Correlation Analysis between Low Iron Status and Clinical Characteristics of Colorectal Cancer Catients

doi:10.12114/j.issn.1007-9572.2025.0237

Abstract

Abstract:

Background

Colorectal cancer (CRC) is the second most common malignant tumor in terms of incidence worldwide. Studies have shown that iron metabolism is involved in multiple aspects of tumor progression, such as tumor cell proliferation and immune microenvironment regulation. Clinically, most CRC patients are accompanied by abnormal serum iron status, among which low serum iron levels are more common. Exploring the correlation between low iron status and colorectal cancer is of great significance for the individualized treatment of colorectal cancer.

Objective

This study aims to comprehensively and systematically investigate the relationship between the internal environment low iron status and various clinical characteristics in patients with colorectal adenocarcinoma.

Methods

Based on a single-center registered retrospective cohort study, 712 patients who were pathologically diagnosed with colorectal adenocarcinoma after surgery at Sichuan Cancer Hospital from January 2017 to June 2023 were consecutively included as research subjects. Indicators including serum iron, transferrin saturation, and various clinical characteristics were collected. Patients were divided into the low iron status group (low iron group, n=363) and the control group with normal iron status (n=349) according to the preoperative serum iron expression level. Propensity score matching (PSM) was used for 1∶1 matching of patients, with a caliper set at 0.2. Finally, 698 matched samples were included (349 cases in both the low iron group and the control group). Univariate and multivariate Logistic regression analysis were used to explore the correlation between low iron status and clinical characteristics.

Results

Among the 712 patients, 363 cases (50.98%) had low iron status in the internal environment. Before PSM matching, there were statistically significant differences between the control group and the low iron group in the American Society of Anesthesiologists (ASA) classification, the proportion of cancer obstruction, and the proportion of anemia (P<0.05); after PSM matching, the differences in ASA classification, the proportion of cancer obstruction, and the proportion of anemia between the two groups were still statistically significant (P<0.05). After PSM, the expression levels of white blood cell count (WBC), C-reactive protein (CRP), plateletcrit (PCT), and carcinoembryonic antigen (CEA) in the low iron status group were higher than those in the control group, while the levels of lymphocyte count (LY), albumin (ALB), and serum total cholesterol (TC) were lower than those in the control group (P<0.05). Before and after PSM, there were statistically significant differences between the two groups in tumor location, International Union Against Cancer (UICC) TNM stage, degree of differentiation, mismatch repair (MMR) expression status, microsatellite stability status, nerve and vascular invasion, liver and lung metastasis rates, and tumor length (P<0.05). After controlling for baseline confounding factors using PSM, anemia was separated as an independent predictive variable for multivariate Logistic regression analysis. The results showed that when anemia was not included, tumor location rectum (OR=0.41, 95%CI=0.25-0.67, P<0.01), UICC stageⅣ (OR=3.50, 95%CI=1.65-7.82, P<0.01), vascular invasion (OR=1.63, 95%CI=1.01-2.63, P=0.04), tumor length (OR=1.16, 95%CI=1.03-1.30, P<0.01), ALB (OR=0.90, 95%CI=0.85-0.95, P<0.01), PCT (OR=1.12, 95%CI=1.08-1.15, P<0.01), and LY (OR=0.51, 95%CI=0.35-0.72, P<0.01) were independent influencing factors for low iron status in patients with colorectal adenocarcinoma. When anemia was included in the multivariate Logistic regression analysis, anemia (OR=7.03, 95%CI=4.40-11.25, P<0.01) became an independent influencing factor for low iron status, while tumor location was no longer an independent influencing factor. The remaining factors, including tumor length, UICC stageⅣ, vascular invasion, and peripheral blood LY, PCT, and ALB, were still independent factors associated with low iron status in patients with colorectal adenocarcinoma (P<0.05).

Conclusion

The internal environment iron status of patients with colorectal adenocarcinoma is closely associated with tumor invasiveness (including tumor stage, neurovascular invasion, and tumor length) as well as inflammatory indicators. Rectal tumor location, along with higher levels of ALB and LY, are protective factors against low iron status in patients with colorectal adenocarcinoma. In contrast, anemia, UICC stageⅣ, vascular invasion, longer tumor length, and higher PCT are risk factors for low iron status.

