汪铁柱 赖国祥
(福建医科大学福州总医院临床医学院呼吸与危重症医学科,福建福州350025)
肺癌是一种常见的恶性肿瘤,全球大概有120万肺癌患者,因肺癌死亡的患者占恶性肿瘤的25%[1]。早期肺癌的诊断尚缺乏敏感的方法。目前ⅠA期肺癌的5年生存率是80%,而晚期非小细胞肺癌的5年生存率仅仅15%[2]。因此寻找特异性的肿瘤标志物对肺癌的早期诊断及治疗极其重要。本文将对常见的肿瘤标志物及其在肺癌诊断中的价值、研究进展综述如下。
CEA是一种分子量为180000~200000kD的糖蛋白,主要存在于消化道上皮组织、胰腺及肝脏,也见于羊水、胆道、肺、乳腺等组织。多种癌症均可造成其升高。国内外研究表明,CEA升高程度与肺癌的广泛程度相关,血清CEA水平的动态变化,可以反映患者的治疗效果。TNM分期越高血清CEA水平越高。Hsu WH等[3]研究显示,女性NSCLC患者在Ⅰ期时其血清CEA水平就会升高,在163例女性NSCLC患者中CEA的阳性率达83.4%。Swabata[4]在回顾性调查了207例非小细胞肺癌Ⅰ期患者,发现术前血清CEA升高者中5年无病生存率为49%;CEA正常患者的5年生存率为72%;术前、术后CEA均居高不下者5年无病生存率仅为18%。因此,CEA对NSCLC患者的临床诊断、病情发展、疗效及预后判定等方面具有重要的临床指导意义。
细胞角蛋白属于中间丝蛋白家族,主要分布于单层上皮细胞的胞浆内,如支气管树、肺泡、胰腺、胆囊等上皮细胞。在上皮细胞恶性转化时,激活的蛋白酶加速了细胞角蛋白的降解,大量溶解的片段被释放到血液循环中[5],使血液中CYFRA21-1含量升高。肺癌中腺癌、鳞癌均有CK19的表达,尤其是鳞癌,据国外报道敏感性可达到40%[6]~84.6%[7]。Takahashi H[8]的研究发现,CYFRA 21-1水平明显升高(>18.0ng/mL),预后较差。因此细胞角蛋白的测定对判断肺癌的分型分期及预后有重要价值,尤其对非小细胞肺癌中的鳞癌的诊断、治疗及预后等有重要临床价值。
神经元特异性烯醇化酶(NSE)是一种糖酵解酶,存在于中枢、周围神经组织和神经外胚层起源的恶性肿瘤中。肺癌组织中NSE含量是正常肺组织的3~35倍。小细胞肺癌(small cell lung cancer)是一种神经内分泌起源的肿瘤,可表现神经内分泌细胞的特性,有过量的NSE表达,因此,NSE对小细胞肺癌有较高的敏感性,据Holdenrieder S等[9]研究表明,在小细胞肺癌患者中血清NSE升高的比例为93.9%,这表明NSE对小细胞肺癌有较高的灵敏度,在小细胞肺癌诊疗方面优于其他肿瘤标志物。
鳞状细胞癌相关抗原是一种分子量为48000的蛋白质,存在于肺、咽、食管等肿瘤中,特别是鳞状细胞癌。肺鳞癌SCC-Ag阳性率为40%~60%,而其他类型肺癌阳性率极低,因此SCC-Ag是肺鳞癌较特异的标志物。与CEA相比,SCC-Ag对肺鳞癌敏感性低而特异性高,但其敏感性、特异性均不及CYFRA21-1。
CA125为一种黏液性糖蛋白,是一种相对分子量>2×106糖蛋白表面抗原。CA125广泛分布于输卵管内皮及子宫、宫颈内膜,一些浆膜的表面上皮(胸膜、腹膜、心包膜等)也有分布。CA125最初发现在卵巢癌患者中有明显的增高,后来发现在肺癌患者血清CA125也有较高阳性率,Lee G等[10]发现CA125在肺癌中的阳性率为52%,因此已作为肺癌的肿瘤标志物。
