VEGF、CEA作為惡性胸腔積液診斷標(biāo)記物的Meta分析

陳 瑤，盧宏達(dá)，邱 賓

（1.江漢大學(xué) 醫(yī)學(xué)院，湖北 武漢 430056；2.武漢市中心醫(yī)院 腫瘤科，湖北 武漢 430014；3.湖北中醫(yī)藥大學(xué)，湖北 武漢 430065）

胸腔積液（pleural effusion）有良性和惡性之分，可由種種原因引發(fā)，良性胸腔積液（benign pleural effusion，BPE）常見的病因包括結(jié)核、心衰、膿胸等。而惡性胸腔積液（malignant pleural effusion，MPE）常見的病因?yàn)樾啬で坏脑l(fā)腫瘤和各種惡性腫瘤轉(zhuǎn)移至胸膜等［1］。美國2017年最新癌癥報(bào)告研究顯示：癌癥依然是美國排在心血管疾病后的第二大殺手，在60～80歲人群中甚至是第一殺手。而中國肺癌患者占全世界1∕3［2］。MPE是晚期肺癌常見的合并癥之一［1］。臨床上一般通過患者的癥狀（呼吸困難、喘息）、胸片及胸水B超來發(fā)現(xiàn)胸水及評(píng)估胸水的量，但對于其積液的性質(zhì)則無法通過肉眼及影像學(xué)檢查來識(shí)別。在大多數(shù)情況下，良惡性胸腔積液的鑒別常規(guī)是需要進(jìn)行胸腔穿刺、細(xì)胞學(xué)、組織學(xué)和生化檢查，然而胸腔穿刺細(xì)胞學(xué)檢查敏感性僅為40%～70%［3］。進(jìn)一步說，只有40%～70%的惡性胸腔積液能夠通過胸水細(xì)胞學(xué)被確診［3］。研究表明NT-proBNP診斷充血性心力衰竭具有高度的準(zhǔn)確性，是評(píng)價(jià)預(yù)后的強(qiáng)大指標(biāo)［4］。由于C反應(yīng)蛋白（CRP）在組織存在炎癥及損傷時(shí)血清濃度增高，因此被確認(rèn)為與炎癥相關(guān)性胸腔積液有關(guān)［5-6］。于是許多學(xué)者就開始思考，能否探索出像BNP或CRP這樣的生物標(biāo)記物以彌補(bǔ)胸水細(xì)胞學(xué)的不足，這也是很有必要的。本研究通過收集、檢查和比較良惡性胸水中VEGF和CEA的水平，為VEGF和CEA作為胸腔積液診斷的生物標(biāo)志物提供充分的證據(jù)。

1 資料和方法

1.1 檢索策略

計(jì)算機(jī)通過關(guān)鍵詞檢索PubMed（Medline）、中國知網(wǎng)、萬方和維普數(shù)據(jù)庫，所有檢索均截至2017年9月30日。分別采用關(guān)鍵詞“血管內(nèi)皮生長因子”“良惡性胸腔積液”“vascular endothelial growth factor”“benign and malignant pleural effusion”進(jìn)行檢索，所有檢索采取主題檢索和自由檢索相結(jié)合的方式，并根據(jù)具體數(shù)據(jù)庫調(diào)整檢索策略。

1.2 文獻(xiàn)選擇

納入標(biāo)準(zhǔn)：1）關(guān)于MPE診斷的回顧性隊(duì)列研究；2）MPE的診斷標(biāo)準(zhǔn)參照2014年施煥中［1］在《規(guī)范惡性胸腔積液的診斷與治療》中提出的標(biāo)準(zhǔn)，包括兩個(gè)方法（滿足以下一項(xiàng)即可）：①經(jīng)病理醫(yī)生在胸水細(xì)胞學(xué)中找到惡性細(xì)胞；②在通過胸膜活檢術(shù)鉗取組織進(jìn)行病理學(xué)檢查中觀察到惡性細(xì)胞；③采用免疫組化（IHC）或酶聯(lián)免疫法（ELIAS）對胸水中VEGF和CEA的水平進(jìn)行了測定；④分別計(jì)算了胸水中VEGF和CEA水平的平均值和標(biāo)準(zhǔn)差。排除標(biāo)準(zhǔn)：1）非MPE診斷方面的研究；2）非人類研究；3）兒童人口；4）小樣本（＜30例）。在所有步驟中，由兩位作者獨(dú)立審查這些研究，并對資格標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行評(píng)估。兩位作者之間的分歧通過協(xié)商一致得到解決。

