血清钙离子、碱性磷酸酶及肿瘤标志物在肺癌骨转移预测分析

张莹 张竞文 杨杨

肺癌是全球范围内发病率最高、致死率最高的恶性肿瘤，并发骨转移可导致肺癌患者骨骼结构病变和骨代谢异常，极易导致疼痛、骨折、脊椎压迫，不仅给肺癌患者生活质量带来影响，也是肺癌患者致死的重要原因[1]。骨转移一般发生在肺癌中晚期，但临床症状表现并不明显，常规全身影像学显影的检出率相对较低，如X线、CT、MRI等的诊断敏感性均较低，且CT、MRI、PET-CT还具有全身显影检测成本较高等缺点[2-3]。当骨骼结构病变和骨代谢异常等临床症状表现明显时，肺癌患者大都已经处于骨转移晚期，因此对肺癌骨转移进行早期诊断，在提升患者生活质量和降低死亡率等方面具有重要作用。研究证实，血清Ca2+、碱性磷酸酶(ALP)、甲胎蛋白(AFP)、癌胚抗原(CEA)、细胞角蛋白19片段(CYFRA21-1)、糖基抗原125(CA125)、糖基抗原15-3(CA15-3)、糖基抗原19-19(CA19-9)等指标与肺癌骨转移密切相关[4-5]，但全面评估这些指标在肺癌骨转移预测中的价值仍未见报道。鉴于此，本研究以本院近期收治的中晚期肺癌病例为研究对象，观察血清Ca2+、ALP及肿瘤标志物(常规6项：AFP、CEA、CYFRA21-1、CA125、CA15-3、CA19-9)水平对肺癌骨转移的预测价值。

资料与方法

一、一般资料

选取中晚期肺癌病例(本院2016年1月至2018年12月收治)作为研究对象。病例符合国际肺癌研究协会(IASLC)肺癌TMN分期[6]和《2010中国肺癌临床指南》肺癌诊断标准[7]，均单纯行NP或GP或TP或DP的第三代含铂药物化疗方案治疗，以21d为一个治疗周期持续治疗。排除已有癌细胞骨转移病例，排除糖尿病、骨质疏松症、风湿性关节病、甲状腺疾病、甲状旁腺疾病等影响骨代谢的内分泌疾病病例，排除入组前3月内曾服用钙剂、激素、双磷酸盐等药物病例，排除妊娠或哺乳期病例，排除病死病例。共236例病例纳入研究，性别分布：男性/女性=124例/112例；年龄分布(岁)：51.8±2.4(范围分布：34～76)。

二、研究方法

所有中晚期肺癌病例均采集空腹不抗凝静脉血5mL，采用德国全自动化学发光免疫分析仪及配套试剂行血清Ca2+、ALP及AFP、CEA、CYFRA21-1、CA125、CA15-3、CA19-9等指标检测。各血清指标检测操作严格按照试剂盒说明书进行。以各血清指标正常值为参考标准，不属于参考值均预测为骨转移阳性。各指标正常参考值范围：Ca2+正常参考值：2.2～2.63mmol/L；ALP正常参考值：42～240U/L；AFP正常参考值：0～20ng/mL；CEA正常参考值：0～5ng/mL；CYFRA21-1正常参考值：0～3.3 ng/mL；CA125正常参考值：0 ～35U/mL；CA15-3正常参考值：0～25U/mL；CA19-9正常参考值：0～27U/mL。

三、观察内容

统计所有病例1年时病理检查肺癌细胞骨转移情况，分析非骨转移与骨转移病例，不同骨转移soloway程度分级病例的血清Ca2+、ALP及常规6项肿瘤标志物水平差异，并分析骨转移soloway程度与血清Ca2+、ALP及常规6项肿瘤标志物水平表达之间的相关性。肺癌细胞骨转移判定标准：全身骨显像扫描检查显示存在病灶转移，并经CT或MRI证实为溶骨性骨转移或混合性骨转移。骨转移soloway程度分级(三级)：M1级：骨显像轻度异常(骨转移病灶小于6个)；M2级：骨显像明显异常(骨转移病灶在6～20个之间)；M3级骨显像极度异常(骨转移病灶大于20个)。

四、统计学方法

结 果

一、236例病例的骨转移情况分析及预测结果分析

236例肺癌中晚期病例中，158例(66.95%)未发生骨转移，78例(33.05%)发生骨转移。参照骨转移soloway程度分级，78例发生骨转移中，M1级共39例(16.53%)、M2级共21例(8.90%)、M3级18例(7.62%)(见图1)。

图1 236例病例的骨转移情况统计图

二、非骨转移与骨转移病例的Ca2+、ALP及常规6项肿瘤标志物水平分析

数据：非骨转移病例的Ca2+、ALP及6项肿瘤标志物(AFP、CEA、CYFRA21-1、CA125、CA15-3、CA19-9)均低于骨转移病例，差异具有显著性(P<0.05)(见表1)。