Key words: Colorectal neoplasms, Colorectal adenocarcinoma, Tumor microenvironment, Internal environment iron, Hypoferremic state

摘要：

背景

结直肠癌是全球发病率排名第二的恶性肿瘤。研究表明，铁代谢参与肿瘤细胞增殖及免疫微环境调节等多个肿瘤进展环节。临床中结直肠癌患者多伴随血清铁状态异常，其中血清铁水平较低更为常见。探讨低铁状态与结直肠癌的相关性，对结直肠癌的个体化治疗具有重要意义。

目的

本研究旨在全面、系统地探讨结直肠腺癌患者内环境低铁状态与多种临床特征的关系。

方法

本研究基于单中心登记的回顾性队列研究，连续纳入四川省肿瘤医院2017年1月—2023年6月712例术后病理确诊为结直肠腺癌的患者为研究对象，收集血清铁、转铁蛋白饱和度及各项临床特征指标，根据术前血清铁的表达水平将患者分为低铁状态组（低铁组，n=363）和铁状态正常的对照组（n=349）。采用倾向性评分匹配（PSM）对患者进行1∶1匹配，卡尺设置为0.2，最终纳入匹配后样本698例（低铁组与对照组各349例）。采用单因素分析和多因素Logistic回归分析探讨低铁状态与临床特征的相关性。

结果

712例患者中363例（50.98%）处于内环境低铁状态。PSM匹配前，对照组和低铁组美国麻醉医师协会分级（ASA）、癌梗阻比例、贫血比例比较，差异有统计学意义（P<0.05）；PSM匹配后，两组ASA、癌梗阻比例、贫血比例比较，差异仍有统计学意义（P<0.05）。PSM匹配后低铁状态组白细胞计数（WBC）、C反应蛋白（CRP）、血小板压积（PCT）及癌胚抗原（CEA）表达水平高于对照组，淋巴细胞计数（LY）、白蛋白（ALB）与血清总胆固醇（TC）水平低于对照组（P<0.05）。PSM匹配前后，两组肿瘤位置、国际抗癌联盟（UICC）TNM分期、分化程度、错配修复表达（MMR）状态、微卫星稳定状态、神经及脉管侵犯、肝及肺转移比率、肿瘤长径比较，差异均有统计学意义（P<0.05）。采用PSM控制基线混杂因素后，将贫血作为一个独立预测变量分离进行多因素Logistic回归分析显示未纳入贫血时肿瘤部位直肠（OR=0.41，95%CI=0.25~0.67，P<0.01）、UICCⅣ期（OR=3.50，95%CI=1.65~7.82，P<0.01）、脉管侵犯（OR=1.63，95%CI=1.01~2.63，P=0.04）、肿瘤长径（OR=1.16，95%CI=1.03~1.30，P<0.01）、ALB（OR=0.90，95%CI=0.85~0.95，P<0.01）、PCT（OR=1.12，95%CI=1.08~1.15，P<0.01）、LY（OR=0.51，95%CI=0.35~0.72，P<0.01）是结直肠腺癌患者低铁状态的独立影响因素。纳入贫血后多因素Logistic回归分析显示贫血（OR=7.03，95%CI=4.40~11.25，P<0.01）成为低铁状态独立影响因素，而肿瘤部位不再是独立影响因素，余肿瘤长径、UICCⅣ期、脉管侵犯以及外周血LY、PCT、ALB仍为结直肠腺癌患者低铁状态的独立影响因素（P<0.05）。

结论

结直肠腺癌患者内环境铁状态与肿瘤侵袭性（分期、神经脉管侵犯、肿瘤长径）及炎症指标密切相关。直肠与较高水平的ALB及LY是结直肠腺癌患者低铁状态的保护因素，贫血、UICCⅣ期、脉管侵犯、较大的肿瘤长径及PCT是低铁状态的危险因素。

关键词: 结直肠肿瘤, 结直肠腺癌, 肿瘤微环境, 内环境铁, 低铁状态

CLC Number:

R 735.34

LUO Hao,LUO Yajun,YANG Yi, et al. Correlation Analysis between Low Iron Status and Clinical Characteristics of Colorectal Cancer Catients[J]. Chinese General Practice, 2026, 29(24): 3454-3460. DOI: 10.12114/j.issn.1007-9572.2025.0237.
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Figures/Tables 6

