4种血清肿瘤标志物及粪便隐血的联合检测在Dukes B期结肠癌诊断中的应用*
2017-09-12欧俐苹翁亚光徐增伟张明昊
汤 军,欧俐苹,陈 玲,翁亚光,徐增伟,张明昊Δ
(重庆医科大学:1.实验教学管理中心;2.检验医学院/临床检验诊断学教育部重点实验室,重庆 400016)
论著·临床研究
4种血清肿瘤标志物及粪便隐血的联合检测在Dukes B期结肠癌诊断中的应用*
汤 军1,欧俐苹2,陈 玲1,翁亚光2,徐增伟2,张明昊1Δ
(重庆医科大学:1.实验教学管理中心;2.检验医学院/临床检验诊断学教育部重点实验室,重庆 400016)
目的 探讨血清癌胚抗原(CEA)、糖链抗原199(CA199)、糖链抗原125(CA125)、甲胎蛋白(AFP) 和粪便隐血联合检测在Dukes B期结肠癌中的诊断价值。方法 检测2013年3月至2015年8月56例结肠癌患者(结肠癌组)、35例结肠息肉良性疾病患者(息肉组)、41例体检健康者(健康对照组)的上述指标及其对应的阳性检出率。分析5项指标单个检测和联合检测的灵敏度、特异度。结果 结肠癌组的血清CEA、CA125、CA199及粪便隐血水平均明显高于息肉组和健康对照组(P<0.05)。与息肉组相比,AFP水平及其血清阳性率比较,差异无统计学意义(P>0.05)。血清CEA、CA125、CA199及粪便隐血入选 Logistic回归方程,对应的曲线下面积分别为0.745、0.886、0.792、0.864,阳性检出率分别为48.2%、35.7%、39.3%和78.6%;联合检测可使灵敏度、特异度、曲线下面积分别提高到87.5%、92.1%、0.957,显著优于单项检测。结论 CEA、CA199、CA125、隐血联合检测能为早期诊断结肠癌提供有力的依据。
结肠肿瘤;Logistic模型;癌胚抗原;甲胎蛋白类;受试者特征曲线;粪便隐血
结肠癌是常见的癌症之一,由于其早期症状隐匿,患者就诊时多数已是中晚期,临床疗效有限,因此早期的诊断与筛查变得尤为重要[1-2]。血清肿瘤标志物具有高效、无创等特点,其在癌症的诊断中发挥了重要作用。目前结肠癌常用辅助诊断的肿瘤标志物有癌胚抗原(CEA)、糖链抗原199(CA199)、糖链抗原 125(CA125)和甲胎蛋白(AFP)等。粪便隐血试验简单易行,《中国结直肠肿瘤的筛查、早期治疗和综合性预防共识意见》推荐进行序贯隐血试验[3]。在检测肿瘤标志物基础上加做隐血试验联合诊断可提高患者的检出率,本文探讨了血清CEA、CA199、CA125、AFP与隐血的联合检测对结肠癌的诊断价值,现将结果报道如下。
1 资料与方法
1.1 一般资料 选择2013年3月至2015年8月在重庆医科大学北碚附属医院住院的结肠癌患者56例,男34例,女22例,年龄34~83岁。入选标准:经手术病理学确诊均为腺癌,Dukes分期(1935年)为B期[4],排除标准:糖尿病、高血压、冠心病、慢性呼吸系统疾病和其他癌症患者。结肠癌中早期特别是Dukes B期患者比例较高,早期诊断、早治疗疾病对预后有积极作用。因此探讨此期患者的血清肿瘤标志物、隐血及联合诊断的意义在于提高结肠癌的诊断率,并提高患者的生存率。
表1 各组粪便隐血及各肿瘤标志物的检测结果[M(Q1~Q3)]
a:3代表隐血+++,2代表隐血++,0代表隐血-;P1为息肉组与结肠癌组比较,P2为健康对照组与结肠癌组比较
表2 各组粪便隐血、及各肿瘤标志物的阳性检出率[n(%)]
χ12、P1为息肉组与结肠癌组比较,χ22、P2为健康对照组与结肠癌组比较
同期结肠息肉或健康对照组的检验结果作为对照,排除标准同上。息肉组35例:男25例,女10例,年龄49~88岁。健康对照组41例:男30例,女11例,年龄49~84岁。各组在性别比例和年龄结构上比较,差异无统计学意义(P>0.05),具有可比性。所有对象均知情同意,研究经本院伦理委员会审核通过。
