6种血清肿瘤标志物在肺癌诊断中的应用研究

刘燕燕 李秀 赵海泉

临床研究

6种血清肿瘤标志物在肺癌诊断中的应用研究

刘燕燕 李秀 赵海泉

目的 评价6种血清肿瘤标志物联合检测对肺癌诊断和治疗的临床意义。方法 选择2014年1月至10月在安徽省济民肿瘤医院住院治疗的肺癌患者206例，其中经病理或细胞学证实的初治肺癌患者110例，鳞癌37例，腺癌30例，小细胞肺癌（SCLC）30例，鳞腺癌13例；同期选择60例健康体检者和61例良性肺部疾病患者（肺结核36例，一般肺内感染25例）作为对照。采用酶联免疫吸附试验（ELISA）检测各组血清神经元特异性烯醇化酶（NSE）、细胞角蛋白19片段（CYFRA21-1）、癌胚抗原（CEA）、组织多肽特异性抗原（TPA）、胃泌素释放肽前体（pro-GRP）、抑癌基因P53表达蛋白（P53抗体）水平，分析6种血清肿瘤标志物单项或联合应用对肺癌的临床诊断价值。结果 肺癌组血清CEA、TPA、P53抗体、pro-GRP、CYFRA21-1、NSE水平均明显高于良性肺部疾病组和健康对照组，差异具有统计学意义（P均＜ 0.05）；而后两组间差异无统计学意义。进一步分析显示，P53抗体在腺癌、鳞癌、鳞腺癌、SCLC 中的水平均较高，分别为（3.1±2.2）、（3.8±2.3）、（2.9±2.1）、（3.4±1.8）μg/L，且差异无统计学意义（P ＞ 0.05）；CEA在腺癌中高效表达，且明显高于鳞癌、鳞腺癌、SCLC（μg/L：10.3±7.4比8.4±4.9、8.8±4.8、8.5±5.1，P均＜ 0.05）；NSE和pro-GRP在SCLC中表达量较高，且明显高于腺癌、鳞癌、鳞腺癌〔NSE（μg/L）：36.7±22.2比14.7±7.2、16.5±14.3、13.6±5.9，pro-GRP（μg/L）：58.2±55.4比7.9±7.1、7.7±4.8、9.2±6.8，P均＜ 0.01〕；TPA、CYFRA21-1在鳞癌中高效表达，且表达量明显高于腺癌、鳞腺癌和SCLC〔TPA（μg/L）：7.9±6.7比5.8±4.6、5.1±4.2、4.1±3.3，CYFRA21-1（μg/L）：11.2±4.5比7.8±5.4、7.3±5.3、7.4±4.8，P均＜ 0.05〕。6种血清肿瘤标志物联合检测用于诊断肺癌的敏感度高达97.4%，特异度高达94.3%，准确度可达88.7%，均明显高于单项肿瘤标志物。结论 血清肿瘤标志物联合检测可明显提高肺癌患者诊断的敏感度、特异度和准确度，对肺癌患者的早期诊断和治疗具有重要临床意义。

血清肿瘤标志物；联合检测；肺癌

近年来，我国肺癌的病死率及发病率平均每年分别上升4.5%、26.9%，居我国恶性肿瘤性疾病首位［1-2］。早期诊断和早期治疗是目前预防肺癌发生和降低病死率的最有效办法［1-2］。随着医学研究的进步与发展，研究人员发现，肿瘤细胞在癌变的发生和增殖过程中能产生与分泌一些化学物质，如癌胚抗原（CEA）、糖类抗原125（CA125）、细胞角蛋白19片段（CYFRA21-1）、组织多肽特异性抗原（TPA）等［3］。已有研究表明，CEA、神经元特异性烯醇化酶（NSE）及CYFRA21-1单独检测在明确肺癌类型、临床分期和疗效评价中有较高的应用价值，但该研究对各肿瘤标志物联合应用的临床价值及优势尚未阐明［4］。故本研究对肺癌患者血清中肿瘤标志物CEA、TPA、抑癌基因P53表达蛋白（P53抗体）、胃泌素释放肽前体（pro-GRP）、CYFRA21-1、NSE进行检测，旨在评价其联合检测在肺癌辅助诊断中的效果，为临床选择敏感度高、特异度好及准确度高的血清肿瘤标志物组合提供实验依据。

