肺癌骨转移患者化疗前后血清骨源性碱性磷酸酶、Ⅰ型前胶原N端前肽、β胶原特殊序列和肿瘤标志物水平变化及其临床意义

刘 美，尤 玮，郑成丽，高 扬

原发性肺癌是常见的恶性肿瘤之一,发病率、死亡率较高。骨骼是肺癌较为常见远处转移部位之一,骨转移发病率为30%～40%,一旦发生骨转移,可引起骨痛、高血钙症及一系列骨相关事件,直接影响患者预后[1]。临床数据显示,肺癌骨转移首次发生骨相关事件后,中位总生存期(overall survival,OS)仅4个月[2]。早期诊断肺癌骨转移,早期给予有效的治疗,预防骨相关事件发生,对改善患者生活质量及预后有积极意义。骨代谢标志物可反映骨修复和破坏程度,是临床诊断骨质疏松较为常用的指标,在诊断实体瘤骨转移中也具有较高的应用价值[3-4]。然而,目前关于骨代谢指标在肺癌骨转移患者疗效评估中的研究报道尚少。本研究通过观察肺癌骨转移和肺癌无骨转移患者骨代谢指标及肿瘤标志物的变化,分析上述指标与肺癌骨转移患者化疗效果的关系。

1 资料与方法

1.1 临床资料 选取2015年1月—2017年12月自贡市第四人民医院收治的肺癌骨转移患者92例作为肺癌骨转移组,选取同期医院收治单纯肺癌无骨转移患者110例作为肺癌组。纳入标准：经临床病理证实为晚期原发性非小细胞肺癌(non-small cell lung cancer,NSCLC)；出现骨转移的患者经外科手术活检或骨磁共振成像(magnetic resonance imaging,MRI)、增强计算机体层摄影(enhanced computed tomography,ECT)、正电子发射断层显像(positron emission tomography,PET)/CT检查证实,初诊骨转移,且尚未发生骨相关事件；预计生存周期＞3个月；骨转移患者接受唑来膦酸联合含铂双药化疗方案治疗。排除标准：入组前1年内出现外伤性骨折、风湿性关节炎、骨关节炎及经临床确诊的骨质疏松疾病；入组前3个月服用影响骨代谢药物；严重心、肝、肾等脏器功能障碍；未控制的基础疾病。肺癌骨转移组中,男性52例,女性40例,年龄31～76(58.38±3.64)岁；TNM 分期：Ⅲ期 61例,Ⅳ期 31例；骨转移数目：≤3个56例,＞3个36例。肺癌组中,男性 59例,女性 51例,年龄 28～78(57.64±4.12)岁；TNM分期：Ⅲ期78例,Ⅳ期32例。2组患者性别、年龄、TNM分期比较,差异无统计学意义(P＞0.05)。

1.2 方法

1.2.1 治疗方案 肺癌骨转移组患者均接受唑来膦酸联合含铂双药化疗方案治疗,同时给予镇痛药物治疗。唑来膦酸4 mg+生理盐水100 mL静脉滴注,滴注时间＞15 min,每21天用药1次,连续5次；如出现唑来膦酸相关发热,之后每次用药前给予地塞米松预处理。含铂双药化疗方案：25例接受长春瑞滨联合铂类治疗,36例接受多西他赛联合铂类治疗,31例接受紫杉醇联合铂类化疗,21 d为1个周期,至少接受2个周期的化疗。

1.2.2 实验室检测 肺癌骨转移组化疗前及化疗2个周期后和肺癌组入院时行空腹静脉采血5 mL,3 000 rmp离心10 min,收集血清,-80℃低温保存。采用DXI800免疫化学发光仪(美国贝克曼库尔特公司)及配套试剂检测血清骨源性碱性磷酸酶(bone alkaline phosphatase,BALP)、Ⅰ型前胶原N端前肽(procollagen typeⅠN-terminal Propeptid,PINP)、β 胶原特殊序列(β-crosslaps,β-CTX)、细胞角蛋白19片段21(cytokeratin 19 fragment antigen21-1,CYFRA21-1),采用ADVIA Centaur全自动电化学发光仪(德国西门子公司)及配套试剂检测癌胚抗原(carcinoembryonic antigen,CEA)水平。

1.3 疗效评价[5]完全缓解(complete response,CR),不用止痛药物时疼痛可耐受,睡眠不受影响,可正常生活；部分缓解(partial response,PR),疼痛减轻,止痛药物用量减少,因骨转移所导致的功能障碍有所缓解；无效(no response,NR),疼痛无缓解或加重,活动未见好转。CR+PR为有效,NR为无效。

