多指标联合检测对结核性与肺癌性胸腔积液的鉴别诊断价值

李锐成，郜赵伟，董 轲，张 喆，刘 冲，张惠中

(中国人民解放军空军军医大学第二附属医院 检验科，陕西 西安710038)

渗出性胸腔积液在胸腔外科和呼吸科较为常见，病因复杂，据统计[1]，有一百多种疾病能导致胸腔积液，最主要的也高达二十余种,但最常见的是结核性胸腔积液(tuberculous pleural effusion，TPE)与肺癌性胸腔积液(malignant pleural effusion of lung cancer，LC-MPE)，TPE是肺外结核最常见的表现形式，占所有肺结核的5%，在一些结核病高流行地区，它是胸腔积液产生的主要原因[2]。肺癌在恶性肿瘤中约占13%，且中晚期患者多有胸腔积液甚至以其为唯一首发症状[3]。尽管二者在临床表现上极为相似，但治疗方式和预后却大相径庭。因此病因的诊断显得尤为重要[4]。近年来，多种新型标志物被相继报道用于胸腔积液的鉴别诊断，但真正被成功转化用于临床的微乎其微。考虑临床尚缺乏简便实用、创伤小、重复性好、诊断性高的检测指标的实际，胸腔积液和血液标本的生化免疫检查仍然是不可或缺的辅助诊断方式。基于这一现状，本研究统计了两组患者的胸腔积液的白细胞数(WBC)、乳酸脱氢酶(LDH)、腺苷脱氨酶(ADA)、癌胚抗原(P-CEA)和血清的铁蛋白(FRT)、糖类抗原CA50、糖类抗原CA125、癌胚抗原(S-CEA)以及全血结核感染T细胞斑点试验(T-SPOT.TB)的结果进行分析，探讨在不考虑肺癌病理分型(不纳入CYFRA21-1、SCC、NSE等针对肺鳞癌和小细胞癌的指标)的情况下，上述指标在TPE和LC-MPE初步鉴别诊断中的真实临床价值，旨在为临床诊断提供客观依据。

1 资料与方法

1.1临床资料选取唐都医院收治的临床资料较为完整的82例TPE和120例LC-MPE患者(腺癌79例、鳞癌20例、小细胞癌21例)，对上述指标进行统计分析。两组患者年龄与性别均无统计学差异。结核性胸腔积液纳入标准[5]：(1)抗酸染色阳性或结核杆菌培养阳性；(2)病理查见结核病灶；(3)抗结核治疗胸腔积液明显吸收；以上标准需满足至少一条。肺癌性胸腔积液纳入标准[6]：(1)影像学检查有肺部肿块影，抗结核治疗无效或病情加重；(2)胸腔积液为渗出性，抗酸染色阴性或结核杆菌培养阴性；(3)组织学或细胞学检查证实肺部肿瘤；以上标准需全部满足。

1.2主要试剂、方法及仪器

1.2.1LDH、ADA检测：采用速率法进行检测，试剂为科华生物科技股份有限公司生产，仪器采用BECKMAN COULTER-AU5800型全自动生化分析仪。

1.2.2肿瘤标志物检测：采用电化学发光法进行检测，试剂为德国罗氏公司生产，仪器采用德国罗氏E-601型电化学发光自动分析仪。

1.2.3血浆T-SPOT.TB检测：采用酶免和细胞培养的方法，试剂为英国Oxford Immunotec公司生产。

1.3统计学分析资料用SPSS18.0统计软件分析，计数资料采用χ2检验，T-SPOT.TB以中位数和四分位数间距表示，进行秩和检验；ADA数据服从正态分布，其它指标对数值转换后服从正态分布，采用t检验；绘制ROC曲线比较各指标及联合检测曲线下面积(AUC)；P<0.05具有统计学意义。

2 结果

2.1研究对象基本资料

202例研究对象中，男135例，女67例，年龄61.84±11.85岁；TPE组82例，男55例，女27例，年龄61.94±13.25岁；LC-MPE组120例，男80例，女40例，年龄61.75±10.85岁，性别和年龄无统计学差异(P>0.05)，见表1。

表1 202胸腔积液患者基本资料

2.2两组各指标比较

进行各指标的t检验或秩和检验，发现两组患者之间的LDH和FRT水平无统计学差异(P>0.05)，WBC、ADA和T-SPOT.TB水平TPE组高于LC-MPE组， P-CEA、CA50、CA125和S-CEA的水平LC-MPE组高于TPE组，结果均具有统计学意义(P<0.05)，见表2。

