张双革
卵巢恶性风险计算法预测盆腔包块患者卵巢癌风险
张双革
目的:探讨血清人附睾蛋白4(Human epididymis protein 4 HE4)和癌抗原125(CA125)联合检测(卵巢恶性风险计算法ROMA)预测盆腔包块患者上皮性卵巢癌(EOC)风险。方法:采用电化学发光法检测因盆腔包块或卵巢囊肿住院拟行手术的患者血清HE4和CA125水平,根据是否绝经,采用ROMA方法计算卵巢癌预测概率(PP),绘制受试者工作曲线(ROC),分别确定绝经前后临界值,并将患者划分至高危组和低危组,评估预测模型的应用价值。结果:评估了1 683例患者,其中1 448例盆腔良性疾病,235例盆腔恶性肿瘤,包括106例EOC。在经病理确诊为良性盆腔包块患者中有1 356例被划分至低危组,特异性93.6%;盆腔恶性肿瘤中121例划分至高危组,敏感度80.7%;卵巢交界性上皮瘤20例划分至高危组,敏感度28.2%;EOC中93例划分至高危组,敏感度87.7%,未划分至高危组包括黏液性腺癌2例,透明细胞癌11例。卵巢非上皮性恶性肿瘤患者中5例划分至高危组,敏感度38.5%;非卵巢恶性肿瘤患者中35例划分至高危组,敏感度85.3%;转移性卵巢癌患者中1例划分至高危组,敏感度25.0%。结论:ROMA较成功地将盆腔恶性肿瘤患者划分至高危组,其中EOC患者大部分被正确地划分至高危组,ROMA在诊断恶性肿瘤尤其是EOC方面具有较高的应用价值。
卵巢肿瘤 肿瘤标记 生物学 CA-125抗原 危险性评估 预测 人附睾蛋白4
卵巢癌是一种常见的妇科恶性肿瘤,预后差,死亡率高。血清肿瘤标记物CA125是临床应用最广泛的卵巢癌预测指标,但对早期卵巢癌患者敏感度较低,特异性不高。人附睾蛋白4(human epididymis protein 4,HE4)是新兴的肿瘤标记物,对卵巢癌的敏感度和特异度都有显著提高。Moore等[1]建立了用血清HE4和CA125联合检测预测盆腔包块患者卵巢癌风险的模型(the risk of ovarian malignancy algorithm,ROMA),获得较理想的效果。本研究的目的是验证该预测模型预测国内盆腔包块患者卵巢癌风险的有效性。
1.1 临床资料
选择2011年12月至2012年12月在天津市中心妇产科医院因盆腔包块或卵巢囊肿住院拟行手术的患者1 683例,经病理确诊盆腔恶性肿瘤235例(上皮性卵巢癌(EOC)106例,卵巢交界性上皮瘤71例,非上皮卵巢癌13例,输卵管癌30例,腹膜癌11例,转移性卵巢癌4例),其余1 448例为妇科良性疾患,以及正常妇女72例,总计1 755例,具体构成及年龄分布见表1。EOC按照2003年国际妇产科联盟(FIGO)临床分期标准:Ⅰ期38例,Ⅱ期28例,Ⅲ期34例,Ⅳ期6例。记录患者年龄及月经状态,闭经超过12个月为绝经后,其余为绝经前,本研究绝经前1 409例,绝经后346例。所有患者术前均未应用任何激素治疗,未行化疗或放疗。健康妇女组由副主任医师以上的专家行妇科检查正常且B超检查无异常妇女。各组采血时均非月经期,并已排除关节炎及其他器官肿瘤病史。
1.2 方法
1.2.1 标本采集 各组患者血液标本取自术前2~3天,健康妇女组取非月经期空腹肘静脉全血3 mL置于未加抗凝剂的真空采血管中,标本采集后4 000 r/min离心,10 min待测。严重溶血标本需重新采集。
1.2.2 标本检测 采用电化学发光法在cobase601分别检测HE4以及CA125(罗氏诊断试剂公司),严格按试剂说明书操作,所有的质控品都在说明书所标注的范围内。
1.3 统计学处理
按照Moore等建立的逻辑回归曲线公式(ROMA)求出卵巢恶性风险系数,绝经前预测指数(PI)=-12.0+2.38×ln(HE4)+0.0626×ln(CA125),绝经后预测指数(PI)=-8.09+1.04×ln(HE4)+O.732×ln(CA125),预测概率(PP)=exp(PI)/[1+exp(PI)]。用SPSS 18.0软件统计分析数据,P<0.05为差异有统计学意义。血清CA125、HE4以及ROMA水平呈非正态分布,故以中位数(M)及P25,P75表示,多组间比较采用非参数Kruskal-Wallis检验,两组间比较采用Nemenyi检验。
