肺癌相关自身抗体P53、CAGE在实性肺结节良恶性筛查中的临床价值

张梦兰 王钰吉 马夕燕 曾大雄

肺癌的发病率和死亡率很高，早期筛查方法有胸部计算机断层扫描(CT)、血清肿瘤标志物等[1]。胸部CT对磨玻璃结节、混合密度结节有较高的准确性，但对实性结节，特别是2cm以下的准确性明显下降[2-3]。血清肿瘤标志物主要用于监控肿瘤复发，但敏感性不高，对早期筛查价值有限[4]。在肺癌早期，肿瘤相关抗原可被免疫系统识别，刺激机体产生抗体[5]。我国主流的肺癌抗体包括P53、SOX2、PGP9.5、GAGE7、GBU4-5、CAGE及MAGEA1七项，但既往研究结果缺乏较好的一致性[6-7]。此外，较少有研究探讨血清自身抗体对实性肺结节良恶性筛查的价值。如何选择更优化、更经济的检测组合需进一步探索。本文回顾性分析了P53及CAGE等肺癌相关抗体检测在肺结节，特别是实性肺结节中良恶性筛查的临床价值。

资料与方法

一、研究对象

收集2016年1月至2020年12月就诊于苏州大学附属第一医院被诊断为“孤立性肺结节”病例381例，按纳入、排除标准筛选后，排除35例，纳入346例患者，其中男性158(158/346, 45.66%)例，女性188(188/346, 54.34%)例，平均年龄(52.10±12.96)岁。其中病理结果明确为肺癌的患者有156例，包括7例肺鳞癌，145例肺腺癌，2例小细胞肺癌，2例其它类型的非小细胞肺癌(1例为肺淋巴上皮瘤样癌，1例为肺肉瘤样癌)，纳入肺癌组。190例非肺癌患者的病理结果包括慢性炎症、机化性肺炎、肺大疱、肺结核等(34例)。156例经多学科会诊后不考虑进一步检查或手术，并随访至少2年后无进展，纳入非肺癌组。本研究中肺癌的诊断标准依据为《2015版WHO肺部肿瘤组织学分类标准》。本研究经院医学伦理委员会批准[(2022)伦研批第369号]，患者对本次研究知悉，并均签署知情同意书。

纳入标准：1) 均行胸部CT检查及肺癌抗体检测；2) 均未接受相关抗肿瘤治疗，如化疗、放疗及免疫治疗，或口服靶向药物治疗等。

排除标准：1) 有严重的自身免疫病、长期使用免疫抑制者；2) 有其它部位明确的恶性肿瘤者；3) 经多学科会诊后考虑为肺部肿瘤，但未获得明确病理结果[8-9]。

二、标本的采集与检测

采集研究对象的空腹晨血2 mL，离心后使用ELISA试剂盒(试剂盒均购自杭州保罗有限公司)，严格参照说明书进行检测。七项自身抗体阳性参考值分别为：P53≥13.1 U·mL-1，PGP9.5≥11.1U·mL-1，SOX2≥10.3U·mL-1，GAGE7≥14.4U·mL-1，GBU4-5≥7 U·mL-1，MAGEA1≥11.9 U·mL-1，CAGE≥7.3U·mL-1记为阳性表达，反之为阴性表达。七项肺癌自身抗体中任意一项或多项检测结果为阳性，则将肺癌自身抗体检测结果判定为阳性。

三、胸部薄层CT检查方法

所有患者均行胸部薄层CT检测，取仰卧位，配合吸气、屏气及呼气，扫描范围：颈根部至肋膈角，扫描后记录肺结节的位置、大小、形态、密度、内部特征、邻近结构改变等，所有胸部CT图像均由2名放射科医师观察肺结节的各项指标，综合分析并作出诊断。

四、统计学方法

采用SPSS 23.0软件对研究数据进行统计学分析。计量资料通过K-S检验得出不呈正态分布，使用中位数(四分位数)[M(P25,P75)]表示，两组间比较选用Mann-Whitney U检验；计数资料以例数及阳性率表示，组间比较选用卡方检验或Fisher精确检验；检验标准P<0.05具有统计学意义。使用二分类Logistic回归计算联合检测指标预测值。每一项自身抗体单独检测结果、联合检测结果均采用受试者工作曲线(receiver operation characteristic, ROC曲线)及曲线下面积(area under curve, AUC)评价其诊断效能，并计算敏感度、特异度、准确率等。

