探討肺癌骨轉(zhuǎn)移早期預(yù)警模型的臨床分析

崔澤軍 吳瓊 馬海洋 王雪臣 張明明 張勇 王志武

肺癌患者可通過血液傳播或者局部的直接浸潤發(fā)生骨轉(zhuǎn)移，且其發(fā)病率高達(dá)30%～40%[1]，而一旦出現(xiàn)骨轉(zhuǎn)移，患者將出現(xiàn)嚴(yán)重的骨性疼痛、鈣磷代謝紊亂、運(yùn)動系統(tǒng)障礙等一系列的轉(zhuǎn)移瘤相關(guān)并發(fā)癥，對患者的工作和生活造成極大的影響[2]；研究發(fā)現(xiàn)出現(xiàn)骨轉(zhuǎn)移后肺癌患者的預(yù)后極差，一般發(fā)生骨轉(zhuǎn)移后其年生存率降為40%～50%。因此早期治療肺癌及早期預(yù)測肺癌患者發(fā)生骨轉(zhuǎn)移成為后期發(fā)生骨轉(zhuǎn)移肺癌患者的早期診治關(guān)鍵。本團(tuán)隊(duì)前期研究發(fā)現(xiàn)，已經(jīng)發(fā)生肺癌骨轉(zhuǎn)移的患者血清骨代謝指標(biāo)(NTx、ICTP、BALP)及腫瘤標(biāo)志物(NSE、CEA、Cyfra21-1)的水平明顯高于無骨轉(zhuǎn)移的肺癌患者。因此為進(jìn)一步驗(yàn)證前期的研究結(jié)果及進(jìn)一步擬定肺癌患者早期骨轉(zhuǎn)移的血清標(biāo)志物預(yù)測模型，開展了如下的臨床試驗(yàn)。 本研究是對本院隨機(jī)選取的2016年1月-2019年1月312例原發(fā)性肺癌患者的病例資料進(jìn)行回顧性整理及統(tǒng)計(jì)分析，具體研究情況如下。

資料與方法

一、受試患者

隨機(jī)選擇本院2016年1月-2019年1月已確診為原發(fā)性肺癌患者，患者的臨床癥狀、全身骨掃描顯像(ECT)、磁共振、病理活檢等作為診斷依據(jù)，再由是否發(fā)生肺癌骨轉(zhuǎn)移分組，A組(試驗(yàn)組)為162例肺癌骨轉(zhuǎn)移患者，其中男女人數(shù)分別為86、76例；年齡分布范圍為52.82～66.78歲，平均年齡為59.8±6.98歲，平均體重55.83±5.64kg。B組(對照組)為150例未發(fā)生肺癌骨轉(zhuǎn)移患者。其中男女性人數(shù)分別為79、71例，年齡分布范圍為49.28～69.24歲，平均年齡為59.26±9.98歲，平均體重56.03±6.94kg；兩組患者的基線水平差異:年齡差異統(tǒng)計(jì)學(xué)顯示(t=1.923,P=0.055)，差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義；性別差異統(tǒng)計(jì)學(xué)顯示(χ2=0.005,P=0.940)；體重差異統(tǒng)計(jì)學(xué)顯示(t=0.280,P=0.779)。(年齡、性別及體重)比較無統(tǒng)計(jì)學(xué)差異(P>0.05)。所有試驗(yàn)患者了解并自愿簽署研究同意書，且經(jīng)我院倫理委員審核通過。

二、試驗(yàn)設(shè)備及設(shè)計(jì)方法

NTx、ICTP為羅氏E601瑞士全自動免疫發(fā)光儀進(jìn)行檢測，CYFRA21-1、CEA、NSE使用美國Roche Cobas-e601全自動電化學(xué)發(fā)光免疫分析儀進(jìn)行檢測；BALP采用Beckman Coulter AU5800型全自動生化分析儀進(jìn)行檢測，所有儀器均使用其相配套的檢測試劑，并按儀器操作說明書進(jìn)行，所有檢測項(xiàng)目均在我院檢驗(yàn)科由專門檢驗(yàn)人員完成。由三名科研助理人員從我院電腦系統(tǒng)調(diào)出2016年1月—2019年1月在我院診治的肺癌患者上述指標(biāo)的檢驗(yàn)結(jié)果，然后由另外一名科研工作人員依據(jù)SAS軟件生產(chǎn)隨機(jī)數(shù)字表，并隨機(jī)入組、分組，整理入組患者的臨床檢驗(yàn)數(shù)據(jù)，統(tǒng)計(jì)入電腦，并進(jìn)行統(tǒng)計(jì)學(xué)的分析。

三、觀察指標(biāo)

