacjenci z nowotworami często doświadczają stanu nadkrzepliwości, zapalenia i niedożywienia, które są ściśle powiązane z inicjacją, progresją, przerzutowaniem i opornością na chemioterapię nowotworów. Niedawne badania ujawniły związek między stężeniem albuminy w osoczu, zapaleniem i nowotworzeniem. Jako najbardziej obfite białko krążące w osoczu, albumina nie tylko odzwierciedla stan odżywienia organizmu, ale także aktywnie uczestniczy w ogólnoustrojowych odpowiedziach zapalnych. Badania wykazały, że obniżone poziomy albuminy i prealbuminy przyczyniają się do pogorszonego stanu odżywienia i upośledzonej funkcji immunologicznej u pacjentów, co w konsekwencji sprzyja postępowi nowotworu. Ponadto, niezależnie od obecności niedożywienia, osoby z miejscowo zaawansowanymi lub przerzutowymi nowotworami złośliwymi wykazują obniżone poziomy albuminy w surowicy. U tych pacjentów niskie poziomy albuminy wywierają niekorzystny wpływ na skuteczność terapii przeciwnowotworowych. Dodatkowo poziomy albuminy były skorelowane z złym rokowaniem w przypadkach nowotworów, głównie z powodu niedożywienia i powikłań pooperacyjnych.
Fibrynogen jest kluczowym mediatorem zapalenia i odgrywa wieloaspektową rolę w biologii nowotworów. Nie tylko promuje angiogenezę nowotworową i przerzuty poprzez bezpośrednie interakcje z komórkami śródbłonka, ale również pośrednio wpływa na inne regulatory angiogenezy. Ponadto fibrynogen wzmacnia inwazję komórek nowotworowych i przerzuty poprzez aktywację sygnalizacji przejścia nabłonkowo-mezenchymalnego. Co ciekawe, badania ujawniły, że fibrynogen przyjmuje rolę cytoszkieletową w macierzy pozakomórkowej guza, chroniąc komórki nowotworowe przed eliminacją przez komórki immunologiczne.
Choć powszechnie uznaje się, że zaburzenia poziomów albuminy/prealbuminy i fibrynogenu służą jako istotne wskaźniki prognostyczne u pacjentów z nowotworami, ważne jest, aby uznać, że nie wszyscy pacjenci z nowotworami wykazują niedobory albuminy/prealbuminy lub nadmiar fibrynogenu. W niektórych przypadkach pacjenci mogą prezentować wyłącznie niedobór albuminy/prealbuminy lub nadmiar fibrynogenu. Aby uwzględnić tę złożoność, zastosowaliśmy FAR, który zapewnia kompleksową ocenę poziomów zarówno albuminy, jak i fibrynogenu. Włączając FAR do naszej analizy, nie tylko jesteśmy w stanie uchwycić ogólnoustrojową odpowiedź zapalną, ale również uzyskać wgląd w stan koagulacji i odżywienia pacjentów. Istniejące dowody silnie wspierają stosowanie FAR jako wiarygodnego predyktora w różnych nowotworach.
W przeciwieństwie do markerów patologicznych i biologicznych, takich jak MYCN, kinaza chłoniaka anaplastycznego, ploidia DNA i nieprawidłowości chromosomowe, wykrywanie markerów hematologicznych jest wygodne, niedrogie i stosunkowo nieszkodliwe, ponieważ albumina i fibrynogen w surowicy są dostępne w dokumentacji medycznej większości pacjentów z rakiem. “Stosowanie FAR jako markera prognostycznego dla NB ma duży potencjał. Wyniki te mogą pomóc w ukierunkowaniu przyszłych terapii poprzez identyfikację subpopulacji o różnych rokowaniach” – podkreślają autorzy badania. W połączeniu z innymi hematologicznymi markerami prognostycznymi, takimi jak NLR i SII, a nawet skonstruowanymi modelami prognostycznymi opartymi na tych markerach, możemy dokładniej ocenić rokowanie NB.
Należy jednak podkreślić, że wartości liczbowe FAR nie wpływają bezpośrednio na wyniki przeżycia pacjentów z rakiem. To raczej podstawowe białka, albumina i fibrynogen, wraz z procesami biologicznymi, które przyczyniają się do FAR, są odpowiedzialne za ten związek.
Badanie ma pewne ograniczenia. Po pierwsze, proces zbierania danych był retrospektywny, co wprowadzało potencjalne błędy informacyjne. Po drugie, badanie koncentrowało się na pacjentach z NB z dwóch instytucji, a liczba pacjentów włączonych do badania była ograniczona, co ogranicza możliwość uogólnienia wyników. Aby ustalić bardziej solidne wnioski, konieczne jest przeprowadzenie wieloośrodkowych badań podłużnych. Po trzecie, ocena FAR była ograniczona do pierwszych 24 godzin od przyjęcia, i nie oceniano związku między późniejszymi pomiarami FAR a rokowaniem. To podejście oceny bazowej może zwiększyć ryzyko błędu klasyfikacji. Dodatkowo, ponieważ FAR był oceniany tylko przed operacją, potencjalny wpływ przebiegu pooperacyjnego na jego wartość prognostyczną pozostaje niejasny i wymaga dalszego badania.
Podsumowując, wyniki badania podkreślają istotny związek między FAR a przeżyciem i rokowaniem w NB. FAR jest solidnym i niezależnym czynnikiem, odgrywającym kluczową rolę w identyfikacji pacjentów wysokiego ryzyka i informowaniu o precyzyjnych strategiach leczenia. Ponadto FAR wykazuje kilka korzystnych cech, w tym prostotę, obiektywność i opłacalność, co czyni go obiecującym biomarkerem do przedoperacyjnych ocen klinicznych. Dlatego potencjalne zastosowanie FAR w rutynowej praktyce klinicznej jest bardzo obiecujące.
Podsumowanie
Przeprowadzone badanie retrospektywne wykazało istotną rolę wskaźnika fibrynogenu do albuminy (FAR) jako nowego biomarkera w diagnostyce i prognozowaniu przebiegu neuroblastomy u dzieci. Analiza objęła 335 pacjentów pediatrycznych z dwóch ośrodków medycznych, z których 257 stanowiło grupę szkoleniową, a 78 grupę walidacyjną. Badanie wykazało, że FAR ≥0,0734 jest niezależnym czynnikiem prognostycznym, wraz z wiekiem ≥18 miesięcy, amplifikacją MYCN i obecnością przerzutów. Opracowany nomogram prognostyczny, uwzględniający te czynniki, wykazał wysoką dokładność w przewidywaniu 3- i 5-letniego przeżycia całkowitego. FAR okazał się być szczególnie wartościowym wskaźnikiem ze względu na prostotę oznaczenia, niski koszt i obiektywność wyników. Badanie ujawniło także silne powiązania FAR z różnymi cechami klinicznymi, w tym stadium zaawansowania choroby i grupą ryzyka. Mimo pewnych ograniczeń, takich jak retrospektywny charakter badania i ograniczona wielkość próby, wyniki sugerują potencjalne zastosowanie FAR w rutynowej praktyce klinicznej jako wartościowego narzędzia w ocenie ryzyka i planowaniu terapii u pacjentów z neuroblastomą.
