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. 2024 Feb 16;121(1):e20230376. [Article in Portuguese] doi: 10.36660/abc.20230376
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Testes de Triagem Prevendo Metástase de Câncer na Etiologia do Derrame Pericárdico: HALP Score e PNI

Emin Koyun 1,✉, Ferhat Dindas 2, Anil Sahin 1, Idris Bugra Cerik 3, Mustafa Dogdus 4
PMCID: PMC11081201  PMID: 38451561

Resumo

Fundamento:

A triagem do câncer é absolutamente necessária em pacientes com derrame pericárdico, pois o câncer é uma das doenças mais graves em sua etiologia. Estudos anteriores indicaram que o índice de inflamação imunológica sistêmica (IIS), o índice prognóstico nutricional (PNI) e o escore de hemoglobina, albumina, linfócitos e plaquetas (HALP) podem ser escores relacionados ao câncer.

Objetivos:

Este estudo foi iniciado considerando que esses sistemas de pontuação poderiam prever o câncer na etiologia de pacientes com derrame pericárdico.

Métodos:

Os pacientes submetidos à pericardiocentese entre 2006 e 2022 foram analisados retrospectivamente. A pericardiocentese foi realizada em um total de 283 pacientes com derrame pericárdico ou tamponamento cardíaco de moderado a grande no período especificado. Os índices de HALP, PNI e IIS foram calculados do sangue venoso periférico retirado antes do procedimento de pericardiocentese. O nível de significância estatística foi aceito em p<0,05.

Resultados:

O escore HALP foi de 0,173 (0,125-0,175) em pacientes com câncer. Detectou-se que em pacientes não oncológicos o escore foi de 0,32 (0,20-0,49; p<0,001). O escore de PNI foi de 33,1±5,6 em pacientes com câncer. Detectou-se que em pacientes não oncológicos o escore foi 39,8±4,8 (p<0,001).

Conclusão:

Os escores HALP e PNI são testes de triagem de câncer fáceis e rápidos que podem prever metástases de câncer na etiologia de pacientes com derrame pericárdico.

Palavras-chave: Câncer; Escore de hemoglobina, albumina, linfócito e plaqueta; Índice Prognóstico Nutricional; Efusão Pericárdica

Introdução

O acúmulo anormal de líquido no espaço pericárdico é definido como derrame pericárdico.1 Existem muitas causas de derrame pericárdico, como doenças infecciosas, autoimunes, neoplásicas, iatrogênicas, traumáticas, metabólicas e cardíacas.2

O câncer é uma doença com elevada morbidade e mortalidade. Sabe-se que a nutrição e o estado inflamatório estão entre os fatores que determinam o prognóstico em pacientes com câncer.3 Na literatura existem sistemas de pontuação como o escore de hemoglobina, albumina, linfócitos e plaquetas (HALP), I o índice de inflamação imunológica sistêmica (IIS) e o índice prognóstico nutricional (PNI), que estão associados a condições nutricionais e inflamatórias e, portanto, podem ser preditivos de câncer. O escore HALP, que consiste em quatro marcadores laboratoriais (hemoglobina, albumina, linfócitos e plaquetas), está associado tanto à nutrição quanto ao estado inflamatório, e é comumente usado como fator prognóstico em pacientes com vários tumores malignos, incluindo câncer gastrointestinal4 e câncer geniturinário.5

A interação entre a inflamação sistêmica, que é uma das características do câncer, e a resposta imune local desempenha um papel na formação de vários tipos de malignidades e no curso do câncer.6,7 Parâmetros de inflamação sistêmica também têm sido aceitos como fatores prognósticos em tumores sólidos malignos.8 O IIS, que consiste na contagem de linfócitos, neutrófilos e plaquetas, tem sido relatado como um fator prognóstico para pacientes com alguns tumores malignos.9 No câncer colorretal10 e esofágico,11 a nutrição dos pacientes e os parâmetros inflamatórios no sangue demonstraram ser eficazes na previsão do prognóstico para esses pacientes.

O PNI foi usado pela primeira vez para avaliar o risco do paciente em cirurgia para doenças gastrointestinais.12 O PNI, que é um sistema de pontuação que consiste na combinação do nível de albumina no soro sanguíneo e na contagem de linfócitos no sangue, é usado para avaliar o estado nutricional e imunológico em pacientes com câncer.13 O PNI é um escore prognóstico para carcinoma de esôfago e osteossarcoma.14,15

Nosso objetivo mais importante neste estudo é detectar rapidamente metástases de câncer na etiologia em pacientes com derrame pericárdico, porque a doença mais grave na etiologia dos pacientes com derrame pericárdico é o câncer. Ao investigar a etiologia em pacientes que apresentam derrame pericárdico, partimos da hipótese de que esses sistemas de pontuação, que podem ser calculados com exames laboratoriais simples, podem prever o desenvolvimento de derrame pericárdico relacionado ao câncer. Esses sistemas de pontuação são simples e de fácil aplicação. Se um sistema de pontuação para derrame pericárdico for eficaz na identificação de pacientes com câncer, ele pode acelerar o diagnóstico e o tratamento do câncer e reduzir a morbidade e a mortalidade relacionadas ao câncer.