1.4 统计学处理 应用SPSS 18.0统计学软件,计量资料采用均数±标准差(±s)表示,组间比较采用独立t检验(正态分布)或Wilcoxon秩和检验(非正态分布),化疗前后比较采用配对t检验,以P＜0.05为差异有统计学意义。

2 结果

2.1 肺癌骨转移组化疗前和肺癌组骨代谢指标及肿瘤标志物水平 肺癌骨转移组化疗前BALP、PINP、β-CTX、CYFRA21-1、CEA 水平显著高于肺癌组,差异均有统计学意义(P＜0.05),见表1。

2.2 肺癌骨转移组不同骨转移数目患者骨代谢指标和肿瘤标志物水平 肺癌骨转移组骨转移数目≤3 个的患者 BALP、PINP、β-CTX、CYFRA21-1、CEA水平显著低于＞3个患者,差异有统计学意义(P＜0.05),见表 2。

2.3 肺癌骨转移患者化疗前后骨代谢指标和肿瘤标志物水平 肺癌骨转移组化疗后BALP、PINP、β-CTX、CYFRA21-1、CEA水平低于化疗前,差异有统计学意义(P＜0.05),见表3。

2.4 肺癌骨转移患者临床疗效分析 92例肺癌骨转移患者经治疗后,28例CR,38例PR,26例NR,总有效率为71.74%。

2.5 肺癌骨转移患者治疗有效组和无效组骨代谢指标和肿瘤标志物水平 有效组BALP、PINP、β-CTX、CYFRA21-1、CEA水平低于无效组,差异有统计学意义(P＜0.05),见表4。

表1 肺癌骨转移组化疗前和肺癌组骨代谢指标和肿瘤标志物水平(±s)

表1 肺癌骨转移组化疗前和肺癌组骨代谢指标和肿瘤标志物水平(±s)

注：与肺癌组比较,∗P＜0.05

组别 n BALP(IU/L) PINP(ng/mL) β-CTX(ng/mL) CYFRA21-1(ng/mL) CEA(ng/mL)肺癌骨转移组 92 101.64±11.61∗ 81.64±10.52∗ 0.52±0.27∗ 8.84±2.15∗ 13.54±3.02∗肺癌组 110 81.61±8.69 67.96±8.05 0.28±0.21 6.51±1.64 9.65±2.11

表2 肺癌骨转移组不同骨转移数目患者骨代谢指标和肿瘤标志物水平(±s)

表2 肺癌骨转移组不同骨转移数目患者骨代谢指标和肿瘤标志物水平(±s)

注：与骨转移数＞3个组比较,∗P＜0.05

组别 n BALP(IU/L) PINP(ng/mL) β-CTX(ng/mL) CYFRA21-1(ng/mL) CEA(ng/mL)骨转移数≤3个 56 95.34±9.87∗ 75.34±7.99∗ 0.44±0.19∗ 7.76±1.89∗ 12.36±1.25∗骨转移数＞3个 36 109.64±12.67 89.09±9.67 0.61±0.21 10.14±1.71 15.19±1.97

表3 肺癌骨转移患者化疗前后骨代谢指标和肿瘤标志物水平(±s)

表3 肺癌骨转移患者化疗前后骨代谢指标和肿瘤标志物水平(±s)

注：与化疗前比较,∗P＜0.05

组别 n BALP(IU/L) PINP(ng/mL) β-CTX(ng/mL) CYFRA21-1(ng/mL) CEA(ng/mL)化疗前 92 101.64±13.61 81.64±10.52 0.52±0.27 8.84±2.15 13.54±3.02化疗后 92 95.71±9.08∗ 75.05±11.69∗ 0.41±0.16∗ 7.45±1.94∗ 11.52±2.21∗

表4 肺癌骨转移患者治疗有效组和无效组骨代谢指标和肿瘤标志物水平(±s)

表4 肺癌骨转移患者治疗有效组和无效组骨代谢指标和肿瘤标志物水平(±s)

注：与无效组比较,∗P＜0.05

组别 n BALP(IU/L) PINP(ng/mL) β-CTX(ng/mL) CYFRA21-1(ng/mL) CEA(ng/mL)有效组 66 89.84±5.64∗ 70.63±4.71∗ 0.35±0.11∗ 7.01±1.22∗ 10.21±1.06∗无效组 26 97.33±7.31 78.15±6.38 0.44±0.13 7.67±1.34 12.17±1.19

