膀胱癌患者血清CK-19、CYFRA21-1的表达及其临床意义*
2021-12-21李绪鲲刘星唐义权
李绪鲲,刘星,唐义权
(西南医科大学附属中医医院泌尿科,四川泸州 646000)
膀胱癌(bladder cancer, BC)是泌尿系统常见的恶性肿瘤,全球每年新发约43 万例,其复发率及病死率较高[1]。目前BC 的治疗包括膀胱肿瘤电切及根治性手术治疗、放射治疗、化学治疗及卡介苗生物治疗等,但该疾病复发率高,易出现局部浸润及远处转移[2]。深入研究BC 发病的机制,寻找有意义的诊断、治疗及随访的肿瘤标志物具有重要临床意义。角蛋白-19(CK-19)基因位于17q21.2,该基因编码的蛋白质是角蛋白家族的一员。研究发现,卵巢癌、乳腺癌、结直肠癌等肿瘤中均存在CK19 的表达,能激活β-连环蛋白信号通路,促进肿瘤细胞发生上皮间质转化,导致肿瘤细胞异常增殖、侵袭和转移[3-4]。 细胞角蛋白片段19 抗原21-1(CYFRA21-1)是由细胞角蛋白的可溶性片段与细胞角蛋白片段19 的单克隆抗体结合形成,主要位于上皮型肿瘤细胞的细胞浆中。研究发现,食管鳞癌、支气管肺癌等恶性肿瘤中均存在CYFRA21-1 异常升高,与较高的肿瘤分期密切相关,是肿瘤早期诊断的重要标志物[5]。关于CK-19、CYFRA21-1 与BC的关系目前尚未探明,本研究拟通过检测BC 患者血清CK-19 及CYFRA21-1 水平,探讨其临床意义。
1 资料与方法
1.1 资料与方法
选取2020年1月—2021年6月西南医科大学附属中医医院诊治的83 例BC 患者作为BC 组。其中,男性50 例,女性33 例;年龄34~79 岁,平均(48.1±6.5)岁;病理分级:高分化23 例,中分化28 例,低分化32 例;肿瘤分期:Ⅰ、Ⅱ期49 例,Ⅲ、Ⅳ期34 例;肌层浸润38 例,非肌层浸润45 例;肿瘤直径≤3 cm 41 例,直径>3 cm 42 例;伴淋巴结转移36 例,无淋巴结转移47 例。纳入标准:①病理学检查明确诊断为BC;②初次诊断;③未合并其他肿瘤;④未接受手术、放射治疗、化学治疗及生物治疗等。排除标准:①合并泌尿系统感染、结石等泌尿系统疾病;②伴严重心肺等脏器功能不全;③合并自身免疫系统疾病;④合并精神神经功能障碍。选取同期本院诊治的60 例泌尿系统良性疾病患者作为良性疾病组。其中,男性39 例,女性21 例;年龄32~80 岁,平均(46.5±6.7)岁;疾病类型:尿路感染31 例,尿路结石17 例,肾血管平滑肌脂肪瘤12 例。选取同期在本院体检的60 例健康群众作为对照组。其中,男性36 例,女性24 例;年龄33~77 岁,平均(45.9±7.1)岁。各组性别、年龄比较,差异无统计学意义(P>0.05)。本研究经医院医学伦理委员会审核批准,患者及家属均签署知情同意书。
1.2 方法
采用ELISA 检测血清CK-19 水平。取清晨空腹静脉血约4 ml,EDTA 抗凝,静置2 h 后,以2 500 r/min离心10 min,分离上层血清,置入-80℃冰箱冷冻保存。实验步骤严格按照试剂盒说明书进行,CK-19 ELISA 试剂盒购自上海江莱公司。设置标准品孔和样本孔,标准品孔加入不同浓度的标准品,样本孔加入样本,空白孔不加,向标准品孔及样本孔加入辣根过氧化物酶标记的CK-19 抗体,室温下孵育1 h,洗涤液洗涤5 次,加入底物液后室温避光孵育15 min,加入终止液后450 nm 波长处测各孔的OD 值。绘制标准曲线,根据样本OD值计算对应的浓度值。应用化学免疫发光法检测血清CYFRA21-1 水平。全自动化学发光免疫分析仪及相应试剂盒购自美国雅培公司。
1.3 统计学方法
数据分析采用SPSS 20.0 统计软件。计量资料以均数±标准差(±s)表示,多组间比较用单因素方差分析,进一步的两两比较用t检验;计数资料以率(%)表示,比较用χ2检验;相关性分析采用Pearson法;绘制受试者工作特征(ROC)曲线预测各指标对BC 的诊断价值。P<0.05 为差异有统计学意义。
