胃液中α1-抗胰蛋白酶檢測在胃癌診斷中的價值研究

申停停， 宋 健， 張花蓮， 王群英， 苑 剛， 董東方

1.河北工程大學附屬醫(yī)院消化內(nèi)科，河北 邯鄲 056000； 2.海南省腫瘤醫(yī)院內(nèi)鏡中心； 3.解放軍第401醫(yī)院消化內(nèi)科

胃癌是最常見的消化道惡性腫瘤之一，提高胃癌的早期檢出率是胃癌防治的關(guān)鍵[1]。目前臨床應(yīng)用于胃癌篩查的標志物主要有血清胃蛋白酶原Ⅰ/Ⅱ(PGⅠ/PGⅡ)、胃泌素-17(G-17)、癌胚抗原、糖類抗原199(A199)等，但較胃液而言，血清檢查組織特異性較差，不能獲得很好的篩檢效果。胃液中包含胃黏膜分泌的胃酸、消化酶、電解質(zhì)及其他生物活性分子，其含量及活性變化可以反映胃黏膜的整體功能狀態(tài)，包括早期胃癌及進展期胃癌分泌的一些生物分子[2]，所以通過胃液中腫瘤標志物檢測較血清學篩查組織特異性更好，準確性更高[3]。以往的研究[4]表明，α1-抗胰蛋白酶(alpha 1-antitrypsin，AAT)從腫瘤發(fā)生和轉(zhuǎn)移的多個環(huán)節(jié)參與在胃癌的形成發(fā)展過程，對胃癌的早期診斷、轉(zhuǎn)移、預(yù)后判斷等均具有較大價值。但既往研究對于AAT在胃癌組織中表達結(jié)果尚不一致，及其在胃癌發(fā)生、發(fā)展中的具體機制尚未完全明確。本研究通過檢測胃癌患者胃液中AAT濃度探討AAT在胃癌診斷中的價值及意義。

1 資料與方法

1.1一般資料收集解放軍第401醫(yī)院2016年1月至2016年12月行胃鏡檢查胃液患者，將符合入選標準的研究對象納入試驗，分為胃癌組(30例)、消化性潰瘍組(胃潰瘍21例、十二指腸球部潰瘍41例)、胃炎組(慢性非萎縮性胃炎25例、慢性萎縮性胃炎48例)，將來自我院健康體檢中心的健康體檢者作為健康對照組(28例)。其中慢性萎縮性胃炎組包括病理診斷為腸上皮化身和不典型增生者。胃癌高危人群[5]：年齡>40周歲；既往H.pylori感染；有胃癌家族史；既往有萎縮性胃炎、惡性貧血、胃潰瘍、腸上皮化生、不典型增生等癌前疾病或癌前病變。研究對象排除標準：胃液中含有膽汁、血液及食物殘渣等；在胃鏡檢查前1個月應(yīng)用質(zhì)子泵抑制劑或H2受體拮抗劑；兩種胃十二指腸疾病同時存在；合并嚴重的系統(tǒng)性疾病等。所有患者均簽署知情同意書。

1.2方法所有被檢查者空腹，應(yīng)用奧林巴斯Q260或260J行胃鏡檢查，當胃鏡進入胃腔時將圈套器外套管插入活檢通道用20 ml注射器從胃底黏液湖抽取胃液5 ml，置于無菌EP管中，按標準胃鏡檢查法完成胃鏡檢查，取組織送檢。所有胃液取出后用pH試紙測量其pH值，然后以10 000 r/min離心10 min，取上清于-80 ℃保存待測。AAT水平檢測應(yīng)用酶聯(lián)免疫吸附試驗方法(ELISA)測定，具體測量方法按試劑盒(由武漢伊萊瑞特生物科技有限公司提供)說明操作。腫瘤及潰瘍大小[6]=(長×寬2)/2。

2 結(jié)果

2.1各組一般資料比較胃癌組、消化性潰瘍組、胃炎組和健康對照組在年齡、性別、H.pylori感染及胃癌家族史等方面差異均無統(tǒng)計學意義(P>0.05)。胃癌組胃液pH值高于其他各組，差異有統(tǒng)計學意義(P<0.05)(見表1)。

