聯(lián)合檢測腫瘤標志物對良惡性胸腔積液的診斷價值

李燕明，王翠峰，任美英

(1.內(nèi)蒙古科技大學包頭醫(yī)學院研究生院，內(nèi)蒙古 包頭 014040;2.內(nèi)蒙古科技大學包頭醫(yī)學院第一附屬醫(yī)院檢驗科)

胸腔積液在臨床癥狀中很常見，可由多種原因產(chǎn)生。其中腫瘤轉(zhuǎn)移、炎癥刺激或循環(huán)障礙等病理情況都是產(chǎn)生胸腔積液的主要病因[1-3]。惡性胸腔積液(malignant pleural effusion，MPE)是指原發(fā)于胸膜的惡性腫瘤或其他部位的惡性腫瘤轉(zhuǎn)移至胸膜引起的胸腔積液，主要病因中肺癌最為多見，其次為乳腺癌、惡性淋巴瘤、胃癌、結(jié)直腸癌等[4-5]。通常出現(xiàn)MPE則表示患者腫瘤出現(xiàn)轉(zhuǎn)移，提示預后不佳[6]，因此盡早鑒別良惡性胸腔積液有助于臨床醫(yī)師的進一步診斷與治療。既往研究表明胃泌素釋放肽前體(ProGRP)、癌胚抗原(CEA)、非小細胞肺癌相關(guān)抗原細胞角蛋白19(CYFRA21-1)、神經(jīng)原特異烯醇化酶(NSE)、鱗 狀 細 胞 癌 相 關(guān) 抗 原(SCC)在MPE中高于良性胸腔積液(benign pleural effusion，BPE)[7]。因此本研究將胸腔積液中這5種腫瘤標志物進行不同組合的聯(lián)合檢測，選出最佳的篩選模型，探討提高鑒別良惡性胸腔積液的診斷價值。

1 對象與方法

1.1對象 選取2020年1月-2021年1月在內(nèi)蒙古科技大學包頭醫(yī)學院第一附屬醫(yī)院住院患者的胸腔積液標本131份作為實驗研究對象，通過病理檢查及患者相關(guān)臨床資料，將明確診斷的胸腔積液患者分為MPE組與BPE組。MPE組44例，男性22例，女性22例，中位年齡70歲；其中肺癌32例(肺腺癌18例、肺鱗癌12例、小細胞肺癌2例)、乳腺癌5例、消化道腫瘤4例、腎癌1例、淋巴瘤1例、膀胱癌1例。BPE組87例，男性64例，女性23例，中位年齡73歲；其中肺炎旁積液52例、結(jié)核11例、充血性心力衰竭24例。兩組臨床資料比較差異無統(tǒng)計學意義(P>0.05)。

納入標準：(1)經(jīng)影像學檢查發(fā)現(xiàn)有胸腔積液；(2)均經(jīng)病理及臨床資料明確診斷；(3)既往無放射化療治療史；(4)既往無手術(shù)史；(5)病例資料完整。排除標準：(1)診斷不明的胸腔積液標本；(2)既往有放射、化療治療史；(3)既往有手術(shù)史；(4)既往有結(jié)締組織病。

1.2標本采集與測定 胸腔穿刺抽取積液50 mL，分別裝入10 mL的刻度離心管中，3 000 r/min，離心5 min，取上清液于-20 ℃保存，應用Roche Cobas E602全自動電化學發(fā)光儀及其配套試劑盒(羅氏集團股份有限公司)檢測ProGRP、CEA、CYFRA21-1、NSE及SCC的水平。嚴格按照試劑盒說明書進行操作。

1.3結(jié)果判斷 以臨床診斷結(jié)果為金標準，采用ROC分析胸腔積液中ProGRP、CEA、CYFRA21-1、NSE及SCC單項檢測及聯(lián)合檢測對良惡性胸腔積液的診斷價值，聯(lián)合檢測時任意陽性則結(jié)果為陽性。

1.4統(tǒng)計學方法 采用SPSS 23.0統(tǒng)計軟件進行分析，以Kolmogorov-smirnov檢驗分析數(shù)據(jù)分布狀態(tài)(正態(tài)性檢驗)。計量資料呈偏態(tài)分布，故采用M(P25 ～P75)描述，組間比較采用Mann-Whitney非參數(shù)檢驗。受試者工作曲線(ROC)評價中，單個指標直接做ROC曲線，多個指標聯(lián)合診斷，先通過Logistic回歸形成聯(lián)合預測因子，再根據(jù)新的變量構(gòu)建ROC曲線，獲得曲線下面積(AUC)。以P<0.05為差異有統(tǒng)計學意義。