2 结果
2.1 各组CK-19、CYFRA21-1水平比较
各组CK-19、CYFRA21-1 水平比较,差异有统计学意义(P<0.05),BC 组高于良性疾病组和对照组,良性疾病组高于对照组。见表1。
表1 各组CK-19、CYFRA21-1水平比较 (±s)
注:①与良性疾病组比较,P <0.05;②与对照组比较,P <0.05。
组别BC组良性疾病组对照组F 值P 值CYFRA21-1/(μg/L)29.46±2.71①②9.22±1.96②2.76±0.45 3365.030 0.000 n 83 60 60 CK-19/(ng/ml)16.43±3.32①②5.28±0.76②2.74±0.37 820.513 0.000
2.2 不同临床特征BC 患者CK-19、CYFRA21-1水平比较
不同肿瘤分期BC 患者CK-19、CYFRA21-1 水平比较,差异有统计学意义(P<0.05),肿瘤分期Ⅲ、Ⅳ期高于肿瘤分期I、Ⅱ期。不同性别、年龄、肿瘤直径、浸润深度和有无淋巴结转移BC 患者CK-19、CYFRA21-1 水平比较,差异无统计学意义(P>0.05)。见表2。
表2 不同临床特征BC患者CK-19、CYFRA21-1水平比较 (±s)
表2 不同临床特征BC患者CK-19、CYFRA21-1水平比较 (±s)
临床特征年龄<60岁≥60岁性别n CK-19/(ng/ml)t 值P 值CYFRA21-1/(μg/L)t 值P 值39 44 15.78±3.91 17.06±3.52 1.570 0.120 28.93±2.98 29.93±3.01 1.518 0.133男女50 33 17.01±3.55 15.62±3.96 1.667 0.099 29.00±2.56 30.15±3.15 1.826 0.072肿瘤分期Ⅰ、Ⅱ期Ⅲ、Ⅳ期病理分级高、中分化低分化肿瘤直径≤3 cm>3 cm浸润深度肌层浸润非肌层浸润淋巴结转移49 34 13.02±3.18 21.42±4.29 10.246 0.000 25.44±2.23 35.25±3.46 16.624 0.000 51 32 15.97±3.60 17.24±3.88 1.518 0.133 29.22±2.50 29.84±2.86 1.040 0.301 41 42 15.76±3.41 17.14±3.62 1.187 0.078 29.11±2.54 29.80±2.81 1.173 0.244 38 45 17.08±3.66 15.93±3.81 1.395 0.167 30.05±2.99 28.96±2.62 1.770 0.080有无36 47 17.13±3.25 15.94±4.04 1.445 0.152 29.85±3.02 29.16±2.58 1.121 0.266
2.3 BC患者CK-19与CYFRA21-1水平的相关性
Pearson 相关性分析显示,BC 患者CK-19 与CYFRA21-1 水平呈正相关(r=0.578,P=0.000)。见图1。
图1 BC患者CK-19与CYFRA21-1的相关性散点图
2.4 血清CK-19、CYFRA21-1单独及联合检测对BC的诊断价值
以约登指数最大值作为截断值。CK-19、CYFRA21-1 单独及联合检测对BC 诊断的曲线下面积(AUC)分别为0.841、0.846 和0.923,联合检测的诊断价值大于CK-19 或CYFRA21-1 单独检测(Z=2.445 和2.168,P=0.001 和0.005)。此外,联合检测具有较高的敏感性和特异性,分别为0.817 和0.923。见图2和表3。
图2 ROC曲线
表3 CK-19、CYFRA21-1及联合检测对BC的诊断价值参数
3 讨论