Métodos

Este estudo produziu uma análise retrospectiva de pacientes submetidos à pericardiocentese entre 2006 e 2022. Foi obtida a aprovação do Comitê de ética da universidade local. O número do parecer do comitê de ética foi 2022-10/11. Os pacientes e seus familiares deram o consentimento para participar do estudo. Durante o período mencionado, um total de 295 pacientes com derrame pericárdico de médio a grande porte ou tamponamento cardíaco foram submetidos à pericardiocentese com orientação de fluoroscopia (Figura Central). O tamanho do derrame pericárdico dos pacientes incluídos no estudo foi classificado de acordo com a ecocardiografia como leve (<10 mm), moderado (10-20 mm) ou grande (>20 mm) de acordo com o sistema de classificação.16 Todos os pacientes do presente estudo eram pacientes com derrame ou tamponamento cardíaco moderado a grande, classificados de acordo com o tamanho. Os procedimentos de pericardiocentese percutânea foram realizados principalmente no espaço subxifoide e raramente no espaço intercostal. Os registros médicos de cada paciente foram analisados para obter dados demográficos, dados clínicos e diagnósticos de doenças. Foram registrados dados do líquido pericárdico, parâmetros laboratoriais, resultados patológicos e microbiológicos no momento da admissão. O derrame foi classificado como maligno ou benigno. Se a citologia do líquido pericárdico mostrasse células malignas e suspeitas, o derrame era classificado como maligno. Aqueles sem achados anormais na citologia do derrame pericárdico foram classificados como benignos. Posteriormente, os pacientes foram divididos em dois grupos: aqueles com diagnóstico de câncer e aqueles sem diagnóstico de câncer. Foram determinados como critérios de exclusão: ter idade inferior a 18 anos, ter derrame pericárdico menor que 10 mm e ter taxa de filtração glomerular (TFG) <30 ml/min/m2. O diagnóstico de pericardiocentese foi feito com aparelho de ecocardiografia transtorácica. Todos os pacientes foram acompanhados com ecocardiografia transtorácica antes e após a pericardiocentese. Exames de sangue venoso periférico foram realizados em todos os pacientes com diagnóstico de derrame pericárdico. Parâmetros bioquímicos (lipoproteína de alta densidade (HDL), lipoproteína de baixa densidade (LDL), proteína C reativa (PCR), creatinina, eletrólitos séricos) foram estudados a partir das amostras de sangue coletadas. O escore IIS foi calculado com a fórmula Neutrófilos 103/uL x Plaquetas 103/uL / Linfócitos 103/uL, o escore PNI foi calculado com a fórmula (nível sérico de albumina g/dL × 10) + (linfócitos 103/uL × 0,005), e o escore HALP foi calculado com a fórmula Hemoglobina g/dL x Albumina g/dL x Linfócitos 103/uL / Plaquetas 103/uL.

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Análise estatística

Foram utilizados histograma, gráfico Q-Q e teste de Shapiro-Wilk para avaliar se os dados violavam as suposições de normalidade. O teste T para duas amostras e o teste U de Mann Whitney foram realizados para comparar as variáveis quantitativas entre os grupos. A análise do qui-quadrado foi utilizada para avaliar a relação entre variáveis categóricas. Os dados contínuos foram apresentados como média ± desvio padrão (DP) ou mediana (1° quartil – 3° quartil) com base na distribuição dos dados. As variáveis categóricas foram expressas como número (n) com percentual (%). A análise de regressão logística foi utilizada para determinar os fatores de risco que afetam o status do câncer. As variáveis que foram consideradas estatisticamente significativas como resultado da análise de regressão logística foram avaliadas com análise de regressão logística múltipla. A análise de característica operacional do receptor (ROC) foi realizada para avaliar os escores HALP e PNI na previsão de câncer. A área sob a curva (AUC) e o valor de corte foram calculados para cada valor do escore. A sensibilidade e a especificidade foram calculadas para avaliar o desempenho do teste diagnóstico de cada escore. O nível de significância estatística foi aceito em p<0,05. A análise dos dados foi realizada no software estatístico SPSS 22.

Resultados

A pericardiocentese foi realizada em 295 pacientes entre 2006 e 2022. Doze pacientes foram excluídos do estudo por falta de parâmetros sanguíneos. Os demais 283 pacientes foram incluídos no estudo. Enquanto 29 dos 84 pacientes submetidos à pericardiocentese tinham diagnóstico prévio de câncer, 55 pacientes foram diagnosticados com câncer no período de 6 meses após a pericardiocentese. A doença mais comum em pacientes oncológicos foi o câncer de pulmão, enquanto o câncer de mama ficou em segundo lugar (Tabela 1).

Tabela 1. Distribuição de pacientes com diagnóstico de câncer.

Tipo de câncer Número de pacientes (n: 84)(%)
Câncer de pulmão 45 (% 53,57)
Câncer de mama 11 (% 13)
Câncer gástrico 8 (% 9,52)
Leucemia 4 (% 4,76)
Câncer de próstata 4 (% 4,76)
Linfoma 3 (% 3,57)
Câncer renal 2 (% 2,38)
Câncer de colo 2 (% 2,38)
Câncer de testículo 2 (% 2,38)
Câncer de bexiga 1 (% 1,19)
Câncer de tecidos moles 1 (% 1,19)
Câncer de tireoide 1 (% 1,19)
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A incidência de câncer foi maior no sexo masculino. Entre os parâmetros laboratoriais comparados, os valores de hemoglobina, albumina e linfócitos foram encontrados em níveis mais baixos em pacientes com câncer, enquanto o valor de PCR foi encontrado em níveis mais elevados. Na comparação entre os sistemas de pontuação, os escores HALP e PNI foram menores em pacientes com câncer, enquanto o valor do IIS foi maior. Não houve diferença significativa entre os dois grupos, exceto nos parâmetros sexo, hemoglobina, albumina, linfócitos, PCR, HALP, IIS e PNI (Tabela 2).