3 讨论

骨骼是实体瘤高发转移部位之一,肺癌患者更易发生,尤其是NSCLC患者,存在骨转移时间早、进展快、恶性程度高的特点。肺癌骨转移是一个多步骤、多因素共同参与的复杂过程,其发病机制尚未完全明确,目前公认的机制包括“种子和土壤”学说和“归巢”学说,其余还有待进一步探讨[6]。目前,细胞学检查是临床诊断实体瘤骨转移的“金标准”,但属于有创检查,临床应用受限；各种影像学在临床应用中也有一定局限性,如X线在骨转移灶直径超过1～2 cm时才可检出,ECT敏感性高于X线,但特异性较差[7]。因此,探讨有效的实验室指标进行肺癌骨转移诊断、疗效评估是临床关注热点。

血清肿瘤标志物是临床诊断癌症的较为常用的指标,2015年中国原发性肺癌诊疗流程将血清肿瘤标志物作为拟诊肺癌的推荐检查项目[8]。CEA是一种癌胚胎抗原,乳腺癌、直肠癌、肺癌等恶性肿瘤患者均伴随CEA水平升高；CYFRA21-1主要存在肺组织,尤其是非肿瘤上皮细胞胞质中,是肺癌重要的肿瘤标志物之一,与肺癌分期、淋巴结转移、远处转移等密切相关。饶丽华等[9]指出,CEA、CYFRA21-1水平与喉癌患者临床分期、淋巴结转移、复发转移密切相关。本研究结果中,肺癌骨转移患者血清CEA、CYFRA21-1水平显著高于肺癌组(P＜0.05),说明CEA、CYFRA21-1与肺癌骨转移发生有关。郭寻竹和宋丽萍[10]指出,前列腺癌骨转移患者血清肿瘤标志物显著升高；马典庆等[11]研究胃癌骨转移患者血清肿瘤标志物变化时得出相同结论。另外,肺癌骨转移治疗有效组血清CEA、CYFRA21-1水平低于治疗无效组,说明血清CEA、CYFRA21-1水平可用于肺癌骨转移治疗效果评估。

多数学者认为,肿瘤细胞介导的破骨细胞骨吸收作用是恶性肿瘤骨转移的重要机制之一,随着骨破坏发生,骨组织中蕴藏的因子分泌异常,可能促进肿瘤细胞增长,进而影响骨代谢微环境,造成骨代谢指标发生变化[11-13]。大量研究表明,骨代谢标志物水平异常与高骨转移风险有关[14]；刘桂玲等[15]指出,骨代谢标志物可用于肺癌骨转移中。陈昊等[16]指出,前列腺癌骨转移患者骨代谢标志物异常。BALP是成骨细胞合成的特异性细胞外酶,主要出现在骨成熟期,是骨形成的中期标志物,在骨形成和钙化中起重要参与作用。骨转移过程中,骨内磷酸钙大量沉积促使成骨细胞合成,可促使BALP合成增多,骨形成速率加快；另外,BALP主要由骨质分泌,受非骨质病变的影响小,敏感性和特异性相对较高。黄佳祎和郭丹[17]研究指出,乳腺癌骨转移患者BALP水平升高较影像学改变早8个月。Ⅰ型胶原蛋白占骨骼有机成分的90%左右,β-CTX是Ⅰ型胶原蛋白C端肽的降解产物,可反映骨吸收程度；PINP是Ⅰ型胶原蛋成熟过程中的产物,与骨形成速率密切相关。本研究结果中,肺癌骨转移患者BALP、PINP、β-CTX显著高于肺癌组,放疗后显著下降(P＜0.05),可能与放疗后骨代谢指标下降及唑来膦酸改善骨代谢的作用有关。杨菊艳[18]研究报道,肺癌骨转移患者伴随BALP水平升高,本研究结果与其一致。分析上述指标与临床疗效的关系,发现治疗有效组BALP、PINP、β-CTX水平显著低于无效组,原因可能为唑来膦酸可抑制骨细胞活化和增生,阻滞细胞周期,诱导细胞凋亡,有缓解骨痛、延缓骨转移并发症的作用。潘兴喜等[19]观察PINP、β-CTX与肺癌骨转移放疗效果的关系,发现放疗有效患者PINP、β-CTX水平显著低于放疗无效患者,本研究结果与其一致。

综上所述,与肺癌无骨转移患者相比,肺癌骨转移患者伴随 BALP、PINP、β-CTX、CYFRA21-1、CEA上升,骨转移数目≥3个者上升尤为明显；经唑来膦酸联合含铂双药化疗方案治疗后,BALP、PINP、β-CTX、CYFRA21-1、CEA较化疗前显著下降,且治疗有效者上述指标显著低于治疗无效者。本研究纳入样本量较少,有待扩大研究对象,进行大范围、多中心、前瞻性研究,提高研究结果的客观性；下一步研究有待分析BALP、PINP、β-CTX对肺癌骨转移的预测价值。