表1 非骨转移与骨转移病例的Ca2+、ALP及常规6项肿瘤标志物水平分析表

三、不同骨转移soloway程度分级病例的血清Ca2+、ALP及常规6项肿瘤标志物水平分析

数据：随着骨转移soloway程度分级提升(M1级、M2级、M3级)，Ca2+、ALP及6项肿瘤标志物(AFP、CEA、CYFRA21-1、CA125、CA15-3、CA19-9)均提升，差异具有显著性(P<0.05)；M2级、M3级病例的Ca2+、ALP及6项肿瘤标志物(AFP、CEA、CYFRA21-1、CA125、CA15-3、CA19-9)高于M1级病例，M2级病例的Ca2+、ALP及6项肿瘤标志物(AFP、CEA、CYFRA21-1、CA125、CA15-3、CA19-9)高于M1级病例，差异具有显著性(P<0.05)(见表2)。

表2 不同骨转移soloway程度分级病例的血清Ca2+、ALP及常规6项肿瘤标志物水平表

四、血清Ca2++、ALP及常规6项肿瘤标志物在骨转移预测中的效能分析

以各血清指标正常值为参考标准进行骨转移预测，Ca2+预测86例发生骨转移，ALP预测88例发生骨转移，AFP预测90例发生骨转移，CEA预测91例发生骨转移，CYFRA21-1预测84例发生骨转移，CA125预测92例发生骨转移，CA15-3预测103例发生骨转移，CA19-9预测99例发生骨转移，8项指标联合预测76例发生骨转移。与病理检查骨转移情况为金标准，采用SPSS软件血清Ca2+、ALP及常规6项肿瘤标志物在骨转移预测中的ROC曲线显示(图2、表3)：Ca2+、ALP、6项肿瘤标志物(AFP、CEA、CYFRA21-1、CA125、CA15-3、CA19-9)的ROC曲线均位于参考线之上，CYFRA21-1是各单项指标中预测敏感性(86.15%)、预测特异性(88.91%)、预测准确率(88.12%)最高的，且8项指标联合的预测敏感性(90.17%)、预测特异性(92.18%)、预测准确率(94.18%)均高于各单项指标的预测敏感性(73.15%～86.15%)、预测特异性(73.86%～88.91%)、预测准确率(73.14%～88.12%)(P<0.05)(见表3，图2)。

图2 血清Ca2+、ALP及常规6项肿瘤标志物在骨转移预测的ROC曲线

表3 血清Ca2+、ALP及常规6项肿瘤标志物的骨转移预测ROC曲线数据统计表

讨 论

肺癌是全球范围恶性肿瘤相关死亡的首要原因，全球每年约180万人被诊断为肺癌，其中150万人被确诊时已经为中晚期肺癌，中晚期肺癌的3年生存率不到20%[8]。当肺癌恶性肿瘤细胞通过血液或淋巴途径侵袭到骨骼时，就会发生骨转移。尤其是非小细胞肺癌的最常见转移部位是骨骼，约30%的中晚期非小细胞肺癌患者可发生骨转移[9]。

本研究236例肺癌中晚期病例中，158例(66.95%)未发生骨转移，78例(33.05%)发生骨转移，与上述中晚期肺癌患者骨转移的发生率相吻合。癌细胞之所以对骨骼有较高亲和力，其原因在于：骨髓有大量血流量，而肺癌肿瘤细胞的高表达粘附分子极易粘附于骨髓间质细胞上生长，从而导致骨转移[10]。肺癌骨转移可导致严重的骨痛，对肺癌患者运动功能也会产生影响，也可导致病理性骨折的重要原因。在国外一项前瞻性研究中显示，骨转移中晚期肺癌患者3年存活率不到10%，远低于未骨转移中晚期肺癌患者的20%[11]，可见骨转移不仅可影响肺癌患者生活质量，也可导致肺癌患者生存率降低。

目前，骨X线全身显像、骨MRI全身显像、骨CT全身显像等是骨转移临床诊断和临床评估的常见方法，但这些影像学方法均有其应用局限性。如骨X线全身显像的灵敏度较低，通常只有在骨含量丢失50%以上时骨转移才会显示出来[12]。而对于骨MRI全身显像、骨CT全身显像而言，虽然具有较高的显像效果，骨转移评估敏感度也较高，但全身骨显像成本较高，且只有在骨转移明显时才行影像学检查，这可能错过肺癌骨转移最佳治疗时机[13]。因此找寻实用性较高的早期肺癌骨转移预测方法具有重要的意义。血清指标可能是一种较为实用的早期肺癌骨转移预测方法。肺癌骨转移导致的骨损伤是溶骨性损伤，即当肺癌骨转移时，可导致骨代谢失衡，导致骨中钙离子异常[14]。ALP主要由成骨细胞分泌产生，也可由肾脏、肠胃道等器官分泌产生，ALP已经被作为癌症患者骨转移检测的重要指标[15]。资料显示：肺癌骨转移与骨代谢紊乱密切相关，Ca2+及ALP在发生骨转移肺癌患者血清中呈高表达水平，且骨转移程度越高，Ca2+及ALP越呈高表达[16]，这与本研究结果一致，提示血清Ca2+、ALP与肺癌骨转移具有密切的相关性，可能在肺癌骨转移预测中具有重要价值。本研究分析血清Ca2+、ALP在预测肺癌骨转移效能显示：Ca2+及ALP在肺癌骨转移中的预测敏感性、预测特异性、预测准确率均达到70%以上，尤其是Ca2+的预测敏感性、预测特异性、预测准确率达到80%以上，提示血清Ca2+，ALP均在肺癌骨转移预测中具有重要的价值。

