CST4在胃癌人群检测中的临床意义

赵安娜 吴爽 张海平 王盼 王中军 曹永献 潘华政★

胃癌（gastric carcinoma，GC）是临床常见的消化系统恶性肿瘤。GC 病情进展缓慢且发病隐匿，多数患者在临床确诊时已属于中晚期，患者的生存率明显下降［1］。因此，早期诊断GC 对患者的临床治疗具有重要意义。胃镜检查和病理活检是临床诊断GC 最准确的方法。［2］但上述检查均为侵入性诊断方法，患者耐受性较差，不适应于早期GC 筛查。而血清学标志物检测作为新型、无创的检测手段，对GC 早期诊断、治疗具有重要的临床应用价值。癌胚抗原（carcinoembryonic antigen，CEA）、糖类抗原19-9（Carbohydrate antigen，CA19-9）、糖类抗 原242（Carbohydrate antigen，CA242）、糖类抗原125（Carbohydrate antigen，CA125）、糖类抗原72-4（Carbohydrate antigen，CA72-4），目前已用于GC 的诊断，但单一标志物检测的灵敏度和特异度不理想［3-5］。因此，寻找一种敏感度高、特异度强的肿瘤标志物尤为重要。半胱氨酸蛋白酶抑制剂（cysteine protease inhibitor，CSTs）长期以来一直被认为可以平衡组织蛋白酶的酶活性以防止细胞基质水解［6］；近年来有研究［7］发现它们在癌组织中高表达，在癌症生长、血管生成、浸润、转移等方面发挥重要作用，该研究还初步验证了人半胱氨酸蛋白酶抑制S（cysteine protease inhibitor S，CST4）在胃肠道癌组织和细胞系中有较高敏感性。但CST4与GC 关系目前尚不十分明确。本文主要研究CST4 在GC 中的诊断价值，旨在为临床提高GC早期诊断率提供一定的理论依据。现报道如下。

1 资料与方法

1.1 一般资料

选取2019 年1 月至2019 年12 月于青岛附属医院初次就诊且未进行手术以及未进行过治疗的104 例GC 患者作为胃癌组。纳入标准：①经胃镜检查和病理检查确诊为GC 患者；②所有患者均为原发性GC；③性别、年龄不限，临床资料完整者；④患者及家属签署书面知情同意书。排除标准：①其他肿瘤、其他组织器官的良性疾病样本；②干扰样本（如RF 阳性、ANA 阳性、高脂、溶血、黄疸的样本）；③合并严重的血液免疫系统、心血管系统、内分泌系统或肝肾凝血功能异常等合并感染者；④精神类疾病和依从性差的患者。选取胃息肉、胃炎患者44 例作为胃良性病变组，以及健康查体者56名作为对照组。研究经伦理委员会批准。见表1。

1.2 方法

抽取受试者5 mL 静脉血，室温下放置约45 min，3 000 r/min 离心10 min，半径为15 cm。取1.5 mL 上清液转至EP（eppendorf）管中，于-80℃冰箱中保存。血清CST4 检测根据人半胱氨酸蛋白酶抑制剂S（CST4）检测试剂盒（上海良润生物医药科技有限及公司，规格：96 人份/盒，批号：C20201201）说明书进行操作，采用酶联免疫双抗体夹心法进行定量检测并报告结果，同时观察比较各组研究对象血清CST4 的检测水平及其与胃癌临床病理参数（性别、年龄、肿瘤分化程度、TNM分期）和相关肿瘤标志物（CEA、CA19-9、CA242、CA125、CA72-4）的关系。

1.3 统计学处理

所有数据均采用SSPS 22.0 软件包进行统计分析；若符合正态分布，计量资料以（）表示，组间比较采用独立样本t检验或单因素方差分析；若不符合正态分布，则以M（P25，P75）表示，采用秩和检验。计数资料以n（%）表示，采用卡方检验；采用受试者工作特征（ROC）曲线分析血清CST4对胃癌的诊断效能；P＜0.05 为差异有统计学意义。

2 结果

2.1 实验组与对照组患者血清CST4 水平比较

胃癌组血清CST4 浓度中位数明显高于胃良性病变组和对照组，且胃良性病变组高于对照组，三组比较，差异有统计学意义（P＜0.05）。见表1。

表1 三组患者一般资料表［M（P25，P75），n（%）］Table 1 Table of general information of the three groups of patients［M（P25，P75），n（%）］

2.2 血清CST4 水平与胃癌临床病理参数的关系

胃癌组中CST4的检测水平，男性与女性比较，差异无统计学意义（P＞0.05）；年龄＜61 岁与≥61 岁的患者比较，差异有统计学意义（P＜0.05）；肿瘤分化程度低与肿瘤分化程度中/高的患者比较，差异有统计学意义（P＜0.05）；TNM 分期为Ⅰ/Ⅱ与TNM 分期为Ⅲ/Ⅳ的患者比较，差异有统计学意义（P＜0.05）。见表2。

表2 CST4 的浓度与临床病理参数的关系［M（P25，P75）］Table 2 Relationship between the concentration of CST4 and clinicopathological parameters［M（P25，P75）］

2.3 胃癌组血清CST4、CA72-4、CA19-9、CA125、CA242、CEA 的检测水平

CST4 的阳性检测率明显高于CEA、CA19-9、CA242、CA125、CA72-4 单项检测和联合检测，CST4 与上述相关肿瘤标志物联合检测阳性率最高，差异有统计学意义（P＜0.05），见表3。CST4 分别与CEA、CA19-9、CA242、CA125、CA72-4 比较，差异有统计学意义（P＜0.05），见表4。CST4、CA125+CA19-9+CA242+CA72-4+CEA、CST4+CA125+CA19-9+CA242+CA72-4+CEA 三组比较，差异有统计学意义（P＜0.05）。见表5。

