联合检测血管内皮生长因子和癌胚抗原对诊断良、恶性胸腔积液的价值*

杨婉玲, 付秀华, 顾岩

内蒙古医科大学附属医院呼吸与危重症医学科(内蒙古呼和浩特 010050)

胸腔积液(pleural effusion)是一种常见的临床症状，是由于胸膜腔内液体产生速度过快或重吸收过程受阻亦或兼而有之导致的。胸腔积液病因众多，根据一份3 077份连续病例的流行病学分析，癌症是胸腔积液的最常见病因(27%)，其次是心力衰竭(21%)、肺炎(19%)和肺结核(9%)等[1]。恶性胸腔积液(malignant pleural effusion，MPE)患者预后较差，美国每年MPE 患者达到12.5万例,平均生存期仅有4～6个月[2-3]，被诊断为MPE的患者治疗主要以缓解呼吸困难为主[4]。临床试验证实，控制胸腔积液可提高患者生存质量，减少因大量胸腔积液造成呼吸窘迫的病死率[5]。因此MPE的诊断对于治疗和预后有重要临床意义。课题组已发表血管内皮生长因子(VEGF)和表皮生长因子受体(EGFR)对良/恶性胸腔积液的诊断价值[6]，发现胸腔积液和血清VEGF浓度对MPE诊断均有重要价值，特异度均达到96.7%，但敏感度分别只有80.0%和74.3%，容易造成漏诊。癌胚抗原(carcinoembryonic antigen，CEA)是一类肿瘤相关抗原，是结直肠癌的早期诊断标志物。近年来，CEA在其他一些恶性肿瘤如胃癌[7-8]、非小细胞肺癌[9-10]、胰腺癌[11]等也发现具有诊断和(或)预后价值。且CEA在胸腔积液中对于MPE的诊断效能相比D-二聚体、降钙素原、Hsp90β等高[12-13]。因此收集2015年1月至2017年12月内蒙古医科大学附属医院65位首次以胸腔积液就诊的患者胸腔积液及血清标本。进一步明确VEGF与CEA联合检测的诊断价值，以提高MPE诊断效能。

1 资料与方法

1.1 一般资料 本研究纳入的65例患者首次均以胸腔积液就诊。通过胸腔积液的细胞学检查以及分别经纤维支气管镜、淋巴结穿刺、经皮肺穿刺和胸腔镜取样活检，35例患者被确诊为MPE，30例为良性胸腔积液(benign pleural effusion，BPE)。两组间性别和年龄均差异无统计学意义(P>0.05)[6]。MPE组中16例患腺癌，14例患鳞癌，2例患间皮瘤，2例患淋巴瘤，1例为原发部位不明的恶性肿瘤胸腔积液转移。BPE组中17例患结核，12例患肺炎，1例为脓胸。

1.2 统计学方法 收集病例中VEGF和CEA浓度数据，用logistic回归构建诊断模型，使用MedCalc 18.2.1软件 (MedCalc Software bvba, Ostend, Belgium; http://www.medcalc.org; 2018)绘制ROC曲线评价VEGF、CEA的诊断模型的诊断效能。以VEGF和CEA浓度总和VEGF/CEA(包括胸腔积液VEGF/CEA和血清VEGF/CEA)构建诊断模型、绘制ROC曲线，评价联合诊断效能，根据两者浓度差异适当调整在VEGF/CEA中的权重。通过Z检验比较各指标AUC的差异，以P<0.05为差异有统计学意义。

2 结果

2.1 指标检测结果 全部患者胸腔积液VEGF浓度中位值为276.03(114.65～617.02)ng/mL；血清VEGF浓度中位值为90.27(19.58～279.24)ng/mL；胸腔积液CEA浓度中位值为4.27(0.50～1 500.00)ng/mL(超出检测上限均记为1 500)。从分组数据可以看出，不论BPE组还是MPE组，胸腔积液中VEGF浓度明显高于血清；MPE组指标显著高于BPE组；MPE组胸腔积液CEA浓度均值高出BPE组100倍以上，良性组CEA浓度最高仅为10.51 ng/mL，MPE组则超出检测上限1 500 ng/mL，差异有统计学意义(P<0.05)(表1)。由浓度分布可以看出MPE组3项指标较BPE组均有右移(图1)，提示3项指标均与肿瘤相关。