因目前已知的肿瘤标志物大多数敏感性较低,限制了其在肺癌诊断和筛查中的价值。为了提高其敏感性,多种标志物联合检测已经成为一个新的研究热点,并广泛地应用于临床。Kohno N等[11]研究了联合检测血清中CEA,SCC-Ag和NSE水平对肺癌诊断的临床意义。结果表明,三种标志物联合检测其敏感性提高到65%,该研究结果表明,CEA、SCC-Ag和NSE联合检测对肺癌辅助诊断有较大意义。国内也做了类似研究,刘天舟等[12]联合研究了52例肺癌患者和88例肺良性疾病患者血清中CEA、NSE、SCC-Ag和CYFRA21-1水平,结果显示,4种肿瘤标志物联合诊断敏感性最高(97.48%)。佟玉峰等[13]研究表明,CEA与CA125两项联合敏感性提高,更有利于腺癌的诊断,CYF21-1与CA125两者联合检测更有利于鳞癌的诊断,其对鉴别病理类型起帮助作用。因此肿瘤标志物联合检测可作为肺癌辅助诊断指标之一,同时可能适用于肺癌高危人群的筛查。
近20年来,支气管镜广泛应用于临床,为肺癌提供了一种有效的诊断工具,但对于周围型肺癌目前诊断还较为困难。支气管肺泡灌洗能在活体状态下获得病变部位的细胞稀释液,检测稀释液的肿瘤标志物对肺癌的诊断有特殊的价值。支气管灌洗液肿瘤标志物检测国内外有多家报道。邓丽平、董文等[14]研究结果表明,肺癌患者支气管肺泡灌洗液和血清3项肿瘤标志物平均含量均高于肺部良性疾病患者(P<0.01)。支气管肺泡灌洗液中3种标志物的含量明显高于血清中的含量(P<0.05)。国外学者Dabrowska M等[15]也做了类似的研究,该试验用电化学发光方法测定13例非小细胞肺癌患者、12例肉瘤样变患者及13例健康对照者肺泡灌洗液中CEA、CA125、CYFRA21-1水平。结果表明,CEA、CA125在非小细胞肺癌患者肺泡灌洗液中明显增高,敏感性、特异性分别达到100%、84%和92%、80%;而CYFRA21-1较对照组明显增高,但与肉瘤样变患者无明显差异。结果表明,肺泡灌洗液CEA水平可作为NSCLC辅助诊断指标之一。
恶性胸水中脱落细胞学及胸膜活检确诊的阳性率不高,而胸腔镜检查很多医院并没有开展且创伤较大,胸水中肺癌标志物的检测作为一种非侵袭性的检查方法,逐渐为许多临床医生接受并高度认可。Radjenovic-petkovic T等[16]用放射免疫方法测量肺恶性肿瘤患者胸水中的CEA水平,以2.4ng/mL为临界值,研究结果表明,敏感性是78%,特异性是95.1%。表明胸水中CEA水平对恶性胸水有辅助诊断意义。杨桐树、李文辉等[17]用电化学发光法检测112例肺癌患者的血清及胸腔积液标本CEA、CA125、CYFRA21-1、NSE水平,肺癌组胸腔积液中CEA、CA125、CYFRA21-1、NSE和SCC为5种肿瘤标志物联合检测的灵敏度、特异性和阳性预测值分别99.111%、90.106%、97.137%。表明联合检测有利于良恶性胸腔积液的鉴别诊断,联合检测可以提高肺癌诊断的敏感性。Bielsa S等[18]联合检测244例肺腺癌、鳞癌患者胸水中CEA、CA15-3、CYFRA21-1、CA125水平,研究胸水中肿瘤标志物水平与患者生存率之间关系,结果表明,胸水中肿瘤标志物水平越高,患者中位生存率越低。所以胸水中肿瘤标志物水平对肺癌诊断、鉴别诊断及预后有重要意义。
肿瘤标志物检测对肺癌诊断有着特殊意义。但单一标志物检测敏感性、特异性较低,多种肿瘤标志物联合检测有利于互补,可提高肿瘤诊断率。支气管肺泡灌洗液中肿瘤标志物水平较血清中明显增高,但多种疾病可导致肺泡灌洗液中肿瘤标志物水平升高,使其特异性降低,因此联合检测血清、肺泡灌洗液及胸水中肿瘤标志物水平可获得较高的敏感性、特异性,提高肺癌检出率。尽管新的肿瘤标志物不断出现,但敏感性、特异性欠理想。因此,今后研究方向是继续探索新的肿瘤标志物,同时进行联合检测,提高肺癌诊断的敏感性、特异性,使其更好地应用于临床。
[1]Granville CA,Dennis PA.An overview of lung cancer genomics and proteomics[J].Am J Respir Cell Mol Biol,2005,32(3):169-176.