Tabela 2. Comparação do estado do câncer e diversas variáveis.

Variáveis Câncer p-valor
Não
(n=199)		 Sim
(n=84)
Idade (anos) 63±15,9 60,6±16 0,26
Sexo, n (%)
Feminino 114 (57,2) 36 (42,8) 0,028
Masculino 85 (42,8) 48 (57,2)
FEVE (%) 50,7±12,8 51±13,4 0,64
HT, n(%) 47 (23,6) 16 (19) 0,44
DAC, n (%) 14(7) 3 (3,6) 0,411
Hemoglobina (g/dL) 13,1±1,9 11±1,7 <0,001
RBC (106/uL) 4,45±0,79 4,29±0,82 0,14
WBC (103/uL) 9,3±4,3 8,6±4,7 0,2
LDL (mg/dL) 97,2±40 90,7±38,2 0,25
HDL (mg/dL) 35,9±14,8 34±14,3 0,35
DM, n (%) 33 (18,0) 8 (11,3) 0,138
Ácido úrico (mg/dL) 6,27±2,4 6,15±2,3 0,76
NUS (mg/dL) 20,4±14,6 19,7±11,7 0,672
Creatinina (mg/dL) 0,8 (0,7-1,0) 0,9 (0,7-1,0) 0,128
TFG (ml/min/m²) 79,7±21,9 83,2±17,4 0,15
BASO (103/uL) 0,02 (0,01-0,04) 0,02 (0,01-0,05) 0,16
EO (103/uL) 0,08 (0,01-0,18) 0,07 (0,02-0,16) 0,78
HCT (%) 38,3±5,9 37,4±7 0,271
HCM 28,3±4,7 28,3±2,6 0,91
VCM (fL) 85,8±8,10 86,8±8,1 0,61
MONO (103/uL) 0,55 (0,40-0,80) 0,55 (0,38-0,80) 0,37
VPM (fL) 9,3±1,26 9,3±1,46 0,34
NEUT (103/uL) 7,4±4,6 7,2±4,4 0,69
PCT (%) 0,24±0,11 0,23±0,15 0,36
PDW (%) 19,55±11,6 18,2±10,3 0,37
RDW (%) 15,5±2,6 15,5±2,6 0,37
Albumina (mg/dL) 3,92±0,45 3,3±0,56 <0,001
Linfócitos (103/uL) 1,84±0,66 1,29±0,81 <0,001
Plaquetas (103/uL) 234±88,7 259,7±122,00 0,095
Colesterol total 162,4±52,00 152,6±47,8 0,18
PCR (mg/dL) 24,7 (8,4-81,2) 56,0 (15,0-119,0) 0,006
HALP 0,32 (0,20-0,49) 0,173 (0,125-0,175) <0,001
IIS 857,8 (528-1664) 1329,8 (697-2272,2) <0,001
PNI 39,8±4,8 33,1±5,6 <0,001
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Os dados estão expressos em n (%), média ± desvio padrão, mediana (1° quartil - 3° quartil). FEVE: fração de ejeção ventricular esquerda; HT: hipertensão; DAC: doença arterial coronariana; RBC: hemácias; WBC: leucócitos; LDL: lipoproteína de baixa densidade; HDL: lipoproteína de alta densidade; DM: diabetes mellitus; NUS: nitrogênio ureico no sangue; TFG: taxa de filtração glomerular; BASO: basófilos; EO: eosinófilos; HCT: hematócritos; HCM: hemoglobina corpuscular média; VCM: volume corpuscular médio; MONO: monócitos; VPM: volume plaquetário médio; NEUT: neutrófilos; PCT: procalcitonina; PDW: amplitude de distribuição de plaquetas; RDW: amplitude de distribuição de hemácias; PCR: proteína C-reativa; IIS: índice de inflamação imune sistêmica; PNI: índice prognóstico nutricional.

Na análise de regressão logística múltipla, o HALP e o PNI foram preditores independentes de metástase de câncer em pacientes com derrame pericárdico (Tabela 3).

Tabela 3. Avaliação de fatores de risco que podem afetar o status definitivo do câncer.

Variáveis Câncer
Análises univariadas Análises multivariadas
Razão de chance (IC 95%) p Razão de chance (IC 95%) p
Sexo, n (%)
Feminino 1 0,027
Masculino 1,788 (1,068-2,994)
Hemoglobina (g/dL) 0,514 (0,427-0,619) <0,001
Albumina (mg/dL) 0,066 (0,027-0,158) <0,001
Linfócitos (103/uL) 0,318 (0,174-0,583) <0,001
HALP 0,003 (0,001-0,041) <0,001 0,006 (0,001-0,090) <0,001
PNI 0,831 (0,773-0,894) <0,001 0,825 (0,763-0,893) <0,001
Idade (anos) 991 (975-1007) 0,262
DM, n (%) 515 (227-1172) 0,114
Creatinina (mg/dL) 848 (646-1113) 0,236
Plaquetas (103/uL) 1002 (1000-1005) 0,059
PCR (mg/dL) 1005 (1002-1009) 0,004
IIS 1000 (1000-1001) <0,001
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IC: intervalo de confiança; HALP: escore de hemoglobina, albumina, linfócito e plaqueta; PNI: índice prognóstico nutricional; DM: diabetes mellitus; PCR: proteína C reativa; IIS: índice de inflamação imunológica sistêmica.