肿瘤标志物多由肿瘤细胞产生并分泌到体液和组织中，可反映恶性肿瘤的发生发展过程，不仅是有效的、实用的肺癌诊断辅助指标，而且在肺癌骨转移预测中也具有重要意义。AFP作为人体胎儿期就可出现的特殊蛋白质，可由胎儿肝细胞合成，但出生后到成人期肝细胞会逐渐失去这种合成能力，健康成年人血清中AFP含量极低，不超过105U/L，然而80%以上的肺癌患者血清中AFP呈现高表达，尤其是骨转移肺癌患者血清中AFP表达水平更高，可高达200U/L以上[17]。CEA作为触发机体免疫应答的糖蛋白，在多种肿瘤侵袭转移中呈高表达，尤其是多病灶性肺癌骨转移患者的CEA水平可异常高表[18]。CYFRA21-1是来源于上皮肿瘤组织细胞蛋白的片段，可在骨转移肺鳞状细胞癌血清中呈高表达[19]。CA125是肿瘤细胞单克隆抗体125合成的一种癌症相关糖蛋白，常见于卵巢上皮性肿瘤，但也可在肺癌、肝癌等多种肿瘤细胞转移侵袭过程中有所表达[20]。CA15-3是一种糖类特异性抗原，在肺癌临床预后预测和骨转移诊断中具有重要的价值，60%以上的复发或骨转移肺癌患者的CA15-3表达水平明显升高，有报道认为当CA15-3表达水平高于70U/L时，肺癌患者有很高的骨转移性病变风险[21]。CA19-9常见于有腹膜种植倾向恶性肿瘤侵袭转移过程中，如肺癌、胃癌等，其可随着恶性肿瘤细胞侵袭转移释放到血液及组织中，是临床已经证实的肺癌转移预测的辅助指标之一[22]。从上述分析结果来看，AFP、CEA、CYFRA21-1、CA125、CA15-3、CA19-9是目前临床常规6项肿瘤标志物，且这些标志物与肺癌骨转移有着密切的关系，本研究也证实了这个结果，即非骨转移病例的AFP、CEA、CYFRA21-1、CA125、CA15-3、CA19-9均低于骨转移病例(P<0.05)。同时，随着骨转移soloway程度分级提升(M1级、M2级、M3级)，肺癌骨转移患者的AFP、CEA、CYFRA21-1、CA125、CA15-3、CA19-9均提升(P<0.05)，提示肺癌患者骨转移程度越高，AFP、CEA、CYFRA21-1、CA125、CA15-3、CA19-9越呈高表达，可见这6项肿瘤标志物也可能在肺癌骨转移预测中具有重要价值。本研究分析这6项肿瘤标志物预测肺癌骨转移效能分析显示，这6项肿瘤标志物在肺癌骨转移中的预测敏感性、预测特异性、预测准确率均达到70%以上，尤其是CYFRA21-1的预测敏感性、预测特异性、预测准确率达到80%以上。但是综合Ca2+、ALP及6项肿瘤标志物的预测效能来看，部分指标的预测效能较低(均不到80%)，但8项指标联合的预测敏感性(90.17%)、预测特异性(92.18%)、预测准确率(94.18%)均高于各单项指标的预测敏感性(73.15%～86.15%)、预测特异性(73.86%～88.91%)、预测准确率(73.14%～88.12%)(P<0.05)，提示，8项指标联合应用在肺癌骨转移预测中具有较高的价值。

综上所述，本研究显示，血清Ca2+、ALP及常规6项肿瘤标志物均在肺癌骨转移预测中具有重要的价值，且8项指标联合应用可进一步提升预测敏感性、预测特异性和预测准确性。这不仅可为肺癌骨转移临床预测提供有益参考，同时血清Ca2+、ALP及常规6项肿瘤标志物作为与肺癌骨转移密切相关的指标，临床肺癌治疗中以此为治疗靶向可能也会起到降低骨转移发生率的效果，但这仍需后续研究证实。