2.1 血清HE4、CA125以及ROMA的表达
2.1.1 HE4在各组血清中的表达 血清HE4表达水平在6组间的差异有统计学意义(χ2=298.422,P<0.001)。血清HE4在盆腔恶性肿瘤组的表达水平高于其他各组,差异有统计学意义(χ2=76.677、44.315、219.407、258.596、22.099,均P<0.01);健康对照组血清HE4表达水平与妇科炎症、卵巢子宫内膜异位症和卵巢良性肿瘤组差异无统计学意义(χ2=1.620、0.781、1.594,均P>0.05),但低于交界性卵巢瘤,差异有统计学意义(χ2=13.948,P<0.01)(表2)。
2.1.2 CA125在各组血清中的表达 血清CA125表达水平在6组间的差异有统计学意义(χ2=620.511,P<0.001)。血清CA125在盆腔恶性肿瘤组的表达水平高于其他各组,差异有统计学意义(χ2=133.187、22.382、13.491、314.175、16.205,均P<0.05);健康对照组血清CA125表达水平与卵巢良性肿瘤组差异无统计学意义(χ2=-0.654,P>0.05),但低于妇科炎症、卵巢子宫内膜异位症、交界性卵巢瘤组,差异有统计学意义(χ2=27.116、108.336、45.721,P<0.01)(表2)。
2.1.2 ROMA在各组中的表达 ROMA表达水平在6组间的差异有统计学意义(χ2=338.638,P<0.001)。ROMA在盆腔恶性肿瘤组的表达水平高于其他各组,差异有统计学意义(χ2=90.782、50.672、255.293、286.587、22.956,均P<0.01);健康对照组ROMA表达水平与妇科炎症、卵巢子宫内膜异位症和卵巢良性肿瘤组差异无统计学意义(χ2=2.232、0.738、0.937,均P>0.05),但低于交界性卵巢瘤,差异有统计学意义(χ2=18.819,P<0.01,表2)。
2.2 诊断盆腔恶性肿瘤相关评价指标
2.2.1 血清HE4、CA125以及ROMA诊断盆腔恶性肿瘤的ROC曲线 以健康妇女组+妇科炎症组+子宫内膜异位症组+卵巢良性肿瘤组为参照人群,分别绘制ROC曲线,在95%的可信区间HE4、CA125以及ROMA检测盆腔恶性肿瘤绝经前的ROC-AUC(95%CI)分别为0.884(0.826~0.934)、0.837(0.777~0.903)、0.888(0.831~0.945);绝经后的ROC-AUC分别为0.879(0.833~0.925)、0.874(0.825~0.922)、0.913(0.872~0.955)。HE4单项检测盆腔恶性肿瘤的ROC-AUC较CA125高,ROMA较HE4和CA125均高,提示ROMA和HE4诊断盆腔恶性肿瘤的准确性较高(图1,2)。
2.2.2 血清HE4以及ROMA诊断盆腔恶性肿瘤的界值点的确定及评价指标 由ROC曲线推出,HE4为62.447pmol/ml时,约登指数(YI)(YI=敏感度+特异度-1)值最大,此即为最佳诊断界点;同理,绝经前后ROMA的最佳诊断界点分别为13.45、19.55。以病理诊断为金标准绘制四格表,分别计算HE4和ROMA绝经前、后及总的敏感度(Se)、特异度(Sp)、阳性预测值(PPV)和阴性预测值(NPV)(表3)。
2.2.3 ROMA对盆腔包块患者的预测结果 在经病理确诊为良性盆腔包块患者中有1 356例被划分至低危组,特异性93.6%;盆腔恶性肿瘤121例划分至高危组,敏感度80.7%;卵巢交界性上皮瘤20例划分至高危组,敏感度28.2%;EOC中包括Ⅰ~Ⅳ期共93例划分至高危组,敏感度87.7%,未划分至高危组包括Ⅰ期粘液性腺癌2例,Ⅰ-Ⅲ期透明细胞癌11例。卵巢非上皮性恶性肿瘤患者中5例划分至高危组,敏感度38.5%;非卵巢恶性肿瘤患者中35例划分至高危组,敏感度85.3%;转移性卵巢癌患者中1例划分至高危组,敏感度25.0%。ROMA对盆腔包块患者的预测结果见表4。
