血清学组合检测多种肿瘤相关抗原在食管鳞癌诊断中的意义

刘 博，吕 洋，刘军超，李 坤，李秀娟，乔海霞

(1.河北北方学院附属第一医院病理科，河北 张家口 075000；2.河北北方学院组胚教研室，河北 张家口 075000)

血清学组合检测多种肿瘤相关抗原在食管鳞癌诊断中的意义

刘 博1，吕 洋2，刘军超1，李 坤1，李秀娟2，乔海霞2

(1.河北北方学院附属第一医院病理科，河北 张家口 075000；2.河北北方学院组胚教研室，河北 张家口 075000)

目的 探讨血清学组合检测多种肿瘤相关抗原(TAA)在食管鳞癌(ESCC)诊断中的意义。方法 应用酶联免疫吸附法(ELISA)检测96例ESCC患者和63例健康对照者血清中4种TAA(CEA、Cyfra21-1、SCCA、NSE)的表达水平，分析组合检测这些血清TAA对ESCC诊断的特异性和灵敏性。结果 CEA、Cyfra21-1、SCCA、NSE在ESCC患者血清中的表达均高于健康对照组，差异有统计学意义(P<0.05)。单个检测ESCC患者血清中TAA阳性率普遍偏低，阳性率分别为10.4%(CEA)、17.7%(Cyfra21-1)、14.6%(SCCA)及25.0%(NSE)。对以上4种TAA进行逐步组合检测，发现血清学CEA、Cyfra21-1、SCCA、NSE联合诊断ESCC的敏感度可达44.8%，特异度能达72.4%。约登指数从1种TAA的0.066～0.309提高到4种TAA组合的0.124～0.435。结论 血清学组合检测CEA、Cyfra21-1、SCCA、NSE对ESCC具有较高的诊断价值，对了解ESCC的发生、发展及转归有重要意义。

食管鳞癌；肿瘤相关抗原；CEA；Cyfra21-1；SCCA；NSE

肿瘤相关抗原(tumor-associated antigen,TAA)是指在肿瘤细胞或正常细胞上存在的抗原分子，包括糖蛋白抗原、胚胎性蛋白、鳞状细胞抗原等，非肿瘤细胞所特有，仅在增殖中有量的差异，正常细胞也有微量合成，但在肿瘤细胞增殖时高度表达，因此称为“肿瘤相关抗原”。研究[1-3]发现肿瘤患者血清中存在多种类型的TAA，因此常被用于多种临床肿瘤的早期诊断，但单一抗原在肿瘤患者中出现的频率较低(一般在10%～20%)，所以仅采用某一项TAA对肿瘤诊断价值十分有限，组合检测多种TAA可克服这一缺点，在肿瘤早期诊断中具有较大的可行性和较高的实用性[4-5]。食管癌是一种常见的上消化道恶性肿瘤，其最常见的类型为食管鳞癌(esophageal squamous cell carcinoma,ESCC)。中国食管癌发病率和死亡率分别占恶性肿瘤的第五位和第四位[6]，多数患者发现时已达中晚期，预后较差。我们采用酶联免疫吸附法(enzyme-linked immunosorbent assay,ELISA)检测96例ESCC患者和63例健康对照者血清中消化道肿瘤常见的血清学标记物癌胚抗原(carcino-embryonic antigen,CEA)、与食管癌放化疗具有一定相关性的神经元特异性烯醇化酶(neuron-specific enolase,NSE)及与鳞癌密切相关的细胞角蛋白19片段抗原(Cyfra21-1)和鳞状上皮细胞癌相关抗原(squamous cell carcinoma antigen,SCCA)的表达水平，分析组合检测血清中这些TAA对ESCC诊断的特异性和灵敏性，为ESCC早期诊断提供参考。