1.3 數(shù)據(jù)提取

手動(dòng)提取數(shù)據(jù)，并將其記錄在使用Microsoft Office Excel 2007創(chuàng)建的預(yù)先指定表格中。兩位作者一起證實(shí)了數(shù)據(jù)的有效性，并通過協(xié)商一致解決了差異。從研究中提取的數(shù)據(jù)包括：作者姓名、出版年份、進(jìn)行研究的國家、研究設(shè)計(jì)、樣本大小、干預(yù)方法、研究結(jié)果。

1.4 文獻(xiàn)質(zhì)量評(píng)估

納入的非隨機(jī)觀察性隊(duì)列研究采用紐卡斯?fàn)栦滋A量表進(jìn)行質(zhì)量評(píng)價(jià)［7］。該表是基于一個(gè)“星系統(tǒng)”，從三個(gè)廣泛的角度來判斷的：1）研究小組的選擇；2）研究小組的可比性；3）各研究小組暴露的調(diào)查或有意義的結(jié)果。一項(xiàng)研究可以指定的星最多有9顆。本研究的評(píng)分決定是基于回顧相關(guān)全文文獻(xiàn)的閱讀。由于質(zhì)量研究之間的分值還沒有被確定，因此，本研究決定將7顆或以下的星歸類為低質(zhì)量的研究。

1.5 數(shù)據(jù)分析

為了達(dá)到研究目的，研究組按病因分為惡性胸腔積液組和良性胸腔積液組，根據(jù)各個(gè)研究對病因的診斷，適當(dāng)?shù)睾喜ⅲ越⒁粋€(gè)單一的兩兩比較。這些小組的合并使用了Cochrane手冊提供的有關(guān)公式，以便系統(tǒng)地審查干預(yù)措施。通過Stata12.1軟件采用隨機(jī)效應(yīng)模型，輸入MPE和BPE患者胸水中VEGF及CEA水平的均值和標(biāo)準(zhǔn)差，匯總效應(yīng)大小，計(jì)算標(biāo)準(zhǔn)均值差（SMD）和95%置信區(qū)間。由于不能預(yù)料到所有已識(shí)別的研究在功能上都是等價(jià)的和它們之間是否存在一個(gè)共同的效應(yīng)大小，所以選擇隨機(jī)效應(yīng)模型。然后通過計(jì)算出的I2值和P值評(píng)價(jià)異質(zhì)性（P＞0.1，I2＜50%），并采用I2值量化異質(zhì)性（其值為25%、50%和75%，表示低度、中度和高度異質(zhì)性）［8］。

2 結(jié)果

2.1 檢索結(jié)果及納入文獻(xiàn)

通過設(shè)定的檢索詞初步檢索出743篇相關(guān)文獻(xiàn)，其中PubMed 531篇、維普數(shù)據(jù)庫88篇、萬方數(shù)據(jù)庫6篇，中國知網(wǎng)118篇，Google和百度搜索與以上檢索無重復(fù)文獻(xiàn)0篇。首先，按照上述制定的排除及納入標(biāo)準(zhǔn)，對742篇相關(guān)性文獻(xiàn)的標(biāo)題及摘要進(jìn)行閱讀，出去重復(fù)文獻(xiàn)及不符合標(biāo)準(zhǔn)的文獻(xiàn)730篇。然后全面的閱讀納入研究12篇全文進(jìn)行再次篩選［5，9-19］。檢索流程及結(jié)果見圖1。

圖1 檢索策略圖Fig.1 Diagram of retrieval strategy

胸水VEGF及CEA表達(dá)水平的臨界值使用原文中的界定值。納入的9篇文獻(xiàn)中良惡性胸水中VEGF和CEA的水平均采用ELISA法測定。并使用紐卡斯?fàn)栦滋A量表進(jìn)行質(zhì)量評(píng)價(jià)，其中一半以上屬于較低質(zhì)量評(píng)價(jià)，見表1。