A análise ROC foi realizada para encontrar os valores de corte ideais de HALP e PNI para prever metástase de câncer em pacientes com derrame pericárdico. Um valor HALP <0,2524 tem sensibilidade de 80% e especificidade de 81,4% para prever metástases de câncer em pacientes com derrame pericárdico. Um valor de PNI <36,18 tem sensibilidade de 74% e especificidade de 74,9% na previsão de metástase de câncer em pacientes com derrame pericárdico. A AUC do HALP foi maior que a AUC do PNI na previsão de metástase de câncer em pacientes com derrame pericárdico (Figura 1).

Figura 1. Gráficos ROC dos escores HALP e PNI. HALP: escore de hemoglobina, albumina, linfócito e plaqueta; PNI: índice prognóstico nutricional.

Figura 1

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Discussão

Até onde sabemos, este é o primeiro estudo a comparar os escores HALP, IIS e PNI na pesquisa do câncer em pacientes com derrame pericárdico submetidos à pericardiocentese e a observar o efeito desses sistemas de pontuação no desenvolvimento do câncer. Neste estudo, descobriu-se que o HALP tem maior poder preditivo de metástase de câncer do que o PNI e o IIS. O HALP pode ser usado para prever o câncer em pacientes submetidos a pesquisas sobre câncer, porque é um biomarcador fácil, rápido e eficiente. O escore HALP em cânceres gastrointestinais, incluindo câncer gástrico,17 câncer de células escamosas de esôfago,18 câncer colorretal avançado,4 bem como em cânceres geniturinários, incluindo câncer de bexiga,5 carcinoma de células renais,19 demonstrou ter um papel prognóstico. É também um índice muito abrangente que mostra o estado nutricional e imunológico dos pacientes. Estudos anteriores demonstraram que um alto escore HALP em outros tumores prediz bons desfechos terapêuticos e prognósticos.4,17,19

Os escores HALP e PNI têm desempenho diagnóstico bastante semelhante na determinação do status de metástase do câncer, mas o escore HALP parece ser mais forte que o PNI. Muitos estudos mostraram que o PNI desempenha um papel no prognóstico do câncer.13 A razão mais importante pela qual o PNI pode apresentar uma previsão confiável para o prognóstico em pacientes com câncer é que os linfócitos ajudam o sistema imunológico e impedem a proliferação e a metástase nas células cancerígenas.13 A albumina sérica, outro componente do PNI, pode prever o prognóstico ao refletir o estado nutricional do organismo, fator determinante nas reações imunológicas das células cancerígenas.13 Em muitos estudos, o PNI de baixo nível tem sido associado a desfechos como câncer com características tumorais negativas no câncer de pulmão, câncer pouco diferenciado, câncer de grande porte e metástase.20 Demonstrou-se que, quanto menor o nível de PNI, mais agressivo e pior o prognóstico do câncer de pulmão.21 Em nosso estudo, o nível de PNI foi baixo em pacientes com metástase de câncer.

Entre os fatores mais importantes na via de inflamação do câncer estão as quimiocinas e citocinas, pequenas proteínas inflamatórias que possibilitam a comunicação intracelular no microambiente tumoral. A conexão e a comunicação entre células são muito importantes para invasão, angiogênese, crescimento tumoral e metástase. Além disso, a necrose tumoral e a ativação do fator de transcrição mediada por citocinas têm papéis importantes.6 O processo inflamatório no derrame pericárdico ocorre independentemente do processo patológico. Consequentemente, a produção de fluido na área pericárdica aumenta. O IIS nos mostra o equilíbrio entre o inflamatório e o imune.22 O IIS revelou-se um índice promissor para carcinoma hepatocelular, câncer gástrico, câncer do pulmão de pequenas células e câncer de próstata.23 Um alto nível de IIS indica alterações que favorecem o início, a progressão e a metástase do câncer em pacientes oncológicos.8 Isso pode ser explicado pelo fato de os níveis de IIS do grupo dos pacientes com câncer serem mais elevados do que os pacientes do grupo sem câncer.

Em nosso estudo, o câncer mais comum que causou derrame pericárdico foi o câncer de pulmão, seguido pelo câncer de mama e o de estômago. Em todo o mundo, o câncer de próstata e colorretal em homens e o câncer de mama e colorretal em mulheres são comuns, assim como é o câncer de pulmão. Porém, observou-se que esses tipos de câncer não causavam tanto derrame pericárdico quanto o câncer de pulmão. Isso pode estar relacionado ao fato de o câncer de pulmão metastatizar mais para o pericárdio.21 Além disso, neste estudo, a proporção do sexo masculino foi maior entre os pacientes com câncer. De acordo com o relatório Global Cancer Statistics, a incidência e as taxas de mortalidade por câncer de pulmão são aproximadamente 2 vezes maiores em homens do que em mulheres.21 Conforme os dados obtidos do Projeto Mapa do Câncer de Pulmão da Turquia, 90,4% dos pacientes com câncer de pulmão são do sexo masculino.24 O fato de o câncer de pulmão ser mais comum em homens pode explicar o alto índice de câncer em homens em nosso estudo. Além disso, o baixo número de pessoas diagnosticadas com câncer pode ter feito com que nossos resultados fossem assim. Portanto, são necessários grandes estudos com altos números de pacientes.

A anemia, que está entre as comorbidades relacionadas ao câncer, é frequentemente observada no momento do diagnóstico25 e geralmente é causada por inflamação crônica associada ao câncer.26 Em nosso estudo, o baixo nível de hemoglobina em pacientes diagnosticado com câncer pode ser explicado por inflamação crônica. Entretanto, como a etiologia da anemia em pacientes oncológicos não foi investigado em detalhes, os casos de hemoglobina baixa ainda não foram bem esclarecidos.