1 资料与方法

1.1 研究对象

1.1.1 肺癌组 选择2014年1月至10月在安徽省济民肿瘤医院住院治疗的肺癌患者206例，经病理或细胞学证实为初治肺癌患者110例，其中男性70例，女性40例；平均年龄（59.0±3.3）岁；鳞癌37例，腺癌30例，小细胞肺癌（SCLC）30例，鳞腺癌13例。

1.1.2 健康对照组 以同期60例健康体检成人为健康对照组，其中男性30例，女性30例；平均年龄（48.3±3.0）岁。

1.1.3 良性肺部疾病组 以同期61例良性肺部疾病患者为阳性对照组，其中肺结核36例，一般肺内感染25例；其中男性41例，女性20例；平均年龄（52.0±2.4）岁。

1.2 主要试剂与方法 采集清晨空腹静脉血3 mL，3 000 r/min（离心半径为9.4 cm）离心10 min，后分离血清，-20 ℃冰冻保存，批量检测。全部标本的检测均采用酶联免疫吸附试验（ELISA）。采用罗氏公司全自动电化学发光免疫分析仪及配套试剂检测血清CEA、TPA、P53抗体、pro-GRP、CYFRA21-1、NSE水平。6种肿瘤标志物CEA、TPA、P53抗体、pro-GRP、CYFRA21-1、NSE的临界值分别为4.3 μg/L、5.0 μg/L、1.1 μ g/L、4.3 μ g/L、3.2 μ g/L、13 μ g/L［5-6］。

1.3 统计学方法 采用 SPSS 17.0 软件对所得数据进行统计分析，计量资料以均数±标准差（±s）表示，采用t检验；计数资料采用χ2检验；以P ＜ 0.05为差异有统计学意义。

表1 各组6种肿瘤标志物检测水平比较（±s）

表1 各组6种肿瘤标志物检测水平比较（±s）

注：与健康对照组比较，aP ＜ 0.05；与良性肺部疾病组比较，bP ＜ 0.05

组别 例数（例） CEA（μg/L） TPA（μg/L） P53抗体（μg/L）pro-GRP（μg/L） CYFRA21-1（μg/L） NSE（μg/L）健康对照组 60 2.6±1.2 0.6±0.2 0.9±0.8 1.9± 1.4 2.4±1.2 11.8± 5.2良性肺部疾病组 61 3.2±1.5 0.7±0.3 1.2±0.8 2.7± 1.7 3.4±2.1 13.5± 8.7肺癌组 110 10.2±5.4ab 5.7±4.3ab 3.4±2.3ab 20.8±17.6ab 8.5±4.6ab 35.8±26.1ab

表2 不同病理类型肺癌患者血清肿瘤标志物水平比较（±s）

表2 不同病理类型肺癌患者血清肿瘤标志物水平比较（±s）

注：与其他类型肺癌比较，aP ＜ 0.05，bP ＜ 0.01

病理类型 例数（例） CEA（μg/L） TPA（μg/L） P53抗体（μg/L）pro-GRP（μg/L） CYFRA21-1（μg/L） NSE（μg/L）腺癌 30 10.3±7.4a 5.8±4.6 3.1±2.2 7.9± 7.1 7.8±5.4 14.7± 7.2鳞癌 37 8.4±4.9 7.9±6.7a 3.8±2.3 7.7± 4.8 11.2±4.5a 16.5±14.3鳞腺癌 13 8.8±4.8 5.1±4.2 2.9±2.1 9.2± 6.8 7.3±5.3 13.6± 5.9 SCLC 30 8.5±5.1 4.1±3.3 3.4±1.8 58.2±55.4b 7.4±4.8 36.7±22.2b

2 结果

2.1 一般资料 3组受试者性别、年龄等一般资料差异无统计学意义（P均＞ 0.05），说明3组资料均衡，有可比性。

2.2 3组6种血清肿瘤标志物水平比较 肺癌组血清CEA、TPA、P53抗体、pro-GRP、CYFRA21-1、NSE水平均明显高于良性肺部疾病组、健康对照组，差异具有统计学意义（P均＜ 0.05）；而良性肺病疾病组与健康对照组上述指标比较差异均无统计学意义（P均＞ 0.05）。见表1。

2.3 不同病理类型肺癌患者血清肿瘤标志物水平比较 P53抗体在不同组织类型肺癌中的水平均较高，差异无统计学意义（P ＞ 0.05）；SCLC pro-GRP、NSE水平显著高于其他3种类型肺癌，差异有统计学意义（P均＜ 0.01）；鳞癌以TPA和CYFRA21-1变化最大，CEA则在腺癌中的水平高于其他类型肺癌，差异均有统计学意义（P均＜ 0.05）。见表2。