目前CA125是国内外比较成熟的肿瘤标志物,广泛用于监测妇科肿瘤。恶性风险指数(RMI)是基于血清CA125值、影像学积分、是否绝经建立的预测卵巢癌发病风险的诊断模型。但由于CA125检测在绝经前患者的特异度不高,其只能提高绝经后妇女的预测率。Jacob等[2]研究发现RMI仅对腹膜癌表现优异(ROC-AUC=0.99,特异度 97.2%,敏感度80.0%)。人附睾蛋白4(HE4)最早是在人附睾上皮细胞中发现的,定位于染色体20q12-13.1上,全长约12 kb,是附睾特有的、与精子成熟有关的蛋白质[1,3]。免疫组织化学法及基因芯片检测结果显示,HE4在女性宫颈腺体、子宫内膜腺体、输卵管和巴氏腺组织呈高表达[4-5],在正常的卵巢上皮细胞中不表达,但在卵巢浆液性癌及卵巢子宫内膜样癌细胞中高表达[6],在透明细胞癌中有50%的阳性表达率,黏液性肿瘤中未见表达。
多项研究[7-11]表明,HE4检测卵巢恶性肿瘤的敏感性与CA125相当,而特异性更高;HE4与CA125联合使用,可提高诊断卵巢癌的灵敏度,由于绝经前患子宫内膜异位症和腺肌症的妇女均导致CA125升高,使HE4与CA125联合使用的特异度下降。Moore等[12]依据盆腔包块患者绝经状态及术前血清HE4和CA125双标记物水平建立了EOC预测模型ROMA,考虑到HE4绝经后高于绝经前,以及绝经前良性疾患对CA125的影响,而将其权重减小;绝经后良性疾患对CA125的影响较少,而将其权重增大。本研究显示,血清HE4、CA125以及ROMA检测盆腔恶性肿瘤,绝经前ROC-AUC分别为0.884(0.826~0.934)、0.837(0.777~0.903)、0.888(0.831~0.945);绝经后的ROC-AUC分 别 为 0.879(0.833~0.925)、0.874(0.825~0.922)、0.913(0.872~0.955);特异度为95%时,灵敏度分别为71.3%、43.4%、79.7%。Huhtinen等[13]应用 HE4、CA125及 HE4、CA125联合检测的ROC-AUC分别为0.919、0.770、0.913;特异度为95%时,灵敏度分别为71.4%、64.3%、78.6%,准确度最高可达94.0%。刘亚南等[14]应用HE4、CA125及HE4、CA125联合检测的ROC-AUC值分别为0.933、0.821、0.936;特异度为95%时,灵敏度分别为79.6%、49.0%、81.0%。ROMA和HE4检测盆腔恶性肿瘤的ROC-AUC均较CA125高,特异度95%时,ROMA的灵敏度高于HE4,且两者均高于CA125,提示ROMA和HE4诊断盆腔恶性肿瘤的准确性较高,并且ROMA具有一定的优势。目前有关ROMA应用的大样本研究较少,尤其是国内,本研究资料属大样本,其评价指标显示,ROMA在敏感度、特异度、阳性预测值、阴性预测值方面具有一定优势。类似的研究[15]也进一步支持了ROMA。
本研究结果显示,有13例EOC未划分至高危组,其中2例黏液性囊腺癌是Ⅰa期患者;另外11例是Ⅰ~Ⅲ期透明细胞癌患者,这与HE4在透明细胞癌的表达有关;有8例卵巢非上皮性恶性肿瘤未划分至高危组;有6例非卵巢恶性肿瘤未划分至高危组,其中3例输卵管癌,3例腹膜癌。有4例转移性卵巢癌未划分至高危组,分别来自胃肠以及乳腺癌。超过2/ 3交界性上皮性肿瘤未划分至高危组。有92例良性肿瘤患者划分至高危组,分别为13例妇科炎症,35例卵巢子宫内膜异位症,44例卵巢良性肿瘤。ROMA模型是应用国外患者的资料建立并经过验证的模型,公式并未确定CA125及HE4的阳性阈值,只需将两者的具体检测值根据绝经状态代入相应公式,即可得到风险预测概率。与目前普遍应用的RMI相比,ROMA仅需采集患者血液后体外检测HE4和CA125,未受人为主观因素的影响,应用更方便,结果更客观,本研究通过国内大样本资料证明ROMA可靠性较高,具有较大的临床应用价值。