表1 各組一般資料比較Tab 1 Comparison of the general data in each group

注:a：四組之間比較，H=7.073，P>0.05；b：四組之間比較，H=69.842，P<0.05，與其他三組成對比較，P均<0.05；c：四組之間比較，χ2=0.100，P=0.992；d：四組之間比較，χ2=3.251，P=0.355；e：與其他三組比較，P=0.096。

2.2各組胃液AAT濃度比較胃癌組AAT濃度顯著高于消化性潰瘍組、胃炎組和健康對照組，差異均有統(tǒng)計學意義(H=113.622，P<0.05)。消化性潰瘍組胃液中AAT濃度高于健康對照組和胃炎組，低于胃癌組，差異均有統(tǒng)計學意義(P<0.05)。胃炎組與健康對照組胃液中AAT濃度差異無統(tǒng)計學意義(P>0.05)(見表2、圖1)。

2.3各組內(nèi)AAT濃度比較

2.3.1 消化性潰瘍組內(nèi)AAT濃度比較：胃潰瘍組AAT濃度(605.6±344.1)μg/dl高于十二指腸球部潰瘍組(66.5±73.5)μg/dl，差異有統(tǒng)計學意義(t=-7.098，P<0.05)。

表2 各組胃液中AAT濃度比較Tab 2 Comparison of AAT concentration in gastric juice

注：四組比較，H=113.622，P<0.05；與健康對照組、胃炎組、消化性潰瘍組比較，bP均<0.05；與胃炎組和健康對照組比較，cP均<0.05；與健康對照組比較，dP>0.05。

圖1 各組胃液中AAT濃度比較 Fig 1 Comparison of AAT concentration in gastric juice of each group

2.3.2 胃炎組內(nèi)AAT濃度比較：慢性非萎縮性胃炎組(23.6±18.1)μg/dl與慢性萎縮性胃炎組(27.7±20.9)μg/dl AAT濃度比較，差異無統(tǒng)計學意義(t=-0.834，P>0.05)。

2.4相關(guān)性分析根據(jù)消化性潰瘍組和胃癌組中潰瘍及腫瘤大小與胃液中AAT濃度繪制散點圖(見圖2)，潰瘍及腫瘤大小與胃液中AAT濃度存在線性相關(guān)趨勢，病變體積越大，AAT濃度越高，存在著聯(lián)系且方向相同，可進行線性相關(guān)性分析。Pearson相關(guān)性分析顯示，消化性潰瘍組和胃癌組潰瘍及腫瘤大小(14.5±34.0)cm3與胃液中AAT濃度(1 286.8±1 789.4)μg/dl呈正相關(guān)(r=0.745，P<0.05)。

圖2 腫瘤及潰瘍大小與胃液中AAT濃度關(guān)系散點圖 Fig 2 Scatter plot of the relationship of tumor size and ulcer size with AAT concentration in gastric juice

2.5ROC曲線分析ROC曲線下面積(AUC)為0.973， 95%CI：0.95～0.99。選擇最靠近左上角的點作為最佳臨界值點，計算約登指數(shù)(Youden index，YI)，將約登指數(shù)最大的點對應(yīng)的切點1 040.9 μg/dl確定為最佳臨界值，其對應(yīng)的敏感度(83.3%)和特異度(98.8%)均較高(見圖3)。

圖3 胃液中AAT濃度檢測用于胃癌診斷的ROC曲線分析 Fig 3 ROC curve analysis of AAT concentration in gastric juice for diagnosis of gastric cancer

2.6胃液中AAT濃度檢測用于胃癌診斷的效果評價以胃鏡和組織病理學檢查結(jié)果為金標準，所有研究對象被診斷為胃癌和非胃癌。診斷試驗：即將胃液中AAT濃度高于最佳臨界值1 040.9 μg/dl的研究對象診斷為胃癌，低于該臨界值的診斷為非胃癌。由此計算出靈敏度為83.3%，特異度為98.8%，約登指數(shù)為0.82，符合率96.4%，Kappa值為0.856(P<0.001)，陽性預(yù)測值為92.6%，陰性預(yù)測值為97.0%。胃液中AAT濃度檢測用于診斷胃癌的真實性、可靠性和預(yù)測值均較高，診斷價值較大。