Em pacientes com câncer, a hipoalbuminemia tem sido associada a uma reação inflamatória sistêmica e à desnutrição dos pacientes.27 Níveis aumentados de PCR têm sido associados à diminuição da resposta dos linfócitos T às células cancerígenas.28 Neste estudo, os valores altos de PCR e baixos de albumina em pacientes oncológicos podem ser explicados dessa forma.

Estudos recentes mostram-nos que uma resposta inflamatória sistêmica pode desempenhar um papel importante no desenvolvimento e progressão do câncer.29 A inflamação sistêmica relacionada ao câncer causa linfopenia nos pacientes.30 É assim que podemos explicar os baixos níveis de linfócitos nos pacientes com câncer no presente estudo.

Limitações

Este estudo tem várias limitações. É um estudo retrospectivo. Portanto, não seria possível comentar o prognóstico porque os pacientes não foram acompanhados. São necessários mais estudos multicêntricos em larga escala com acompanhamento para definir o papel do HALP e do PNI na fisiopatologia do câncer. Embora este estudo tenha identificado a associação entre esses escores e derrame pericárdico maligno, esses escores têm como objetivo determinar o prognóstico naqueles que já foram diagnosticados com câncer. Esses scores podem ser elevados em qualquer doença crônica, e isso pode levar a resultados enganosos.

Conclusão

O HALP e o PNI são sistemas de pontuação com alto poder preditivo de metástases de câncer. Esses sistemas de pontuação são testes fáceis, rápidos e eficazes que podem ser usados na triagem de câncer.

Footnotes

Fontes de financiamento

O presente estudo não teve fontes de financiamento externas.

Vinculação acadêmica

Não há vinculação deste estudo a programas de pós-graduação.

Aprovação ética e consentimento informado

Este estudo foi aprovado pelo Comitê de Ética do Sivas Cumhuriyet University Ethics Committee sob o número de protocolo 2022-10/11. Todos os procedimentos envolvidos nesse estudo estão de acordo com a Declaração de Helsinki de 1975, atualizada em 2013. O consentimento informado foi obtido de todos os participantes incluídos no estudo.

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Screening Tests Predicting Cancer Metastasis in the Etiology of Pericardial Effusion: HALP Score and PNI

Emin Koyun 1,✉, Ferhat Dindas 2, Anil Sahin 1, Idris Bugra Cerik 3, Mustafa Dogdus 4

Abstract

Background:

Cancer screening is absolutely necessary in patients with pericardial effusion, given that cancer is one of the most serious diseases in the etiology of pericardial effusion. In previous studies, it was stated that the systemic immune-inflammation index (SII); the prognostic nutrition index (PNI); and the hemoglobin, albumin, lymphocyte, platelet (HALP) score can produce scores related to cancer.

Objectives:

This study began considering that these scoring systems could predict cancer in the etiology of patients with pericardial effusion.

Methods:

This study produced a retrospective analysis of patients who underwent pericardiocentesis between 2006 and 2022. Pericardiocentesis was performed in a total of 283 patients with moderate-to-large pericardial effusion or pericardial tamponade within the specified period. HALP, PNI, and SII scores were calculated according to the peripheral venous blood taken before the pericardiocentesis procedure. The statistical significance level was set at p<0.05.

Results:

The HALP score proved to be 0.173 (0.125-0.175) in cancer patients and 0.32 (0.20-0.49) in non-cancer patients (p<0.001). The PNI score proved to be 33.1±5.6 in cancer patients and 39.8±4.8 in non-cancer patients (p<0.001).

Conclusion:

The HALP score and PNI proved to be easy and fast cancer screening tests that can predict cancer metastasis in the etiology of patients with pericardial effusion.

Keywords: Cancer; Hemoglobin, Albumin, Lymphocyte, Platelet (HALP); Prognostic Nutrition İndex; Pericardial Effusion

Introduction

Abnormal fluid accumulation in the pericardial space is defined as pericardial effusion.1 There are many causes of pericardial effusion, such as infections and autoimmune, neoplastic, iatrogenic, traumatic, metabolic diseases, and heart diseases.2

Cancer is a disease with a high morbidity and mortality. It is also well-known that nutrition and inflammatory status are among the factors determining the prognosis in cancer patients.3 In the literature, scoring systems, such as the hemoglobin, albumin, lymphocyte, platelet (HALP), the systemic immune-inflammation index (SII), and the prognostic nutrition index (PNI) scores are associated with nutritional and inflammatory conditions and can thus be predictive of cancer. The HALP score, which consists of four laboratory markers (hemoglobin, albumin, lymphocyte, platelet), is associated with both nutrition and inflammatory status, and is commonly used as a prognostic factor in patients with various malignant tumors, including gastrointestinal cancer4 and genitourinary cancer.5

The interaction between systemic inflammation, which is one of the features of cancer, and local immune response plays a role in the formation of various types of malignancy and in the course of cancer.6,7 Systemic inflammation parameters have also been accepted as prognostic factors in malignant solid tumors.8 SII, which consists of lymphocyte, neutrophil, and platelet counts, has been reported to be a prognostic factor for patients with some malignant tumors.9 In colorectal10 and esophageal cancer,11 nutrition of patients and inflammatory parameters in the blood have proven to be effective in predicting prognoses in these patients.