1 Moore RG,Brown AK,Miller MC,et al.The use of multiple novel tumor biomarkers for the detection of ovarian carcinoma in patients with a pelvic mass[J].Gynecol Oncol,2008,108(2):402-408.
2 Jacob F,Meier M,Caduff R,et al.No benefit from combining HE4 and CA125 as ovarian tumor markers in a clinical setting[J].Gynecol Oncol,2011,121(3):487-491.
3 Havrilesky LJ,Whitehead CM,Rubatt JM,et al.Evaluation of biomarker panels for early stage ovarian cancer detection and monitoring for disease recurrence[J].Gynecol Oncol,2008,110(3):374-382.
4 Drapkin R,von Horsten HH,Lin Y,et al.Human epididymis protein 4(HE4)is a secreted glycoprotein that is overexpressed by serous and endometrioid ovarian carcinomas[J].Cancer Res,2005,65 (6):2162-2169.
5 Zhang SG.Research of Tumor Markers for Endometrial Cancer Risk Evaluation[J].J Int Obstet Gynecol August,2013,40(5):466-469
6 Galgano MT,Hampton GM,Frierson HF Jr.Comprehensive analysis of HE4 expression in normal and malignant human tissues[J]. Mod Pathol,2006,19(6):847-853.
7 Zhang SG,Zhang H.Progres of human epididymis protein 4 in differential diagnosis of gynecologic oncology[J].J Int Obstet Gynecol August,2013,40(4):331-334.
8 Holcomb K,Vucetic Z,Miller MC,et al.Human epididymis protein 4 offers superior specificity in the differentiation of benign and malignant adnexal masses in premenopausal women[J].Am J Obstet Gynecol,2011,205(4):358.e1-e6.
9 Kadija S,Stefanovic A,Jeremic K,et al.The utility of human epididymal protein 4,cancer antigen 125,and risk for malignancy algorithm in ovarian cancer and endometriosis[J].Int J Gynecol Cancer, 2012,22(2):238-244.
10 Hamed EO,Ahmed H,Sedeek OB,et al.Significance of HE4 estimation in comparison with CA125 in diagnosis of ovarian cancer and assessment of treatment response[J].Diagn Pathol,2013,8(1):11.