[2]Mulshine JL,Sullivan DC.Clinical practice lung cancer screening[J]. N Engl JMed,2005,352(1):2714-2720.
[3]Hsu WH,Huang CS,Hsu HS,et al.Preoperative serum carcinoembryonicantigen level is a prognostic factor in women with early non-small-cell lung cancer[J].Ann Thorac Surg,2007,83(2);419-424.
[4]Sawabata N,Ohta M,Takeda S,et al.Serum carcinoembryonic antigen level in surgically resected clinical stage in patients with non-small cell lung cancer[J].Ann Thorac Surg,2002,74(1):174-178.
[5]Buccheri G,Torchio P,Ferrigno D.Clinical equivalence of two cytokeratin markers in non-small cell lung cancer:A study of tissue polypeptide antigen and cytokeratin 19[J].Chest,2003,124(2):622-626.
[6]Niklinski J,Furman M,Jaroszewicz E.Cyfra 21-1:new marker for non-small cell lung cancer[J].Pneumonol Alergol Pol,1994,62(1):227-232.
[7]Pavicevic R,Bubanovic G,Franjevic A,et al.CYFRA 21-1 in non-small cell lung cancer--standardisation and application during diagnosis[J].Coll Antropol,2008,32(2):485-498.
[8]Takahashi H,Kurishima K,Ishikawa H,et al.Optimal cutoff points of CYFRA21-1 for survival prediction in non-small cell lung cancer patients based on running statistical analysis[J].Anticancer Res,2010,30(9):3833-3837.
[9]Holdenrieder S,Von Pawel J,Duell T,et al.Clinical relevance of thymidine kinase for the diagnosis,therapy monitoring and prognosis of non-operable lung cancer[J].Anticancer Res,2010,30(5):1855-1862.
[10]Lee G,Ge B,Huang TK,et al.Positive identification of CA215 pan cancer biomarker from serum specimens of cancer patients[J]. Cancer Biomark,2010,6(2):111-117.
[11]Kohno N,Hirasawa Y,Kondo K,et al.Comparative studies of CAM 123‐6 and carcinoembryonic antigen for the serological detection of pulmonary adenocarcinoma[J].Cancer Detect Prev,1997,21(5):124-128.
[12]刘天舟,张琳.血清CEA、NSE、SCC2Ag和CYFRA2121联合检测对肺癌诊断的价值[J].郑州大学学报(医学版),2010,45(5):809-812.
[13]佟玉峰,易群,余惠芳.血清肿瘤标志物联合检测在肺癌诊断中的应用[J].华西医学,2007,22(1):35-36.
[14]邓丽平,董文.支气管肺泡灌洗液和血清肿瘤标志物联合检测在肺癌诊断中的价值[J].第三军医大学学报,2008,30(1):78-79.
[15]Dabrowska M,Grubek-Jaworska.Diagnostic usefulness of selected tumor markers(CA125,CEA,CYFRA 21-1)in bronchoalveolar lavage fluid in patients with non-small cell lung cancer[J].Pol Arch Med Wewn,2004,111(6):659-665.
[16]Radjenovic-petkovic T,pejcic T.Diagnostic value of CEA in pleural fluid for differential diagnosis of benign and malign pleural effusion[J].Clinic for Lung Disease,Clinical Center Nis,Serbia,2009,63(3):141-142.
[17]杨桐树,李文辉.胸腔积液5种肿瘤标志物联合检测在肺癌诊断中的价值[J].中国卫生检验杂志,2010,20(7):1602.
[18]Bielsas.High levels of tumor markers in pleural fluid correlate with poor survival in patients with adenocarcinomatous or squamous malignant effusions[J].Eur J Intern Med,2009,20(7):147.