表2 各指标在两组中的结果比较

注：T-SPOT.TB检测指标，LC-MPE组为111例

2.3ROC曲线分析各单项指标对TPE和LC-MPE的鉴别诊断价值

为了进一步明确各指标对TPE、LC-MPE的鉴别诊断价值，我们分析了两组患者结果有差异的七项指标的ROC曲线。AUC大于0.7的指标有ADA、WBC、P-CEA、S-CEA和T-SPOT.TB，而约登指数(Youden Index，YI)大于0.5的仅有ADA、P-CEA、S-CEA和T-SPOT.TB，见表3和图1。

表3 各单项指标鉴别诊断TPE和LC-MPE的AUC

图1 各单项指标鉴别诊断TPE和LC-MPE的ROC曲线

2.4ROC曲线分析四项指标联合对TPE和LC-MPE的鉴别诊断价值

接下来，本研究筛选出AUC大于0.7且YI大于0.5的单项诊断性能较高的四项指标：ADA、P-CEA、S-CEA和T-SPOT.TB。利用ROC曲线对四项指标进行联合分析：在两两组合中，ADA+P-CEA 模式诊断性能最高(AUC=0.980，YI=0.880)，S-CEA+T-SPOT.TB模式诊断性能最低(AUC=0.883，YI=0.640)；在三项组合中，ADA+P-CEA+T-SPOT.TB模式诊断性能最高(AUC=0.986，YI=0.880)，P-CEA+S-CEA+T-SPOT.TB模式诊断性能最低(AUC=0.932，YI=0.760)；四项组合模式诊断性能最高(AUC=0.988，YI=0.890)，见表4。

3 讨论

胸腔积液是临床常见的并发症，患者多因呼吸困难、憋喘、胸闷等症状就诊于呼吸科和心内科，渗出性胸腔积液多见于结核和肺癌[7]。两种疾病有良恶性之分，治疗方法自然大有不同，疾病预后随之也大相径庭。但二者疾病临床症状极为相似，鉴别诊断仍然是制约着临床医生治疗方案的确立和患者的

表4 四项指标联合鉴别诊断TPE和LC-MPE的AUC

预后转归[8]。胸水常规加生化检查是临床上最普通也最常见的鉴别胸腔积液性质的初步检查方法[9,10]，TPE和LC-MPE在胸水颜色、性状、细胞计数、单多核比例、蛋白定性有超高比例的重合，不适用二者的鉴别。本研究还研究了LDH和ADA在两组的水平，发现LDH在量值上并无明显区别，这与陈汉才、张倩云[10,11]报道相符，与Samanta[12]报道不符，而ADA水平TPE组显著高于LC-MPE组(P<0.01)，这与国内外文献报道均相符合。LDH作为一种糖酵解酶，广泛存在于骨骼肌、心肌等大多数组织和器官中，无组织和器官特异性，肿瘤和炎症导致胸膜受损时，LDH释放入胸腔积液，这也解释了本研究中LDH在两组之间无明显差异的原因。结核杆菌侵及胸膜时，机体会启动以淋巴细胞为主的细胞免疫机制，淋巴细胞活性增高。ADA作为嘌呤分解代谢的关键酶，主要存在于淋巴细胞中，解释了本研究中TPE组的ADA活性远高于LC-MPE组(P<0.01)，灵敏度为93.30%，特异度为86.59%，与文献报道[13]相符。但本研究确定的最佳诊断值为15.50 U/L，低于大多数文献报道[14,15]，但也有研究认为[16]，年龄超过55岁的研究对象，诊断TPE的最佳诊断值应相应降低，原因是随着年龄的增长，机体的免疫能力自然下降，所产生的淋巴细胞的数目和活性也大不如前，随之ADA活性也逐渐下降。本研究的研究对象平均年龄为61岁，这与Liu Y[8]的研究相符。

CEA作为一种可溶性酸性蛋白，属于肿瘤相关抗原，因其不具有器官特异性，故较早地用于多种恶性肿瘤的普筛。肺癌细胞分泌大量CEA分别进入血液和胸腔积液，血液中的CEA会被肝脏和肾脏代谢降解，但胸腔积液中的CEA因其分子量大极难入血被降解，导致CEA水平在胸腔积液中远高于血清[17]。LC-MPE组的P-CEA对数值和S-CEA对数值分别为 1.52±0.94和1.07±0.79，显著高于TPE组(0.02±0.33，0.19±0.31)，差异有统计学意义(P<0.01)。TPE组中，P-CEA水平远低于S-CEA(t=3.359，P<0.01) ；LC-MPE组中，P-CEA水平远高于S-CEA(t=4.033，P<0.01)，故可认为P-CEA和S-CEA水平的比较也可作为一种鉴别TPE和LC-MPE的指标。本研究中，鉴别鉴别TPE和LC-MPE的P-CEA和S-CEA的最佳诊断值分别是3.26 ng/ml和4.03 ng/ml，灵敏度分别为83.33%、67.50%，特异度分别为96.34%、93.90%，显示出P-CEA的诊断性能要高于S-CEA，与研究报道[18,19]略有差异，分析原因可能为对照组选择的病种不同，多数研究报道以肺部良性疾病为对照组，而本研究因主要探讨鉴别肺癌与结核而选择TPE作为对照组。