1.2 仪器与试剂 采集受试者清晨空腹静脉血3 mL,5 000 r/min离心10 min,分离血清。采用美国亚培公司Archetecti2000sr全自动免疫分析仪,上机检测CEA、CA199、CA125和AFP;采用HALO-F180全自动大便分析仪,化学发光免疫法检测隐血。试剂均为厂家配套的原装进口产品,整个试验过程严格按规程进行。血清肿瘤标志物正常参考范围为CEA<5 ng/mL,CA199<37 U/mL,CA125<35 U/mL,AFP<13.4 ng/mL,隐血的灵敏度阈值为0.3 ng/mL。将各标志物水平大于或等于临界值判定为阳性,联合检测时,其中任何一项阳性即视联合检测为阳性。
2 结 果
2.1 不同标志物在各组间的表达水平及差异 粪便隐血、CEA、CA125、C199、AFP数据均为偏态分布,其数据采用[M(Q1~Q3)]来表示。结肠癌组5项指标的检测结果和健康对照组比较,差异均有统计学意义(P<0.05),与息肉组相比,粪便隐血、CEA、CA125、CA199的检测结果差异有统计学意义(P<0.05),而AFP差异无统计学意义(P>0.05),见表1。
2.2 粪便隐血及肿瘤标志物的阳性检出率 粪便隐血、CA125、CEA、CA199在结肠癌组阳性检出率分别为78.6%、35.7%、48.2%、39.3%,均高于息肉组或健康对照组(P<0.05);5项指标联合检测阳性率高达87.5%,高于息肉组与健康对照组(P<0.05)。结肠癌组的AFP阳性率为8.9%,与息肉组AFP阳性率比较,差异无统计学意义(P>0.05),但高于健康对照组(由于健康对照组样本量大于息肉组,所以差异有统计学意义)的AFP阳性率(P<0.05)。见表2。
2.3 肿瘤标志物联合检测及粪便隐血的Logistic回归 单因素Logistic回归分析,粪便隐血可导致患结肠癌的风险约为健康人群的4倍(4.330,95%CI:2.819~6.651),而CA125、CEA、CA199、AFP的增高可使患结肠癌的风险为健康人群的1倍多,见表3。
表3 粪便隐血、CA125、CEA、CA199和AFP与结肠癌的风险关系
根据表2,AFP在结肠癌组及息肉组比较差异无统计学意义(P>0.05),因此,剔除AFP,以粪便隐血、CA125、CEA和CA199为协变量生成新变量,以病理诊断结果为应变量,用向后删除法作二项分类 Logistic 回归分析。根据4项指标联合检测诊断结肠癌,预测疾病概率,计算其灵敏度和特异度。
因变量为二分类变量,息肉组与健康对照组均为0,结肠癌标记为1,自变量分别为隐血、CA199、CEA和CA125检测值。得到Logistic 回归方程为:LogitP=-3.242+1.28X1+0.08X2+0.071X3+0.015X4;其中生成的新变量为4项指标联合检测诊断结肠癌的预测概率,X1=粪便隐血,X2=CEA,X3=CA125,X4=CA199。多因素Logistic分析结果显示CA125值(P<0.05)和隐血值(P<0.05)的升高为结肠癌的独立危险因素,见表4。
2.4 各项肿瘤标志物及隐血对结肠癌诊断的灵敏度、特异度和ROC曲线 采用SPSS17.0对两组数据进行统计学分析,做出ROC曲线,得出AUC,隐血、CEA、CA125、CA199、AFP曲线下面积均大于0.5(图1)。单项指标检测中,CA125的AUC最大为0.886,灵敏度为85.7%,特异度为75.0%。隐血的AUC为0.864.灵敏度为78.6%,特异度为93.4%。CEA的特异度最高为94.7%,见表5。CA199、CEA、CA125及隐血联合的Logistic回归曲线转化参数Y1绘制ROC曲线,发现4项指标联合检测的AUC大于各单项检测的AUC,且差异有统计学意义(P<0.05)。4项联合检测的AUC达到0.957,灵敏度为87.5%,特异度为92.1%。
表4 多因素Logistic 回归方程变量系数及结果
表5 隐血、CEA、CA125、CA199和AFP对诊断结肠癌的灵敏度、特异度和AUC
图1 预测结肠癌的ROC曲线
3 讨 论