2.4 6种血清肿瘤标志物单项及联合检测诊断肺癌的敏感度、特异度及准确度比较 TPA、P53抗体和pro-GRP对肺癌的检测具有很高的特异度，其中TPA的敏感度也较高。由于单项血清肿瘤标志物敏感度及特异度较差，因此，单项检测血清肿瘤标志物的手段不宜用于肺癌的诊断，故考虑将6种血清肿瘤标志物进行有效组合。将CEA、TPA、CYFRA21-1、NSE、pro-GRP分别与P53抗体进行相应的有效组合，并计算组合后诊断肺癌的敏感度、特异度及准确度，结果表明，各组合肿瘤标志物的敏感度和准确度显著高于单项血清肿瘤标志物；2种、3种及4种组合的肿瘤标志物特异度相对于单项肿瘤标志物略有降低。6种肿瘤标志物联合检测的敏感度及准确度明显升高，特异度高达94.3%。见表3。

表3 肿瘤标志物单项及联合检测诊断肺癌的敏感度、特异度及准确度

3 讨论

随着分子生物学发展，肿瘤标志物检测在肺癌早期诊断和治疗中已取得重大进步与发展，其快捷性及准确性受到临床医护人员的欢迎与重视，已成为肺癌患者诊断与治疗的重要方法［7-9］。当前X线、B超、CT、纤维支气管镜、支气管造影等检查确诊的肺癌患者中80%已属于中晚期，以致失去手术最佳时机，5年存活率低于15%；然而，早期诊断的肺癌患者，其5年存活率则高于80%，根治术后（包括进展期）5年存活率达35%～50%［10］。因此，加强患者血清肿瘤标志物监测对肺癌的早期诊断和治疗及预后有重要临床意义。

CEA、TPA、P53抗体、pro-GRP、CYFRA21-1、NSE在临床上的应用已多有报道［11-13］。本研究结果显示，肺癌组血清CEA、TPA、P53抗体、pro-GRP、CYFRA21-1、NSE水平较良性肺部疾病组、健康对照组高3～10倍左右，表明这6种肿瘤标志物对肺癌的诊断具有临床意义。肺癌经病理分型后，P53抗体在4种类型肺癌中的表达水平均较高，且相差不大；CEA在腺癌中的表达水平明显高于其他类型；NSE和pro-GRP在SCLC中的表达水平明显高于其他类型；TPA、CYFRA21-1在鳞癌中的表达水平显著高于其他类型；NSE、pro-GRP在SCLC中的表达水平显著高于其他类型。

由本研究表3可以看出，TPA诊断鳞癌的敏感度和特异度均比CYFRA21-1要高；pro-GRP诊断SCLC的敏感度和特异度均比NSE要高；NSE和pro-GRP对SCLC诊断及TPA、CYFRA21-1对鳞癌的诊断具有重要作用，且pro-GRP对SCLC的诊断要好于NSE，TPA对于鳞癌的诊断要好于CYFRA21-1。研究表明，CEA、NSE、鳞状上皮抗原（SCCA）、CYFRA21-1和CA125 5种肿瘤标志物联合检测较单独检测对肺癌诊断的敏感度和特异度更高［14］。丁瑞敏［15］研究也表明，外周血金属硫蛋白（MT）、血管内皮细胞生长因子（VEGF）、CA125、CEA和基质金属蛋白酶9（MMP-9）5项指标联合检测可用于晚期非小细胞肺癌（NSCLC）的辅助诊断，其联合检测可明显提高NSCLC的检出率。本研究也表明，6种血清肿瘤标志物组合后敏感度均明显高于单项血清肿瘤标志物，但2种、3种及4种组合的特异度呈降低趋势，表明其不是理想的组合。6种血清肿瘤标志物联合检测的敏感度高达97.4%，特异度高达94.3%，准确度可达88.7%，敏感度及准确度明显高于单项肿瘤标志物检测。

Duffy［16］针对各项肿瘤标志物检测及应用研究进展进行综述，认为这些标志物在恶性肿瘤早期筛查、癌症的辅助诊断、评估预后、癌症根治性手术后监测、预测药物反应及耐药情况以及疾病进展过程中的疗效监测等方面具有潜在价值，但前列腺素特异性抗原在前列腺癌筛查及降低病死率中的应用价值尚未明确。陈永康等［17］研究表明，血清新型细胞角蛋白标志物Monototal是一种较好的NSCLC标志物，其诊断效能接近CYFRA21-1，对早期NSCLC的辅助诊断有更好的应用价值。因此，有关肿瘤标志物联合检测用于肺癌诊断的意义仍有待更加深入的研究［13-15］。

