肺癌相关肿瘤标志物检测的应用进展



·综述·

肺癌相关肿瘤标志物检测的应用进展

肖艳虹，伊晟，李曼 综述，陈兴国 审校

(天津市泰达医院检验科/天津医科大学泰达临床学院，天津 300457)

关键词:肺癌；肿瘤标志物；联合检测；鉴别诊断

肺癌是当今高发病率和病死率的恶性肿瘤，随着近几年我国城市污染的加重，特别是环境中PM2.5水平持续维持高位而呈逐年递增的趋势。肺癌患者早期症状不明显，尤其大多数周围型肺癌的病灶较为隐匿，组织病理学、细胞学和影像学敏感性不高，导致一旦确诊，已非早期，造成肺癌患者5年总的生存率低于15%[1-2]。肿瘤标志物(TM)是反映肿瘤存在的化学物质，它们有无需定位、可以定量、无创、能动态监测、易普及和推广等优点，对肿瘤的存在具有重要的提示意义[3]。越来越多的血清TM成为肺癌早期诊断研究的热点引起临床医生的关注。本文就近年来TM在肺癌临床应用进行综述如下。

1血清肿瘤标志物在肺癌中的表达及其功能

1.1癌胚抗原(CEA)CEA是传统的非特异广谱TM，近年来已公认可以作为非小细胞肺癌(NSCLC)的TM 之一[4]。临床报道[5-7]，肺腺癌阳性率最高达80%以上，CEA水平与临床分期呈正相关(P<0.05)，分期越高其水平越高。肺腺癌细胞能直接产生CEA，在肺腺癌患者的胸腔积液、脑脊液中有更高的阳性表达，提示CEA可以作为生存期预测因子，与中枢神经系统转移有关。在术前检测CEA对预测SCLC术后早期复发意义较大，尤其不可手术的NSCLC如果CEA明显升高也能帮助预测有无远处转移[8]。手术前CEA指数可以作为肺腺癌患者5年生存率的独立预测因子[9]。

1.2神经元特异性烯醇化酶(NSE)NSE是SCLC抗原，正常人血清NSE水平小于12.5 μg/L。有报道在小细胞肺癌(SCLC)中有过量的NSE表达[10]。在缓解期，80%～96%的患者NSE含量正常，如NSE升高则提示复发。SCLC最常表现出有神经分泌性质的肿瘤，尤其在肿瘤扩散时，NSE水平增高会很明显。SCLC患者，首轮化疗后24～72 h内，由于肿瘤细胞的分解，NSE会呈一过性升高[11]。NSE可用于评估SCLC患者的预后情况治疗的有效性和相关病因，诊断灵敏度93%，阳性预测值92%，目前NCCN指南推荐NSE可用作SCLC的疗效评价。

1.3胃泌素前体释放肽片段(Pro-GRP)Pro-GRP是胃泌素释放肽(GRP)的前体，SCLC可产生pro-GRP,被认为是SCLC的特异性诊断指标[12]。另有报告NSE在SCLC的敏感性为42.10%[13]，而Pro-GRP的敏感性高达50.30%，其敏感性优于NSE，pro-GRP是SCLC早期首选肿瘤标志物，其特点：(1)针对SCLC的特异性非常高；(2)较早期病例有较高的阳性率；(3)健康者与患者血中浓度差异很大，因而检测的可靠性很高。Pro-GRP对肺癌的鉴别诊断、组织分型具有较高的医学价值。当Pro-GRP大于24.00 ng/L时应高度怀疑肺部肿瘤。与NSE比较，Pro-GRP是一个敏感度更高、特异性更强的SCLC临床标志物。NCCN指南推荐Pro-GRP可用作SCLC的疗效评价。

