联合检测血清肿瘤标志物与M2-PK在结直肠癌筛查的价值

陈金锦,蒋晓颖,吴秋花

陈金锦,蒋晓颖,吴秋花,湖州市第一人民医院检验科 浙江省湖州市 313000

0 引言

结直肠癌为胃肠道中常见恶性肿瘤,其致病原因多与生活方式、遗传、大肠腺瘤等因素有关,早期症状表现并不明显,随病情进展,贫血、体重减轻等症状逐渐显现,晚期无手术治疗机会,5年内生存率仅为5%左右,可严重威胁患者的生命健康[1,2].故提高结直肠癌的早期发现、诊断及治疗至关重要.内镜检查及病理检查为现阶段临床诊断结直肠癌的金标准,其诊断的敏感性高,但不适合临床大规模人群的筛查[3].血清肿瘤标志物检查为肿瘤疾病的筛查方式之一,其对结直肠癌的诊断价值虽已得到临床证实,但其敏感度及特异度一般,仍可存在误诊情况,拖延患者治疗,造成不良预后[4].而肿瘤M2型丙酮酸激酶(pyruvate kinase M2,M2-PK)为近年来发现与肿瘤标记物,其检测方法简单且敏感性高,现已广泛应用于胃癌、肺癌、胰腺癌等疾病的诊断中,且诊断敏感性较高[5,6].但目前临床关于血清肿瘤标志物与M2-PK在结直肠癌筛查的价值的研究较少.基于此,本研究探讨血清血清糖类抗原19-9(carbohydrate antigen 19-9,CA19-9)、癌胚抗原(carcinoembryonic antigen,CEA)联合M2-PK检测对结直肠癌的筛查价值,现报道如下.

1 材料和方法

1.1 材料 选取2018-01-01/2020-10-10本院就诊的80例结直肠癌患者为直肠癌组,同期本院就诊的结直肠良性疾病患者75例为良性疾病组,另选取同期健康体检者90例为健康对照组.纳入标准:(1)结直肠癌患者符合《中国结直肠癌诊疗规范》(2017年版)标准[7],且经病理学证实者;(2)良性疾病组经病理诊断为慢性肠炎、结肠息肉及肠易激综合征等者;(3)健康对照组无结直肠病理学改变和临床症状;(4)临床资料完整.排除标准:(1)合并心肝肾等实质器官严重功能障碍者;(2)其他恶性肿瘤者;(3)严重感染性疾病者.结肠癌组中,男:女比例为49:31,年龄54-72岁,平均为(68.5±4.7)岁,体质量指数(body mass index,BMI)(18-27) kg/m2,平均(22.62±2.28)kg/m2;良性疾病组中,男:女比例为47:28,年龄(54-72)岁,平均(68.1±4.5)岁,BMI:(17-27) kg/m2,平均(22.51±2.36)kg/m2;健康对照组中,男:女比例为53:37,年龄(53-78)岁,平均(67.2±4.6)岁,BMI:(18-28) kg/m2,平均(22.80±2.02)kg/m2.三组患者性别、年龄及BMI等差异无统计学意义,具有可比性.

1.2 方法 采集受试者晨空腹肘中静脉血3 mL,室温下静置20 min,离心处理,取出上清液,低温保存待测.CA19-9、CEA的测定采用雅培全自动化学发光免疫分析仪及配套试剂,每日质控均符合要求.血清M2-PK采用ELISA法检测(试剂盒供自苏州卡尔文公司),批内和批间变异系数(coefficient of variation,CV)均控制在10%以内.CA19-9水平参考范围为0-37 U/mL;CEA水平为0-5 ng/mL;M2-PK的水平为0-15 U/L.

统计学处理本研究采用SPSS 22.0进行分析.血清中CEA、CA19-9和TuM2-PK水平呈偏态分布,以中位数和四分位数间距[M(P25,P75)]表示,采用Kruskal-WallisH秩和检验;血清肿瘤标志物与M2-PK对结直肠癌的诊断性能采用受试者工作特征曲线(receiver operator characteristic curve,ROC)曲线评估,曲线下面积(area under curve,AUC)0.7-0.9时有一定准确性,＞0.9准确性较高.P＜0.05为差异有统计学意义.