表3 胃癌组血清CST4、CA125、CA19-9、CEA、CA242、CA72-4 的阳性检出率Table 4 Positive detection rates of serum CST4，CA125，CA19-9，CEA，CA242 and CA72-4 in the gastric cancer group

表4 CST4 与CA125、CA19-9、CEA、CA242、CA72-4 比较Table 4 Comparison of CST4 with CA125，CA19-9，CEA，CA242，and CA72-4，respectively

表5 CST4、CA125+CA19-9+CA242+CA72-4+CEA、CST4+CA125+CA19-9+CA242+CA72-4+CEA 三组比较Table 5 Comparison of three groups of CST4，CA125+CA19-9+CA242+CA72-4+CEA，CST4+CA125+CA19-9+CA242+CA72-4+CEA

2.4 血清CST4 诊断胃癌的曲线下面积（AUC）

CST4 诊断胃癌最优的阈值浓度为104.02 U/mL，对应的灵敏度和特异度分别为0.529 和0.733，见图1。CST4 诊断胃癌效能。见表6。

图1 CST4 诊断胃癌的ROC 曲线Figure 1 ROC curve of CST4 for the diagnosis of gastric cancer

表6 CST4 诊断胃癌的效能Table 6 Efficacy of CST4 in diagnosing gastric cancer

3 讨论

目前对于GC 的发生、发展机制至今尚不完全清楚，因此无法从肿瘤发生机制上进行干预，但GC预后不良的关键在于肿瘤的侵袭转移［8］。肿瘤细胞的浸润和转移必须通过细胞外基质［9］。细胞外基质的降解主要依靠蛋白水解酶［10］。而CSTs 具有抑制细胞内和细胞外的蛋白酶的功能，而且在肿瘤的生长、血管生成、侵袭和转移中起重要作用［11］。

CSTs 是一个多基因家族，已鉴定出七个基因［12］。CSTs 经常在各种恶性肿瘤中过度表达，并导致癌症的生长和进展［13］。特别是，2 型半胱氨酸（包括CST1、CST2、CST3、CST4 和CST5）参与多种恶性肿瘤的转移［14］。CST1 的过度表达促进了乳腺癌细胞的迁移和入侵［15］。CST1 和CST2 的高表达可以促进体内骨转移［16］。CST3 与结肠癌患者的死亡率高度相关［17］。CST5 具有肿瘤抑制活性［18］。CST4 是家族成员之一。CST4 位于细胞质中，分子量低（约15 kD），可分泌到血液中，具有优秀肿瘤标志物的特征［19-20］。它通过与半胱氨酸蛋白酶特异性结合来调节半胱氨酸蛋白酶活性，从而防止细胞外基质水解［12］。既往研究表明，CST4 不仅在GC 组织中过度表达，而且能促进GC细胞的增殖、迁移和侵袭［21］。本次研究结果与既往研究结果相符。本次研究还发现CST4 在不同的GC 肿瘤分化程度和不同的TNM 分期中有显著差异，分化程度越高、TNM 分期越大，血清CST4的浓度越高，提示CST4 可能与GC 细胞增殖、迁移和侵袭有关。因此，CST4 具有作为新的胃癌标志物的潜能。另外，研究还发现GC 患者中CST4 在不同的年龄中有显著差异，为了验证这一结果，研究了对照组中血清CST4 在不同的年龄中差异，结果显示差异有统计学有意义。说明无论是GC 患者还是健康者，其血清CST4 的浓度都与年龄呈相关性，年龄越大，血清CST4 的浓度越高。因此，年龄被证明是血清CST4 浓度的影响因素之一。

本次实验还研究了CST4 与其他胃癌肿瘤标志物的关系，包括CA19-9、CA72-4、CA242、CEA、和CA125。CA19-9 已被用作典型的胃肠道标志物，它在恶性和良性病变样本中均显示出较高的浓度，因此它缺乏组织特异性［22］。CA72-4 是一种上皮瘤敏感的糖蛋白生物标志物，可以指示所有消化系统肿瘤和卵巢癌的癌变，具有良好的特异性和敏感性，但未能有效预测晚期胃癌的预后［23］。CA242 在多种恶性肿瘤中均有表达，尤其在消化道肿瘤中。CEA 的阳性率在上述四种肿瘤标志物中最高，尽管如此，但它缺乏特异性［24］。CA125 是迄今应用最广泛的卵巢上皮瘤标志物，是腹膜转移有效的预测指标［25］。在本研究结果说明CST4 在胃癌的诊断中比上述肿瘤标志物具有更大的优势。而将CST4 与上述5 种血清标志物联合检测，其阳性率可达73.08%。

为进一步研究CST4 对胃癌的诊断效能，绘制了ROC 曲线。曲线下面积可以评价诊断效能，ROC 曲线下面积（AUC）越大，指标对疾病的诊断效能越高。本研究显示CST4 对胃癌诊有较好的诊断效能。研究同时也计算出CST4 在胃癌中的灵敏度和特异度均较高。这更加表示CST4 在早期胃癌诊断方面有较大的临床应用价值。

综上所述，CST4 对胃癌诊断有一定的临床价值，可作为胃癌肿瘤标志物，将其和其他标志物进行联合运用，可以提升临床诊断准确性。