1 比較兩組患者血清骨代謝指標(biāo)(NTx、ICTP、BALP)及腫瘤標(biāo)志物(NSE、CEA、Cyfra21-1)水平，統(tǒng)計(jì)分析兩組差異是否存在區(qū)別。

2 比較各組血清標(biāo)志物組合的預(yù)測模型診斷效能。

四、統(tǒng)計(jì)學(xué)處理

采用SPSS 18.0進(jìn)行處理，計(jì)量資料若數(shù)據(jù)服從正態(tài)分布，則組間比較采取兩獨(dú)立樣本t檢驗(yàn)；若數(shù)據(jù)不符合正態(tài)分布，則用非參數(shù)檢驗(yàn)；定性資料組間比較采用卡方檢驗(yàn)；多因素回歸分析建立血清標(biāo)志物的預(yù)測組合模型，再依據(jù)各組模型的ROC曲線評價(jià)各預(yù)測模型的診斷效能，要求P<0.05。

結(jié) 果

一、比較兩組患者血清標(biāo)志物水平

A組為試驗(yàn)組，B組為對照組；試驗(yàn)組患者血清標(biāo)志物(NTx、ICTP、BALP、NSE、CEA、Cyfra21-1)水平均明顯高于對照組(P<0.05)(見表1)。

二、各血清標(biāo)志物及組合模型對肺癌骨轉(zhuǎn)移的診斷性能

分別繪制各指標(biāo)的ROC曲線，其中NTx、ICTP、BALP、NSE、CEA、Cyfra21-1的曲線下面積( AUC) 分別為 0.857、0.868、0.877、0.687、0.675、0.844(表2) ，并計(jì)算出各指標(biāo)的診斷臨界值、靈敏度、特異性、陽性預(yù)測值、陰性預(yù)測值。然后運(yùn)用Logistic 回歸法建立四個(gè)標(biāo)志物組合模型，并繪制各標(biāo)志物組合的ROC曲線(見圖1、2)。組合1(NTx、ICTP、BALP、NSE)的靈敏度為89.3%，特異度為 80.24%，AUC值0.918，組合2(NTx、ICTP、BALP、CEA)的靈敏度為88.1%，特異度為90.2%，AUC為0.939， 組合3(NTx、ICTP、BALP)的靈敏度為86.2%，特異度為90.4%，AUC 為0.934。組合4(NTx、ICTP、BALP、Cyfra21-1)的靈敏度為88.9%，特異度為90.5%，AUC 為0.95(表2)。4種模型的AUC均>0.9，具有較好的診斷效能(見表2)。

表1 兩組患者血清標(biāo)志物水平比較

圖1 上述血清標(biāo)志物的ROC曲線

圖2 上述血清標(biāo)志物組合模型的ROC曲線

表2 6種血清檢測標(biāo)志物對肺癌患者發(fā)生骨轉(zhuǎn)移的診斷效能

討 論

雖然肺癌骨轉(zhuǎn)移的發(fā)生率高，但目前其具體的發(fā)生、發(fā)展機(jī)制尚不明確[3]，骨轉(zhuǎn)移瘤有溶骨、成骨和混合型三種病理類型[4]，其中以溶骨型骨轉(zhuǎn)移為主[2]，本研究討論的肺癌骨轉(zhuǎn)移就是以溶骨性病變?yōu)橹?。目前文獻(xiàn)報(bào)道肺癌骨轉(zhuǎn)移的機(jī)制主要是腫瘤細(xì)胞與骨髓微環(huán)境間相關(guān)作用的結(jié)果。骨髓微環(huán)境中的骨細(xì)胞分泌相關(guān)的因子，這些因子可促進(jìn)腫瘤細(xì)胞轉(zhuǎn)移到骨髓，腫瘤細(xì)胞又可激活骨髓中的破骨和成骨細(xì)胞，而骨細(xì)胞通過釋放細(xì)胞因子又反過來影響腫瘤細(xì)胞，從而加重病情的進(jìn)展。由此可見在這其中涉及大量的腫瘤及骨代謝的細(xì)胞分子，因此如是能找出肺癌患者發(fā)生骨轉(zhuǎn)移的關(guān)鍵分子將有助于早期診斷及進(jìn)一步阻斷肺癌的骨轉(zhuǎn)移。此外，目前肺癌骨轉(zhuǎn)移的診斷主要是對肺癌患者定期進(jìn)行骨顯像篩查，對可疑患者再進(jìn)一步通過影像學(xué)或者病理學(xué)等診斷手段來以明確診斷[5]。但這些影像學(xué)檢查存在假陽性高、檢查費(fèi)用昂貴的特點(diǎn)，而且在一些醫(yī)療單位無這些影像學(xué)設(shè)備。因此，尋找新的有效、經(jīng)濟(jì)且常規(guī)的檢測手段來對肺癌骨轉(zhuǎn)移進(jìn)行初期篩查成為一種迫切的需求。在上述研究背景下，我們團(tuán)隊(duì)開始了對肺癌骨轉(zhuǎn)移早期預(yù)測因子及預(yù)測模型的研究，希望能構(gòu)建肺癌骨轉(zhuǎn)移的早期預(yù)測模型。

