肿瘤标志物对恶性胸腔积液诊断的研究进展

幸丽花 刘惟优 肖 坤

(赣南医学院第一附属医院呼吸内科，江西 赣州 341000)

恶性胸腔积液(MPE)来源于胸膜间皮或者其他部位转移的恶性肿瘤。MPE的中位生存期通常为4～12个月〔1,2〕，因此，快速、早期诊断MPE尤其重要。肿瘤标志物是由肿瘤细胞或者肿瘤刺激机体产生的一种分子，可在组织和体液中被检测到，用于筛选患病高危人群。本文将对近年来研究涉及的诊断MPE的肿瘤标志物进行综述。

1 常见的肿瘤标志物

癌胚抗原(CEA)首先在结肠癌中被发现，是一种与人类胚胎特异性抗原相关的酸性糖蛋白，也可在胰腺、肺、肝脏等上皮组织上表达。糖类抗原(CA)125是一种与卵巢癌抗原相关的糖蛋白，一般在细胞内合成并储存并不会释放入血，所以在正常血清中含量很低；当组织发生恶变时，肿瘤细胞侵犯并破坏组织使其释放到血液中，在肺癌、胰腺癌、子宫内膜癌、结肠癌等患者血清和癌组织中含量升高。CA19-9是针对结肠癌细胞产生的单克隆抗体，在用于检测胃肠道肿瘤中的单唾液酸神经节苷脂抗原，在肺癌患者的血清中也可被检测到。CA15-3是由正常乳腺细胞产生的单克隆抗体，在乳腺癌、 肺癌等患者血清中和体液中表达升高〔1〕。细胞角蛋白19片段(CYFRA 21-1)主要在肺组织中表达，经蛋白酶水解或细胞死亡后以溶解片段形式释放到血清中。近年有研究〔2〕对肺部常规肿瘤标志物进行Meta分析，CEA、CA125、CA15-3、CA19-9、CYFRA 21-1的敏感性/特异性分别为54%/94%，48%/85%，51%/96%，25%/96%，55%/91%。

神经元特异性烯醇化酶(NSE)是与神经及内分泌肿瘤相关的抗原。胃泌素释放肽前体(Pro-GRP) 是胃泌素释放肽(GRP)的前体结构，血清中Pro-GRP的水平代表着GRP水平。GRP被认为是小细胞肺癌(SCLC)的重要标志物。有研究〔3〕对2 536例胸腔积液进行Meta分析发现，Pro-GRP诊断SCLC的敏感性和特异性分别70%和93%，NSE分别为61%和90%。Pro-GRP与NSE相比，ProGRP具有更高的特异性，因此ProGRP可能是SCLC诊断的更好指标。

2 其他肿瘤标志物

2.1碳酸酐酶(CA)Ⅸ CAIX是位于细胞膜上的一种含锌的二聚体糖蛋白，缺氧诱导因子会使其表达增加。CAⅨ的主要作用是维持机体的酸碱平衡，将糖酵解过程产生的二氧化碳分解成碳酸氢根和质子。碳酸氢根通过不同的蛋白质转运到细胞内，而质子被转运到细胞外从而增加细胞外酸性环境以促进肿瘤细胞增殖及增强细胞外基质的降解，有利于肿瘤的侵袭，也使得CAⅨ有可能成为肿瘤的内源性生物标志物〔4,5〕。有学者〔5〕研究29例肺癌患者和27例结核病患者胸水中CAⅨ的表达发现，MPE中CAⅨ水平显著高于肺结核组。当以109.135 pg/ml为 CAⅨ诊断MPE的截止值时，其准确性、灵敏度和特异度分别为76.1%、92.3%和58.3%，而且CAⅨ在所有良性胸水的表达均为阴性。有学者〔6〕观察64例良性积液和33例恶性积液发现CAⅨ水平在恶性组中显著高于良性组，以1 882 pg/dl为截止值时，灵敏度、特异度和准确性分别为63.6%、94.4%和82.8%，在良性胸水中CAⅨ未能被检测到。以上研究表明在MPE中通过免疫细胞化学法检测CAⅨ的表达显著高于良性胸水，对诊断MPE具有一定的价值。

