血清降钙素检测在甲状腺髓样癌临床应用的研究进展

边 佳 叶柳青 丁金旺

甲状腺髓样癌（medullary thyroid carcinoma，MTC）是一种起源于滤泡旁C细胞的神经内分泌肿瘤，虽然仅占所有甲状腺癌的5%，但因甲状腺髓样癌预后较差，其所致的死亡占甲状腺癌总死亡的8～13%[1-2]。因此，甲状腺髓样癌的早期诊治对于改善患者预后具有极其重要的意义。甲状腺髓样癌能特征性地表达降钙素（calcitonin，CT），后者可以分泌并释放进入血液致使血清降钙素水平显著升高，加上血液学检测具有方便、快捷、无创、经济及利于长期监测等优势，血清降钙素检测现已成为甲状腺髓样癌临床诊治的重要手段[1-4]。随着临床经验的不断积累和研究的不断深入，血清降钙素检测在甲状腺髓样癌的早期诊断、疗效评价、病情监测及预后判断等临床应用方面越来越具有重要价值[4-8]。本文将对血清降钙素在甲状腺髓样癌临床应用中的研究进展作一综述。

1 血清降钙素及其检测方法

降钙素是由32个氨基酸构成的多肽类激素，分子量为3418道尔顿，主要由甲状腺滤泡旁C细胞分泌产生[4-5]，在肝脏和肾脏中代谢，其表达水平主要受血钙浓度的调节。生理状态下，婴儿中血清降钙素水平相对较高，从儿童到成年过程中降钙素水平会迅速下降，且保持相对稳定；成年男性降钙素水平高于女性，吸烟者也会导致血清降钙素水平进一步升高[9]。

临床上血清降钙素的检测一般采用免疫分析的方法，包括放射免疫测定法、免疫放射测定法、酶联免疫吸附试验法以及各类化学发光法。化学发光法由于具有灵敏度高、操作方便、线性范围广、分析快速以及便于实现自动化等优点，近年来日益成为临床检测血清降钙素的主流方法，尤其在大的医学检测中心[4-5]。但应注意的是，血清降钙素的检测结果也可能受检测因素、生理因素、药理因素和病理因素的影响[4]，结果分析和解释时需要引起重视。目前血清降钙素的参考值范围并无共识，美国2015年颁布的甲状腺髓样癌最新诊治指南也并未对其参考值范围作出推荐，而是强调各地实验室因根据自身大样本的数据确定各自参考值范围[5]。

2 甲状腺髓样癌患者血清降钙素表达状况

早在1968年美国Melvin和Tashjian两位教授就在一例32岁的甲状腺髓样癌男性患者外周循环血检测到降钙素水平增高[10]，此后便引起了（甲状腺）肿瘤学者们的广泛关注。法国学者Chambon等[11]检测了2733例甲状腺手术前的基础血清降钙素，结果发现43例存在升高（参考值＜10pg/mL），其中12例术后证实为甲状腺髓样癌（介于12～13 000pg/mL），29例为C细胞增生症，而在2690例未升高的患者中只有2例为甲状腺髓样癌。国内鄢丹桂等[12]报道，在91例甲状腺髓样癌患者中有47例进行了术前基础血清降钙素的检测，发现均有不同程度升高，范围18～12 446pg/mL（参考值＜8.4pg/mL），均值为1776.42pg/mL，进一步证实了血清降钙素水平在甲状腺髓样癌患者中显著高表达。2014年意大利学者Boschin教授发表的一项研究[3]发现，切除14例基础血清降钙素轻度升高（24.4～94.6pg/mL，中位 42.2pg/mL）患者的甲状腺后发现，9例为散发性甲状腺微小髓样癌，5例为甲状腺C细胞增生症，提示即便是甲状腺微小髓样癌也可能伴有不同程度的降钙素升高。在晚期肿瘤中，Vainas研究[13]表明，伴有远处转移（如肝、肺、骨等）的甲状腺髓样癌患者，基础血清降钙素表达水平更高，多数超过500pg/mL。比较有特征性的是，多数甲状腺髓样癌患者采用钙剂或五肽胃泌素激发试验后，其血清降钙素水平会显著升高[8]，临床上可以借此进行鉴别诊断。此外，正如生理状态一样，甲状腺髓样癌男性患者的基础血清降钙素和激发试验后血清降钙素水平均高于女性甲状腺髓样癌患者[14]。上述研究说明，血清降钙素作为甲状腺髓样癌特征性分泌产物，有理由成为甲状腺髓样癌临床常规诊治中的理想标记物。

