聯(lián)合檢測血清腫瘤標(biāo)志物與M2-PK在結(jié)直腸癌篩查的價值

陳金錦,蔣曉穎,吳秋花

陳金錦,蔣曉穎,吳秋花,湖州市第一人民醫(yī)院檢驗科 浙江省湖州市 313000

0 引言

結(jié)直腸癌為胃腸道中常見惡性腫瘤,其致病原因多與生活方式、遺傳、大腸腺瘤等因素有關(guān),早期癥狀表現(xiàn)并不明顯,隨病情進(jìn)展,貧血、體重減輕等癥狀逐漸顯現(xiàn),晚期無手術(shù)治療機(jī)會,5年內(nèi)生存率僅為5%左右,可嚴(yán)重威脅患者的生命健康[1,2].故提高結(jié)直腸癌的早期發(fā)現(xiàn)、診斷及治療至關(guān)重要.內(nèi)鏡檢查及病理檢查為現(xiàn)階段臨床診斷結(jié)直腸癌的金標(biāo)準(zhǔn),其診斷的敏感性高,但不適合臨床大規(guī)模人群的篩查[3].血清腫瘤標(biāo)志物檢查為腫瘤疾病的篩查方式之一,其對結(jié)直腸癌的診斷價值雖已得到臨床證實,但其敏感度及特異度一般,仍可存在誤診情況,拖延患者治療,造成不良預(yù)后[4].而腫瘤M2型丙酮酸激酶(pyruvate kinase M2,M2-PK)為近年來發(fā)現(xiàn)與腫瘤標(biāo)記物,其檢測方法簡單且敏感性高,現(xiàn)已廣泛應(yīng)用于胃癌、肺癌、胰腺癌等疾病的診斷中,且診斷敏感性較高[5,6].但目前臨床關(guān)于血清腫瘤標(biāo)志物與M2-PK在結(jié)直腸癌篩查的價值的研究較少.基于此,本研究探討血清血清糖類抗原19-9(carbohydrate antigen 19-9,CA19-9)、癌胚抗原(carcinoembryonic antigen,CEA)聯(lián)合M2-PK檢測對結(jié)直腸癌的篩查價值,現(xiàn)報道如下.

1 材料和方法

1.1 材料 選取2018-01-01/2020-10-10本院就診的80例結(jié)直腸癌患者為直腸癌組,同期本院就診的結(jié)直腸良性疾病患者75例為良性疾病組,另選取同期健康體檢者90例為健康對照組.納入標(biāo)準(zhǔn):(1)結(jié)直腸癌患者符合《中國結(jié)直腸癌診療規(guī)范》(2017年版)標(biāo)準(zhǔn)[7],且經(jīng)病理學(xué)證實者;(2)良性疾病組經(jīng)病理診斷為慢性腸炎、結(jié)腸息肉及腸易激綜合征等者;(3)健康對照組無結(jié)直腸病理學(xué)改變和臨床癥狀;(4)臨床資料完整.排除標(biāo)準(zhǔn):(1)合并心肝腎等實質(zhì)器官嚴(yán)重功能障礙者;(2)其他惡性腫瘤者;(3)嚴(yán)重感染性疾病者.結(jié)腸癌組中,男:女比例為49:31,年齡54-72歲,平均為(68.5±4.7)歲,體質(zhì)量指數(shù)(body mass index,BMI)(18-27) kg/m2,平均(22.62±2.28)kg/m2;良性疾病組中,男:女比例為47:28,年齡(54-72)歲,平均(68.1±4.5)歲,BMI:(17-27) kg/m2,平均(22.51±2.36)kg/m2;健康對照組中,男:女比例為53:37,年齡(53-78)歲,平均(67.2±4.6)歲,BMI:(18-28) kg/m2,平均(22.80±2.02)kg/m2.三組患者性別、年齡及BMI等差異無統(tǒng)計學(xué)意義,具有可比性.