2 结果

2.1 各组血清中CEA、CA19-9和TuM2-PK表达水平比较 单因素方差结果结果显示,三组血清中CEA、CA19-9和TuM2-PK差异具有统计学意义(P＜0.05);且结直肠癌组血清CEA、CA19-9和TuM2-PK表达水平均明显高于良性疾病组及对照组(P＜0.05),表1,图1.

图1 结肠癌组与良性疾病组、健康对照组的血清CEA、CA19-9和TuM2-PK比较.A:三组血清CEA水平比较;B:三组血清CA19-9水平比较;C:三组血清TuM2-PK水平比较.与良性疾病组比较,aP＜0.05;与健康对照组比较,bP＜0.05.CEA:癌胚抗原;CA19-9:糖类抗原CA19-9;TuM2-PK:丙酮酸激酶M2.

表1 各组血清中CEA、CA19-9和TuM2-PK表达水平比较［M(P25,P75)］

2.2 血清CEA、CA19-9和TuM2-PK对结直肠癌的诊断效能 ROC结果显示,血清CEA、CA19-9和TuM2-PK诊断结直肠癌的AUC分别为0.72、0.69、0.85,以ROC曲线靠左上方约登指数的最大切点作为最佳临界值(CEA为7.32 ng/mL,CA19-9为38.26 IU/mL,TuM2-PK为25.83 U/mL),该点预测敏感度TuM 2-PK最高,表2.

表2 血清CEA、CA19-9和TuM2-PK对结直肠癌的诊断效能

2.3 血清CA19-9、CEA和M2-PK联合诊断效率分析CEA+CA19-9+TuM2-PK三者联合检测方案的灵敏度高于其他组合,差异有统计学意义(P＜0.05).CEA+CA19-9+TuM2-PK联合检测方案和特异度和准确度与其他组合对比,差异无统计学意义,表3.

表3 血清CA19-9、CEA和M2-PK联合诊断效率分析

3 讨论

结直肠癌早期症状无特异性,随疾病进展,便血、腹泻、消瘦等临床症状逐渐显现,可严重影响患者的健康[8].既往研究中,肿瘤标志物检测对CRC的诊断已得到临床证实.CA19-9、CEA均为常见肿瘤标志物,其中CA19-9为低聚糖相关抗原,其在消化道肿瘤中的特异性较好,且表达水平与肿瘤组织的类型、肿瘤大小、浸润程度及转移等密切相关;而CEA为糖蛋白,主要存在于肿瘤细胞表面,可随肿瘤的发生而进入淋巴及血液循环系统中[9,10].已有研究指出,CEA在消化道肿瘤中表达显著升高,且与淋巴转移及肿瘤细胞的侵袭有关,可作为肿瘤患者预后预测的辅助指标[11].本研究中,血清CA19-9及CEA水平在CRC患者中显著升高,但检测CRC的灵敏度均较低,提示肿瘤标志物单项检测诊断价值不高.

丙酮酸激酶(pyruvate kinase,PK)是参与糖酵解的关键酶,M2-PK为其的亚型一种.临床资料显示,M2-PK含二聚体及四聚体两种形式,其中二聚体形式的活性低,主要参与碳水化合物的合成;而二聚体活性高,可参与糖无氧酵解能量代谢,因此在正常细胞中,M2-PK主要以二聚体形式,而在肿瘤细胞中以四聚体形式存在[12,13].且有研究指出,肿瘤细胞中TuM2-PK与磷酸烯醇式丙酮酸的亲和力显著低于四聚体PK,因此糖酵解过程受阻,致使中间产物大量堆积,进一步加快肿瘤细胞的增殖[14].本研究中,直肠癌组患者血清TuM2-PK水平显著高于良性组及健康对照组,该结果与杨刚[15]等研究的结果具有一致性.据文献报道,在代谢过程中削弱M2-PK的表现可有效调节癌细胞过度的有氧糖酵解,促使癌细胞的摄糖速率及乳酸的产量均降低,抑制癌细胞的增长速率[16].该结果提示,M2-PK在癌细胞的生长与代谢中具有重要作用,故对M2-PK进行调控,可进一步调节肿瘤细胞的代谢异常问题.另有研究者检测胃癌中M2-PK的浓度发现,癌组织中M2-PK浓度与患者的存活率呈显著负相关.近年来,有研究以M2-PK作为癌症检测的生物指标进行研究发现,息肉、腺瘤、癌变腺瘤及结直肠癌等中皆可检测到M2-PK,且其浓度可随恶性程度的升高而升高,因此诊断的敏感性较高,可作为非侵入性生物指标,对息肉、腺瘤、癌变腺瘤及结直肠癌等疾病的诊断具有一定的价值[17].另有研究者分析结直肠癌患者血浆中M2-PK浓度与预后的关系显示,M2-PK浓度与癌细胞恶性程度及远处转移均呈正相关[18].王俊伟等[19]研究人员亦指出,血浆中M2-PK浓度可作为结直肠癌患者的预后监测指标,其中血浆中M2-PK浓度高于20 U/mL,提示预后不良.以上结果均证实M2-PK不仅对结直肠癌患者具有较高的诊断价值,且可作为其预后的检测指标.本研究发现,ROC结果显示,血清TuM2-PK诊断结直肠癌的AUC为0.85,敏感度及特异度分别为73.75%、86.06%,高于CA19-9及CEA单项检测.提示血清TuM2-PK对结直肠癌的筛查价值较好.