PNI, by contrast, was first used to assess patient risk in surgery for gastrointestinal diseases.12 PNI, which is a scoring system consisting of the combination of the albumin level in blood serum and lymphocyte counts in the blood, is used to evaluate nutritional and immune statuses in cancer patients,13 and serves as a prognostic score in esophageal carcinoma and osteosarcoma.14,15

Our most important aim in this study is to quickly detect cancer metastasis in etiology in patients with pericardial effusion. Because the most serious disease in the etiology of patients with pericardial effusion is cancer. While investigating the etiology in patients presenting pericardial effusion, we first establihsed the hypothesis that these scoring systems, which can be calculated with simple laboratory tests, can predict the development of cancer-related pericardial effusion. These scoring systems are simple and easy to apply. If a scoring system for pericardial effusion is found to be effective in identifying patients with cancer, these scoring systems can accelerate the diagnosis and treatment of cancer and reduce cancer-related morbidity and mortality.

Methods

This study produced a retrospective analysis of patients who underwent pericardiocentesis between 2006 and 2022. Approval from the ethics committee of the local university was obtained, logged under ethics committee decision number: 2022-10/11. Consent was obtained from the patients and their relatives to participate in the study. During the stated period, a total of 295 patients with medium to large pericardial effusion or pericardial tamponade underwent pericardiocentesis under fluoroscopy guidance (Central Illustration). Pericardial effusion size of the patients from the present study was classified according to the echocardiography as mild (<10 mm), moderate (10–20 mm), or large (>20 mm) according to the classification system.16 All of the patients included in our study were patients with moderate-to-large effusion or cardiac tamponade, classified according to size. Percutaneous pericardiocentesis procedures were performed mostly from the subxiphoid space and rarely from the intercostal space. Each patient's medical records were reviewed to obtain patient demographics, clinical data, and disease diagnoses. Pericardial fluid data, laboratory parameters, pathology results and microbiology results at the time of admission were recorded. The effusion was classified as either malignant or benign. If the pericardial fluid cytology showed malignant and suspicious cells, the effusion was classified as malignant. Those without abnormal findings in pericardial effusion cytology were classified as benign. The patients were then divided into two groups: those diagnosed with cancer and those not diagnosed with cancer. The following were determined as exclusion criteria: being younger than 18 years of age, having a pericardial effusion less than 10 mm, and having a glomerular filtration rate (GFR) <30 ml/min/m2. The diagnosis of pericardiocentesis was conducted using the transthorasic echocardiogram (TTE). All patients underwent follow-up via TTE before and after pericardiocentesis. Peripheral venous blood tests were taken from all patients diagnosed with pericardial effusion. Biochemistry parameters (high density lipoprotein (HDL), low density lipoprotein (LDL), C-reactive protein (CRP), creatinine, serum electrolytes) were analyzed according to the blood samples. The SII score was calculated using the Neutrophil 103/uL x Platelet 103/uL / Lymphocyte 103/uL formula, while the PNI score was calculated using the (serum albümin g/dL level × 10) + (lymphocyte 103/uL × 0.005) formula. The HALP score, by contrast, was calculated using the Hemoglobin g/dL x Albumin g/dL x Lymphocyte 103/uL / Platelet 103/uL formula.

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Statistical analysis

Histogram, q-q graph and Shapiro-Wilk test were used to evaluate whether or not the data violated normality assumptions. The T-test and Mann Whitney U test were performed on two-samples in order to compare quantative variables between groups. The chi-square analysis was used to evaluate the relationship between categorical variables. The continuous data were presented as mean ± standard deviation (SD) or median (1st quartile – 3d quartile) based on the data distribution. The categorical variables were expressed as the number (n) with a percentage (%). Logistic regression analysis was used to determine the risk factors affecting the cancer status. Variables that were found to be statistically significant as a result of logistic regression analysis were evaluated using multiple logistic regression analysis. Receiver operating characteristic (ROC) analysis was performed to evaluate the HALP and PNI scores used to predict cancer. The area under the curve (AUC) and the cut-off value were calculated for each score value. Sensitivity and specificity were calculated to evaluate the diagnostic test performance of each score. The statistical significance level was set at p<0.05. Data analysis was performed using SPSS 22 statistical software.

Results

Pericardiocentesis was performed on 295 patients between 2006 and 2022. Twelve patients were excluded from the study due to a lack of blood parameters. The remaining 283 patients were included in the study. While 29 of 84 patients who underwent pericardiocentesis had a previous diagnosis of cancer, 55 patients were diagnosed with cancer within 6 months after pericardiocentesis. The most common disease was lung cancer, with breast cancer ranking second (Table 1).

Table 1. Distribution of patients diagnosed with cancer.

Cancer Type Number of patients (n: 84)(%)
Lung cancer 45 (%53.57)
Breast cancer 11 (%13)
Gastric cancer 8 (%9.52)
Leukemia 4 (%4.76)
Prostate cancer 4 (%4.76)
Lymphoma 3 (%3.57)
Renal cancer 2 (%2.38)
Colon cancer 2 (%2.38)
Testis cancer 2 (%2.38)
Bladder cancer 1 (%1.19)
Soft tissue cancer 1 (%1.19)
Thyroid cancer 1 (%1.19)
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The incidence of cancer was higher in the male gender. Among the compared laboratory parameters, hemoglobin, albumin, and lymphocyte values were found at lower levels in cancer patients, while the CRP value was found at higher levels. In the comparison between scoring systems, the HALP and PNI scores proved to be lower in cancer patients, while the SII value was higher. No significant difference was found between the two groups except for sex, hemoglobin, albumin, lymphocyte, CRP, HALP, SII, and PNI parameters (Table 2).