1.4细胞角蛋白19的片段(CYFRA21-1)CYFRA21-1是一种上皮来源性的广谱TM,是NSCLC相关抗原。研究报告CYFRA21-1诊断鳞癌的灵敏度达93.8%[14-15]。肺鳞癌患者CYFRA21-1的血清浓度明显高于肺腺癌和SCLC患者。鳞状细胞癌患者动态监测CYFRA21-1能够较好地反映疗效的变化。疾病发展过程中，CYFRA21-1的变化常常早于临床症状和影像检查。肺癌复发的危险很高(70%～90%)，治疗后TM的水平在一定基础水平上有所升高是疾病复发的第一信号。Holdenrieder等[16]检测了128例NSCLC中肺鳞癌CYFRA21-1的阳性率为70%，表明CYFRA21-1是目前鳞癌较好的筛查标志物。

1.5鳞状细胞癌抗原(SCC-Ag)SCC-Ag是一种特异性很好而且是最早用于诊断鳞癌的TM，主要参与调控肿瘤细胞的生长。血清SCC-Ag水平增高强烈提示NSCLC的存在，尤其是鳞状上皮细胞性肺癌。当SCC-Ag>0.73 ng/mL时应高度怀疑肺部肿瘤。SCC-Ag对肺癌敏感性低而特异性高，可作为鉴别肺癌与肺良性疾病的检测指标，提示作为筛查肺癌指标不理想。SCC-Ag在血清中的半衰期很短，肺癌术后复发或转移时再度升高，并早于临床发现[17]。早期正确分型能为肺癌提供有效的治疗方案，对预后有直接影响。

1.6糖类抗原125(CA125)CA125是一类混合型肿瘤标志物，在许多疾病中均有升高，肺癌患者血清CA125有较高阳性率，其敏感性30%～60%，特异性为34%～67%[18]，当CA125>35.26 U/mL时应高度怀疑肺部肿瘤。血清CA125对NSCLC的诊断和预后有参考价值，且CA125水平变化对晚期肺癌患者化疗效果的判断有帮助。王海燕等[19]发现，肺癌组患者血清CA125含量明显升高(101.5±39.7)mg/mL，阳性率达43.7%(73/167)。肺腺癌患者血清含量和阳性率最高，分别达到(141.8±53.9)mg/mL和60.0%(30/50)。CA125在NSCLC中阳性率高，而且在预测化疗反应、评价复发等方面具有较高价值。

1.7抗酒石酸酸性磷酸酶5b(TRACP-5b)临床肺癌的骨转移率为30%～40%，1年生存率为40%～50%，中位生存时间为6～10月，是肺癌预后较差的原因之一[20]。 TRACP-5b主要来源于破骨细胞，是TRACP的同工酶之一。TRACP-5b具有降解骨基质中钙磷矿化底物的酶活性，当出现溶骨性损伤时，血中的TRACP-5b增高。故血清TRACP-5b水平可反映破骨细胞活性和骨吸收的状态，可用于监测肺癌等恶性肿瘤骨转移的疾病进程。朱宝等[21]报道40例肺癌患者血清TRACP-5b水平骨转移组显著高于非骨转移组和正常对照组(P<0.05)。当然TRACP的结果与核医学骨显像相比其灵敏度和特异性均低，只是该指标对肺癌骨转移诊断具有一定帮助而已。

1.8可溶性B7-H3(sB7-H3)sB7-H3在肺癌、前列腺癌、宫颈癌、胃癌等异常表达，尤其在肿瘤细胞增殖活跃期间，sB7-H3高表达并大量入血。通过对肺癌患者sB7-H3、CEA和CYFRA21-1诊断效能进行统计分析，CYFRA21-1的敏感性最高，sB7-H3的特异性最高。由于sB7-H3是相对新型的肺癌标志物，目前在肺癌诊断方面的研究不多，在提高操作便捷性和降低成本情况下可广泛应用于体检人群肺癌的筛查[22-23]。

1.9去整合素-金属蛋白酶8(ADAM8)在NSCLC组织芯片检测中ADAM8的强阳性染色与疾病的进展和远处器官转移(Ⅳ期)的患者身上ADAM8过表达的情况比疾病早期(Ⅰ-ⅢA期)更要普遍[24]。2013年，Zhang等[25]研究通过蛋白质印迹分析和基因敲除法等指出ADAN8对顺铂介导的细胞凋亡起到一定程度的保护作用。