但是，并非所有的甲状腺髓样癌患者血清降钙素都会升高，文献[15]报道，即便在甲状腺髓样癌组织中免疫组化结果证实存在降钙素的表达，仍约有0.83%的甲状腺髓样癌患者血清中检测不到降钙素或者在正常范围内，目前该现象的病理机制尚不明确，学界对这类甲状腺髓样癌生物学行为的认知仍存在较大争议[16]。

3 血清降钙素对甲状腺髓样癌早期诊断的价值

研究[3-6]表明，血清降钙素检测是诊断甲状腺髓样癌高度敏感和特异的方法，其早期诊断价值甚至优于影像学检查和细针穿刺活检（fine needle aspiration，FNA）。韩国学者Kwon开展的一项研究[6]显示，采用以 19.0pmol/L（65pg/mL）为 cut-off值时，基础血清降钙素对诊断甲状腺髓样癌的敏感度为77.4%、特异度为98.7%、阳性预测值为97.3%、阴性预测值为87.8%、ROC曲线下面积为0.956（95%CI：0.931～0.982)，显示了良好的诊断价值。对于基础血清降钙素水平轻度和中度升高（15～100pg/mL）者，意大利学者Milone[17]和Boschin[3]的研究均表明，采用五肽胃泌素激发试验，可以提高血清降钙素对于甲状腺髓样癌和C细胞增生症的鉴别能力，其诊断敏感性和阳性预测值甚至高达100%，特异性可达89%。也有学者[13]采用钙剂和（或）五肽胃泌素联合激发试验进一步提高诊断敏感性，尤其对于存在少量肿瘤残留或复发、合并C细胞增生或者当影像学及基础降钙素均阴性时可以发挥重要作用。一项针对14例甲状腺微小髓样癌的研究[3]显示，基础血清降钙素轻度升高（介于20～100pg/mL）可能是其重要的临床诊断线索，经甲状腺全切或腺叶切除后降钙素水平均能降至正常范围以下，进一步显示了早期诊断的价值。此外，还有学者[13]在家族性甲状腺髓样癌患者的一级亲属中开展血清降钙素筛查，结果在部分一级亲属中发现了血清降钙素升高，经过手术切除证实为甲状腺髓样癌的癌前病变。据此判断，血清降钙素作为甲状腺髓样癌的标记物，在甲状腺髓样癌的早期筛查和诊断中具有良好的临床价值。

值得注意的是，血清降钙素对诊断甲状腺髓样癌也存在假阳性和假阴性，前者需要注意与C细胞增生症、肝肾功能不全、免疫性甲状腺炎及其他神经内分泌肿瘤相鉴别[6]，后者是由于此前提及的部分甲状腺髓样癌不分泌降钙素释放入血所致[15]。近年研究显示，采用降钙素激发试验[3]、联合检测降钙素原[18]、FNA洗脱液降钙素检测[2]等方法有助于减少假阳性和假阴性。

4 血清降钙素在甲状腺髓样癌病情评估、治疗决策及疗效评价中的作用

血清降钙素不仅用于甲状腺髓样癌的临床诊断，也有助于临床病情评估。美国学者Yip等[1]分析了80例甲状腺髓样癌患者的疾病负荷与其术前血清基础降钙素的关系，结果显示，高水平的血清降钙素与肿瘤较大、伴有淋巴结转移以及转移数目较多、TNM分期偏晚以及遗传性甲状腺髓样癌密切相关。德国学者Machens和Dralle对300例甲状腺髓样癌的研究[19]表明，术前基础降钙素不仅与肿瘤大小、淋巴结转移及数目有关，而且不同的降钙素水平预示着不同位置的淋巴结转移，如降钙素超过20、50、200和500pg/mL，分别意味着同侧中央区、同侧颈侧区、对侧中央区和对侧颈侧区淋巴结转移，然后据此确定相应的手术范围。鄢丹桂等[12]对国人甲状腺髓样癌进行分析后发现，47例患者中有33例术前降钙素＞300pg/mL，22例（66.7%）侧颈淋巴结转移阳性，14例术前降钙素＜300pg/mL，仅4例(28.6%)侧颈淋巴结转移阳性，以300pg/mL为界值，判断颈侧区淋巴结转移的ROC曲线下面积为0.771，所以作者建议对术前基础降钙素＞300pg/mL的甲状腺髓样癌患者考虑选择性清扫侧颈淋巴结，以消除临床隐匿性淋巴转移。