Table 2. Comparison of cancer status and various variables.

Variables Cancer p-value
No
(n=199)		 Yes
(n=84)
Age (years) 63±15.9 60.6±16 0.26
Sex n(%)
Female 114(57.2) 36(42.8) 0.028
Male 85(42.8) 48(57.2)
LVEF (%) 50.7±12.8 51±13.4 0.64
HT n(%) 47(23.6) 16(19) 0.44
CAD n(%) 14(7) 3(3.6) 0.411
Hemoglobin (g/dL) 13.1±1.9 11±1.7 <0.001
RBC (106/uL) 4.45±0.79 4.29±0.82 0.14
WBC (103/uL) 9.3±4.3 8.6±4.7 0.2
LDL (mg/dL) 97.2±40 90.7±38.2 0.25
HDL (mg/dL) 35.9±14.8 34±14.3 0.35
DM n(%) 33(18.0) 8(11.3) 0.138
Uric asid (mg/dL) 6.27±2.4 6.15±2.3 0.76
BUN (mg/dL) 20.4±14.6 19.7±11.7 0.672
Creatinine (mg/dL) 0.8(0.7-1.0) 0.9(0.7-1.0) 0.128
GFR (ml/min/m2) 79.7±21.9 83.2±17.4 0.15
BASO (103/uL) 0.02(0.01-0.04) 0.02(0.01-0.05) 0.16
EO (103/uL) 0.08(0.01-0.18) 0.07(0.02-0.16) 0.78
HCT (%) 38.3±5.9 37.4±7 0.271
MCH 28.3±4.7 28.3±2.6 0.91
MCV (fL) 85.8±8.10 86.8±8.1 0.61
MONO (103/uL) 0.55(0.40-0.80) 0.55(0.38-0.80) 0.37
MPV (fL) 9.3±1.26 9.3±1.46 0.34
NEUT (103/uL) 7.4±4.6 7.2±4.4 0.69
PCT (%) 0.24±0.11 0.23±0.15 0.36
PDW (%) 19.55±11.6 18.2±10.3 0.37
RDW (%) 15.5±2.6 15.5±2.6 0.37
Albumin (g/dL) 3.92±0.45 3.3±0.56 <0.001
Lymphocyte (103/uL) 1.84±0.66 1.29±0.81 <0.001
Platelet (103/uL) 234±88.7 259.7±122.00 0.095
Total cholesterol 162.4±52.00 152.6±47.8 0.18
CRP (mg/L) 24.7(8.4-81.2) 56.0(15.0-119.0) 0.006
HALP 0.32(0.20-0.49) 0.173(0.125-0.175) <0.001
SII 857.8(528-1664) 1329.8(697-2272.2) <0.001
PNI 39.8±4.8 33.1±5.6 <0.001
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Data are expressed as n(%), mean ± standard deviation, median(1st quartile - 3rd quartile). LVEF: left ventricular ejection fraction; HT: hypertension; CAD: coronary artery disease; RBC: red blood cells; WBC: white blood cells; LDL: low density lipoprotein; HDL: high density lipoprotein; DM: diabetes mellitus; BUN: blood urea nitrogen; GFR: glomerular filtration rate; BASO: basophil; EO: eosinophil; HCT: hematocrit; MCH: mean corpuscular hemoglobin; MCV: mean corpuscular volume; Mono: monocyte; MPV: mean platelet volume; NEUT: neutrophyl; PCT: procalcitonin; PDW: platelet distribution width; RDW: redcell distribution width; CRP: C-reactive protein; SII: systemic immune-inflammation index; PNI: prognostic nutritional index.

In multiple logistic regression analysis, HALP and PNI proved to be independent predictors of cancer metastasis in patients with pericardial effusion (Table 3).

Table 3. Evaluation of risk factors that may affect definitive cancer status.

Variables Cancer
Univariate analyses Multivariate analyses
Odds Ratio (95% CI) p-value Odds Ratio (95% CI) p-value
Sex n(%)
Female 1 0.027
Male 1.788(1.068-2.994)
Hemoglobin (g/dL) 0.514(0.427-0.619) <0.001
Albumin (g/dL) 0.066(0.027-0.158) <0.001
Lymphocyte (103/uL) 0.318(0.174-0.583) <0.001
HALP 0.003(0.001-0.041) <0.001 0.006(0.001-0.090) <0.001
PNI 0.831(0.773-0.894) <0.001 0.825(0.763-0.893) <0.001
Age (years) 991(975-1007) 0.262
DM n(%) 515(227-1172) 0.114
Creatinine (mg/dL) 848(646-1113) 0.236
Platelet (103/uL) 1002(1000-1005) 0.059
CRP (mg/L) 1005(1002-1009) 0.004
SII 1000(1000-1001) <0.001
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CI: confidence ınterval; HALP: hemoglobin-albumin-lymphocyte-platelet index; PNI: prognostic nutritional index; DM: diabetes mellitus; CRP: C-reactive protein; SII: systemic immune-inflamation index.

ROC analysis was performed to find the ideal cut-off values of HALP and PNI to predict cancer metastasis in patients with pericardial effusion. A HALP value of <0.2524 has an 80% sensitivity and an 81.4% specificity to predict cancer metastasis in patients with pericardial effusion. A PNI value of <36.18 has a sensitivity of 74% and a specificity of 74.9% in predicting cancer metastasis in patients with pericardial effusion. The AUC of HALP proved to be higher than the AUC of PNI in predicting cancer metastasis in patients with pericardial effusion (Figure 1).

