低剂量CT联合七种自身抗体检测对早期肺癌的诊断价值

曹美娜,李玉鑫,姜 珊,梁 龙,任卓君,梁 爽,李为民

(1.牡丹江医学院;2.牡丹江医学院附属第二医院影像科,黑龙江 牡丹江 157011)

目前,肺癌是常见的恶性肿瘤之一,同时也是造成肿瘤相关死亡的首要原因。据2022年中国癌症数据统计显示,肺癌在所有恶性肿瘤中的发病率为18.06%,死亡率为23.90%,发病率及死亡率均排名第一[1]。肺癌的平均5年生存率不足20%,但早期肺癌的5年生存率可达70%～90%甚至更高[2]。肺癌发病隐匿,早期多无明显症状,临床上多数患者出现症状时已为晚期[3]。因此,早期发现和干预对提高肺癌患者生存率至关重要。目前,病理检查或穿刺活体检查仍是诊断早期肺癌的金标准,但由于侵入性操作会给患者造成诸多不便和痛苦,因此大多数患者更倾向于选择无创检查方法。近年来随着CT扫描技术的不断发展,低剂量CT(low dose computed tomography,LDCT)成为了肺癌早期筛查的重要手段之一。但LDCT结果易受主观因素影响,即使有人工智能诊断技术的辅助,其在诊断早期肺癌时依然有着较高的假阳性率。肿瘤自身抗体是癌细胞发育过程中产生的相关抗原被免疫系统捕获形成的自身抗体,是预测肿瘤发生或进展的重要指标[4]。相比于癌胚抗原、糖类抗原125等分子标志物,肺癌相关自身抗体更容易在癌症早期被检测到,对辅助临床诊断具有重要参考价值。本研究通过LDCT与七种自身抗体检测联合应用,探讨其在肺癌早期诊断中的价值。

1 资料与方法

1.1 一般资料选取2022年1月至2023年6月间牡丹江医学院附属第二医院收治的肺癌患者32例为肺癌组,非肺癌患者19例为对照组。肺癌组纳入标准:(1)经术后病理检査确诊肺癌;(2)TNM分期0～II期[5];(3)初次确诊且入院前未接受任何抗肿瘤治疗;(4)年龄≥18岁。排除标准:(1)存在片状实变或肺不张的患者;(2)存在明确肺结核或者肺部炎症患者;(3)近5年有癌症病史(非黑色素性皮肤癌、宫颈原位癌、局限性前列腺癌除外);(4)有严重疾病可能威胁生命的患者。本研究经医院伦理委员会批准,患者及家属知情同意并签署知情同意书。

1.2 仪器与方法

1.2.1 低剂量CT扫描 采用西门子Definition Flash炫速双源256排螺旋CT双球管单能模式进行胸部CT平扫,采用基于原始数据的迭代重建(sinogram-affirmed iterative reconstruction,SAFIRE)技术进行重建,strength为3。扫描范围为从胸廓入口水平至后肋膈角尖端水平,吸气末单次屏气完成一次CT扫描。扫描参数为:管电压120 kV,管电流40 mAs,螺距3.2,机架转速0.28 s/周。图像重建层厚1.00 mm,间隔1.00 mm,窗宽1500 HU,窗位-600 HU。将胸部CT图像数据传入图像归档和传输系统(picture archiving and communication systems,PACS),应用推想公司及皓华公司的肺结节软件进行智能诊断。

1.2.2 七种自身抗体检测 取两组对象肘部静脉血3 mL,离心处理后保存血清于-80 ℃冰箱中待测,采用七种自身抗体检测试剂盒酶(国械注准20153402087,杭州凯保罗生物科技有限公司,酶联免疫法)检测两组对象p53抑癌基因(p53)、蛋白基因产物9.5(PGP9.5)、转录因子2(SOX2)、肿瘤相关基因蛋白7(GAGE7)、解旋酶4-5(GBU4-5)、黑色素瘤抗原A1(MAGE A1)及肿瘤相关基因蛋白(CAGE)水平。

1.3 结果判读(1)LDCT结果:肺结节软件显示为高危结节定义为阳性,肺结节软件显示为非高危结节定义为阴性。

(2)七种自身抗体结果:任何一种自身抗体检测结果高于正常值上限为阳性,所有自身抗体检测结果均低于正常值上限为阴性。

(3)LDCT联合七种自身抗体检测结果:若二者均为阳性,则结果判定为阳性,若二者均为阴性,则结果判定为阴性,若二者结果不一致时,由多学科会诊判定其结果。

(4)病理结果:由两名经验丰富的病理科医生参照2021年版世界卫生组织(World Health Organization,WHO)肺肿瘤组织学分型标准判断。

1.4 统计学方法采用SPSS 26.0软件对数据进行统计学分析。呈正态分布的定量资料以“均数±标准差”表示,两组间比较采用独立样本t检验;计数资料以例数(n)和率(%)表示,组间比较采用卡方检验或Fisher检验;绘制受试者工作特征(receiver operating characteristic,ROC)曲线,计算曲线下面积(area under the curve,AUC)来评估LDCT、七种自身抗体检测及二者联合的诊断效能,AUC比较采用Delong检验。以P<0.05为差异有统计学意义。

2 结果

2.1 肺癌组和对照组的基本资料对比本研究纳入51例肺结节患者,根据最终病理结果分为肺癌组和对照组。比较两组患者的性别、年龄、吸烟、饮酒、高血压、糖尿病等基本资料,结果表明两组患者的基本资料差异无统计学意义(P>0.05),具有可比性,见表1。