2.2DNA异倍体 DNA异倍体的出现是肿瘤形成过程中的一个生物标志物，正常人体细胞为整倍体细胞，DNA 含量一般为一恒定值，但肿瘤组织常发生染色体突变从而导致异倍体细胞出现〔7〕。以DNA指数(DI)表示DNA含量，当DI超过某一数值且此DI的细胞数超过某一数值时可认为该样本为恶性肿瘤标本。基于这样的原理，可以通过DNA定量分析鉴别良恶性胸水。有学者〔8〕观察了90例胸腔积液并计算每个样本的DNA含量，学细胞DI值为2.5、细胞数≥3时，DNA异倍体诊断MPE的敏感度和特异度分别为83.8%和100.0%。与常规细胞学比较，DNA异倍体诊断MPE的特异度高、敏感度较低。有人〔9〕以细胞DI值为2.5，细胞数≥4为诊断MPE的最佳截止值，其灵敏度和特异度分别是88.3%和100%。以上几项研究表明DNA异倍体诊断MPE的特异度较高，但因其漏诊率高，所以不适用于筛查MPE患者。

2.3基质金属蛋白酶(MMPs)和组织金属蛋白酶抑制剂(TIMPs) MMPs是钙依赖性含锌内肽酶的大家族，参与细胞外基质的组织重塑和降解，从而参与肿瘤细胞的侵袭和转移〔10〕。TIMPs是MMPs的主要抑制物，在MMPs的活性和功能调节中起重要作用〔11〕。有学者〔12〕在70例MPE和21例良性胸水研究中发现MMP-9和TIMP-1在MPE中的表达与良性胸水相比均显著升高(P均<0.000 1)。胸水MMP-9和TIMP-1诊断MPE的灵敏度/特异度分别为97%/90%、91%/95%。血清MMP-9和TIMP-1同样显示类似的结果。有学者〔13〕在87例MPE和92例良性胸水研究中发现MMP-7和MMP-10在MPE的表达显著高于良性组(P<0.01)；MMP-7和MMP-10诊断MPE的准确性分别为77.1%、80.6%；通过Logistic 回归分析发现MMP-7和MMP-10与MPE存在正相关(P<0.01)。这些结果都表明MMPs和TIMPs是对于鉴别良恶性胸腔积液有价值的生物标记物。

2.4骨桥蛋白(OPN) OPN是一种多功能酸性糖蛋白，既是细胞外基质(ECM)的一种成分，也可以作为一种细胞因子、整合素和CD44的结合受体〔14〕，参与肿瘤细胞存活、增殖、凋亡、侵袭等过程〔15,16〕。有学者〔17〕对OPN鉴别良恶性胸水的价值进行Meta分析发现OPN诊断MPE的总体灵敏度、特异度和准确性分别为65%、81%和83%。血清和血浆中OPN诊断准确性也是类似结果。有学者〔18〕在85例恶性胸水和24例良性胸水中发现OPN在MPE的表达高于良性胸水，截止值为1 247.90 ng/ml〔灵敏度40.3%，特异性95.8%，曲线下面积(AUC)0.660〕。以上结果表明OPN在MPE中表达明显升高，对MPE具有一定的诊断价值，因此OPN可以作为诊断MPE的有效标志物。

2.5可溶性间皮素相关肽(SMRP) SMRP是一种细胞表面蛋白，在胸膜、心包膜、腹膜的正常间皮细胞上表达。SMRP参与了肿瘤的增殖及迁移过程，被认为是恶性胸膜间皮瘤(MPM)的生物标志物〔19〕。有学者〔20〕发现胸水SMRP诊断MPM的准确性高于血清SMRP。还有学者〔21〕在SMRP诊断MPM的研究中发现，以胸水SMRP 12.70 nmol/L为截止值时，灵敏度、特异度和准确性分别为69.8%、88.1%、81.6%，以血清SMRP 1.08 nmol/L为截止值时，灵敏度、特异度和准确性分别为70.5%、46.5%、84.7%。胸水SMRP表达阴性的标本中，血清SMRP诊断MPE的敏感度为15.4%；血清SMRP表达阴性的标本中，胸水SMRP诊断MPE的灵敏度为47.8%。以上结果表明SMRP可以作为诊断MPM的肿瘤标志物，且胸水SMRP较血清具有更高的准确性。