综上，选择多个肿瘤标志物进行组合，可明显提高肺癌诊断的敏感度、特异度及准确度，为肺癌的早期诊断、疗效监测和预后评估提供了有效的参考。

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（本文编辑：孙茜）

Application research of six tumor markers in the diagnosis of lung cancer

LIU Yan-yan1, LI Xiu2, ZHAO Hai-quan1.1Department of Laboratory Medicine, Anhui Jimin Cancer Hospital, Hefei 230011, China2Department of Respiratory Medicine, the Third Affiliated Hospital of Anhui Medical University, Hefei 230001, China

To analyze the clinical effect of six kinds of serum tumor markers and their combined power for the diagnosis and treatment of lung cancer. Methods 206 patients with lung cancer admitted to Anhui Jimin Cancer Hospital from January to October in 2014 were enrolled, and 110 patients with primary lung cancer were confirmed by pathology or cytology, squamous cell carcinoma in 37 patients, adenocarcinoma in 30 patients, small cell lung carcinoma (SCLC) in 30 patients, adeno-squamous carcinoma in 13 patients. Over the same period, 60 healthy subjects and 61 patients with benign pulmonary disease (36 patients of pulmonary tuberculosis, 25 patients of general pulmonary infection) were selected as the control group. The levels of six serum tumor markers including neuronspecific enolase (NSE), cell keratin 19 fragment (CYFRA21-1), carcinoembryonic antigen (CEA), tissue polypeptide specific antigen (TPA), pro-gastrin-releasing peptide(pro-GRP), and tumor suppressor gene P53 expression protein (P53 antibody) were detected by enzyme linked immunosorbent assay (ELISA). Clinical diagnosis accuracy of lung cancer by the six kinds of serum tumor markers alone or combined were analyzed. Results The levels of serum CEA, TPA, P53 antibody, pro-GRP, CYFRA21-1, and NSE in lung cancer patients were significantly higher than those of healthy adults and patients with respiratory infection with statistical differences (P all ＜ 0.05), but no significant difference was found between the later two groups. Further analysis showed that P53 antibody in adenocarcinoma, squamous cell carcinoma, adeno-squamous carcinoma, and SCLC was in the higher level, which was (3.1±2.2), (3.8±2.3), (2.9±2.1), (3.4±1.8) μg/L respectively, without statistical differences (P ＞ 0.05). CEA in adenocarcinoma with high expression, which was significantly higher than that in squamous cell carcinoma, adeno-squamous carcinoma, and SCLC (μg/L: 10.3±7.4 vs. 8.4±4.9, 8.8±4.8, 8.5±5.1, P all ＜ 0.05). NSE and pro-GRP in SCLC were in high expression, which were significantly higher than those in adenocarcinoma, squamous cell carcinoma, and adeno-squamous carcinoma [NSE (μg/L): 36.7±22.2 vs. 14.7±7.2, 16.5±14.3, 13.6±5.9; pro-GRP (μg/L): 58.2±55.4 vs. 7.9±7.1, 7.7±4.8, 9.2±6.8, P all ＜ 0.01]. TPA and CYFRA21-1 in patients with squamous cell carcinoma were significantly higher than those in adenocarcinoma, adeno-squamous carcinoma and SCLC [TPA (μg/L): 7.9±6.7 vs. 5.8±4.6, 5.1±4.2, 4.1±3.3; CYFRA21-1 (μg/L): 11.2±4.5 vs. 7.8±5.4, 7.3±5.3, 7.4±4.8, P all ＜ 0.05]. The sensitivity, specificity and accuracy degree of six kinds of tumor markers combined detection were 97.4%, 94.3% and 88.7% respectively, which were superior to single detection of tumor markers. Conclusion The serum tumor markers combined detection can significantly improve the sensitivity and accuracy of the patients with lung cancer, which have significant clinical significance in the diagnosis and treatment of patients with lung cancer.

Serum tumor marker; Combined detection; Lung cancer

国家自然科学基金面上项目（31371324）

230011 合肥市，安徽省济民肿瘤医院检验科（刘燕燕 赵海泉）230001 合肥市，安徽医科大学第三附属医院呼吸科（李秀）

赵海泉，Email：haiquanzhao12@163.com

10.3969/j.issn.1674-7151.2016.03.001

2016-08-13）