脱落细胞DNA倍体分析及胸水CEA与血清CEA比值的诊断价值＊?

马　文，杜　娟，张先明，王　焰

(1.贵州医科大学附院呼吸内科，贵州贵阳　550004; 2.贵州医科大学附院中心试验室，贵州贵阳　550004)



脱落细胞DNA倍体分析及胸水CEA与血清CEA比值的诊断价值＊?

马文1，杜娟1，张先明1，王焰2

(1.贵州医科大学附院呼吸内科，贵州贵阳550004; 2.贵州医科大学附院中心试验室，贵州贵阳550004)

［摘要］目的:探讨胸水脱落细胞DNA倍体分析及胸水癌胚抗原(CEA)与血清CEA比值测定对恶性胸腔积液的诊断价值。方法: 41例恶性胸腔积液患者为试验组，84例良性胸腔积液患者为对照组，抽取2组患者胸水和血液，采用全自动细胞图像分析系统对胸水脱落细胞进行DNA倍体分析，用蛋白芯片－化学发光法检测血及胸水癌胚抗原水平，计算胸水CEA与血清CEA比值;比较2种方法单独应用或联合应用时诊断恶性胸腔积液的灵敏度、特异度及youden值。结果:试验组胸水脱落细胞DNA倍体分析阳性率和胸水CEA与血清CEA比值阳性率均高于对照组(P＜0.05) ;胸水脱落细胞DNA倍体分析对恶性胸腔积液诊断灵敏度为85.37%、特异度为66.67%、youden指数0.52，胸水CEA与血清CEA比值对恶性胸腔积液诊断灵敏度为78.05%，特异度为77.38%，youden指数0.55，2种方法比较差异无统计学意义(P＞0.05) ; 2种方法联合诊断恶性胸腔积液的灵敏度为96.79%，特异度为92.46%，youden指数0.59。结论:胸水脱落细胞DNA倍体分析联合胸水CEA与血清CEA比值测定，对鉴别良、恶性胸腔积液具有更好的诊断价值。

［关键词］胸水;脱落细胞; DNA;倍体分析;癌胚抗原

网络出版时间: 2016－02－23网络出版地址: http: / /www.cnki.net/kcms/detail/52.5012.R.20160223.1905.020.html

在胸水中查找肿瘤细胞是目前鉴别良、恶性胸腔积液的主要方法，该方法敏感度低，只有50%～60%［1］;而利用血清学及免疫学等检查鉴别良、恶性胸水的特异性又有限，所以研发新的诊断技术十分必要。有研究表明，DNA含量是监测细胞增殖和肿瘤转化的指标，DNA的非整倍体性质是恶性肿瘤的特征之一，测定和分析细胞DNA含量的倍体对良、恶性肿瘤的诊断、鉴别诊断、疗效判断及预后测定等有重要价值［2－3］。癌胚抗原(CEA)是肿瘤细胞产生的物质，正常细胞和某些良性疾病只能分泌极少量［4－5］。本研究主要采用全自动细胞图像分析系统对胸水脱落细胞DNA含量进行测定，探讨其对恶性胸腔积液诊断的灵敏度、特异度及youden指数;同时检测胸水CEA与血CEA比值，评估2种方法独立及联合应用对恶性胸腔积液的诊断价值。

1　对象与方法

1.1对象

选择2011年6月～2013年6月在呼吸科、心内科、感染科、肾病风湿科住院的胸腔积液患者125例，男74例，女51例，年龄18～89岁，平均(61.78±7.03)岁。41例恶性胸腔积液为试验组，男24例，女17例，平均(62.42±7.35)岁，均经胸水脱落细胞学、电子支气管镜肺活检、淋巴结穿刺活检、经皮肺穿刺活检或胸膜活检、开胸肺活检等病理检查，并结合临床常规检查确诊为恶性胸腔积液; 84例良性胸腔积液为对照组，男50例，女34例，平均(60.35±6.81)岁，根据病史、临床表现、体征、血生化、胸水生化、腺苷脱氨酶(ADA)、抗酸染色等实验室检查及肺功能、胸片、B超及对治疗的反应等，综合确诊为良性胸腔积液。

