血清TPS、CEA、Pro-GRP和CYFRA21-1水平在肺癌患者中的临床意义

王敬慧 时广利 张树才 王群慧 杨新杰 李曦 王海永 张卉 宋长兴

肺癌是当前癌症相关死亡的首要原因，包括非小细胞肺癌（non-small cell lung cancer, NSCLC）和小细胞肺癌（small cell lung cancer, SCLC），肺癌患者早期诊断率低，确诊时大多数为晚期，远期生存差。恰当的血清肿瘤标准物在肿瘤的筛查、诊断、疗效监测、预后判断等方面有重要的临床应用价值。组织多肽特异性抗原（tissue polypeptide specific antigen, TPS）是细胞角蛋白18片段上的M3抗原决定簇，能够反映肿瘤细胞分裂增殖活性，常被用于前列腺癌、乳腺癌、卵巢癌等的诊断及预后，已被国外学者广泛应用于肺癌患者中。本文前瞻性研究TPS在肺癌患者中的临床意义，同时与常用的标志物癌胚抗原（carcinoembryonic antigen, CEA）、胃泌素释放肽前体（precursor of gastrin-releasing peptide,Pro-GRP）和细胞角蛋白19片段（cytokeratin-19-fragments,CYFRA21-1）做比较，评价它们在肺癌患者诊断、疗效监测及预后判断方面的作用。

1 材料与方法

1.1 研究对象 2007年4月-2008年6月期间在我院住院的肺癌患者82例，全部经细胞学或组织学确诊，既往未行放化疗。男性55例，女性27例，年龄29岁-80岁，中位年龄55岁，平均55.95岁。NSCLC患者61例，其中腺癌41例，鳞癌20例；IIIa期3例，IIIb期20例，IV期38例； SCLC患者21例，局限期9例，广泛期12例；全部患者经体格检查、胸片、腹部彩超、头胸CT、骨扫描等确定临床分期，小细胞肺癌患者同时行骨髓穿刺。NSCLC分期参照2002年AJCC/UICC肺癌分期标准，SCLC分期参照美国退伍军人医院的肺癌分期标准。肺部良性疾病组24例，为本院确诊的肺炎或肺结核患者，健康对照组为本院体检过的30例健康职工。26例NSCLC（鳞癌7例，腺癌19例）和18例SCLC在化疗2周期后再次检测4种标志物水平（表1）。

1.2 标本采集及检测 全部患者在化疗前抽取空腹静脉血4 mL，部分患者在化疗2周期后再次抽血。标本分离出血清，-20oC保存，集中进行检测。采用ELISA方法检测TPS、CEA、Pro-GRP和CYFRA21-1，试剂盒分别为瑞典IDL Biotech AB公司、郑州安图绿科生物工程有限公司、日本三株社会生物公司、美国ADL公司生产。检测严格参照各试剂盒的说明书操作。TPS、CEA、Pro-GRP、CYFRA21-1的临界值分别为80 U/L、5 ng/mL、50 pg/mL和4 ng/mL，检测值超过临界值为阳性。

1.3 化疗方案及疗效评价 全部患者的血常规、肝肾功能及体力状况评分等指标均符合化疗要求，化疗2周期后进行疗效评价。参照WHO实体瘤疗效评价标准：完全缓解（complete response, CR）、部分缓解（partial response,PR）、疾病稳定（stable disease, SD）和疾病进展（progressive disease, PD），CR及PR患者需4周确认。对全组患者进行随访，记录生存期，随访日期截止至2009年6月30日。

1.4 统计学方法 数据进行正态检验，非正态分布数据采用非参数检验。阳性率的比较采用χ2检验或Fisher's检验。不同组间标志物水平差异采用Mann-Whitney U检验；治疗前后标志物水平差异采用Wilcoxon秩和检验；用Spearman's相关检验评价不同标志物间的相关性；生存分析采用Kaplan-Meier法，两组间生存差异分析采用Logrank检验；Cox比例风险回归模型分析多种因素对预后的影响。数据分析及绘图由SPSS 10.0统计软件完成，P＜0.05为差异有统计学意义。

2 结果

2.1 化疗前标志物阳性率及水平

2.1.1 三组间标志物比较 肺癌组TPS、CEA、Pro-GRP阳性率及水平均显著高于肺部良性疾病组和健康对照组，三组间CYFせ21-1阳性率及水平无统计学差异（表2）。