表1 VEGF和CEA浓度基本统计信息表 mL

注：Median 为中位数；P25/P75为第1/3四分位数；Min/Max为最小/最大值

2.2 各指标诊断效能 65位胸腔积液患者胸腔积液VEGF的平均浓度大约为CEA平均浓度的2倍(303.24/146.85)，因此在计算VEGF/CEA联合诊断效能时赋予CEA更大权重，即：胸腔积液VEGF/CEA=胸腔积液VEGF+2×胸腔积液CEA，以便充分体现两者在联合诊断中的作用。为保持一致，胸腔积液和血清VEGF/CEA均采用上述公式，血清VEGF/CEA=血清VEGF+2×胸腔积液CEA。

3个指标单独使用时AUC均在90%左右，都是颇具诊断价值的MPE/BPE生物标记物。以界值为标准诊断MPE/BPE，3个单独指标的特异度都很高，但敏感度仍不理想。用胸腔积液或血清VEGF与CEA联合诊断，敏感度也可达到接近90%的水平。见表2。

2.3 联合诊断提高诊断效能 VEGF和CEA联合诊断(胸腔积液VEGF/CEA；血清VEGF/CEA)对单独指标(胸腔积液VEGF；血清VEGF；CEA)的AUC均有不同程度的提升(ΔAUC>0)。胸腔积液VEGF/CEA对诊断能力的提高并不显著(P>0.05)，血清VEGF/CEA对诊断能力的提高较为明显。见表3和图2。

注：坐标轴横轴为各因子浓度(ng/mL)，纵轴表示样本数占各类别总样本数百分比(%)

表2 各单独指标或联合诊断效能

注：*界值单位均为ng/mL；△Youden指数=敏感度+特异度-1

表3 联合诊断与单独指标诊断效能比较

注：ΔAUC即曲线下面积增加值，>0表示增加，<0表示减少；*P<0.05表示有统计学意义

3 讨论

多种呼吸系统疾病可伴随胸腔积液的产生。而近年来恶性肿瘤引发的胸腔积液发病率呈明显上升的趋势。因此，快速鉴别胸腔积液的性质对帮助MPE患者早发现、早治疗有重要意义[14-16]。

当前MPE鉴别诊断的生物标记物很多，例如ADA、C反应蛋白、肿瘤坏死因子-α一般于BPE中升高更为明显，且一般发生于结核引起的BPE当中[17]。miRNAs 和癌胚抗原水平检测可大大提高肺腺癌来源MPE 诊断的敏感度(达92%)和特异度(达92.5%)[18]。Hsp90β在MPE中表达明显高于BPE[13]而通常这些标记物都能达到相当高的特异度或者敏感度，并不同时拥有较高的特异度和敏感度。CEA和VEGF均拥有较高的特异度，但单独检测敏感度偏低[6]。因此如何提高敏感度是解决问题的关键所在。本研究发现相对于单独使用VEGF或CEA指标，两者联合诊断能将敏感度提高8%～17%(表1)。研究纳入的胸腔积液多为呼吸内科收治患者，故存在胸腔积液病因局限性，肿瘤标志物在胸腔积液的检测未广泛开展。患者胸腔积液和血清的VEGF数据以及胸腔积液的CEA数据，但缺少血清CEA数据，因此无法评估胸腔积液VEGF+血清CEA和血清VEGF+血清CEA的组合。从已有数据看，胸腔积液VEGF+胸腔积液CEA联合诊断对于单独指标的诊断能力提升没有达到显著的水平；相反的，血清VEGF+胸腔积液CEA相对于胸腔积液VEGF和血清VEGF都有显著提升(表3)。这提示我们或许在联合诊断MPE过程中，不同指标分别来自血清和胸腔积液可能效果要优于单纯来自血清或胸腔积液样本，这也为后续研究提供了一种新的思路，但还需要更多数据支持。进一步推广肿瘤标志物在未获得病理诊断的老弱患者的胸腔积液检测，有助于临床诊断胸腔积液病因。可进一步通过肿瘤标志物在MPE的诊断的文献分析，探讨肿瘤标志物的诊断价值。

图2 ROC曲线比较检验效能