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组别	PSM匹配前				PSM匹配后
组别	对照组（n=349）	低铁组（n=363）	χ²（t）值	P值	对照组（n=349）	低铁组（n=349）	χ²（t）值	P值
性别[例（%）]			1.59	0.21
男	219（62.75）	211（58.13）
女	130（37.25）	152（41.87）
年龄（±s，岁）	61.2±11.7	61.4±11.8	-0.16^a	0.88
BMI（±s，kg/m²）	23.0±3.0	23.2±3.7	-0.73^a	0.46
吸烟[例（%）]	118（33.81）	118（32.51）	0.14	0.71
ASA[例（%）]			8.22	0.02			10.04	0.01
1级	59（16.91）	35（9.64）			59（16.91）	31（8.89）
2级	265（75.93）	301（82.92）			265（75.93）	292（83.67）
3级	25（7.16）	27（7.44）			25（7.16）	26（7.45）
高血压或糖尿病[例（%）]	111（31.81）	134（36.91）	2.06	0.09
癌梗阻[例（%）]	43（12.32）	84（23.14）	14.21	<0.01	43（13.32）	84（24.07）	16.18	<0.01
贫血[例（%）]	33（9.46）	183（50.41）	141.24	<0.01	33（9.46）	183（52.44）	150.85	<0.01

组别	PSM匹配前				PSM匹配后
组别	对照组（n=349）	低铁组（n=363）	χ²（t）值	P值	对照组（n=349）	低铁组（n=349）	χ²（t）值	P值
性别[例（%）]			1.59	0.21
男	219（62.75）	211（58.13）
女	130（37.25）	152（41.87）
年龄（±s，岁）	61.2±11.7	61.4±11.8	-0.16^a	0.88
BMI（±s，kg/m²）	23.0±3.0	23.2±3.7	-0.73^a	0.46
吸烟[例（%）]	118（33.81）	118（32.51）	0.14	0.71
ASA[例（%）]			8.22	0.02			10.04	0.01
1级	59（16.91）	35（9.64）			59（16.91）	31（8.89）
2级	265（75.93）	301（82.92）			265（75.93）	292（83.67）
3级	25（7.16）	27（7.44）			25（7.16）	26（7.45）
高血压或糖尿病[例（%）]	111（31.81）	134（36.91）	2.06	0.09
癌梗阻[例（%）]	43（12.32）	84（23.14）	14.21	<0.01	43（13.32）	84（24.07）	16.18	<0.01
贫血[例（%）]	33（9.46）	183（50.41）	141.24	<0.01	33（9.46）	183（52.44）	150.85	<0.01

指标	对照组（n=349）	低铁组（n=363）	t（Z）值	P值
WBC（±s，×10⁹/L）	5.76±1.59	6.16±2.18	-2.83	<0.01
TP（±s，g/L）	67.49±5.97	66.67±6.25	1.81	0.07
ALB（±s，g/L）	41.51±3.76	39.23±4.27	7.54	<0.01
LY（±s，×10⁹/L）	1.60±0.68	1.45±0.51	3.29	<0.01
CRP[M（P₂₅，P₇₅），mg/L]	2.05（1.00，3.44）	3.76（1.83，10.22）	-3.71^a	<0.01
TC（±s，mmol/L）	4.73±0.96	4.42±0.91	4.50	<0.01
TG（±s，mmol/L）	1.59±0.89	1.52±0.74	1.03	0.30
PCT（±s，%）	0.21±0.05	0.25±0.08	-7.75	<0.01
CEA[M（P₂₅，P₇₅），ng/mL]	2.48（1.35，4.92）	3.00（1.82，8.81）	-2.57^a	<0.01

指标	对照组（n=349）	低铁组（n=363）	t（Z）值	P值
WBC（±s，×10⁹/L）	5.76±1.59	6.16±2.18	-2.83	<0.01
TP（±s，g/L）	67.49±5.97	66.67±6.25	1.81	0.07
ALB（±s，g/L）	41.51±3.76	39.23±4.27	7.54	<0.01
LY（±s，×10⁹/L）	1.60±0.68	1.45±0.51	3.29	<0.01
CRP[M（P₂₅，P₇₅），mg/L]	2.05（1.00，3.44）	3.76（1.83，10.22）	-3.71^a	<0.01
TC（±s，mmol/L）	4.73±0.96	4.42±0.91	4.50	<0.01
TG（±s，mmol/L）	1.59±0.89	1.52±0.74	1.03	0.30
PCT（±s，%）	0.21±0.05	0.25±0.08	-7.75	<0.01
CEA[M（P₂₅，P₇₅），ng/mL]	2.48（1.35，4.92）	3.00（1.82，8.81）	-2.57^a	<0.01