1 材料与方法

1.1 血清标本和试剂

96份ESCC患者和63份正常人血清标本由河北北方学院附属第一医院检验科提供。患者血清均采集于2015-01—2016-06月间首次到河北北方学院附属第一医院就诊同时经组织病理学明确诊断且没有接受过任何化疗或放疗的ESCC患者。男64例，女32例；年龄29～80岁，中位年龄60.5岁。正常对照血清采集于到河北北方学院附属第一医院正常体检且经查无任何肿瘤等相关疾病的健康成年人，其男35例，女28例；年龄27～74岁，中位年龄57岁。经χ2检验，2组标本所取自的个体在性别、年龄等一般资料之间的差异无统计学意义(P>0.05)，具有可比性。试剂盒均购自中国CanAg公司，Wellwash洗板机购自美国Thermo公司，SpectraMax M2自动酶标仪购自美国MD公司。

1.2 方法

空腹采集外周静脉血，室温静置1 h，3 000 r·min-1离心15 min后吸取上清液，分装，-80 ℃冰箱保存备用。随后进行血清肿瘤标志物的检测，采用ELISA法测定受试者血清肿瘤标志物CEA、Cyfra21-1、SCCA、NSE的表达水平，严格按照仪器操作手册和试剂盒说明书进行操作，相关检测项目对应正常值为：①CEA正常值参考范围：吸烟者0～4.3 μg·L-1，不吸烟者0～3.4 μg·L-1；②Cyfra21-1正常值参考范围：0～3.3 μg·L-1；③SCCA正常值参考范围：0～1.5 μg·L-1；④NSE正常值参考范围：0～15.2 μg·L-1。以上检验项目超出参考值范围者为阳性。

1.3 统计学方法

采用SPSS 17.0统计软件分析数据。采用χ2检验或确切概率法对不同组间TAA阳性率进行比较，P<0.05为差异有统计学意义。

2 结 果

2.1 单一TAA检测结果

CEA、Cyfra21-1、SCCA、NSE在ESCC患者血清中的表达均高于健康对照组，差异有统计学意义(P<0.05)。但单个检测ESCC患者血清中的TAA阳性率普遍偏低(表1)。

表1 ESCC患者及健康对照组CEA、Cyfra21-1、SCCA、NSE检测阳性率比较 (%)

2.2 不同TAA组合检测结果

以单一TAA抗体阳性率最高的TAA为组合检测的起点，以每增加一种TAA要保证能最大程度地提高检测灵敏度为原则，对不同TAA组合检测进行分析(表2)，结果显示，随TAA组合数目的增加直至最终4种抗原组合检测，阳性率均逐步增加。

2.3 不同TAA组合检测的诊断价值

ESCC血清学检测中随TAA组合种类的增加直至最终CEA、Cyfra21-1、SCCA、NSE组合检测，对ESCC的诊断灵敏度(Se)从10.4%逐步提高至44.8%，特异度(Sp)从100%降至72.4%。约登指数(YI)从1种TAA的0.066～0.309提高到4种TAA组合的0.124～0.435。

表2 不同TAA组合检测结果 (%)

3 讨 论

随着医学研究的进步、手术及辅助放化疗等治疗水平的逐步提高，ESCC患者的生存率有了一定程度的提高，但是，由于多数患者被发现时已经是肿瘤晚期，不适合做根治性切除术，因此，目前ESCC的5年生存率仍然很低[7-8]，检测ESCC早期诊断相关肿瘤生物标记物，早期发现、早期诊断及早期治疗则可使患者获得较好的预后。

胃镜检查并进行病理检测是诊断ESCC的金标准，但胃镜检查是有创检查，很多患者无法耐受，血清学肿瘤标志物相关检测是易于被患者接受的检测手段，血浆中所含蛋白质种类及含量的变化可在疾病发生早期辅助判断机体健康状况，无痛苦无创伤，但其缺点是目前尚未发现有针对ESCC诊断的特异性血清肿瘤标志物。

目前，临床上常用于ESCC普查及早期诊断检测的血清学肿瘤标记物有CEA、甲胎蛋白(AFP)、糖蛋白50(CA50)、糖蛋白199(CA199)、糖蛋白242(CA242)、Cyfra21-1和NSE等。