结 果

一、肺癌相关自身抗体在肺癌组与非肺癌组中的血清表达水平

肺癌组患者的P53、PGP9.5、SOX2、GAGE7、GBU4-5、MAGEA1和CAGE七项自身抗体水平均高于非肺癌组，差异均有统计学意义(P<0.05)。肺癌组患者的七项自身抗体阳性检测率高于非肺癌组，差异具有统计学意义(P<0.05)(见表1)。

二、肺癌相关自身抗体单项和联合检测对肺癌患者诊断效能评估

对肺癌组和非肺癌组患者绘制ROC曲线，评估七项自身抗体单项和联合检测的诊断效能(见图1A)。结果显示：P53、PGP9.5、SOX2、GAGE7、GBU4-5、MAGEA1和CAGE 七项指标的单项AUC均大于0.50，其中P53的灵敏度最高，为82.7%，特异度为49.5%，ROC曲线下面积AUC为0.701，为曲线下面积最大者。CAGE的特异性为83.7%，为特异性最高的指标。P53的灵敏度显著高于其于6项指标，将其与特异性最高的3项指标，CAGE(83.7%)、MAGEA1(81.6%)、PGP9.5(81.1%)组合：P53联合PGP9.5的灵敏度为91.6%，特异性为40.1%，AUC为0.735；P53联合CAGE的灵敏度为90.9%，特异性为41.4%，AUC为0.730；P53联合MAGEA1的灵敏度为89.8%，特异性为40.4%，AUC为0.712。七项自身抗体联合检测的灵敏度为94.9%，特异度为61.6%，AUC为0.846(见表2)。

表1 肺癌相关自身抗体在不同肺结节组别中的表达水平比较

三、肺癌相关自身抗体单项在实性肺结节患者中的表达水平

在肺实性结节患者中，肺癌组患者的P53和PGP9.5的自身抗体水平均高于非肺癌组，差异均有统计学意义(P<0.05)。P53、PGP9.5、SOX2、GAGE7、GBU4-5和MAGEA1阳性检测率高于非肺癌组，差异具有统计学意义(P<0.05)(见表1)。

四、肺癌相关自身抗体单项对实性肺结节患者诊断效能评估

对肺实性结节患者中的肺癌组与非肺癌组患者绘制ROC曲线，分析七项自身抗体单项和联合检测对肺实性结节中肺癌患者的诊断效能，(见图1B)。结果显示，P53及MAGEA1的灵敏度为77.3%，为灵敏度最高的指标，P53的AUC为0.71，为曲线下面积最大者。将P53、MAGEA1与特异性最高的CAGE、GAGE7(93.0%、92.7%)联合：P53与GAGE7联合的灵敏度为81.4%，特异性为50.7%，AUC为0.651；P53与CAGE联合的灵敏度为84.6%，特异性为50.9%，AUC为0.706；MAGEA1与CAGE联合的灵敏度为84.6%，特异性为34.6%，AUC为0.617；MAGEA1与GAGE7联合的灵敏度为81.4%，特异性为34.5%，AUC为0.500。七项自身抗体联合检测的灵敏度为95.5%，特异度为69.8%，AUC为0.853(见表3)。

图1 肺癌相关自身抗体在肺结节、实性肺结节的良恶性鉴别中的诊断效能比较

表2 肺癌相关自身抗体在所有肺结节的良恶性鉴别中的诊断效能(n=346)

表3 肺癌相关自身抗体在实性肺结节的良恶性鉴别中的诊断效能(n=108)

讨 论

在肿瘤发生发展的早期，肿瘤细胞即会向机体分泌多种类和数量的异常蛋白和蛋白酶体，刺激机体产生更多的自身抗体，同时还不同程度地激活机体免疫系统产生自身反应性免疫应答，刺激B细胞分泌肿瘤相关抗原[10]。肿瘤相关自身抗体的血清半衰期较长，可在血液中稳定持续存在较长时间，并且自身抗体的分泌远早于临床症状的出现[11-15]。因此，及时检测这些蛋白或自身抗体将有助于早期肺癌的筛查。