2.2 Meta分析結(jié)果

2.2.1 VEGF水平 在12項(xiàng)研究中，有5項(xiàng)研究（MOMI等［10］、王鏡鑾等［18］、HIRAYAMA等［11］、ZHOU等［5］、楊宜娥等［17］）共540例患者納入了胸水中VEGF水平的平均差的分析中，見表2。

采用隨機(jī)效應(yīng)模型分析結(jié)果提示：惡性胸腔積液組胸水中VEGF水平較良性胸腔積液明顯升高（SMD=1.92 ng∕mL，95%CI（1.45，2.39），I2=78.9%，Z=8.04，P=0.000 ＜ 0.05），見圖2。

2.2.2 CEA水平 在12項(xiàng)研究中，5項(xiàng)研究共411例患者納入了胸水中CEA水平的平均差的分析中［9，14-15，17，19］，見表 3。

采用固定效應(yīng)模型結(jié)果提示：惡性胸腔積液組胸水中CEA水平較良性胸腔積液明顯升高（SMD=1.36 ng∕mL，95%CI（1.15，1.58），I2=0.0%，（Z=12.3，P=0.000 ＜ 0.05），見圖3。

表1 納入研究的基本特點(diǎn)Tab.1 Basic characteristics of included literatures

表2 良惡性胸腔積液中VEGF水平的均值及標(biāo)準(zhǔn)差Tab.2 Mean and standard deviation of pleural effusion VEGF levels of patients with malignant pleural effusion（MPE）and patients with benign pleural effusion（BPE） （∕ng·mL-1）

圖2 良惡性胸水中VEGF水平森林圖Fig.2 Forest plot of VEGF level in benign and malignant pleural effusion

表3 良惡性胸腔積液中CEA水平的均值及標(biāo)準(zhǔn)差Tab.3 Mean and deviation of pleural effusion CEA levels of patients with malignant pleural effusion（MPE）and benign pleural effusion（BPE） （∕ng·mL-1）

圖3 良惡性胸水中CEA水平森林圖Fig.3 Forest plot of CEA level in benign and malignant pleural effusion

3 討論

MPE是指由原發(fā)胸膜腫瘤或其他部位的腫瘤轉(zhuǎn)移至胸膜引起的胸腔積液，常常表現(xiàn)為進(jìn)行性呼吸困難、咳嗽、肺不張、胸痛及發(fā)熱等不適癥狀。目前，MPE診斷的金標(biāo)準(zhǔn)是在胸水細(xì)胞沉淀物中找到惡性細(xì)胞或在胸膜活檢組織中觀察到惡性腫瘤［1］。診斷MPE的方法有影像、胸水細(xì)胞學(xué)、胸膜活檢術(shù)、某些腫瘤標(biāo)志物、分子生物技術(shù)等，但上述方法的敏感性和特異性有限。因此，對于MPE仍需一個(gè)敏感度高和特異性強(qiáng)的診斷方法。

目前，有許多分子生物標(biāo)志物已被納入研究，這有助于提高惡性胸腔積液診斷率。Survivin、VEGF及endostatin等幾種腫瘤標(biāo)記物被認(rèn)為與惡性腫瘤的存在有關(guān)，是導(dǎo)致胸腔積液的原因之一，然而這一結(jié)果還沒有定論［3］。在發(fā)現(xiàn)的多種標(biāo)記物中，血管內(nèi)皮生長因子（VEGF）及癌胚抗原（CEA）的作用已在多項(xiàng)研究中得到驗(yàn)證［20］。VEGF已被證明能增加胸膜間皮和血管的通透性，并且是導(dǎo)致胸腔積液積聚的重要血管生成因子［20-21］。值得注意的是，在MPE和BPE中均可檢測到VEGF及CEA，因此許多研究探討了良惡性胸腔積液中VEGF及CEA水平的差異性，表明VEGF及CEA有可能成為兩者鑒別的一個(gè)非常有前途的生物標(biāo)記物。但由于大多數(shù)均為小樣本量研究，因此仍需要進(jìn)一步的臨床數(shù)據(jù)來證實(shí)。