2 結(jié)果

2.1兩組患者腫瘤標志物的差異 ProGRP、CEA、CYFRA21-1、NSE以及SCC在良惡性兩組胸腔積液中的差異均有統(tǒng)計學意義(P<0.05)，且惡性組高于良性組，見表1。

表1 兩組患者的胸腔積液腫瘤標志物水平

2.2腫瘤標志物單項檢測對MPE檢測的診斷價值 結(jié)果顯示，5種腫瘤標志物單獨診斷AUC值均>0.6，ProGRP、NSE以及SCC的診斷價值一般(0.5≤AUC<0.7)，CEA和CYFRA21-1診斷價值在中等及以上(AUC>0.7)，其中CEA的AUC值最高，靈敏度59.1 %，特異度89.7 %，PLR 5.738，NLR 0.456。當約登指數(shù)最大時，CEA的特異度最高，為89.7 %；CYFRA21-1的靈敏度最高，為86.4 %。見表2，圖1。

表2 5種腫瘤標志物評價惡性胸腔積液的診斷效能指標

圖1 ProGRP、CEA、CYFRA21-1、NSE以及SCC在胸腔積液中單獨診斷的ROC曲線

2.35種腫瘤標志物不同聯(lián)合檢測方式對MPE檢測的診斷價值 以病理結(jié)果作為因變量，5種腫瘤標志物表達水平作為自變量，通過不同的組合方式，構(gòu)建Logistic回歸分析模型，得出每個聯(lián)合診斷組合的預測概率。制作ROC曲線，計算出各組合的AUC值以及約登指數(shù)最大時的截斷值、敏感度、特異度、陽性預測值及陰性預測值。結(jié)果顯示，除ProGRP+SCC、CEA+SCC、CYFRA21-1+SCC及NSE+SCC這四個組合方式外(P>0.05)，其余組合方式均能較好地預測MPE。見表3。經(jīng)過不同組合聯(lián)合檢測后，ProGRP及NSE組合的AUC值為0.657，診斷價值一般，其余組合的AUC值均>0.7，高于單項檢測。其中ProGRP+CEA+CYFRA21-1+NSE組合的AUC值(0.841)最大，其約登指數(shù)最大時，敏感度77.3 %，特異度85.1 %，PLR 5.188，NLR 0.267。見表4，圖2。

表3 不同組合的腫瘤標志物Logistic分析

表4 腫瘤標志物不同組合方式的診斷效能指標

圖2 不同組合聯(lián)合檢測MPE的ROC評價曲線

3 討論

MPE的常見病因是惡性腫瘤，確診MPE后的患者中位生存期一般為3～12個月[8]，因此早期鑒別胸腔積液的良惡性對于協(xié)助診斷疾病、判斷疾病預后及選擇治療方案非常重要[9]。胸腔積液脫落細胞學是診斷MPE最簡單的方法，敏感性為40 %～80 %，特異性為89 %～98 %[10]，但準確性受多種因素影響。多種類型的腫瘤標志物可用于幫助鑒別胸腔積液的性質(zhì)，有研究發(fā)現(xiàn)聯(lián)合檢測2種或多種腫瘤標志物可以提高診斷價值[11]。ProGRP為胃泌素釋放肽的前體結(jié)構(gòu)，主要分布在神經(jīng)系統(tǒng)、胃腸道系統(tǒng)和肺部，在正常成人組織中很少表達。研究表明[8,12-15]，在食管癌、胃癌、前列腺癌等腫瘤患者中，ProGRP表達水平升高；且腫瘤分化程度越低，表達水平越高。NSE是一種烯醇化酶同工酶，存在于神經(jīng)細胞中，因此當發(fā)生神經(jīng)組織癌癥如惡性黑色素瘤、精原細胞瘤、腎癌、類癌、生殖細胞瘤、未成熟畸胎瘤、甲狀腺髓樣癌和小細胞肺癌時，患者的NSE會高表達[16]。CEA是一種血清糖蛋白，屬于一種臨床常用的非特異性腫瘤標志物，已知在肺癌、乳腺癌、肝癌、胃癌和結(jié)直腸癌等多種腫瘤中高表達[17]，CEA在胸腔積液初期即可被檢測出[18]。CYFRA21-1是細胞角蛋白19的片段，在肺組織中含量多，在類癌和肺鱗狀細胞癌中，濃度特別高，且與腫瘤大小、淋巴結(jié)狀態(tài)和疾病分期有關(guān)[19]，一般用作肺癌腫瘤標志物。近些年有學者發(fā)現(xiàn)CYFRA21-1在胃癌、乳腺癌、宮頸癌[20-22]等腫瘤中含量升高，且與腫瘤大小與分期相關(guān)。SCC是由鱗癌細胞分泌的一種抗原，惡性腫瘤進展期時會升高，對鱗狀上皮細胞起源癌的診斷效果較好，如肺鱗癌、鼻咽癌、頭頸部癌、宮頸癌等[23]。