在本研究中，七项肺癌相关自身抗体的血清表达水平及阳性检测率在肺癌组和非肺癌组中有统计学意义，能较好地区别肺部结节的良恶性，与Du Q.、贾金芳等人的研究结果基本一致[16-17]。准确率、阳性似然比和阴性似然比均反映诊断结果的可信度，属于同时反映灵敏度和特异性的指标，但由于本研究中存在没有意义的计算值，故采用灵敏度、特异性及ROC曲线下面积来表示诊断效能。在肺癌相关自身抗体单项检测中，P53灵敏度为82.7%，远高于其它自身抗体指标，但特异性最低(49.5%)，CAGE的特异性最高为83.7%，七项自身抗体联合的灵敏度为94.9%，特异性为61.6%，AUC高达0.846。而Ren等[18]的研究提示七项自身抗体联合检测的灵敏度为61%，特异性为90%，可能与纳入样本量及肿瘤、遗传、环境因素的异质性有关，也可能与研究对象的免疫状态相关。P53联合CAGE的灵敏度为90.9%，与P53联合PGP9.5、P53联合MAGEA1联合的灵敏度接近(91.6%、89.8%)，稍次于七项指标联合(94.9%)，AUC曲线下面积为0.730，具有较好的诊断价值。在此项研究中，P53联合CAGE具有较高的灵敏度，优于P53单项指标灵敏度，而CAGE单项指标具有最高的特异性，可作为早期肺癌筛查指标，说明或可P53、CAGE替代七项肺癌相关自身抗体检测，以显著节约经济成本，但仍需要进行更大样本的研究。研究证实P53与肺癌的发生密切相关[19]，在肺癌早期已经发生突变和异常表达[20]，其突变率可达50%以上[21-22]，突变后大量表达的突变型P53蛋白, 引起机体自身的免疫应答, 产生自身抗体。MAGEA1、CAGE为肿瘤-睾丸抗原，仅在睾丸及恶性肿瘤细胞中表达，不表达于正常组织[23]。PGP9.5是一种表达在神经组织中的泛素水解酶，肺癌早期阶段出现高表达，从而提示肺癌的发生发展[24]。

肺实性结节，特别是直径小于2cm的实性肺结节通常不具有明显的影像形态学特征，良恶性鉴别有较大难度。在肺癌患者中，肺实性结节与非实性结节的抗体表达水平、阳性表达率无明显差异。在108例肺实性结节患者中，肺癌组患者的P53和PGP9.5的自身抗体水平及各项抗体的阳性表达率均显著高于非肺癌组，P53及MAGEA1的灵敏度为77.3%，为最灵敏的指标，P53的AUC为0.71，为曲线下面积最大者。CAGE的特异性为93.0%，为特异性最高的指标。七项自身抗体联合检测的灵敏度为95.5%，特异度69.8%和AUC为0.853，对肺实性小结的良恶性鉴别具有一定的临床意义。P53联合CAGE的灵敏度与MAGEA1联合CAGE的灵敏度均为84.6%，仅次于七项指标联合(95.5%)，而P53的总体诊断效能优于MAGEA1，同上述早期肺结节的结论相似。研究发现，P53是目前与人类肿瘤最密切相关的基因，Mattioni等[25]的研究显示P53在非肺癌患者中呈阴性，Teng等[26]的项研究表明，在非肺癌患者中的非实性结节的P53阳性率低于肺癌患者。GAGE7在多种恶性肿瘤中均有表达，MAGEA1、CAGE在除睾丸以外的正常组织中不表达，但在肺癌中高度表达[27-28]。但本次研究中肺实性结节的样本数量较少，七项肺癌抗体与肺实性结节的良恶性筛查仍需大量样本和多中心研究进一步探索。

综上，本研究结果表明肺癌相关自身抗体中的P53及CAGE两项自身抗体指标检测在肺结节，特别是在实性肺结节的良恶性筛查中具有较高的灵敏度及特异性，可以作为早期肺癌筛查的有力补充工具之一。当然，其具体的临床价值还有待于更大规模和更多中心的进一步研究证实，以期为临床诊断提供更为全面的循证医学证据。