3 討論

既往關(guān)于AAT的研究多在α1-抗胰蛋白酶缺乏癥(α1-antitrypsin deficiency，ATD)的診斷及治療[7]，而近年來較多研究[4,8-9]表明，AAT在胃癌的發(fā)生、發(fā)展過程中具有重要作用，AAT可通過參與腫瘤血管生成、誘導突變細胞免疫耐受、促進細胞外基質(zhì)的溶解和重塑等多方面促進腫瘤的發(fā)生、侵襲及轉(zhuǎn)移過程。胃液中酶水平及其活性變化及其他生物活性分子的變化可以反映胃的整體功能狀態(tài)。目前胃液中用于胃癌篩查的指標有微小RNA、相關(guān)癌基因甲基化、胃液熒光分析及傳統(tǒng)的CEA、CA199及CA724的檢測等[10-11]，但以上研究均尚未成熟或不能得到很好的篩檢效果，需要更多的臨床試驗積累及發(fā)現(xiàn)篩檢效果更好的指標。既往研究[12]表明，胃癌患者胃液中AAT濃度顯著升高，用于檢測胃癌可以獲得較高的敏感度及特異度，而WU等[13]研究表明，與正常組織相比，胃癌組織中AAT表達水平顯著降低。本研究通過對健康人群、胃炎、消化性潰瘍及胃癌患者胃液中AAT濃度檢測證實，胃癌組胃液中AAT濃度顯著升高，且胃液中AAT濃度高低與腫瘤及潰瘍大小呈正相關(guān)，提示AAT可能與胃癌細胞增殖有關(guān)，其檢測有助于胃癌的診斷及腫瘤病變大小的判斷。同時，胃癌患者胃液pH顯著升高，可能與癌組織浸潤破壞胃壁細胞，使胃酸分泌減少有關(guān)。

現(xiàn)廣泛認為胃癌的發(fā)展演變過程是從慢性非萎縮性胃炎→慢性萎縮性胃炎→腸上皮化生→不典型增生→胃癌的多因素、多步驟進行性發(fā)展的過程，這一過程對我們正確認識胃癌的發(fā)生、發(fā)展過程具有重要意義。本研究表明，健康對照組、慢性非萎縮性胃炎及慢性萎縮性胃炎組胃液中AAT濃度無顯著性差異，且慢性萎縮性胃炎組包括病理診斷為腸上皮化生和不典型增生者，提示AAT濃度檢測可以作為胃癌診斷的新型標志物。胃液中AAT濃度檢測用于胃癌診斷的ROC曲線下面積達0.973，反映出該診斷試驗診斷價值較高。由ROC曲線確定的最佳臨界值為1 040.9 μg/dl，由該臨界值診斷胃癌的靈敏度、特異度分別為83.3%、98.8%，約登指數(shù)為0.82，陽性似然比為69.4%，陰性似然比為0.2%，反映出該診斷試驗的真實性較好，指與金標準相比，測量值與實際值相符合的程度較高，即在一次試驗中能較大程度地測量出真實情況；該診斷試驗的符合率為96.4%，Kappa值為0.856，反映出該診斷試驗的可靠性較高，是指在相同條件下重復該篩檢試驗獲得結(jié)果的穩(wěn)定程度較高，即可重復性較好；該診斷試驗的陽性預(yù)測值為92.6%，陰性預(yù)測值為97.0%，反映出該診斷試驗估計受檢者患病和不患病可能性均較大，該診斷試驗具有較大診斷價值，為臨床上胃癌篩查提供了新的選擇。

本研究還發(fā)現(xiàn)胃潰瘍組AAT濃度顯著高于除胃癌組外的其他各組，且其濃度大小與潰瘍大小呈正相關(guān)，提示AAT濃度檢測有助于胃潰瘍的診斷及病變大小的判斷。

近年來關(guān)于獲取胃液的方法有很多[14-15]，無需再通過胃鏡獲取胃液，為其應(yīng)用于胃癌篩查提供有效的技術(shù)支持，對于胃液初步篩查AAT濃度升高者進一步胃鏡精查，以提高早期胃癌的診斷率。本研究只從蛋白層面闡述了胃液中AAT在胃癌診斷中的價值，未進一步對其可能的機制進行研究，且樣本量較少，未來仍需要更大樣本的實驗研究及更深層次的機制研究來闡明AAT在胃癌診斷中的價值及意義。

綜上所述，本研究結(jié)果表明，胃癌患者胃液中AAT濃度顯著升高，用于診斷胃癌的價值較大，AAT可作為胃癌的診斷標志物應(yīng)用于胃癌篩查。