此外，检测治疗前后血清降钙素水平的变化，有助于判断治疗效果。手术是甲状腺髓样癌唯一治愈的手段，术后监测血清降钙素是判断手术是否彻底的重要依据，术后检测不到血清降钙素预示着肿瘤的彻底清除，如果可以检测到或者仍然较高意味着肿瘤残留[20]。美国学者Yip等[1]的研究认为，手术后血清降钙素水平有所下降，且其能否恢复正常与术前降钙素水平（P=0.04）、TNM 分期（P=0.001)相关。韩国学者Jung等[7]认为术后血清恢复正常的比例与其术前水平、肿瘤腺外侵犯、淋巴结转移及远处转移相关。对于再次手术的患者，美国Rowland教授等[21]的一项Meta分析结果也显示，广泛的区域淋巴结清扫后达到生化治愈的比例为18.6%，而选择性淋巴结摘除的患者只有10.5%，提示更彻底的手术才能达到好的治疗效果。德国Raue研究[20]显示，甲状腺髓样癌患者甲状腺全切术后，如果基础血清降钙素水平＜150pg/mL，提示病灶几乎总是局限于淋巴结内，如果基础血清降钙素水平＞150pg/mL则需要全面的评估，包括降钙素、超声、MRI甚至PET-CT等。对于接受靶向治疗的晚期甲状腺髓样癌，监测血清降钙素也有助于监测病情和预测疗效，美国最新的一项研究[22]显示，21例晚期甲状腺髓样癌在使用凡德他尼（Vandetanib）治疗后，3个月后有71.4%的患者出现降钙素下降，有61.9%的患者出现癌胚抗原下降，此后如果降钙素升高40%意味着疾病进展，其对预测甲状腺髓样癌进展的敏感性为70.6%、特异性为83.2%、准确性为82.0%，ROC曲线下面积为0.76。

因此，对于甲状腺髓样癌患者，常规检测血清降钙素水平有助于全面的评估病情，有利于更客观地判断颈部淋巴结转移情况，便于制定个体化的手术方案，避免治疗不足以减少再次手术率；同时通过比较治疗前后血清降钙素的变化，有助于判断治疗效果，也有利于监测病情，便于及时调整治疗方案。

5 血清降钙素对甲状腺髓样癌预后判断的价值

甲状腺髓样癌是一种具有神经内分泌特点的恶性肿瘤，监测其分泌的血清降钙素水平有助于判断预后。文献[7]报道，甲状腺髓样癌总体5年生存率为78～91%，10年生存率为61～88%，术后如能达到生化治愈（即术后血清降钙素达到正常或无法检测到）的10年生存率高达97.7%，复发率也只有3%左右[1，20]。韩国学者Jung等[7]通过回顾性分析具有30年以上随访资料（中位随访4.6年）的大样本（254例）数据后发现，甲状腺髓样癌术后达到生化缓解（降钙素＜10pg/mL且无任何影像学阳性发现）者，95.21%的患者能最终维持在无瘤状态，仅2.16%出现疾病进展，但无疾病相关死亡，而术后未达到生化缓解者有57.28%的患者最终出现进展，有21.36%的患者出现疾病相关死亡；COX比例风险回归分析显示，未达到生化缓解者的5年相对复发风险是达到生化缓解者的 58.04 倍（95%CI为 7.14～472.11，P＜0.001），因此作者认为术后生化缓解是甲状腺髓样癌患者获得无复发生存的最佳预测因子。然而，对于晚期甲状腺髓样癌，法国的一项研究[23]显示，28例肿瘤持续存在的甲状腺髓样癌患者接受细胞毒药物治疗后3个月伴有血清降钙素升高者，其中位无进展生存期（Progression-Free-Survival，PFS）与降钙素稳定/下降者无明显差异（4.6个月vs 3.3个月，P=0.75），提示血清降钙素的波动（升高或降低至少20%）状况并不能有效预测其中位PFS，相反血清癌胚抗原则与中位PFS密切相关（2.7个月vs 19.1个月，P=0.02），血清癌胚抗原显著升高意味着更差的PFS。