表1 肺癌组和对照组的基本资料比较

2.2 肺癌组和对照组的LDCT诊断结果51例研究对象中,LDCT诊断阳性病例35例,阴性病例16例,5例肺癌误诊为良性病变,8例肺部良性病变误诊为肺癌,见表2。

表2 LDCT诊断肺癌组与对照组的结果分析

2.3 肺癌组与对照组的七种自身抗体的ROC曲线根据肺癌组和对照组七种自身抗体检测结果绘制ROC曲线,见图1。七种自身抗体P53、PGP9.5、SOX2、GAGE7、GBU4-5、MAGEA1、CAGE的AUC值分别为0.567、0.552、0.646、0.583、0.682、0.697、0.635,均大于0.500。其中,GBU4-5、MAGEA1的P值<0.05,差异有统计学意义。以上结果表明七种自身抗体对肺癌的诊断及鉴别诊断具有参考价值,且七种自身抗体联合检测时的诊断效能增加(AUC值为0.723,P<0.05),具有较高的鉴别诊断价值,见表3。

表3 肺癌组和对照组ROC曲线分析结果

表4 LDCT、七种自身抗体及二者联合在肺癌早期诊断中的价值

2.4 LDCT联合七种自身抗体检测对早期肺癌的诊断价值根据绘制的ROC曲线显示,LDCT、七种自身抗体及二者联合诊断早期肺癌的AUC分别为0.711、0.723、0.859,见图2。二者联合诊断早期肺癌的效能高于七种自身抗体检测(Z=2.982,P<0.05)。LDCT诊断早期肺癌的灵敏度为84.4%,而特异度仅为57.9%;七种自身抗体检测的灵敏度、特异度分别为65.6%、78.9%,也是相对较低的;而将LDCT与七种自身抗体联合灵敏度可提高到87.5%,特异度也上升到84.2%。所以说二者联合应用对于早期肺癌的诊断效能显著提高。

图2 LDCT联合七种自身抗体诊断早期肺癌的ROC曲线

3 讨论

在全球范围内,肺癌是严重危害人类身体健康的恶性肿瘤之一,发病率和死亡率均居于高位[6]。肺癌按照病理类型可分为小细胞肺癌(SCLC)和非小细胞肺癌(NSCLC),其中NSCLC占80%以上。不同临床分期的肺癌患者5年生存率有显著差异,其中IA期患者高达92%,远处转移患者不足10%[7]。然而,只有大约20%的肺癌患者在早期(I期和II期)被诊断出来,导致全球肺癌患者的生存率较低。因此,提高肺癌患者的生存率和降低死亡率的关键是早期诊断和早期治疗,早期诊断又是重中之重[8]。

CT具有无创性、成像速度快、价格较低、图像分辨率高等优势,目前已作为早期肺癌的首选影像学检查方式。其中,低剂量CT可以显著地减少电离辐射,并且已经通过大规模随机对照试验证明:使用低剂量CT降低了肺癌死亡率[9-11]。影响最为广泛的美国肺癌筛查试验(national lung screening trial,NLST)表明:对照胸片组,低剂量CT降低肺癌死亡率约20%[12]。随着科技的进步,人工智能辅助诊断技术可以精准识别判断肺部结节的边缘及内部征象,并自动预测肿瘤恶性风险等级。本研究结果显示,LDCT诊断敏感度和特异度分别为84.4%和57.9%,提示LDCT对早期肺癌具有较高的诊断价值,与Wang[13]等人的研究结果一致。经过大量的临床研究发现,LDCT对肺癌诊断的敏感度高,但易出现假阳性[14]。本研究中的19例肺部良性病变患者中,有8例被误诊为肺癌,因此有必要通过联合其他检查来提高早期肺癌诊断的准确性。

传统的肿瘤标志物癌胚抗原(CEA)、鳞状细胞抗原(SCC)、细胞角蛋白19片段(CYFRA21-1)、神经元特异性烯醇化酶(NSE)等敏感性及特异性均较低,不足以诊断早期肺癌[15-16]。而肿瘤自身抗体可以反映机体肿瘤免疫应答状态,在外周血中稳定性好、半衰期长。近年来,国内外多项研究表明自身抗体是一种较新的生物标志物,应用前景十分广阔。自身抗体检测可以为肺结节提供生物学特性信息,其结果可以作为肺结节良恶性鉴别的参考指标[17-18]。在美国,已经把自身抗体检测作为对肺癌高危人群早筛的血液指标。癌症的发生发展是一个多基因、多步骤的过程,只凭借一个指标进行检测诊断会导致假阳性或假阴性过高,多种自身抗体联合检测可以提高诊断的准确性。本研究结果显示,七种自身抗体单独检测对早期肺癌有预测价值,AUC均>0.500,但诊断价值普遍偏低,与以往研究报道一致[19]。而七种自身抗体联合检测对早期肺癌的诊断价值可以得到显著提升,AUC为0.723,与Ouyang[20]等人研究结果较一致。但无论是单一抗体还是七种抗体联合检测对诊断早期肺癌的敏感性均不足,本研究中七种自身抗体联合检测敏感性仅为65.6%。将LDCT与七种自身抗体联合应用,既解决了LDCT假阳性率高的问题,又弥补了七种自身抗体检测敏感度较低的短板,可进一步提高早期肺癌的诊断准确性。本研究结果显示,LDCT与七种自身抗体联合的AUC为0.859,敏感性为87.5%,特异性为84.2%,与既往研究成果一致[21]。

综上所述,LDCT和七种自身抗体检查在早期肺癌诊断中各具优势,通过两者联合应用可以进一步提高对早期肺癌的诊断效能,为早期肺癌的临床诊断与治疗提供更加有力的依据。但本研究样本量较小且为单中心研究,其结果还需多中心研究证实。