CEA是一种蛋白多糖复合物，可存在于正常胚胎的消化管组织中，同时在正常人血清中也可有微量存在，是一个广谱性肿瘤标志物，可反映多种肿瘤组织的存在，对大肠癌、乳腺、胰腺癌和肺癌等的疗效判断、病情发展的推断及预后评估有重要辅助作用[9-12]，但特异性不强，灵敏度不高，单独应用效果不明显。Cyfra21-1是分布于上皮细胞胞质中的细胞角蛋白19(CK19)的可溶性片段。CK19广泛分布在正常组织(如鳞状上皮)中，当细胞癌变时激活的蛋白酶会加速CK19的降解，使得大量降解产物或凋亡后碎片释放入血，其可溶性片段可与2种单克隆抗体KS19.1和BM19.21特异性结合，故称为CYFRA21-1，其在肺癌特别是肺鳞癌的诊断中较为重要[13-14]，Zhang J等[15]的研究认为，CYFRA21-1对ESCC亦有潜在诊断价值。NSE是神经元和神经内分泌细胞所特有的一种酸性蛋白酶，是神经内分泌肿瘤(如小细胞肺癌、甲状腺髓质癌、神经母细胞瘤等)的特异性标志物[16-17]，Yan H等[18]的研究认为，NSE是食管小细胞癌放化疗疗效鉴定的一个重要标记物。SCCA是肿瘤相关抗原TA-4的亚型，分为中性和酸性两个亚组分，恶性和正常的鳞状上皮细胞均含中性组分，而酸性组分仅见于恶性细胞，血清中的SCCA浓度升高和子宫颈癌、皮肤癌、头颈部癌等鳞状细胞癌相关[19]，M.Fassan等[20]的研究认为，SCCA参与了Barrett相关食管癌的发生，且是食管腺癌治疗效果的预测指标。本研究结果显示，CEA、Cyfra21-1、SCCA、NSE在ESCC患者血清中的表达均高于健康对照组，差异有统计学意义，但单个检测阳性率普遍偏低，组合检测ESCC的敏感度可达44.8%，特异度达72.4%。约登指数从1种TAA的0.066～0.309提高到4种TAA组合的0.124～0.435。基于此，本研究认为组合检测血清CEA、Cyfra21-1、SCCA、NSE对ESCC诊断具有较高价值，对了解ESCC的发生、发展及转归有重要意义。

[1]MA S,DUAN J,LI W,et al.Exploration of the value of MRCP combined with tumor marker NSE in the diagnosis of pancreatic cancer[J].Artif Cells Nanomed Biotechnol，2016,44(2):717-721.

[2]BUTVIOVSKAYA V I,POPLETAEVA S B,CHECHETKIN V R,et al.multiple determination of serological signatures in the sera of colorectal cancer patients using hydrogel biochips[J].Cancer Med，2016,5(7):1361-1372. [3]WANG L,MA L,WANG X,et al.Association of serum EPCA-2 level with prostate cancer in Chinese Han population[J].Int J Clin Exp Pathol，2015,8(8):9397-9403.

[4]ZHANG H,XIA J,WANG K,et al.Serum autoantibodies in the early detection of esophageal cancer:a systematic review[J].Tumor Biol，2015,36(1):95-109.

[5]WERNER S,CHEN H,TAO S,et al.Systematic review:serum autoantibodies in the early detection of gastric cancer[J].Int J Cancer，2015,136(10):2243-2252.

[6]陈万,郑荣寿,张思维.2012年中国恶性肿瘤发病和死亡分析[J].中国肿瘤,2016,25(1):1-8.

[7]ALSOP B R,SHARMA P.Esophageal cancer[J].Gastroenterol Clin North Am，2016,45(3):399-412.

[8]GAO A,WANG L,LI J,et al.Prognostic value of perineural invasion in esophageal and esophagogastric junction carcinoma:a meta-analysis[J].Dis Markers,2016(2016):7340180.

[9]GRUNNET M,SORENSEN J B.Carcinoembryonic antigen(CEA)as tumor marker in lung cancer[J].Lung Cancer,2012,76(2):138-143.

[10]TANG S,ZHOU F,SUN Y, et al.CEA in breast ductal secretions as a promising biomarker for the diagnosis of breast cancer:a systematic review and meta-analysis[J].Breast Cancer,2016,23(6):813-819.

[11]NICHOLSON B D,SHINKINS B,PATHIRAJA I,et al.Blood CEA levels for detecting recurrent colorectal cancer[J].Cochrane Database Syst Rev,2015,10(12):CD011134.