此外，对于长期接受随访的患者，血清降钙素倍增时间（calcitonin doubling time，Ct-DT）与甲状腺髓样癌患者的总生存及RECIST（Response Evaluation Criteria in Solid Tumors）进展相关，被认为是甲状腺髓样癌总生存的预后观察指标[23]。法国学者Barbet的研究[24]发现，Ct-DT短于6个月者，5年和10年存活率分别为25%和8%，Ct-DT在6～24个月者，5年和10年存活率分别为92%和37%，Ct-DT超过2年者均长期存活，单因素和多因素分析的结果也表明，Ct-DT是预测甲状腺髓样癌生存结局的独立预后因子，而且优于血清癌胚抗原及初始临床TNM分期。最新的一项日本研究[8]则表明，28例伴有远处转移的甲状腺髓样癌（2例初诊远处转移、11例术后发生远处转移）中，死于远处转移的6例患者其Ct-DT全部≤1.8年，从发现远处转移至死亡仅存活5～93个月，而长期存活的另外7例患者其Ct-DT为负值（-4年、-2.25年）或介于9.08～33.92年，从发现远处转移至研究截止已存活73～123个月，这进一步证实了较短的Ct-DT预示着更差的生存。

6 结语

甲状腺髓样癌是恶性程度相对较高的肿瘤，手术是其唯一能治愈的手段，因此早期诊断、准确评估、实时动态监测对提高治疗效果极为重要。降钙素作为甲状腺髓样癌特征性的分泌产物，目前已经成为临床上甲状腺髓样癌诊治的重要标记物[25]。尽管存在一定假阳性和假阴性，但是血清降钙素检测不仅是目前诊断甲状腺髓样癌的高度敏感和特异的方法，而且也有助于提高术前评估和术后随访的能力，值得临床推广[26-27]。但是，也应该看到，血清降钙素检测目前方法学较多，参考值范围不统一，不利于大数据时代的医学交流和分析，这有待于将来进一步多中心大样本研究以形成共识；对于甲状腺髓样癌组织中免疫组化结果证实存在降钙素的表达，但血清降钙素阴性者的病理机制尚不明确，其生物学行为的认知仍存在较大争议；血清降钙素倍增时间（Ct-DT）虽有预后评估价值，但现有研究仍不多，也有待于进一步大样本数据明确其价值。

［1］Yip DT，Hassan M，Pazaitou-Panayiotou K，et al.Preoperative basal calcitonin and tumor stage correlate with postoperative calcitonin normalization in patients undergoing initial surgical management of medullary thyroid carcinoma［J］.Surgery，2011，150（6）：1168-1177.

［2］Trimboli P，Guidobaldi L，Bongiovanni M，et al.Use of fineneedle aspirate calcitonin to detect medullary thyroid carcinoma：A systematic review［J］.Diagn Cytopathol，2016，44（1）：45-51.

［3］ Boschin IM，Torresan F，Toniato A，et al.Incidental medullary thyroid microcarcinoma revealed by mild increase of preoperative serum calcitonin levels：therapeutic implications［J］.Endocrine，2014，45（3）：448-453.

［4］ Bae YJ，Schaab M，Kratzsch J.Calcitonin as Biomarker for the Medullary Thyroid Carcinoma［J］.RecentResultsCancer Res，2015，204：117-137.

［5］Wells SA Jr，Asa SL，Dralle H，et al.Revised American Thyroid Association guidelines for the management of medullary thyroid carcinoma［J］.Thyroid，2015，25（6）：567-610.

［6］Kwon H，Kim WG，Choi YM，et al.A cut-off value of basal serum calcitonin for detecting macroscopic medullary thyroid carcinoma［J］.Clin Endocrinol（Oxf），2015，82（4）：598-603.

［7］Jung KY，Kim SM，Yoo WS，et al.Postoperative biochemical remission of serum calcitonin is the best predictive factor for recurrence-free survival of medullary thyroid cancer：a large-scale retrospective analysis over 30 years［J］.Clin Endocrinol（Oxf），2016，84（4）：587-597.

［8］Ito Y，Miyauchi A，Kihara M，et al.Calcitonin doubling time in medullary thyroid carcinoma after the detection of distant metastases keenly predicts patients'carcinoma death［J］.Endocr J，2016，63（7）：663-667.

［9］d'Herbomez M，Caron P，Bauters C，et al.Reference range of serum calcitonin levels in humans：influence of calcitonin assays，sex，age，and cigarette smoking［J］.Eur J Endocrinol，2007，157（6）：749-755.