1.2 方法 采集受試者晨空腹肘中靜脈血3 mL,室溫下靜置20 min,離心處理,取出上清液,低溫保存待測.CA19-9、CEA的測定采用雅培全自動化學(xué)發(fā)光免疫分析儀及配套試劑,每日質(zhì)控均符合要求.血清M2-PK采用ELISA法檢測(試劑盒供自蘇州卡爾文公司),批內(nèi)和批間變異系數(shù)(coefficient of variation,CV)均控制在10%以內(nèi).CA19-9水平參考范圍為0-37 U/mL;CEA水平為0-5 ng/mL;M2-PK的水平為0-15 U/L.

統(tǒng)計學(xué)處理本研究采用SPSS 22.0進(jìn)行分析.血清中CEA、CA19-9和TuM2-PK水平呈偏態(tài)分布,以中位數(shù)和四分位數(shù)間距[M(P25,P75)]表示,采用Kruskal-WallisH秩和檢驗;血清腫瘤標(biāo)志物與M2-PK對結(jié)直腸癌的診斷性能采用受試者工作特征曲線(receiver operator characteristic curve,ROC)曲線評估,曲線下面積(area under curve,AUC)0.7-0.9時有一定準(zhǔn)確性,＞0.9準(zhǔn)確性較高.P＜0.05為差異有統(tǒng)計學(xué)意義.

2 結(jié)果

2.1 各組血清中CEA、CA19-9和TuM2-PK表達(dá)水平比較 單因素方差結(jié)果結(jié)果顯示,三組血清中CEA、CA19-9和TuM2-PK差異具有統(tǒng)計學(xué)意義(P＜0.05);且結(jié)直腸癌組血清CEA、CA19-9和TuM2-PK表達(dá)水平均明顯高于良性疾病組及對照組(P＜0.05),表1,圖1.

圖1 結(jié)腸癌組與良性疾病組、健康對照組的血清CEA、CA19-9和TuM2-PK比較.A:三組血清CEA水平比較;B:三組血清CA19-9水平比較;C:三組血清TuM2-PK水平比較.與良性疾病組比較,aP＜0.05;與健康對照組比較,bP＜0.05.CEA:癌胚抗原;CA19-9:糖類抗原CA19-9;TuM2-PK:丙酮酸激酶M2.

表1 各組血清中CEA、CA19-9和TuM2-PK表達(dá)水平比較［M(P25,P75)］

2.2 血清CEA、CA19-9和TuM2-PK對結(jié)直腸癌的診斷效能 ROC結(jié)果顯示,血清CEA、CA19-9和TuM2-PK診斷結(jié)直腸癌的AUC分別為0.72、0.69、0.85,以ROC曲線靠左上方約登指數(shù)的最大切點作為最佳臨界值(CEA為7.32 ng/mL,CA19-9為38.26 IU/mL,TuM2-PK為25.83 U/mL),該點預(yù)測敏感度TuM 2-PK最高,表2.

表2 血清CEA、CA19-9和TuM2-PK對結(jié)直腸癌的診斷效能

2.3 血清CA19-9、CEA和M2-PK聯(lián)合診斷效率分析CEA+CA19-9+TuM2-PK三者聯(lián)合檢測方案的靈敏度高于其他組合,差異有統(tǒng)計學(xué)意義(P＜0.05).CEA+CA19-9+TuM2-PK聯(lián)合檢測方案和特異度和準(zhǔn)確度與其他組合對比,差異無統(tǒng)計學(xué)意義,表3.