2.6存活蛋白和X连锁凋亡抑制剂(XIAP) 存活蛋白和XIAP在大多数恶性肿瘤中具有高度表达的两种凋亡抑制剂，并且可以作为肿瘤的生物标志物。存活蛋白是凋亡蛋白(IAP)基因家族抑制剂成员，参与有丝分裂和肿瘤细胞侵袭的过程。XIAP也是IAP家族成员，其表达升高与癌细胞活性增强有关〔22～24〕。有学者〔25〕评估生存蛋白和XIAP在恶性胸腔积液诊断中的价值，发现存活蛋白和XIAP水平在MPE组明显高于良性组(P<0.001)。存活蛋白、XIAP、CEA诊断MPE的灵敏度/特异度分别为89.3%/95.2%、66.1%/85.7%、71.4%/80.9%。存活蛋白和XIAP联合诊断MPE的灵敏度和特异度分别为95.2%和91.1%。有人〔26〕在40例MPE和45例良性胸水中检测存活蛋白的浓度发现存活蛋白在MPE中的表达高于良性组，以683.2 pg/ml为诊断MPE的最佳诊断点，敏感度和特异度分别为57.0%和88.89%。有学者〔27〕对存活蛋白诊断MPE的价值进行Meta分析发现，存活蛋白诊断MPE的敏感度和特异度分别为86%和92%。总之，检测存活蛋白、XIAP是区分良恶性胸水有价值的肿瘤标志物，且存活蛋白和XIAP的联合检测可以提高诊断准确性。

2.7钙卫蛋白 钙卫蛋白是一种异二聚体，其主要功能为免疫调节、诱导细胞凋亡、抑制细菌生长等〔28〕，主要作为反映炎症性肠病局部炎症的一个无创性指标，近年来发现也参与抑制肿瘤生长的过程〔29〕。有人〔30〕发现钙卫蛋白在MPE的表达明显低于良性胸水，以≤736.4 ng/ml作为排除MPE的截止值，其准确性为96.30%，灵敏度为100.00%，特异度为83.15%。有研究〔31〕在95例渗出液(39例MPE和56例良性胸水)中检测钙卫蛋白的浓度，发现MPE组钙卫蛋白明显低于良性组，Logistic回归分析表明钙卫蛋白是MPE独立预测因子。以上研究表明钙卫蛋白对排除MPE是一个有价值的标志物。

2.8端粒酶活性 端粒酶是一种逆转录酶，在正常细胞中通常检测不到其活性，而在许多类型的肿瘤中具有活性，因此端粒酶活性可作为肿瘤的生物标志物〔32,33〕。有学者〔34〕对端粒酶活性诊断MPE的价值进行荟萃分析发现，端粒酶活性诊断MPE的灵敏度和特异性分别为76%和87%，AUC为0.92。有学者〔35〕在评价端粒酶活性测定在诊断MPE的价值时发现端粒酶活性与脱落细胞学检查诊断MPE的准确性分别为82.1%和87.0%，与脱落细胞学检查相比，端粒酶活性测定诊断MPE具有更高的准确性。以上结果表明端粒酶活性测定在具有相对高特异性的MPE的诊断中起作用。

综上所述，虽然目前鉴别良恶性胸腔积液的生物标志物有很多，但存在一定的局限性：(1)诊断MPE的敏感度和特异度未达到令人满意的结果，而对于现阶段尚未应用于临床诊断的肿瘤标志物，虽有些敏感度和特异度都较高，但其可重复性及连续性检测对疾病的预测价值尚未明确，而且还要考虑到实际操作、经济、实用等问题。(2)目前的研究都只针对MPE，若MPE患者合并其他疾病，这些肿瘤标志物对MPE的诊断是否仍然适用还不确定。(3)多项指标联合检测相对于单项指标对于鉴别良恶性胸水也许具有更高的准确性，而哪几项指标联合应用还需要进一步研究。