11 Sandri MT,Bottari F,Franchi D,et al.Comparison of HE4,CA125 and ROMA algorithm in women with a pelvic mass:Correlation with pathological outcome[J].Gynecol Oncol,2013,128(2):233-238.
12 Moore RG,Jabre-Raughley M,Brown AK,et al.Comparison of a novel multiple marker assay vs the Risk of Malignancy Index for the prediction of epithelial ovarian cancer in patients with a pelvic mass[J].Am J Obstet Gynecol,2010,203(3):228.e1-e6.
13 Huhtinen K,Suvitie P,Hiissa J,et al.Serum HE4 concen trationdifferen tiatesm alignant ovarian tum ou rs from ovarian endometriotic cysts[J].B r J C ancer,2009,100(8):1315-1319.
14 Liu YN,Ye X,Cheng HY,et al.Measurement of serum human epididymis secretory protein 4 combined with CA125 assay in differential diagnosis of endometriosis cyst and ovarian benign and malignant tumors[J].Chinese journal of obstetrics and gynecology,2010, 45(5):361-366.[刘亚南,叶 雪,程洪艳,等.人附睾分泌蛋白4联合CA125在卵巢恶性肿瘤与子宫内膜异位症鉴别诊断中的价值[J].中华妇产科杂志,2010,45(5):361-366.]
15 Chan KK,Chen CA,Nam JH,et al.The use of HE4 in the prediction of ovarian cancer in Asian women with a pelvic mass[J].Gynecol Oncol,2013,128(2):239-244.
(2013-04-15收稿)
(2013-11-14修回)
(本文编辑:杨红欣)
Performance of ovarian malignancy algorithm in predicting pelvic mass in patients at risk of ovarian cancer
Shuangge ZHANG
Tianjin Central Hospital of Gynecology Obstetrics,Tianjin 300100,China
Shuangge ZHANG;E-mail:bjzsg@126.com
Objective:This study aims to evaluate the performance of the predictive model risk of ovarian malignancy algorithm (ROMA)using serum human epididymis protein 4(HE4)and CA125 for discriminating benign from malignant pelvic masses.Methods:The electrochemical luminescence method was carried out before and after the menopause prediction model(ROMA)to detect serum HE4 and CA125 levels of patients admitted in hospital for surgery of pelvic masses or ovarian cyst.Patients were classified into high-and low-risk groups to evaluate the value of the applied prediction model.Results:Of the 1683 patients evaluated,1448 had pelvic benign disease and 235 had pelvic malignancy,including 106 EOC.In the pathological diagnosis of patients with benign pelvic masses,1356 cases were classified into the low-risk group with a specificity of 93.6%.A total of 121 cases of pelvic malignant tumors with sensitivity of 80.7%and 20 cases of border ovarian epithelial tumor with sensitivity of 28.2%were categorized in the high-risk group.EOC cases(93)were also classified in the high-risk group,with sensitivity of 87.7%.The cases that were not classified in the high-risk group included 2 of mucous adenocarcinoma and 11 of clear cell carcinoma.Five cases of non-epithelial ovarian malignant tumor patients were classified into the high-risk group with a sensitivity of 38.5%.Thirty-five cases of ovarian malignant tumor patients with a sensitivity of 85.3%and one case of metastatic ovarian cancer patient with a sensitivity of 25.0%were categorized in the high-risk group.Conclusions:ROMA can be successfully applied in pelvic malignant tumor patients to classify them into high-risk group.Most EOC patients belong to the high-risk group.ROMA can be used in patients with malignant EOC,especially during preliminary screening.
ovarian neoplasms,tumor markers,biological,CA-125 antigen,risk assessment,forecasting,human epididymis protein 4
10.3969/j.issn.1000-8179.20130586
张双革 副主任技师。研究方向为妇科肿瘤及内分泌。
天津市中心妇产科医院检验科(天津市300100)
张双革 bjzsg@126.com
E-mail:bjzsg@126.com