［10］Melvin KE，Tashjian AH Jr.The syndrome of excessive thyrocalcitonin produced by medullary carcinoma of the thyroid［J］.Proc Natl Acad Sci USA，1968，59（4）：1216-1222.

［11］Chambon G，Alovisetti C，Idoux-Louche C，et al.The use of preoperative routine measurement of basal serum thyrocalcitonin in candidates for thyroidectomy due to nodular thyroid disorders：Resultsfrom 2733 consecutive patients［J］.J Clin Endocrinol Metab，2011，96（1）：75-81.

［12］鄢丹桂，张彬，李正江，等.甲状腺髓样癌颈部淋巴转移规律的临床研究［J］.中华耳鼻咽喉头颈外科杂志，2015，50（4）：290-294.

［13］ Vainas I，Marthopoulos A，Chrisoulidou A，et al.Calcitonin stimulation tests for the early diagnosis and follow-up of patients with C cell disease：a descriptiveanalysis［J］.Hippokratia，2013，17（3）：246-251.

［14］Mian C，Perrino M，Colombo C，et al.Refining calcium test for the diagnosis of medullary thyroid cancer：cutoffs，procedures，and safety［J］.J Clin Endocrinol Metab，2014，99（5）：1656-1664.

［15］Brutsaert EF，Gersten AJ，Tassler AB，et al.Medullary thyroid cancer with undetectable serum calcitonin［J］.J Clin Endocrinol Metab，2015，100（2）：337-341.

［16］Frank-Raue K，Machens A，Leidig-Bruckner G，et al.Prevalence and clinical spectrum of nonsecretory medullary thyroid carcinoma in a series of 839 patients withsporadic medullary thyroid carcinoma［J］.Thyroid，2013，23（3）：294-300.

［17］ Milone F，Ramundo V，Chiofalo MG，et al.Predictive value of pentagastrin test for preoperative differential diagnosis between C-cell hyperplasia and medullary thyroid carcinoma in patients with moderately elevated basal calcitonin levels［J］.Clin Endocrinol（Oxf），2010，73（1）：85-88.

［18］Trimboli P，Seregni E，Treglia G，et al.Procalcitonin for detecting medullary thyroid carcinoma：a systematic review［J］.Endocr Relat Cancer，2015，22（3）：157-164.

［19］Machens A，Dralle H.Biomarker-based risk stratification for previously untreated medullary thyroid cancer［J］.J Clin Endocrinol Metab，2010，95（6）：2655-2663.

［20］ Raue F，Frank-Raue K.Long-Term Follow-up in Medullary Thyroid Carcinoma［J］.RecentResultsCancer Res，2015，204：207-225.

［21］Rowland KJ，Jin LX，Moley JF.Biochemical cure after reoperations for medullary thyroid carcinoma：a meta-analysis［J］.Ann Surg Oncol，2015，22（1）：96-102.

［22］Werner RA，Schmid JS，Muegge DO，et al.Prognostic Value of Serum Tumor Markers in Medullary Thyroid Cancer Patients Undergoing Vandetanib Treatment［J］.Medicine（Baltimore），2015，94（45）：e2016.

［23］Hajje G，Borget I，Leboulleux S，et al.Early changes in carcinoembryonic antigen but not in calcitonin levels are correlated with the progression-free survival in medullary thyroid carcinoma patients treated with cytotoxic chemotherapy［J］.Eur J Endocrinol，2012，168（2）：113-118.

［24］ Barbet J，Campion L，Kraeber-Bodéré F，et al.Prognostic impact of serum calcitonin and carcinoembryonic antigen doubling-times in patients with medullary thyroid carcinoma［J］.J Clin Endocrinol Metab，2005，90（11）：6077-6084.

［25］Raue F，Frank-Raue K.Epidemiology and Clinical Presentation of Medullary Thyroid Carcinoma［J］.RecentResultsCancer Res，2015，204：61-90.

［26］Cho YY，Jang HW，Jang JY，et al.Clinical outcomes of patients with hypercalcitoninemia after initial treatment for medullary thyroid cancer and postoperative serum calcitonin cutoffs for predicting structural recurrence［J］.Head Neck，2016，38（10）：1501-1508.

［27］叶柳青，徐笑红，丁金旺，等.血清CT、CEA检测在甲状腺髓样癌临床评估中的价值［J］.中国卫生检验杂志，2017，27（2）：201-204.