1.2主要仪器及试剂

全自动DNA图像分析仪、TDZ5-WS多管架自动平衡离心机、Motic BA600 Mot显微镜系统、lu-07生物芯片阅读器、电热恒温水箱5648、恒温摇床HDYC-2004B、Feulgen-thionin专用染液。

1.3方法

所有患者于治疗前行标准胸腔穿刺术，抽取胸水10 mL，均分为2管于2 h内送检，同时抽取外周血2 mL送检。胸水脱落细胞DNA倍体分析采用全自动细胞DNA分析系统，测定细胞核积分光密度(IOD)，按照公式DNA指数(DI) =被测细胞核DNA的IOD值/正常细胞核DNA的IOD值，计算胸水脱落细胞DI。CEA采用蛋白芯片－化学发光法进行检测，将CEA的单克隆抗体固定在膜上制备成蛋白芯片，利用CEA的酶标记抗体来测定血清和胸水中CEA的浓度，计算胸水CEA与血清CEA的比值。

1.4判断标准

正常细胞的DI =1，DI＞2.5提示细胞有癌变可能。根据文献［6］标准: (1)有3个或3个以上DI＞2.5的细胞; (2)可识别的异倍体峰; (3)异常细胞增生＞10%。满足3条中的1条或以上者，判定为胸水脱落细胞DNA倍体(+)，反之则为(－)。胸水CEA/血CEA＞1为(+)，＜1为(－)。胸水脱落细胞DNA倍体分析和胸水CEA与血CEA比值2种方法联合判断的标准为只要有1种方法结果呈现(+)即诊断为(+) ; 2种方法独立诊断的标准是必须两项同时阳性。

1.5统计学分析

采用SPSS(V13.0)统计软件进行数据分析，计量资料用均数±标准差(±s)表示，计算灵敏度、特异度和youden指数，组间比较采用卡方检验和u检验，P＜0.05为差异有统计学意义。

2　结果

2.1胸水脱落细胞DNA倍体或胸水CEA与血清CEA比值

胸水脱落细胞DNA倍体分析显示，试验组41例患者阳性35例，阴性6例，阳性率85.37 %;对照组84例患者阳性28例，阴性56例，阳性率33.33%; 2组阳性率比较有统计学意义(χ2= 14.47，P＜0.05)。试验组41例患者胸水CEA与血清CEA比值阳性32例，阴性9例，阳性率78.05%;对照组84例患者胸水CEA与血清CEA比值阳性19例，阴性65例，阳性率22.62%; 2组阳性率比较有统计学意义(χ2=19.32，P＜0.05)。见表1和表2，表2结果提示，2种方法独立应用时，只有两项结果阳性时才能诊断恶性胸水，试验组41例患者阳性28例，可能漏诊。

表1　胸水脱落细胞DNA倍体或胸水CEA/血清CEA检测结果Tab.1　Results of DNA ploidy analysis of hydrothorax shedding cells and CEA ratio of hydrothorax/blood

表2　胸水脱落细胞DNA倍体和胸水CEA与血清CEA比值联合检测结果Tab.2　Results of DNA ploidy analysis of hydrothorax shedding cells combined with CEA ratio of hydrothorax/blood

2.2灵敏度、特异度及Youden指数

胸水脱落细胞DNA倍体分析或胸水CEA与血清CEA比值单独应用诊断恶性胸腔积液均有较高的灵敏度和特异度，且2种方法灵敏度、特异度及youden指数比较差异无统计学意义(P＞0.05)，见表3。胸水脱落细胞DNA倍体分析和胸水CEA与血清CEA比值测定2种方法联合诊断恶性胸水的特异度、灵敏度均高于2种方法单独应用时，说明2种方法联合应用更能提高对恶性胸水的诊断灵敏度和特异度，具有更高的诊断价值，可减少漏诊，见表4。