Ⅰ型膠原羧基末端肽(ICTP)，血清堿性磷酸酶(BALP)，Ⅰ型膠原吡啶交聯(lián)氨基末端肽(NTx)是與骨吸收及代謝相關(guān)的血清骨代謝標(biāo)志物；NTx、ICTP都是骨細(xì)胞基質(zhì)中膠原蛋白降解的產(chǎn)物，主要在病理情況下產(chǎn)生，NTx具有高度的骨特異性，且主要與骨的吸收相關(guān)，而血清ALP水平也與骨質(zhì)的形成密切相關(guān)[6]；而ICTP則主要反應(yīng)骨質(zhì)的破壞情況。郎江莉[7]等人也研究證明ICTP在早期診斷肺癌骨轉(zhuǎn)移的具中等臨床價(jià)值。神經(jīng)元特異性烯醇化酶(NSE)是神經(jīng)元細(xì)胞分泌的一種酸性蛋白酶，細(xì)胞角蛋白19的可溶性片段(Cyfra21-1)也是臨床普遍篩查的腫瘤標(biāo)志物，它們在臨床上對于肺癌的診斷具有一定的臨床價(jià)值[8]。方園[9]等人對非小細(xì)胞肺癌的骨轉(zhuǎn)移患者血清學(xué)標(biāo)志物進(jìn)行研究，發(fā)現(xiàn)ALP、Cy fra 21-1、CEA水平是影響患者的生存時(shí)間的危險(xiǎn)因素，而對這類患者進(jìn)行常規(guī)的化療聯(lián)合雙磷酸鹽治療后，其水平明顯下降，且與患者的長期預(yù)后無明顯相關(guān)關(guān)系。未萬東[10-11]等研究也表明血清Cy fra 21-1、NSE、CEA與肺癌患者發(fā)生骨轉(zhuǎn)移密切相關(guān)，雖然與肺癌的病理分期無關(guān)，但是轉(zhuǎn)移的病灶越多，其血清水平越高。本文的研究結(jié)果與文獻(xiàn)報(bào)道[8,12-14]基本一致，在發(fā)生骨轉(zhuǎn)移與未發(fā)生骨轉(zhuǎn)移的患者中，血清NTx、ICTP、BALP、NSE、CEA、Cyfra21-1水平明顯升高(P<0.05)，這說明這類患者體內(nèi)，肺癌細(xì)胞及骨代謝均處于高度活躍的水平，而且這也與我們前期的研究結(jié)果一致。目前人們逐漸關(guān)注肺癌骨轉(zhuǎn)移的相關(guān)細(xì)胞分子，我們團(tuán)隊(duì)前期也進(jìn)行了相關(guān)研究，但是關(guān)于肺癌早期骨轉(zhuǎn)移的預(yù)警模型的研究及報(bào)道較少，因此若能通過血清標(biāo)志物的組合，建立肺癌骨轉(zhuǎn)移的早期預(yù)測模型，將會在肺癌骨轉(zhuǎn)移的早期預(yù)測上取得重大的里程碑。根據(jù)前期篩查出的肺癌骨轉(zhuǎn)移的相關(guān)分子，再運(yùn)用統(tǒng)計(jì)學(xué)回歸分析制定了4個(gè)血清標(biāo)志物預(yù)警模型，然后運(yùn)用ROC曲線確診各預(yù)測組合的診斷效能。本文中4種模型的AUC均>0.9，具有較好的診斷效能。該組合模型主要包含NTx、ICTP、BALP、Cyfra21-1，主要是反應(yīng)骨代謝水平，同時(shí)也反應(yīng)肺癌細(xì)胞的代謝。

綜上所述，通過此次研究表明我們建立了可早期有效預(yù)測肺癌骨轉(zhuǎn)移的預(yù)警模型，該模型對肺癌骨轉(zhuǎn)移具有重要意義，可建議逐漸運(yùn)用于臨床，后期我們團(tuán)隊(duì)將擴(kuò)大臨床樣本，完成一項(xiàng)大樣本、長周期的臨床試驗(yàn)，進(jìn)一步開發(fā)和利用該預(yù)測模型。