Figure 1. ROC graphs of HALP and PNI scores. HALP: hemoglobin-albumin-lymphocyte-platelet index; PNI: prognostic nutritional index.

Figure 1

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Discussion

To the best of our knowledge, this is the first study to compare HALP, SII, and PNI scores in cancer research among patients with pericardial effusion who underwent pericardiocentesis, and to look at the effect of these scoring systems on cancer development. In this study, HALP proved to have a greater predictive power for cancer metastasis than did PNI and SII. HALP can be used to predict cancer in patients undergoing cancer research, considering that it is an easy, quick, and effective biomarker. The HALP score in gastrointestinal cancers, including gastric cancer,17 esophageal squamous cell cance,18 advanced colorectal cancer,4 as well as in genitourinary cancers, including bladder cancer5 and renal cell carcinoma,19 has proven to have a prognostic role. It is also a very comprehensive index that shows both the nutritional and immune status of patients. Previous studies have shown that a high HALP score in other tumors can predict good therapeutic outcomes and prognosis.4,17,19

The HALP and PNI scores have quite similar diagnostic performances in determining the status of cancer metastasis; however, the HALP score appears to be stronger than the PNI. Many studies have shown that PNI plays a role in cancer prognosis.13 The most important reason why PNI can provide a reliable prediction of the prognosis in cancer patients is that lymphocytes help the immune system and hinder proliferation and metastasis in cancer cells.13 Serum albumin, another PNI component, can predict the prognosis by reflecting the nutritional status of the body, which is a determining factor in the immune reactions of cancer cells.13 In many studies, low-level PNI has been associated with outcomes, including cancer with negative tumor characteristics in lung cancer, poorly differentiated cancer, large-sized cancer, and metastasis.20 It has been shown that a lower PNI level can predict a more aggressive cancer and a worse prognosis of lung cancer.21 In our study, the PNI level proved to be quite low in patients with cancer metastasis.

Among the most important factors in the cancer inflammation pathway are chemokines, cytokines, and small inflammatory proteins, all of which provide intracellular communication in the tumor microenvironment, as well as connection and communication between cells, which is very important when predicting invasion, angiogenesis, tumor growth, and metastasis. In addition, tumor necrosis and cytokine-mediated transcription factor activation also play important roles.6 The inflammatory process in pericardial effusion occurs depending on the pathological process. Accordingly, fluid production in the pericardial area increases. SII shows us the balance between the inflammatory and immune processes.22 SII proved to be a promising index for hepatocellular carcinoma, gastric cancer, small cell lung cancer, and prostate cancer.23 A high SII level indicates changes that favor cancer initiation, progression, and metastasis in cancer patients.8 This can be explained by the fact that the SII levels of the cancer patients group were higher than those of the patients in the non-cancer group.

In our study, the most common cancer causing pericardial effusion was lung cancer, followed by breast and stomach cancer. Prostate and colorectal cancer in men and breast and colorectal cancers in women are also common cancers, similar to lung cancer. However, it was observed that these types of cancer did not cause pericardial effusion as much as lung cancer did. This may be related to the fact that lung cancer metastasizes more to the pericardium.21 In addition, in this study, the male sex ratio proved to be higher among patients with cancer. According to the Global Cancer Statistics report, lung cancer incidence and death rates are reported to be approximately 2-fold higher in men than in women.21 According to data obtained from the Turkey Lung Cancer Map Project, 90.4% of all lung cancer cases are male.24 Since lung cancer is most common in men, the high rate of cancer in men in our study can be explained in a similar manner. In addition, the low number of people diagnosed with cancer may have to the results from our study. Therefore, larger studies with a larger numbers of patients are warranted.

Anemia, which is among the cancer-related comorbidities, is frequently seen at the time of diagnosis25 and is commonly caused by chronic inflammation associated with cancer.26 In our study, the low hemoglobin level in patients diagnosed with cancer can be explained by chronic inflammation. However, since the etiology of anemia in cancer patients has not been investigated in detail, the causes of low hemoglobin have not been fully clarified.

In cancer patients, hypoalbuminemia has been associated with a systemic inflammatory reaction and malnutrition in patients.27 Increased CRP levels have been associated with decreased T lymphocyte response to cancer cells.28 In our study, high CRP and low albumin values in cancer patients can be explained in a similar manner.

Recent studies show us that a systemic inflammatory response may play an important role in the development and progression of cancer.29 Cancer-related systemic inflammation causes lymphopenia in patients,30 which provides a logical explanation for the low lymphocyte levels in cancer patients in the present study.

Limitations

This study has several limitations. It is a retrospective study. Therefore, the prognosis could not be commented on, as the patients did not receive follow-up. More large-scale, multicenter studies with follow-up are needed to define the role of HALP and PNI in the pathophysiology of cancer. Although this study identified an association between those scores and a malignant pericardial effusion, those scores are meant to determine prognosis in those who were already diagnosed with cancer. Those scores can be realtively high in any chronic disease, which can lead to misleading results.

Conclusion

HALP and PNI are scoring systems with high predictive power for cancer metastasis. These scoring systems are easy, quick, and effective tests that can be used in cancer screening.

Footnotes

Sources of funding

There were no external funding sources for this study.

Study association

This study is not associated with any thesis or dissertation work.

Ethics approval and consent to participate

This study was approved by the Ethics Committee of the Sivas Cumhuriyet University Ethics Committee under the protocol number 2022-10/11. All the procedures in this study were in accordance with the 1975 Helsinki Declaration, updated in 2013. Informed consent was obtained from all participants included in the study.

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