1.10肿瘤M2型丙酮酸激酶(TuM2-PK)TuM2-PK是丙酮酸激酶的一个亚型，丙酮酸激酶是细胞代谢过程中重要的酶之一。肺癌患者显著升高的TuM2-PK的水平提示肿瘤进展性。随着肿瘤增长、期别的增加，血浆TuM2-PK的含量和阳性率也相应明显增高[26]。新近研究证明，参与肿瘤细胞存活和生长的TuM2-PK，在肿瘤细胞中呈明显过度表达，在肿瘤细胞的生长、转移和坏死过程中释放出来，对NSCLC血清检测到敏感性71.64%(48/67)，特异性76.19%(112/147)，准确性74.77%(160/214)[27]。

2肺癌肿瘤标志物联合检查的临床应用

理想的TM应该具有以下特点：(1)特异度高，对肿瘤的准确性可达100%；(2)敏感度高，能早期发现肿瘤；(3)在体液中的含量应与瘤体大小、临床分期密切相关；(4)半衰期短，可根据其水平监测疗效；(5)检测方法灵敏、操作简便、价格低廉[28]。因此，多种TM联合检查能提高肺癌的早期辅助诊断率，为患者的治疗提供依据及更早的治疗时机，TM在肺癌诊断中的最优组合成为研究的热点。

2.1sB7-H3、CEA和CYFRA21-1联合检查Koshiishi等[26]研究显示，CYFRA21-1对鳞癌的敏感性(76.5%)较腺癌(47.8%)和SCLC(42.1%)显著高(P<0.01)，对比组之间的差异具有统计学意义。对Ⅰ～Ⅳ期鳞癌患者的敏感性分别为60%、88.7%、80%及100%。杨振强[10]对肺癌患者sB7-H3、CEA和CYFRA21-1水平与临床分期关系进行统计分析，肺癌组三项肿瘤标志物均显著地高于肺良性疾病组和健康对照组(P<0.05)、CYFRA21-1敏感性为66.18%，特异性为90.0%。肺癌组患者的sB7-H3血清含量明显升高(101.5±39.7)ng/mL，阳性率达43.7%(73/167)。CEA相对分子质量较大，在胸、腹腔积液中产生后不易进入血循环，积液中的CEA水平比血清更早更显著，有利于良、恶性胸腔积液的辅助诊断。另外，胸腔积液中的CEA检测亦能鉴别肺癌胸膜转移及胸膜间皮瘤所致的积液性质。

2.2CEA、NSE、CYFRA21-1、SCC和LDH联合检查韩玲芳等[11]选取361例肺癌患者与正常对照组和肺部良性疾病患者比对，发生肺腺癌时，患者血清CEA含量高达(96.3±42.1)ng/mL，CEA敏感性为45.8%，特异性为90.0%，与对照组的差别有统计学意义(P<0.01)；SCLC患者的血清NSE含量达(124.3±50.5)ng/mL，阳性率达66.7%(18/27)；CYFRA21-1在肺腺癌患者的血清含量和阳性率最高，分别达到(141.8±53.9)ng/mL和60.0%(30/50)。SCC在肺鳞癌患者的血清含量和阳性率最高，分别达到(36.9±17.4)ng/mL和62.9%(39/62)。其结果与文献报道近似[24]。

2.3CEA、CA199、CA125、NSE、CYFRA21-1和SCC联合检查化疗是晚期肺癌患者最常用的治疗手段，陈阳阳等[29]探讨CEA、CA199、CA125、NSE、CYFRA21-1和SCC血清肿瘤标志物对111例晚期肺癌一线化疗疗效的评估作用，NSCLC占肺癌患者的85%以上，化疗前、后变化20%作为判断切值，证实了CEA和CYFRA21-1可以评估肺腺癌的疗效、SCC可以评估肺鳞癌的疗效、NSE可以评估SCLC的疗效、但CA199与CA125水平在肺腺癌、肺鳞癌和SCLC组化疗前、后的差异均无统计学意义(P>0.05),提示两者尚不能独立用于监测肺癌患者化疗疗效。蒙飞等[30]也有相同报道，其中，NSCLC化疗的有效率约50%～60%，SCLC约70%～80%。