2.1.2 不同病理类型间标志物比较 TPS阳性率在三种病理类型之间无统计学差异，鳞癌CYFRA21-1阳性率显著高于腺癌和SCLC，SCLC Pro-GRP阳性率显著高于腺癌和鳞癌，腺癌CEA阳性率显著高于鳞癌，其它两两比较无统计学差异。鳞癌和SCLC的TPS水平均显著高于腺癌，腺癌CEA水平分别显著高于鳞癌和SCLC，SCLC的Pro-GRP水平分别显著高于腺癌和鳞癌，三种病理类型间CYFせ21-1水平无统计学差异（表3）。

表 1 患者一般资料Tab 1 Patient characteristics

表 2 肺癌组、肺部良性疾病组、健康对照组TPS、CEA、Pro-GRP和CYFRA21-1治疗前的比较Tab 2 Pre-treatment comparison of TPS, CEA, Pro-GRP and CYFRA21-1 in patients with lung cancer, pulmonary benign diseases and health control

表 3 不同病理类型患者TPS、CEA、Pro-GRP和CYFRA21-1的比较Tab 3 Pre-treatment comparison of TPS, CEA, Pro-GRP and CYFRA21-1 in patients with different histologic types

2.1.3 不同分期间标志物比较 SCLC IIIb期和IV期患者TPS、CEA、CYFRA21-1阳性率均无统计学差异。广泛期SCLC患者TPS阳性率显著高于局限期患者（P=0.040），CEA、Pro-GRP在两种分期间无统计学差异。

2.2 标志物与疗效的关系 26例NSCLC患者化疗2周期后，CR 0例，PR 9例，SD 14例，PD 3例，与化疗前水平比较，PR+SD患者TPS、CEA水平均显著下降。5例治疗后TPS增高患者中，其中3例数值较化疗前明显下降，另外2例为治疗前正常疗效为PD的患者，这2例患者CEA未见增高。NSCLC患者化疗前后CYFRA21-1无统计学差异。18例SCLC患者中，CR 1例，PR 14例，SD 3例，患者的TPS、Pro-GRP水平均有显著下降。少数患者化疗后TPS、CEA、Pro-GRP水平仍异常，但较治疗前有明显下降。化疗后NSCLC患者TPS阳性率及SCLC患者TPS、Pro-GRP阳性率均有明显下降（表4，表5）。

2.3 标志物之间的相关关系 NSCLC患者中，TPS与CEA无相关性（rs=-0.039, P=0.779），TPS与CYFRA21-1无相关性（rs=0.183, P=0.312），CEA与CYFRA21-1无相关性（rs=0.143, P=0.298）；SCLC患者中，TPS、CEA无相关性（rs=0.221, P=0.336），TPS与Pro-GRP间无相关性（rs=-0.374, P=0.095），Pro-GRP与CEA无相关性（rs=-0.157, P=0.496）。

2.4 受试者工作特征曲线（receiver operating characteristic, ROC） ROC曲线分析显示，NSCLC曲线下面积分别为：TPS为0.845±0.042，CEA为0.751±0.051，Pro-GRP为0.618±0.060，CYFRA21-1为0.364±0.061，TPS曲线下面积最大，其次为CEA（图1）。

SCLC患者曲线下面积分别为：TPS为0.936±0.037，Pro-GRP为0.814±0.075，CEA为0.450±0.090，CYFRA21-1 为0.292±0.075，TPS曲线下面积最大，其次为Pro-GRP（图2）。

2.5 预后因素分析 NSCLC患者中位生存期为10个月（范围为2个月-18个月），SCLC患者中位生存期为13个月（范围为6个月-18个月）。将PS评分、治疗前TPS、CEA、CYFRA21-1水平作为分析变量对NSCLC患者生存进行Cox多因素回归分析，PS、TPS是NSCLC影响患者预后的独立因素。将分期、TPS、Pro-GRP作为分析变量对SCLC患者生存进行Cox多因素回归分析，分期（P=0.030）是影响SCLC患者预后的独立因素（图3，表6）。

表 4 肺癌患者TPS、CEA、Pro-GRP和CYFRA21-1与疗效的关系Tab 4 Relationships between response and TPS, CEA, Pro-GRP and CYFRA21-1 in patients with lung cancer without PD

表 5 肺癌患者治疗前后TPS、CEA、Pro-GRP和CYFRA21-1水平的比较Tab 5 TPS, CEA, Pro-GRP and CYFRA21-1 comparison before and after treatment in patients with lung cancer without PD