肿瘤标志物单项检测的灵敏度较低,其造成的误诊率及漏诊率均较高,而联合检测可有效弥补这一缺陷.本研究中,CEA、CA19-9、TuM2-PK联合检测的敏感度均高于单项检测结果,且三项联合筛查结直肠癌的敏感度显著高于两两联合及单项检测,该结果与荆卫娟[20]的研究结果相符,具有一致性.提示联合诊断价值更高,对临床误诊率及漏诊率的降低具有重要作用.

4 结论

综上所述,血清肿瘤标志物联合M2-PK检测可有效提高结直肠癌诊断的灵敏度,对于结直肠癌的早期筛查具有重要作用.本研究不足之处为单中心研究且样本量较少,因此仍需进一步行多中心、大样本进行研究验证.

文章亮点

实验背景

随医疗技术的进步,结直肠癌患者的5年生存率虽有所提高.但仍有50%以上的患者因为病情进展而死亡,而早期筛查及诊断可提高结直肠癌患者的生存时间,改善其预后.肿瘤标志物异常在早期结直肠癌的检出中具有一定价值,受限于肿瘤标志物分泌部位的广泛性,单一指标检测价值不高.

实验动机

临床上肿瘤标志物对结直肠癌诊断的敏度及特异度价值不一,且单项肿瘤标志物的诊断价值较低,为进一步提高结直肠癌的早期筛查及诊断,探讨肿瘤标志物联合M2-PK对结直肠癌的早期筛查具有一定意义.

实验目标

分析结直肠癌患者的血清糖类抗原19-9(carbohydrate antigen 19-9,CA19-9)、癌胚抗原(carcinoembryonic antigen,CEA)及肿瘤M2型丙酮酸激酶(pyruvate kinase M2,M2-PK)水平及单项检测的灵敏度、特异度,在此基础上分析两两联合及三项联合的诊断价值,以期为结直肠癌的早期筛查及诊断提供更多数据支持.

实验方法

选取2018-01-01/2020-10-10本院就诊的80例结直肠癌患者为结直肠癌组,同期本院就诊的结直肠良性疾病患者75例为良性疾病组,另选取同期健康体检者90例为健康对照组.比较三组血清CA19-9、CEA及M2-PK水平差异,并分析血清CA19-9、CEA及M2-PK对结直肠癌的筛查价值.

实验结果

结直肠癌组血清CEA、CA19-9和TuM2-PK水平均明显高于良性疾病组及对照组(P＜0.05).且血清CEA、CA19-9和TuM2-PK诊断结直肠癌的AUC分别为0.72、0.69、0.85,但三者联合诊断的灵敏度为90%,均高于其他组合及单项检测.

实验结论

结直肠癌患者血清CEA、CA19-9和TuM2-PK水平均较高,三者联合检测的诊断价值更高,可为结直肠癌的早期预测及诊断提供参考.

展望前景

本研究中血清CEA、CA19-9、TuM2-PK联合检测虽可为结直肠癌的早期预测及诊断提供数据支持,但本研究为单中心研究且样本量较少,因此仍需进一步行多中心、大样本进行研究验证.