CST4在胃癌人群檢測(cè)中的臨床意義

趙安娜 吳爽 張海平 王盼 王中軍 曹永獻(xiàn) 潘華政★

胃癌（gastric carcinoma，GC）是臨床常見(jiàn)的消化系統(tǒng)惡性腫瘤。GC 病情進(jìn)展緩慢且發(fā)病隱匿，多數(shù)患者在臨床確診時(shí)已屬于中晚期，患者的生存率明顯下降［1］。因此，早期診斷GC 對(duì)患者的臨床治療具有重要意義。胃鏡檢查和病理活檢是臨床診斷GC 最準(zhǔn)確的方法。［2］但上述檢查均為侵入性診斷方法，患者耐受性較差，不適應(yīng)于早期GC 篩查。而血清學(xué)標(biāo)志物檢測(cè)作為新型、無(wú)創(chuàng)的檢測(cè)手段，對(duì)GC 早期診斷、治療具有重要的臨床應(yīng)用價(jià)值。癌胚抗原（carcinoembryonic antigen，CEA）、糖類(lèi)抗原19-9（Carbohydrate antigen，CA19-9）、糖類(lèi)抗 原242（Carbohydrate antigen，CA242）、糖類(lèi)抗原125（Carbohydrate antigen，CA125）、糖類(lèi)抗原72-4（Carbohydrate antigen，CA72-4），目前已用于GC 的診斷，但單一標(biāo)志物檢測(cè)的靈敏度和特異度不理想［3-5］。因此，尋找一種敏感度高、特異度強(qiáng)的腫瘤標(biāo)志物尤為重要。半胱氨酸蛋白酶抑制劑（cysteine protease inhibitor，CSTs）長(zhǎng)期以來(lái)一直被認(rèn)為可以平衡組織蛋白酶的酶活性以防止細(xì)胞基質(zhì)水解［6］；近年來(lái)有研究［7］發(fā)現(xiàn)它們?cè)诎┙M織中高表達(dá)，在癌癥生長(zhǎng)、血管生成、浸潤(rùn)、轉(zhuǎn)移等方面發(fā)揮重要作用，該研究還初步驗(yàn)證了人半胱氨酸蛋白酶抑制S（cysteine protease inhibitor S，CST4）在胃腸道癌組織和細(xì)胞系中有較高敏感性。但CST4與GC 關(guān)系目前尚不十分明確。本文主要研究CST4 在GC 中的診斷價(jià)值，旨在為臨床提高GC早期診斷率提供一定的理論依據(jù)。現(xiàn)報(bào)道如下。

1 資料與方法

1.1 一般資料

選取2019 年1 月至2019 年12 月于青島附屬醫(yī)院初次就診且未進(jìn)行手術(shù)以及未進(jìn)行過(guò)治療的104 例GC 患者作為胃癌組。納入標(biāo)準(zhǔn)：①經(jīng)胃鏡檢查和病理檢查確診為GC 患者；②所有患者均為原發(fā)性GC；③性別、年齡不限，臨床資料完整者；④患者及家屬簽署書(shū)面知情同意書(shū)。排除標(biāo)準(zhǔn)：①其他腫瘤、其他組織器官的良性疾病樣本；②干擾樣本（如RF 陽(yáng)性、ANA 陽(yáng)性、高脂、溶血、黃疸的樣本）；③合并嚴(yán)重的血液免疫系統(tǒng)、心血管系統(tǒng)、內(nèi)分泌系統(tǒng)或肝腎凝血功能異常等合并感染者；④精神類(lèi)疾病和依從性差的患者。選取胃息肉、胃炎患者44 例作為胃良性病變組，以及健康查體者56名作為對(duì)照組。研究經(jīng)倫理委員會(huì)批準(zhǔn)。見(jiàn)表1。

1.2 方法

抽取受試者5 mL 靜脈血，室溫下放置約45 min，3 000 r/min 離心10 min，半徑為15 cm。取1.5 mL 上清液轉(zhuǎn)至EP（eppendorf）管中，于-80℃冰箱中保存。血清CST4 檢測(cè)根據(jù)人半胱氨酸蛋白酶抑制劑S（CST4）檢測(cè)試劑盒（上海良潤(rùn)生物醫(yī)藥科技有限及公司，規(guī)格：96 人份/盒，批號(hào)：C20201201）說(shuō)明書(shū)進(jìn)行操作，采用酶聯(lián)免疫雙抗體夾心法進(jìn)行定量檢測(cè)并報(bào)告結(jié)果，同時(shí)觀察比較各組研究對(duì)象血清CST4 的檢測(cè)水平及其與胃癌臨床病理參數(shù)（性別、年齡、腫瘤分化程度、TNM分期）和相關(guān)腫瘤標(biāo)志物（CEA、CA19-9、CA242、CA125、CA72-4）的關(guān)系。