在2010年,我国有超过27万的新发结直肠癌患者,死亡病例超过13万[5]。2015年文献报道,结肠癌在所有癌症中的发病率及病死率分别占8%,均排到第3位[1]。因此针对结肠癌早期筛查尤为关键。肿瘤标志物是在肿瘤发生和增殖过程中由肿瘤细胞生物合成、释放或是宿主对癌类反应性的一类物质,它只是与肿瘤有相关的抗原,而非肿瘤的特异性抗原,在一定程度上能够反映肿瘤的发生、发展,可在肿瘤病变组织、血液和排泄物中检出[6]。目前指南推荐使用粪便检查和结构性检查筛查大肠癌,与结肠镜检查相比,粪便隐血试验具有简便性和低成本等特点[7]。然而有研发现粪便隐血检测与结肠癌检测并无相关性[8]。有学者检索从1990年6月1日至2014年12月31日正式发表的803 000篇文献,最终入选19篇文献进行Meta分析,结果发现免疫化学法分析粪便隐血对结直肠癌诊断的灵敏度范围为0.42~0.94,特异度范围为0.40~1.00。Guaiac试验测试粪便隐血对结肠息肉诊断的灵敏度为0.05~0.69,特异度为0.67~0.98[9]。本研究中隐血诊断Dukes B期结肠癌的灵敏度、特异度和ROC曲线下面积分别是78.6%、93.42%、0.864。为进一步证实粪便隐血对于Dukes B期结肠癌及癌前病变的早期筛查有重要意义。
CA199是一种对胰腺癌具有高度特异性的标志物[10]。潘桂兰等[6]报道指出在结肠癌诊断方面,CA199可以作为结肠癌患者独立判断预后的指标,但其灵敏度较CEA低。CEA是一种酸性糖蛋白,其升高常见于胰腺癌、结肠癌、乳腺癌、甲状腺髓样癌等[11]。顾勇等[12]研究显示CEA在结肠癌患者血清中的灵敏度为54.1%、特异度为85.7%。本研究中CA199与CEA诊断Dukes B期结肠癌的灵敏度、特异度和AUC分别为85.7%、64.5%、0.792,46.4%、94.7%、0.745。本研究中发现CA199在诊断Dukes B期结肠癌时灵敏度高于CEA,与CA125一致。CA125早在1983 年被发现,一般用作卵巢癌诊断的肿瘤标志物[13]。近年来也把血清CA125的测定应用于结肠癌的研究。本研究显示CA125在诊断Dukes B期结肠癌时的灵敏度、特异度和AUC分别为85.7%、75.0%和0.886。通常采用AUC来评价指标的价值,AUC值越大,试验的准确度越大,AUC超过0.5,诊断有意义;AUC在0.5~<0.7,代表其诊断准确度较低;AUC在0.7~0.9,代表其准确度中等;AUC>0.9 时,诊断具有高准确度。CA125的AUC、灵敏度和特异度均较好。
在本研究中比较结肠癌与息肉组时,两者血清AFP水平无明显差异。结肠癌组与息肉组或健康对照组比较时,AFP阳性检出率差异无统计学意义(P>0.05)。顾勇等[12]研究同样提示结肠癌患者血清CEA、CA19-9和CA125水平明显升高,而AFP无明显差异。因此在联合检测时,本研究剔除AFP指标,联合隐血、CEA、CA125及CA199进行Logistics回归预测结肠癌发病率,绘制ROC曲线,ROC曲线纵坐标为不同截断点的灵敏度,横坐标为1-特异度,4项标志物联合检测,可使敏感度、特异度、AUC分别提高到87.5%、92.1%、0.957,明显优于单项检测。为结肠癌的联合检测诊断提供有力的依据。
结肠癌通常在晚期被确诊,给疾病治疗带来巨大的困难,因此早期诊断尤为重要。本研究选取Dukes B期的结肠癌患者,分析其隐血指标及血清肿瘤标志物,研究其灵敏度、特异度、有效率,取得了一定的成果。但由于数据采集中严格控制入组患者疾病分期,并且确保临床样本年龄结构一致性,导致入组样本量较小。期待后期试验能扩大样本量,并联合结直肠镜及随访深入研究,为结肠癌的早期诊断、疗效评估提供更有力的依据。
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Application of combined detection of serum CEA,CA199,CA125AFP and fecal occult blood in diagnosis of Dukes B stage colon carcinoma*
TangJun1,OuLiping2,ChenLing1,WengYaguang2,XuZengwei2,ZhangMinghao1△
(1.CenterforLabTeaching&Management;2.KeyLaboratoryofMedicalDiagnosticsofMinistryofEducation,CollegeofLaboratoryMedicine,ChongqingMedicalUniversity,Chongqing400016,China)