表3　胸水脱落细胞DNA倍体分析和胸水CEA与血清CEA比值单独诊断恶性胸水的灵敏度、特异度及Youden指数Tab.3　The sensitivity，specificity and youden＇s index of DNA ploidy analysis of hydrothorax shedding cells and CEA ratio of hydrothorax/blood in their separate diagnosis

表4　胸水脱落细胞DNA倍体分析和胸水CEA与血清CEA比值诊断恶性胸水的效果评价Tab.4　Effect evaluation of DNA ploidy analysis of hydrothorax shedding cells and CEA ratio of hydrothorax/blood in diagnosis of malignant pleural effusion

3　讨论

胸腔积液是临床常见疾病，导致胸腔积液的原因很多，按病因可分为良性和恶性，两者的鉴别非常重要。胸水脱落细胞检查是诊断恶性胸腔积液的“金标准”，但因灵敏度较低，限制了该方法在临床上的运用。正常人体细胞具有较恒定的DNA含量，为整倍体细胞，而恶性肿瘤组织发生染色体突变，导致异倍体细胞的出现，所以测定细胞DI，可以帮助发现异常的细胞，而且DI值越高，生存期越短，提示异倍体肿瘤的增值活性越高，预后越差［7］。CEA是目前研究最广泛的肿瘤标志物之一，在正常人血清中含量很低。CEA是一种大分子的糖蛋白，肿瘤发生胸膜转移时合成的CEA释放到胸水中，不易进入血循环，因此其在胸水中出现较早，含量也较血清水平高。本研究发现，胸水脱落细胞DNA倍体分析和胸水CEA与血清CEA比值测定2种方法的阳性率，试验组高于对照组(P＜0.05)，说明这2种方法在临床上均可用以诊断恶性胸腔积液。本研究对照组中有28例患者胸水脱落细胞DNA倍体分析为异倍体，而临床诊断为良性疾病，出现假阳性可能原因是: (1)反应性间皮细胞增生，使G2M期细胞百分数增高，造成假阳性; (2)标本制备不当造成染色体机械缺损误差。试验组中有6例患者未检测到倍体细胞，出现假阴性的原因可能是: (1)肿瘤细胞的分化程度较高，二倍体肿瘤或近二倍体肿瘤的发生; (2)胸腔积液中恶性细胞含量少，有抽样误差可能性。本研究显示胸水脱落细胞DNA倍体分析对恶性胸腔积液的诊断灵敏度为85.37%，特异度为66.67%，与文献报道的相近［8］。文献报道，以胸水与血清CEA比值＞1为界诊断恶性胸腔积液的灵敏度约为40%～80%，特异度为70%～88%［9］，本研究显示胸水与血清CEA比值测定诊断恶性胸腔积液的灵敏度为78.05%，特异度为77.38%，与其基本一致，但2种方法比较差异无统计学意义(P＞0.05)。临床上为了提高筛检效果，可采用多项筛检试验检查同一受试对象，以提高筛检试验的灵敏度和特异度，这种方式称为联合检验，本研究显示，联合胸水脱落细胞DNA倍体分析和胸水与血清CEA比值测定2种方法诊断恶性胸腔积液的灵敏度为96.79%，特异度为68.29%。Youden指数为0.48，较2种方法独立应用时有较好的临床价值。

4　参考文献

［1］Osterheld MC，Liette C，Anca M.Image cytometry: an

aid for cytological diagnosis of pleural effusions［J］.Diagn Cytopathol，2005(3) : 173－176.

［2］郭立光，张立波，陈功，等.DNA倍体分析系统鉴别良恶性胸腔积液的价值［J］.中国现代医学杂志，2008 (2) : 183－185.