3 讨论

本文通过对82例肺癌患者血清4种标志物的分析，发现肺癌患者血清TPS、CEA、Pro-GRP阳性率显著高于肺部良性疾病患者及健康对照者，有统计学差异，阳性率依次为54.9%、30.5%、19.5%，TPS最高，三组间CYFRA21-1无差异，可能与本组患者鳞癌例数相对不大有关。TPS在鳞癌、SCLC、腺癌患者的阳性率分别为70.0%、57.1%、46.3%，鳞癌患者阳性率最高，三者无差异，显示TPS在各种类型肺癌中的阳性率均较高。CYFRA21-1、Pro-GRP和CEA等是临床上广泛应用的肺癌标志物，分别对鳞癌、SCLC及腺癌有较高的诊断价值。本研究鳞癌患者TPS阳性率明显高于CYFRA21-1（71.4% vs 20.0%），显示TPS在鳞癌的诊断价值明显优于CYFRA21-1。本组SCLC患者TPS阳性率虽然低于Pro-GRP（57.1% vs 66.7%），但阳性率仍较高。本组腺癌患者TPS阳性率略高于CEA（46.3% vs 42.9%），二者相近。本研究结果表明TPS在鳞癌、SCLC及腺癌患者中均具有良好的诊断价值，与国内外研究一致[1,2]。

表 6 肺癌患者生存多因素分析Tab 6 Cox analysis of survival in patients

图 1 非小细胞肺癌的ROC曲线Fig 1 ROC curves analysis in NSCLC

图 2 小细胞肺癌的ROC曲线Fig 2 ROC curves analysis in SCLC

图 3 治疗前TPS水平与NSCLC患者生存期Fig 3 NSCLC survival depending on the pretreatment TPS level

标志物水平常与肺癌患者的分期密切相关，分期越晚的患者标志物水平越高。本研究发现，NSCLC不同分期间患者TPS、CEA、CYFRA21-1无差异，这与本组NSCLC患者绝大多数为IIIb期及IV期有关。广泛期SCLC患者TPS阳性率显著高于局限期患者，有统计学差异，证实TPS能够反映SCLC患者的疾病严重程度，在判断病情方面有价值，与李学祥等[3]的研究一致。而Pro-GRP水平与分期无关，其在局限期患者中也具有较好的诊断意义，适合在肿瘤筛查中使用。

肿瘤标志物最重要的作用之一是监测疗效。本研究对26例NSCLC和18例SCLC患者化疗2周期后再次采集静脉血，对4种标志物进行检测，结果发现，NSCLC患者TPS、CEA水平显著下降，5例治疗后TPS异常的患者中，3例治疗前异常，但数值较治疗前有明显下降，另外2例为疗效PD的患者，他们治疗前的TPS正常，这说明TPS能够很敏感地反映机体肿瘤负荷的变化，而这2例PD患者的CEA未见增高。18例SCLC患者化疗2周期后无PD患者，TPS、Pro-GRP均有显著下降，化疗后仍有2例TPS、Pro-GRP异常，但数值较治疗前也有明显下降。本研究显示病情好转或稳定的肺癌患者TPS、CEA、Pro-GRP治疗后水平显著下降，表明肿瘤细胞产生明显减少，与病情好转一致。虽然CEA治疗前后水平有TPS显著下降，但阳性率无差异，PD患者数值也无升高，Pro说-GR明PTPS较CEA更能体现NSCLC患者病情变化，TPCSE及APro-GRP均能很好地反映SCLC患者的治疗效果，对临CY床FRA判21断-1疗效有实际意义，上述结果与文献[1,3,4]报告一致。

本研究对标志物相关性进行了分析，结果显示，NSCLC患者TPS、CEA和CYFRA21-1三者间两两均无相关性，SCLC患者TPS、CEA、Pro-GRP之间也无相关性。TPS与CYFRA21-1来源相似，本文未观察到二者有相关性，其它几种标志物也无相关性，说明这几种肿瘤标志物各自独立，这为联合检测提供理论基础。

ROC曲线是一种全面、准确评价诊断试剂的非常有效的方法，通过ROC曲线下面积，可判断肿瘤标志物的诊断效率。本研究ROC曲线显示，NSCLC和SCLC患者的TPS曲线下面积均为最大，分别高于CEA、Pro-GRP，显示TPS对NSCLC和SCLC患者均具有很好的诊断价值。

许多研究[5-7]显示TPS及CYFRA21-1是NSCLC独立的预后因素，Pro-GRP能够反映SCLC患者的预后。本研究Cox多因素分析显示，PS评分、TPS是NSCLC的独立预后因素，而CEA、CYFRA21-1与NSCLC患者的预后无关，表明TPS在预测NSCLC生存方面优于其它标志物。分期是SCLC患者预后的独立因素，而TPS、Pro-GRP与患者预后无关，本组SCLC患者样本量偏小，值得扩大样本进一步研究。

综上所述，本文研究结果显示TPS对肺癌有很好的诊断价值，能够反映疗效，并对NSCLC的预后有判断价值，值得在临床上推广使用。