本研究中，ProGRP、CEA、CYFRA21-1、NSE以及SCC在良、惡性胸腔積液中表達差異具有統(tǒng)計學意義，且在MPE中表達高于BPE，這與臨床相關(guān)研究結(jié)果基本一致。ProGRP在診斷惡性胸腔積液的敏感率、特異度和曲線下面積分別為68.2 %、57.5 %、0.631。CEA診斷惡性胸腔積液的敏感率、特異度和曲線下面積分別為59.1 %、89.7 %、0.781，與劉濤等[24]的研究大致相同。CYFRA21-1診斷惡性胸腔積液的敏感率、特異度和曲線下面積分別為86.4 %、57.5 %、0.747。NSE診斷惡性胸腔積液的敏感率、特異度和曲線下面積分別為45.5 %、83.9 %、0.651。SCC診斷惡性胸腔積液的敏感率、特異度和曲線下面積分別為43.2 %、80.5 %、0.641。在檢查項目組中，CEA的AUC值最大，單獨診斷價值最大；CYFRA21-1敏感性最高，但其特異度差。

聯(lián)合檢測這5種腫瘤標志物，選出最佳的診斷模型，提高惡性胸腔積液的檢出率。應用二元Logistic回歸模型，將這五種腫瘤標志物進行不同方式的組合，篩選出有意義的組合模型，發(fā)現(xiàn)SCC和ProGRP、SCC和CEA、SCC和CYFRA21-1、SCC和NSE的組合方式P值 >0.05，無臨床統(tǒng)計學意義。經(jīng)Logistic回歸分析后P值 <0.05的不同聯(lián)合方式的組合，通過ROC曲線分析和比較他們的診斷價值，并統(tǒng)計出陽性似然比和陰性似然比。本實驗中不同組合聯(lián)合檢測后，除ProGRP和NSE的組合診斷價值一般外(AUC值為0.657)，其余組合的AUC值均 >0.7，診斷價值中等或以上，高于單項檢測診斷價值。其中ProGRP、CEA、CYFRA21-1和NSE的聯(lián)合檢測模式是這些聯(lián)合檢測組合中診斷價值最高的，其AUC值為0.841，當約登指數(shù)最大時，敏感度為77.3 %，特異度為85.1 %，陽性似然比5.188，陰性似然比0.267。在單獨檢測這五種腫瘤標志物時，沒有任何一種標志物的陽性似然比>10或陰性似然比<0.1。在聯(lián)合檢測中，CEA和CYFRA21-1的聯(lián)合檢測陽性似然比為13.348，但在這些組合中沒有一種方法陰性似然比<0.1。本研究發(fā)現(xiàn)在不同的聯(lián)合方式下，各種方法之間的AUC值有差異，但差異并不顯著，可能與樣本量少有關(guān)，若加大樣本量，或許可以增加不同方法之間的差異。

本研究通過檢測ProGRP、CEA、CYFRA21-1、NSE以及SCC等腫瘤標志物，以不同方式組合，篩選出最佳的診斷模型。ProGRP、CEA、CYFRA21-1和NSE的組合形式在診斷效能、特異度、靈敏度、陽性似然比、陰性似然比等方面優(yōu)于其他組合，在鑒別診斷胸腔積液性質(zhì)方面有重要參考價值。