表3 血清CA19-9、CEA和M2-PK聯(lián)合診斷效率分析

3 討論

結(jié)直腸癌早期癥狀無特異性,隨疾病進(jìn)展,便血、腹瀉、消瘦等臨床癥狀逐漸顯現(xiàn),可嚴(yán)重影響患者的健康[8].既往研究中,腫瘤標(biāo)志物檢測對CRC的診斷已得到臨床證實.CA19-9、CEA均為常見腫瘤標(biāo)志物,其中CA19-9為低聚糖相關(guān)抗原,其在消化道腫瘤中的特異性較好,且表達(dá)水平與腫瘤組織的類型、腫瘤大小、浸潤程度及轉(zhuǎn)移等密切相關(guān);而CEA為糖蛋白,主要存在于腫瘤細(xì)胞表面,可隨腫瘤的發(fā)生而進(jìn)入淋巴及血液循環(huán)系統(tǒng)中[9,10].已有研究指出,CEA在消化道腫瘤中表達(dá)顯著升高,且與淋巴轉(zhuǎn)移及腫瘤細(xì)胞的侵襲有關(guān),可作為腫瘤患者預(yù)后預(yù)測的輔助指標(biāo)[11].本研究中,血清CA19-9及CEA水平在CRC患者中顯著升高,但檢測CRC的靈敏度均較低,提示腫瘤標(biāo)志物單項檢測診斷價值不高.

丙酮酸激酶(pyruvate kinase,PK)是參與糖酵解的關(guān)鍵酶,M2-PK為其的亞型一種.臨床資料顯示,M2-PK含二聚體及四聚體兩種形式,其中二聚體形式的活性低,主要參與碳水化合物的合成;而二聚體活性高,可參與糖無氧酵解能量代謝,因此在正常細(xì)胞中,M2-PK主要以二聚體形式,而在腫瘤細(xì)胞中以四聚體形式存在[12,13].且有研究指出,腫瘤細(xì)胞中TuM2-PK與磷酸烯醇式丙酮酸的親和力顯著低于四聚體PK,因此糖酵解過程受阻,致使中間產(chǎn)物大量堆積,進(jìn)一步加快腫瘤細(xì)胞的增殖[14].本研究中,直腸癌組患者血清TuM2-PK水平顯著高于良性組及健康對照組,該結(jié)果與楊剛[15]等研究的結(jié)果具有一致性.據(jù)文獻(xiàn)報道,在代謝過程中削弱M2-PK的表現(xiàn)可有效調(diào)節(jié)癌細(xì)胞過度的有氧糖酵解,促使癌細(xì)胞的攝糖速率及乳酸的產(chǎn)量均降低,抑制癌細(xì)胞的增長速率[16].該結(jié)果提示,M2-PK在癌細(xì)胞的生長與代謝中具有重要作用,故對M2-PK進(jìn)行調(diào)控,可進(jìn)一步調(diào)節(jié)腫瘤細(xì)胞的代謝異常問題.另有研究者檢測胃癌中M2-PK的濃度發(fā)現(xiàn),癌組織中M2-PK濃度與患者的存活率呈顯著負(fù)相關(guān).近年來,有研究以M2-PK作為癌癥檢測的生物指標(biāo)進(jìn)行研究發(fā)現(xiàn),息肉、腺瘤、癌變腺瘤及結(jié)直腸癌等中皆可檢測到M2-PK,且其濃度可隨惡性程度的升高而升高,因此診斷的敏感性較高,可作為非侵入性生物指標(biāo),對息肉、腺瘤、癌變腺瘤及結(jié)直腸癌等疾病的診斷具有一定的價值[17].另有研究者分析結(jié)直腸癌患者血漿中M2-PK濃度與預(yù)后的關(guān)系顯示,M2-PK濃度與癌細(xì)胞惡性程度及遠(yuǎn)處轉(zhuǎn)移均呈正相關(guān)[18].王俊偉等[19]研究人員亦指出,血漿中M2-PK濃度可作為結(jié)直腸癌患者的預(yù)后監(jiān)測指標(biāo),其中血漿中M2-PK濃度高于20 U/mL,提示預(yù)后不良.以上結(jié)果均證實M2-PK不僅對結(jié)直腸癌患者具有較高的診斷價值,且可作為其預(yù)后的檢測指標(biāo).本研究發(fā)現(xiàn),ROC結(jié)果顯示,血清TuM2-PK診斷結(jié)直腸癌的AUC為0.85,敏感度及特異度分別為73.75%、86.06%,高于CA19-9及CEA單項檢測.提示血清TuM2-PK對結(jié)直腸癌的篩查價值較好.