［3］Chen LM，Lazcano O，Katzmann JA，et al.The role of conventional cytology，immunocytochemistry，and flow cytometric DNA ploidy in the evaluation of body cavity fluids: a prospective study of 52 patients［J］.Am J Clin Pathol，1998(109) : 712－721.

［4］况成明.三种肿瘤标记物联合检测对肺癌临床应用价值的探讨［J］.中国肿瘤临床，2000(5) : 388.

［5］王新荣.胸水ADA、CEA、CA125、CA153水平在结核性与恶性胸水中的表达与意义［J］.中国老年学杂志，2014(12) : 3290－3292.

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［7］胡艳平，贺兰湘，于丁，等.非小细胞肺癌DNA含量与其生物学行为关系的初步研究［J］.中华肿瘤杂志，2003(1) : 55－58.

［8］李德昌，任力，李炜.全自动细胞图像分析系统在良恶性胸水诊断中的价值［J］.临床军医杂志，2010(6) : 1024－1026.

［9］Radjenovic-Petkovic T，Pejcic T，Borovac D，et al.Diagnostic value of CEA in pleural fluid for differential diagnosis of benign and malign pleural effusion［J］.Med Arh，2009(3) : 141－142.

(2015－05－08收稿，2015－12－24修回)

中文编辑:戚璐;英文编辑:刘华

Diagnostic Value of DNA Ploidy Analysis of Hydrothorax Shedding Cells Combined with Ratio of Pleural Fluid CEA to Serum CEA in Diagnosis of Malignant Pleural Effusion

MA Wen1，DU Juan1，ZHANG Xianming1，WANG Yan2
(1.Departments of Respiratory，the Affiliated Hospital of Guizhoug Medical University，Guiyang 550004，Guizhou，China;2.Central Laboratory，Departments of Respiratory，the Affiliated Hospital of Guizhoug Medical University，Guiyang 550004，Guizhou，China)

［Abstract］Objective: To explore the diagnostic value of DNA ploidy analysis of hydrothorax shedding cells by automatic DNA image cytometry and the ratio of pleural fluid CEA to serum CEA in diagnosis of malignant pleural effusion.Methods: Forty-one cases of patients with malignant pleural effusions were enrolled in experimental group while 84 cases of patients with benign pleural effusion in control group.The serum and pleural fluid specimens were collected from two groups and DNA ploidy analysis of hydrothorax shedding cells was conducted by automatic DNA image cytometry.The levels of CEA were determined by protein chip-chemoluminescence and the ratio of pleural fluid CEA to serum CEA were calculated.Then，the sensitivity，specificity and youden＇s index were compared between two groups when single method or two methods combined were adopted.Results: The positive rates of DNA ploidy analysis of hydrothorax shedding cells and the ratio of pleural fluid CEA to serum CEA in experimental group were significantly higher than their counterparts in control group (P＜0.05).The sensitivity of the DNA ploidy analysis of hydrothorax shedding cells in diagnosis of malignant pleural effusion was 85.37%，the specificity was 66.67%，and the youden＇s index was 0.52.The sensitivity of the ratio of pleural fluid CEA to serum CEA in diagnosis of malignant pleural effusion was 78.05%，the specificity was 77.38%，and the youden＇s index was 0.55.There was no statistical difference be-book=210,ebook=91tween the two methods (P＞0.05).The sensitivity of the DNA ploidy analysis combined the CEA ratio of hydrothorax/blood was 66.63%，the specificity was 92.46%，and the youden＇s index was 0.59.Conclusion: The DNA ploidy analysis of hydrothorax shedding cells combined the CEA ratio of hydrothorax/blood may have a better diagnostic value in distinguish benign pleural effusion from malignant pleural effusion.

［Key words］pleural fluid; shedding cells; DNA; ploidy analysis; carcinoembryonic antigen

［中图分类号］R734.2

［文献标识码］A

［文章编号］1000-2707(2016) 02-0209-04