[12]AHAdI M,TEHRANIAN S,MEMAR B, et al.Diagnostic value of carcinoembryonic antigen in malignancy-related ascites:systematic review and meta-analysis[J].Acta Gastroenterol Belg,2014,77(4):418-424.

[13]HOLDENRIEDER S.Biomarkers along the continuum of care in lung cancer[J].Scand J Clin Lab Invest Suppl,2016(245):S40-45.

[14]SONE K,OGURI T,NAKAO M,et al.CYFRA 21-1 as a predictive marker for non-small cell lung cancer treated with pemetrexed-based chemotherapy[J].Anticancer Res,2017,37(2):935-939.

[15]ZHANG J,ZHU Z,LIU Y, et al.Diagnostic value of multiple tumor markers for patients with esophagealcarcinoma[J].PLoS One,2015,10(2):e0116951.

[16]KUZNETSOVA E B.Neuron specific enolase as a measure of the efficacy of mexidol in patients with neurologic complications of primary hypothyroidism[J].Zh Nevrol Psikhiatr Im S S Korsakova,2016,116(12):126-129.

[17]SHANG X,SONG C,DU X, et al.The serum levels of tumor marker CA19-9,CEA, CA72-4,and NSE in type 2 diabetes without malignancy and the relations to the metabolic control[J].Saudi Med J,2017,38(2):204-208.

[18]YAN H,WANG R,JIANG S, et al.NSE can predict the sensitivity to definitive chemoradiotherapy of small cell carcinoma of esophagus[J].Med Oncol,2014,31(1):796.

[19]LEKSKUL N,CHARAKORN C,LERTKHACHONSUK AA, et al.The level of squamous cell carcinoma antigen and lymph node metastasis in locally advanced cervical cancer [J].Asian Pac J Cancer Prev,2015,16(11):4719-4122.

[20]FASSAN M,REALDON S,VIANELLO L, et al.Squamous cell carcinoma antigen(SCCA)is up-regulated during Barrett's carcinogenesis and predicts esophageal adenocarcinoma resistance to neoadjuvant chemotherapy[J].Oncotarget,2016[Epub ahead of print].

[责任编辑：李蓟龙 英文编辑：刘彦哲]

Diagnostic Value of Combined Serological Examination of Multiple Tumor-Associated Antigens in Esophageal Squamous Cell Carcinoma

LIU Bo1,Lü Yang2,LIU Jun-chao1,LI Kun1,LI Xiu-juan2,QIAO Hai-xia2

(1.Department of Pathology,The First Affiliated Hospital of Hebei North University,Zhangjiakou,Hebei 075000,China; 2.Department of Histology and Embryology,Hebei North University,Zhangjiakou,Hebei 075000,China)

Objective To evaluate the combined diagnostic value of multiple tumor-associated antigen(TAA)in esophageal squamous cell carcinoma(ESCC).Methods Expressions of four TAAs including CEA,Cyfra21-1,SCCA and NSE in sera from 96 cases of ESCC and 63 cases of normal individuals were detected by ELISA.Results The expressions of CEA,Cyfra21-1,SCCA and NSE in ESCC were all significantly higher than those in normal individuals(P<0.05).The positive rates of the four TAAs in ESCC were generally low(10.4%(CEA),17.7%(Cyfra21-1),14.6%(SCCA)and 25.0%(NSE)).With the successive addition of TAA to a final total of four antigens,there was a stepwise increase of positive reactions reaching to sensitivity of 44.8% and specificity of 72.4%.The Youden’s index(YI) increased from 0.066～0.309 to 0.124～0.435.Conclusion Multiple tumor markers combined detection may have higher diagnostic value for ESCC and be of great significance for genesis,development and outcome of ESCC.

esophageal squamous cell carcinoma;tumor-associated antigen;CEA;Cyfra21-1;SCCA;NSE

河北省科技厅计划项目(No.15277707D)，河北省卫生厅科学技术指导项目(No.20140220)

刘博(1980-)，男，河北石家庄人，硕士，主治医师，主要从事消化道肿瘤的病理学研究工作。

R 735.1

A

10.3969/j.issn.1673-1492.2017.06.002

来稿日期：2017-04-01