腫瘤標(biāo)志物單項檢測的靈敏度較低,其造成的誤診率及漏診率均較高,而聯(lián)合檢測可有效彌補(bǔ)這一缺陷.本研究中,CEA、CA19-9、TuM2-PK聯(lián)合檢測的敏感度均高于單項檢測結(jié)果,且三項聯(lián)合篩查結(jié)直腸癌的敏感度顯著高于兩兩聯(lián)合及單項檢測,該結(jié)果與荊衛(wèi)娟[20]的研究結(jié)果相符,具有一致性.提示聯(lián)合診斷價值更高,對臨床誤診率及漏診率的降低具有重要作用.

4 結(jié)論

綜上所述,血清腫瘤標(biāo)志物聯(lián)合M2-PK檢測可有效提高結(jié)直腸癌診斷的靈敏度,對于結(jié)直腸癌的早期篩查具有重要作用.本研究不足之處為單中心研究且樣本量較少,因此仍需進(jìn)一步行多中心、大樣本進(jìn)行研究驗證.

文章亮點

實驗背景

隨醫(yī)療技術(shù)的進(jìn)步,結(jié)直腸癌患者的5年生存率雖有所提高.但仍有50%以上的患者因為病情進(jìn)展而死亡,而早期篩查及診斷可提高結(jié)直腸癌患者的生存時間,改善其預(yù)后.腫瘤標(biāo)志物異常在早期結(jié)直腸癌的檢出中具有一定價值,受限于腫瘤標(biāo)志物分泌部位的廣泛性,單一指標(biāo)檢測價值不高.

實驗動機(jī)

臨床上腫瘤標(biāo)志物對結(jié)直腸癌診斷的敏度及特異度價值不一,且單項腫瘤標(biāo)志物的診斷價值較低,為進(jìn)一步提高結(jié)直腸癌的早期篩查及診斷,探討腫瘤標(biāo)志物聯(lián)合M2-PK對結(jié)直腸癌的早期篩查具有一定意義.

實驗?zāi)繕?biāo)

分析結(jié)直腸癌患者的血清糖類抗原19-9(carbohydrate antigen 19-9,CA19-9)、癌胚抗原(carcinoembryonic antigen,CEA)及腫瘤M2型丙酮酸激酶(pyruvate kinase M2,M2-PK)水平及單項檢測的靈敏度、特異度,在此基礎(chǔ)上分析兩兩聯(lián)合及三項聯(lián)合的診斷價值,以期為結(jié)直腸癌的早期篩查及診斷提供更多數(shù)據(jù)支持.

實驗方法

選取2018-01-01/2020-10-10本院就診的80例結(jié)直腸癌患者為結(jié)直腸癌組,同期本院就診的結(jié)直腸良性疾病患者75例為良性疾病組,另選取同期健康體檢者90例為健康對照組.比較三組血清CA19-9、CEA及M2-PK水平差異,并分析血清CA19-9、CEA及M2-PK對結(jié)直腸癌的篩查價值.

實驗結(jié)果

結(jié)直腸癌組血清CEA、CA19-9和TuM2-PK水平均明顯高于良性疾病組及對照組(P＜0.05).且血清CEA、CA19-9和TuM2-PK診斷結(jié)直腸癌的AUC分別為0.72、0.69、0.85,但三者聯(lián)合診斷的靈敏度為90%,均高于其他組合及單項檢測.

實驗結(jié)論

結(jié)直腸癌患者血清CEA、CA19-9和TuM2-PK水平均較高,三者聯(lián)合檢測的診斷價值更高,可為結(jié)直腸癌的早期預(yù)測及診斷提供參考.

展望前景

本研究中血清CEA、CA19-9、TuM2-PK聯(lián)合檢測雖可為結(jié)直腸癌的早期預(yù)測及診斷提供數(shù)據(jù)支持,但本研究為單中心研究且樣本量較少,因此仍需進(jìn)一步行多中心、大樣本進(jìn)行研究驗證.