1.3 統(tǒng)計(jì)學(xué)處理

所有數(shù)據(jù)均采用SSPS 22.0 軟件包進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析；若符合正態(tài)分布，計(jì)量資料以（）表示，組間比較采用獨(dú)立樣本t檢驗(yàn)或單因素方差分析；若不符合正態(tài)分布，則以M（P25，P75）表示，采用秩和檢驗(yàn)。計(jì)數(shù)資料以n（%）表示，采用卡方檢驗(yàn)；采用受試者工作特征（ROC）曲線分析血清CST4對(duì)胃癌的診斷效能；P＜0.05 為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2 結(jié)果

2.1 實(shí)驗(yàn)組與對(duì)照組患者血清CST4 水平比較

胃癌組血清CST4 濃度中位數(shù)明顯高于胃良性病變組和對(duì)照組，且胃良性病變組高于對(duì)照組，三組比較，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＜0.05）。見(jiàn)表1。

表1 三組患者一般資料表［M（P25，P75），n（%）］Table 1 Table of general information of the three groups of patients［M（P25，P75），n（%）］

2.2 血清CST4 水平與胃癌臨床病理參數(shù)的關(guān)系

胃癌組中CST4的檢測(cè)水平，男性與女性比較，差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＞0.05）；年齡＜61 歲與≥61 歲的患者比較，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＜0.05）；腫瘤分化程度低與腫瘤分化程度中/高的患者比較，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＜0.05）；TNM 分期為Ⅰ/Ⅱ與TNM 分期為Ⅲ/Ⅳ的患者比較，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＜0.05）。見(jiàn)表2。

表2 CST4 的濃度與臨床病理參數(shù)的關(guān)系［M（P25，P75）］Table 2 Relationship between the concentration of CST4 and clinicopathological parameters［M（P25，P75）］

2.3 胃癌組血清CST4、CA72-4、CA19-9、CA125、CA242、CEA 的檢測(cè)水平

CST4 的陽(yáng)性檢測(cè)率明顯高于CEA、CA19-9、CA242、CA125、CA72-4 單項(xiàng)檢測(cè)和聯(lián)合檢測(cè)，CST4 與上述相關(guān)腫瘤標(biāo)志物聯(lián)合檢測(cè)陽(yáng)性率最高，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＜0.05），見(jiàn)表3。CST4 分別與CEA、CA19-9、CA242、CA125、CA72-4 比較，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＜0.05），見(jiàn)表4。CST4、CA125+CA19-9+CA242+CA72-4+CEA、CST4+CA125+CA19-9+CA242+CA72-4+CEA 三組比較，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＜0.05）。見(jiàn)表5。

表3 胃癌組血清CST4、CA125、CA19-9、CEA、CA242、CA72-4 的陽(yáng)性檢出率Table 4 Positive detection rates of serum CST4，CA125，CA19-9，CEA，CA242 and CA72-4 in the gastric cancer group

表4 CST4 與CA125、CA19-9、CEA、CA242、CA72-4 比較Table 4 Comparison of CST4 with CA125，CA19-9，CEA，CA242，and CA72-4，respectively

表5 CST4、CA125+CA19-9+CA242+CA72-4+CEA、CST4+CA125+CA19-9+CA242+CA72-4+CEA 三組比較Table 5 Comparison of three groups of CST4，CA125+CA19-9+CA242+CA72-4+CEA，CST4+CA125+CA19-9+CA242+CA72-4+CEA

2.4 血清CST4 診斷胃癌的曲線下面積（AUC）

CST4 診斷胃癌最優(yōu)的閾值濃度為104.02 U/mL，對(duì)應(yīng)的靈敏度和特異度分別為0.529 和0.733，見(jiàn)圖1。CST4 診斷胃癌效能。見(jiàn)表6。

圖1 CST4 診斷胃癌的ROC 曲線Figure 1 ROC curve of CST4 for the diagnosis of gastric cancer

表6 CST4 診斷胃癌的效能Table 6 Efficacy of CST4 in diagnosing gastric cancer

3 討論

目前對(duì)于GC 的發(fā)生、發(fā)展機(jī)制至今尚不完全清楚，因此無(wú)法從腫瘤發(fā)生機(jī)制上進(jìn)行干預(yù)，但GC預(yù)后不良的關(guān)鍵在于腫瘤的侵襲轉(zhuǎn)移［8］。腫瘤細(xì)胞的浸潤(rùn)和轉(zhuǎn)移必須通過(guò)細(xì)胞外基質(zhì)［9］。細(xì)胞外基質(zhì)的降解主要依靠蛋白水解酶［10］。而CSTs 具有抑制細(xì)胞內(nèi)和細(xì)胞外的蛋白酶的功能，而且在腫瘤的生長(zhǎng)、血管生成、侵襲和轉(zhuǎn)移中起重要作用［11］。