组别	匹配前				匹配后
组别	对照组（n=349）	低铁组（n=363）	χ²（t）值	P值	对照组（n=349）	低铁组（n=349）	χ²（t）值	P值
肿瘤位置[例（%）]			47.75	<0.01			53.90	<0.01
升结肠	43（12.32）	106（29.00）			43（12.32）	106（30.37）
横结肠	6（1.72）	12（3.31）			6（1.72）	12（3.43）
降结肠	18（5.16）	27（7.44）			18（5.16）	27（7.74）
乙状结肠	62（17.77）	75（20.66）			62（17.77）	73（20.92）
直肠	220（63.04）	143（39.40）			220（63.04）	131（37.54）
T分期[例（%）]			37.13	<0.01			46.22	<0.01
1期	27（7.74）	7（1.93）			27（7.74）	3（0.86）
2期	77（22.06）	37（10.19）			77（22.06）	34（9.74）
3期	157（44.99）	222（61.16）			157（44.99）	219（62.75）
4期	88（25.21）	97（26.72）			88（25.21）	93（26.65）
N分期[例（%）]			1.80	0.41
0期	201（57.59）	191（52.62）
1期	91（26.07）	107（29.48）
2期	57（16.33）	65（17.90）
M分期[例（%）]			15.21	<0.01			16.66	<0.01
0期	329（94.27）	310（85.40）			329（94.27）	296（84.81）
1期	20（5.73）	53（14.60）			20（5.73）	53（15.19）
UICC分期[例（%）]			38.13	<0.01			43.09	<0.01
Ⅰ期	81（23.21）	34（9.36）			81（23.21）	30（8.60）
Ⅱ期	114（32.66）	147（40.50）			114（32.66）	143（40.97）
Ⅲ期	134（38.40）	129（35.54）			134（38.40）	123（35.24）
Ⅳ期	20（5.73）	53（14.60）			20（5.73）	53（15.19）
病理类型[例（%）]			6.75	0.08
缩窄型	3（0.86）	2（0.55）
髓质型	3（0.86）	3（0.83）
隆起型	109（31.23）	83（22.86）
溃疡型	234（67.05）	275（75.76）
分化程度[例（%）]			16.98	<0.01			19.77	<0.01
印戒	4（1.15）	0			4（1.15）	0
高	78（22.35）	46（12.67）			78（22.35）	40（11.46）
中	226（64.75）	260（71.63）			226（64.75）	255（73.07）
低	41（11.75）	57（15.70）			41（11.75）	54（15.47）
MMR状态[例（%）]			9.31	<0.01			10.13	<0.01
MMR-完整	338（96.85）	332（91.46）			338（96.85）	318（91.11）
MMR-缺失	11（3.15）	31（8.54）			11（3.15）	31（8.89）
微卫星稳定状态[例（%）]			8.01	0.02			8.80	0.01
微卫星稳定	335（95.99）	330（90.91）			335（95.99）	316（90.54）
微卫星低度不稳定	3（0.86）	4（1.10）			3（0.86）	4（1.15）
微卫星高度不稳定	11（3.15）	29（7.99）			11（3.15）	29（8.31）
神经侵犯[例（%）]	77（22.06）	122（33.61）	11.78	<0.01	77（22.06）	121（34.67）	13.65	<0.01
脉管侵犯[例（%）]	61（17.48）	112（30.85）	17.31	<0.01	61（17.48）	112（32.09）	20.00	<0.01
肺转移[例（%）]	1（0.29）	13（3.58）	10.02	<0.01	1（0.29）	13（3.72）	10.50	<0.01
肝转移[例（%）]	13（3.73）	33（9.09）	8.50	<0.01	13（3.73）	33（9.46）	9.31	<0.01
肿瘤长径（±s，cm）	3.78±1.54	4.66±1.79	-7.05^a	<0.01	3.78±1.54	4.74±1.70	-7.72^a	<0.01