2.4NSE、CEA、CYFRA21-1、pro-GRP和SCC联合检查李丹等[31]共纳入109例NSCLC术前血清SCC水平正常者83例，异常者26例(23.9%)，进行SCC水平与生存率分析，术前血清SCC正常组患者5年平均生存(49±33.4)月，累计生存率为72.3%，血清SCC异常组5年平均生存(34±24.6)月累计生存率为50.0%。SCLC患者血清和胸水NSE、pro-GRP表达水平明显高于NSCLC患者。NSE、pro-GRP免疫组化分析与血清和胸水NSE、pro-GRP定量分析诊断阳性率无统计学差异。SCLC患者手术前缺乏病理组织材料时，可定量分析血清和胸水NSE、pro-GRP表达水平获得与免疫组化分析一致的诊断效果[32]。CEA、NSE、CYFRA21-1及支气管镜肺活检四项联合检查阳性检出率高于单项检测(P<0.05)。另外，杨士军等[33]报道481例NSCLC患者NSE的阳性率为63.65%，当癌组织侵犯致胸膜，癌细胞合成并释放TM到胸腔的量增加，并在胸腔中聚集，其升高程度与癌细胞数量有关，滞留在胸腔的TM不易进入血液循环，不能被血液输送至肝脏代谢和灭活，所以其在血清中的浓度明显低于胸腔积液的浓度。 NSE、CEA、CYFRA21-1、pro-GRP、SCC已被编入美国国家科学院颁布的肺癌肿瘤标志物应用临床生化指南，可作为肺癌的预后标志物[34]。

3小结

综上所述，在肺癌诊断试验技术细节中，考虑到联合项目越多，假阳性越高，费用越高，故建议临床疑为周围型肺部肿块或怀疑疤痕癌时，可以首选联合检测CEA、NSE和CYFRA21-1。利用受试者工作特征ROC曲线，计算ROC曲线下面积，优化出具有合适敏感度和特异度的界限值，CYFRA21-1检测 NSCLC敏感性达62.1%，特异性达92.6%[35]。随着对肺癌发生发展基础研究的不断深入，以及临床确证技术、检测技术的进步，TM的应用价值不断被挖掘发现。采用基于液相芯片的流式荧光发光法(FFA)及电化学发光免疫分析法(ECLLA)检测肺癌患者血清CEA、NSE和CYFRA21-1表达水平进行分析，两种检测方法学比对具有较好的相关性。流式荧光发光法检测CEA、NSE和CYFRA21-1，仅需10ul血清样本便可在2h内得出结果，与ECLLA相比，除了快速、敏感、检测范围广外，仅需少量血清即可检测多种指标的优势非常突出[36]。采用特异性循环肺癌细胞(SCLCC)流式检测技术的同时对现用于NSCLC相关肿瘤指标CEA、NSE及CYFRA21-1进行同步检测和比对分析，化疗两个周期后，在评价为治疗有效的患者组中，SCLCC、CEA、NSE和CYFRA21-1的水平均有所下降，但只有SCLCC有显著意义，这也表明SCLCC检测技术优于目前临床上诊疗肺癌的常用指标[37]，该技术有助于微转移灶的早期发现，与TM相结合有利于提高敏感性和特异性，有助于对肿瘤转移，特别在肺癌的早期诊断、鉴别诊断、预后评估及指导靶向药物治疗是非常重要的[38]。

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(收稿日期：2015-11-28)

DOI:10.3969/j.issn.1673-4130.2016.06.024

文献标识码：A

文章编号：1673-4130(2016)06-0776-04

作者简介：肖艳虹，女，主管检验技师，主要从事临床检验研究。