CSTs 是一個(gè)多基因家族，已鑒定出七個(gè)基因［12］。CSTs 經(jīng)常在各種惡性腫瘤中過(guò)度表達(dá)，并導(dǎo)致癌癥的生長(zhǎng)和進(jìn)展［13］。特別是，2 型半胱氨酸（包括CST1、CST2、CST3、CST4 和CST5）參與多種惡性腫瘤的轉(zhuǎn)移［14］。CST1 的過(guò)度表達(dá)促進(jìn)了乳腺癌細(xì)胞的遷移和入侵［15］。CST1 和CST2 的高表達(dá)可以促進(jìn)體內(nèi)骨轉(zhuǎn)移［16］。CST3 與結(jié)腸癌患者的死亡率高度相關(guān)［17］。CST5 具有腫瘤抑制活性［18］。CST4 是家族成員之一。CST4 位于細(xì)胞質(zhì)中，分子量低（約15 kD），可分泌到血液中，具有優(yōu)秀腫瘤標(biāo)志物的特征［19-20］。它通過(guò)與半胱氨酸蛋白酶特異性結(jié)合來(lái)調(diào)節(jié)半胱氨酸蛋白酶活性，從而防止細(xì)胞外基質(zhì)水解［12］。既往研究表明，CST4 不僅在GC 組織中過(guò)度表達(dá)，而且能促進(jìn)GC細(xì)胞的增殖、遷移和侵襲［21］。本次研究結(jié)果與既往研究結(jié)果相符。本次研究還發(fā)現(xiàn)CST4 在不同的GC 腫瘤分化程度和不同的TNM 分期中有顯著差異，分化程度越高、TNM 分期越大，血清CST4的濃度越高，提示CST4 可能與GC 細(xì)胞增殖、遷移和侵襲有關(guān)。因此，CST4 具有作為新的胃癌標(biāo)志物的潛能。另外，研究還發(fā)現(xiàn)GC 患者中CST4 在不同的年齡中有顯著差異，為了驗(yàn)證這一結(jié)果，研究了對(duì)照組中血清CST4 在不同的年齡中差異，結(jié)果顯示差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)有意義。說(shuō)明無(wú)論是GC 患者還是健康者，其血清CST4 的濃度都與年齡呈相關(guān)性，年齡越大，血清CST4 的濃度越高。因此，年齡被證明是血清CST4 濃度的影響因素之一。

本次實(shí)驗(yàn)還研究了CST4 與其他胃癌腫瘤標(biāo)志物的關(guān)系，包括CA19-9、CA72-4、CA242、CEA、和CA125。CA19-9 已被用作典型的胃腸道標(biāo)志物，它在惡性和良性病變樣本中均顯示出較高的濃度，因此它缺乏組織特異性［22］。CA72-4 是一種上皮瘤敏感的糖蛋白生物標(biāo)志物，可以指示所有消化系統(tǒng)腫瘤和卵巢癌的癌變，具有良好的特異性和敏感性，但未能有效預(yù)測(cè)晚期胃癌的預(yù)后［23］。CA242 在多種惡性腫瘤中均有表達(dá)，尤其在消化道腫瘤中。CEA 的陽(yáng)性率在上述四種腫瘤標(biāo)志物中最高，盡管如此，但它缺乏特異性［24］。CA125 是迄今應(yīng)用最廣泛的卵巢上皮瘤標(biāo)志物，是腹膜轉(zhuǎn)移有效的預(yù)測(cè)指標(biāo)［25］。在本研究結(jié)果說(shuō)明CST4 在胃癌的診斷中比上述腫瘤標(biāo)志物具有更大的優(yōu)勢(shì)。而將CST4 與上述5 種血清標(biāo)志物聯(lián)合檢測(cè)，其陽(yáng)性率可達(dá)73.08%。

為進(jìn)一步研究CST4 對(duì)胃癌的診斷效能，繪制了ROC 曲線。曲線下面積可以評(píng)價(jià)診斷效能，ROC 曲線下面積（AUC）越大，指標(biāo)對(duì)疾病的診斷效能越高。本研究顯示CST4 對(duì)胃癌診有較好的診斷效能。研究同時(shí)也計(jì)算出CST4 在胃癌中的靈敏度和特異度均較高。這更加表示CST4 在早期胃癌診斷方面有較大的臨床應(yīng)用價(jià)值。

綜上所述，CST4 對(duì)胃癌診斷有一定的臨床價(jià)值，可作為胃癌腫瘤標(biāo)志物，將其和其他標(biāo)志物進(jìn)行聯(lián)合運(yùn)用，可以提升臨床診斷準(zhǔn)確性。