BC 是常见的泌尿系统恶性肿瘤,特别是肌层浸润性BC 易出现淋巴结转移及盆腔转移,患者预后不佳。近年来虽然BC 的手术、放疗、化疗及综合治疗一定程度上改善了患者的长期生存时间,但部分患者发现时已出现肌层浸润或转移[6]。因此,BC 的早期诊断及治疗对改善患者预后至关重要。目前BC 尚无理想的早期诊断指标。膀胱镜检查加病理活检是BC 诊断的金标准,但具有一定的侵入性。尿脱落细胞学检查具有良好的特异性,但敏感性较低[7]。因此,深入研究BC 的发生机制,寻找有价值的血清肿瘤标志物,对诊断、治疗及随访具有重要意义。
CK-19 是一种存在于上皮细胞胞浆中的低分子蛋白,参与构成细胞骨架的中间丝状物,能够维持上皮细胞之间的完整性及组织的稳定性。有研究发现,CK-19 在卵巢癌、胰腺癌等均表达升高[8]。本研究中,BC 组患者血清中CK-19 水平明显高于良性疾病组及对照组,表明BC 血清中CK-19 水平上调。其原因可能是:肿瘤发生时,细胞内上皮间质转化的关键转录因子如Twist 相关蛋白1、Snail1 等能够直接促进CK-19 的表达,引起细胞骨架结构的重塑,促进肿瘤细胞的侵袭及迁移能力[9]。本研究亦表明,肿瘤分期Ⅲ、Ⅳ期患者血清CK-19 表达较高,表明CK-19 作为一种干细胞标志分子,其表达上调促进BC 的恶性进展。有学者发现,CK-19 阳性的肿瘤细胞亚群具有肿瘤干细胞的特性,肿瘤细胞具有较强的组织可塑性,迁移和侵袭能力增加,肿瘤分期较高[10]。此外,肿瘤中CK-19 活性异常增加,能够异常激活Wnt/β-连环蛋白信号通路,促进肿瘤细胞的过度增殖及转移[4]。因此,BC 中CK-19 的表达升高可能参与肿瘤进展。
CYFRA21-1 是一种酸性蛋白质,分布于单层或复层上皮性肿瘤细胞胞浆中,由细胞角蛋白-19 的2个单克隆抗体构成,参与构成上皮细胞中间丝,作为支架能够维持上皮细胞之间的完整性及组织的稳定性。研究发现,CYFRA21-1 在支气管肺癌、乳腺癌等肿瘤中均表达升高[11]。MATUSZCZAK 等[12]发现,BC 患者尿液中CYFRA21-1 表达水平升高,且其表达水平升高与患者的不良预后有关。因此,CYFRA21-1 可能是一种新的BC 标志物。本研究中,BC 组患者血清中CYFRA21-1 水平高于良性疾病组及对照组,表明BC 血清中CYFRA21-1 水平上调。其原因为:正常情况下组织中CYFRA21-1 处于低表达或无表达的状态,当肿瘤细胞发生恶性转化时,细胞角蛋白含量增加,肿瘤细胞大量破坏,导致细胞角蛋白的可溶性片段CYFRA21-1 释放入血,引起血清水平升高。本研究亦表明,肿瘤分期Ⅲ、Ⅳ期患者血清CYFRA21-1 表达明显较高, 表明CYFRA21-1 作为一种干细胞标志分子,其表达上调促进BC 的恶性进展。有学者发现,CYFRA21-1 能够促进粒细胞-巨噬细胞集落刺激因子的表达[13],并促进单核巨噬细胞浸润肿瘤组织中,抑制肿瘤微环境中肿瘤杀伤性T 淋巴细胞的正常功能,导致肿瘤细胞过度增殖,迁移和侵袭能力增加,肿瘤分期升高[14]。本研究进一步发现BC 患者血清中CK-19 与CYFRA21-1 水平呈正相关。提示两者可能共同参与BC 的疾病进展过程,可能是CK-19 和CYFRA21-1表达均参与抑制BC 肿瘤微环境中免疫细胞的肿瘤杀伤功能,促进BC 的恶性进展[11,14]。因此,两者可能均是影响BC 发生、发展的分子标志。本研究发现联合检测的诊断价值大于单独检测,并且联合检测具有较高的敏感性和特异性,提示联合检测可作为BC诊断的重要参考指标。
综上所述,血清CK-19、CYFRA21-1 表达上调,CK-19 与CYFRA21-1 呈明显正相关,并且两者均与肿瘤分期有关,参与了BC 的发生、发展。联合检测血清CK-19、CYFRA21-1 水平对BC 具有较高的诊断价值,有望成为新的BC 诊断标志物。但两者具体作用机制及相互作用有待深入研究。