FRT作为一种反应体内铁贮存的可溶组织蛋白，多用于检测贫血，在一些实体肿瘤也可升高，有研究[20,21]认为FRT属于急性时相反应蛋白，肺癌本身可导致严重的癌性炎症，因此在结核感染和肺癌中均可升高，本研究结果显示FRT含量在TPE和LC-MPE之间无显著性差异(P>0.05),支持上述观点。也有学者认为把FRT纳入肺部肿瘤标志物之内，可作为肺癌的治疗监测及预后指标。CA50和CA125均属于糖类抗原，本研究结果显示此两种指标在TPE和LC-MPE之间虽有显著性差异(P<0.01)，但诊断性能较差(AUC均<0.7，YI均<0.5)，鲜有文献报道将其用作肺癌诊断，多将其作为肺癌的治疗监测及预后指标[13,22]。

T-SPOT.TB基于的检测原理是：结核感染机体后会启动以Th1型淋巴细胞为主的细胞免疫，用结核杆菌PD1区编码的两种特异性抗原(ESAT-6和CFP-10)刺激上述细胞后会产生IFN-γ，通过定性或定量检测IFN-γ来确定是否感染结核。此方法的优点是ESAT-6和CFP-10不存在于绝大部分非结核杆菌和卡介苗中，避免了非结核杆菌和卡介苗对结果的影响[23]。但我国是发展中国家，潜伏性结核感染约占20%-30%，这是导致T-SPOT.TB低特异度的主要原因[24,25]。另外，免疫系统功能不全、高龄、HLA基因型会降低T-SPOT.TB的灵敏度[26,27]。本研究中，T-SPOT.TB的AUC、YI、灵敏度和特异度分别为0.797、0.50、83.78%、65.85%，与文献报道相符。

在利用ROC曲线分析多指标联合对TPE和LC-MPE的鉴别诊断价值方面，本研究纳入了七种模式，两两组合中，S-CEA+T-SPOT.TB模式诊断性能最低(灵敏度=78.40%，特异度=85.40%，AUC=0.883，YI=0.640)，ADA+P-CEA 模式诊断性能最高(灵敏度=96.40%，特异度=91.46%，AUC=0.980，YI=0.880)，从准确度、约登指数和AUC三项参数分析，ADA+P-CEA 模式诊断性能不低于三项组合模式中的任一模式，且四项组合模式诊断性能最高(AUC=0.988，YI=0.890)。本研究从约登指数和AUC两项参数分析，得出两项联合、三项联合和四项联合中最优的联合模式，但如果从灵敏度、特异度和准确度三项参数分析，最优的联合模式可能会有略微出入，分析原因主要是因为ADA和P-CEA单项指标已具有较高的灵敏度和特异度，而S-CEA呈现低灵敏度(67.50%)和T-SPOT.TB呈现低特异度(65.85%)，但四种指标联合检测仍将准确度提高至94.82%，AUC提高至0.988，YI提高至0.890。

综上所述，在TPE和LC-MPE的鉴别诊断中，单项指标的诊断效能低于联合诊断，单纯依据一项指标进行诊断均显不妥，胸腔积液ADA+P-CEA 模式具有高敏感性和高特异性的特点，且成本低、创伤小、简便易行，在一些经济欠发达和结核疫区，不失为一种理想的诊断模式。在不考虑成本和结核低感染的地区，ADA+P-CEA+S-CEA+T-SPOT.TB四项指标联合最大程度地提高了诊断性能，可作为一项较优的诊断模式，对有效区分TPE和LC-MPE具有重要的临床意义。后期我们将增加鳞癌和小细胞癌的样本量，减少病理分型引起的偏倚，纳入CYFRA21-1、SCC、NSE等针对肺鳞癌和小细胞癌相对特异的指标，进一步深入探讨各指标在鉴别不同肺癌病理分型与TPE中的应用价值。