Objective To study the diagnostic value of combined detection of serum CEA,CA199,CA125,AFP and fecal occult blood(FOB) in Dukes B stage colon carcinoma.Methods The above indicators in 56 patients with colon carcinoma (colon carcinoma group),35 patients with colonic polyp benign disease and 41 healthy individuals undergoing physical examination were measured.Then the sensitivity,and specificity of single index detection and their combined detection were analyzed.Results The levels and positive rates of CEA,CA199,CA125 and FOB in the colon cancer group were significantly higher than those in the colonic polyp group and healthy control group (P<0.05),but the AFP level and positive rate had no statistical difference compared with the colonic polyp group.Serum CEA,CA125,CA199 and FOB were selected into the Logistic regression equation.The corresponding areas under the curve (AUC) were 0.745,0.886,0.792 and 0.864 respectively;the positive detection rates were 48.2%,35.7%,39.3% and 78.6% respectively.The combined detection could increased the specificity,sensitivity and AUC to 87.5%,92.1% and 0.957,which were more superior to that in the single index detection.Conclusion The combined detection of serum CEA,CA199,CA125 and FOB can provide the powerful basis for early diagnosing colonic cancer.
colonic neoplasms;Logistic model;carcinoembryonic antigen;alpha-fetoproteins;receiver operative characteristic curve;fecal occult blood
10.3969/j.issn.1671-8348.2017.22.015
重庆市科学技术委员会社会事业与民生保障科技创新专项(cstc2015shmszx120069);重庆市卫生经济学会重点项目(YWJK2017-1);重庆市沙坪坝区科学技术委员会科技项目(KP201513,KP201610);重庆医科大学创新实验基金项目(2015-56)。 作者简介:汤军(1983-),助理实验师,硕士,主要从事医学检验指标的动态变化在疾病诊疗中的价值研究。△
,E-mail:346360049@qq.com。
R753.3+5
A
1671-8348(2017)22-3073-04
2016-12-23
2017-03-11)