VEGF是一種高度保守的同源二聚體糖蛋白，分子量從35至44 ku不等，可通過增加血管通透性和促血管生成兩個(gè)方面來調(diào)控MPE的發(fā)生與發(fā)展，其中血管通透性增加是MPE形成的直接原因，促血管生成是間接原因［22］。目前的資料強(qiáng)烈提示VEGF可能在MPE的發(fā)病機(jī)制中起重要作用，但確切的機(jī)制仍在研究中。針對VEGF在NSCLC相關(guān)的MPE中的高表達(dá)，有人提出將VEGF作為診斷MPE的指標(biāo)。CEA是一種具有人類胚胎抗原特性的酸性糖蛋白，也是一種廣譜的腫瘤標(biāo)志物，具有很大臨床價(jià)值［18］。CEA在胚胎性腫瘤、結(jié)腸癌、胃癌、肺癌及乳腺癌患者中血清及體液中均可表達(dá)。有研究表明，聯(lián)合檢測CEA和VEGF對NSCLC相關(guān)的MPE的診斷有很大的應(yīng)用價(jià)值，但其研究有一定的局限性，仍需進(jìn)一步進(jìn)行探索。

本文對各項(xiàng)研究胸水中VEGF、CEA在良惡性胸腔積液中的水平的平均值及標(biāo)準(zhǔn)差作了匯總性分析，其結(jié)果顯示：1）與良性胸腔積液組相比，胸水中較高水平的VEGF與MPE存在顯著相關(guān)性，（SMD=1.92 ng∕mL，95%CI（1.45，2.39），I2=78.9%，Z=8.04，P=0.000 ＜ 0.05）；2）胸水中較高水平的CEA與MPE也存在顯著相關(guān)性，（SMD=1.36 ng∕mL，95%CI（1.15，1.58），I2=0.0%，Z=12.3，P=0.000＜0.05）。本研究中與良性胸腔積液組相比，胸水中較高水平的VEGF及CEA水平與MPE存在顯著相關(guān)性，表明VEGF、CEA可作為良惡性胸腔積液診斷的重要生物標(biāo)記物，兩者聯(lián)合檢測可能敏感性及特異度更高。因各組間存在較多的異質(zhì)性，本文采用了文獻(xiàn)逐一剔除法和Stata軟件進(jìn)行異質(zhì)性分析，繪制出Gal?braith圖，找出異質(zhì)性來源后，對于VEGF水平評(píng)價(jià)剔除了趙洪煥等［15］、SACK等［12］、FIORELLIAA 等［13］、劉志波等［9］、DUY SINX等［16］文獻(xiàn)，CEA水平評(píng)價(jià)剔除了王鏡鑾等［18］、HIRAYAMAN 等［11］研究。分析其異質(zhì)性可能由于以下幾點(diǎn)產(chǎn)生：1）研究對象之間的差異性（包括性別、國籍、年齡等）；2）樣本量大??；3）可能存在部分陰性結(jié)果未報(bào)告；4）因?yàn)殛P(guān)于胸水中VEGF和CEA的水平，到目前為止，還沒有確定的閾值。因此，VEGF及CEA在不同研究組間有很大的變化，也有很大的重疊。也就是說，在納入Meta分析的研究中，MPE和BPE患者之間的VEGF平均水平分別為0.38～4.43 ng∕mL和0.15～1.17 ng∕mL。MPE和BPE患者之間的CEA水平分別為29.92～84.7 ng∕mL和2.41～10.56 ng∕mL。因此，與在良惡性胸腔積液研究組之間胸水中CEA水平相比，VEGF水平存在的差異性會(huì)比較大；5）語言選擇也可能會(huì)使結(jié)果有偏差；6）有證據(jù)表明不同出版物也存在偏見。盡管有這些局限性，本研究是對MPE和BPE患者間VEGF和CEA水平進(jìn)行比較的研究進(jìn)行了系統(tǒng)的回顧和Meta分析，因此其結(jié)果可能具有臨床意義。

綜上所述，VEGF可能是MPE與BPE鑒別診斷的重要生物標(biāo)志物，聯(lián)合檢測準(zhǔn)確性可能更高。本研究可為MPE和BPE的鑒別診斷提供更進(jìn)一步的基礎(chǔ)研究。