肺癌患者血清MMP-9、HE4、CYFRA21-1、CEA、NSE水平变化及其临床意义

孔海霞，李洪娟，徐婧玥，何丽杰，张贺平

(天津市第五中心医院，天津300450)

肺癌患者血清MMP-9、HE4、CYFRA21-1、CEA、NSE水平变化及其临床意义

孔海霞，李洪娟，徐婧玥，何丽杰，张贺平

(天津市第五中心医院，天津300450)

目的探讨血清基质金属蛋白酶9(MMP-9)、人附睾蛋白4(HE4)、角蛋白19片段(CYFRA21-1)、癌胚抗原(CEA)、神经元烯醇化酶(NSE)在肺癌诊断及病情判断中的作用。方法选取肺癌患者75例(肺癌组，病理类型为鳞癌18例、腺癌40例、小细胞肺癌17例，TNM分期为Ⅰ～Ⅱ期24例、Ⅲ～Ⅳ期51例)，肺部良性疾病患者65例(良性病变组)，体检健康者60例(健康对照组)。三组均采用ELISA法检测血清MMP-9，电化学发光法检测血清HE4、CYFRA21-1、CEA、NSE。绘制上述5种血清指标单独及联合检测诊断肺癌的受试者工作特征曲线，计算其敏感性、特异性及准确性，比较不同病理类型及TNM分期的肺癌患者上述5种血清指标水平。结果肺癌组血清MMP-9、HE4、CYFRA21-1、CEA、NSE水平均高于良性病变组及健康对照组(P均<0.01)，良性病变组与健康对照组上述指标比较差异均无统计学意义(P均>0.05)。5种血清指标联合检测诊断肺癌的敏感性(96.00%)高于单项指标检测，但特异性及准确性均降低(分别为53.60%、69.50%)。腺癌患者血清CEA高于鳞癌、小细胞肺癌患者，小细胞肺癌患者血清NSE水平高于鳞癌、腺癌患者(P均<0.05)。TNM分期为Ⅲ～Ⅳ期的肺癌患者血清CYFRA21-1、CEA、NSE水平均高于Ⅰ～Ⅱ期患者(P<0.05或<0.01)。结论肺癌患者血清MMP-9、HE4、CYFRA21-1、CEA、NSE水平均升高；上述血清指标联合检测有助于肺癌的诊断及病情判断。

肺癌；基质金属蛋白酶9；人附睾蛋白4；角蛋白19片段；癌胚抗原；神经元烯醇化酶

肺癌具有起病隐匿、进展速度快、发病率及病死率高的特点[1,2]。2014年全球新发肿瘤患者中肺癌占13%，新发肿瘤致死患者中肺癌占27%[3]。WHO统计自2009年以来，每年新发肺癌患者约22万，每年肺癌患者死亡人数约16万[4,5]。肺癌的早期症状及影像学表现多不典型，确诊依赖于组织病理学检查。但组织病理学检查为有创操作，不宜作为肺癌诊断的首选方法。血清肿瘤标志物检查具有方便、快捷、安全等特点，适宜临床广泛应用，可作为肺癌早期筛查的重要指标。本研究探讨血清基质金属蛋白酶9(MMP-9)、人附睾蛋白4(HE4)、角蛋白19片段(CYFRA21-1)、癌胚抗原(CEA)、神经元烯醇化酶(NSE)在肺癌诊断及病情判断中的作用。

1 资料与方法

1.1 临床资料 选取2014年4月～2016年6月天津市第五中心医院收治的肺癌患者75例(肺癌组)，均经影像学及组织病理学检查确诊，未接受放、化疗及免疫治疗。其中男39例、女36例，年龄(66.77±12.59)岁；病理类型：鳞癌18例、腺癌40例、小细胞肺癌17例；TNM分期：Ⅰ～Ⅱ期24例、Ⅲ～Ⅳ期51例。选取本院同期收治的肺部良性疾病患者65例(良性病变组)，均经临床检查及影像学检查确诊。其中男36例、女29例，年龄(65.22±9.87)岁；疾病类型：肺部感染性疾病22例、肺结核1例、肺实质性病变9例、慢性阻塞性肺疾病12例、大叶性肺炎10例、支气管扩张7例以及肺血栓栓塞症4例。选取本院同期体检健康者60例(健康对照组)，男32例、女28例，年龄(65.72±11.23)岁。三组性别构成比、年龄具有可比性。本研究通过医院伦理委员会审核，患者及其家属均知情同意。

1.2 血清MMP-9、HE4、CYFRA21-1、CEA、NSE水平检测 收集三组清晨空腹静脉血3 mL，静置20 min，3 000 r/min离心10 min，收集血清，-20 ℃保存待检。采用ELISA法检测血清MMP-9(试剂盒购自美国R&D公司)，电化学发光法检测HE4、CYFRA21-1、CEA、NSE(试剂盒购自德国罗氏公司)，所有检测过程严格按照试剂说明书进行操作。正常参考范围：MMP-9：0～7.05 ng/mL，HE4：0～92.1 pmol/L，CYFRA21-1：0～3.3 ng/mL，CEA：0～4.0 ng/mL，NSE：0～15.2 ng/mL。

1.3 血清MMP-9、HE4、CYFRA21-1、CEA、NSE诊断肺癌的效能分析 绘制血清MMP-9、HE4、CYFRA21-1、CEA、NSE单独及联合检测诊断肺癌的受试者工作特征曲线，计算其敏感性、特异性及准确性。比较不同病理类型及TNM分期的肺癌患者血清MMP-9、HE4、CYFRA21-1、CEA、NSE水平。

2 结果

2.1 三组血清MMP-9、HE4、CYFRA21-1、CEA、NSE水平比较 见表1。

表1 三组血清MMP-9、HE4、CYFRA21-1、CEA、NSE水平比较

注：与肺癌组比较，*P<0.01。

2.2 5种肿瘤标志物单独与联合检测对肺癌的诊断效能比较 见表2。

表2 5种肿瘤标志物单独与联合检测对肺癌的诊断效能

注：①为MMP-9；②为HE4；③为CYFRA21-1；④为CEA；⑤为NSE；2种肿瘤标志物和3种肿瘤标志物联合检测仅列出敏感性、特异性最高值及最低值的组合。

2.3 不同病理类型及TNM分期肺癌患者血清MMP-9、HE4、CYFRA21-1、CEA、NSE水平比较 见表3、4。

3 讨论

血清肿瘤标志物检测是肺癌筛查与诊断的重要手段，但单一肿瘤标志物的敏感性及特异性有限，存在一定的漏诊率，难以满足临床需要。目前，临床倾向于多种肿瘤标志物联合检测，提高其诊断敏感性及特异性，以达到肺癌早期诊断的目的。血清CEA、NSE、CYFRA21-1等目前广泛用于肺癌的诊断[6]，而MMP-9、HE4是新型肿瘤标志物，在肺癌诊断中的应用研究较少[7,8]。本研究肺癌组血清MMP-9、HE4、CYFRA21-1、CEA、NSE水平均高于良性病变组及健康对照组，而良性病变组与健康对照组上述指标比较差异均无统计学意义，表明5种肿瘤标志物在肺癌的诊断中均有重要价值。

CEA是一种人类胚胎抗原特异性的酸性糖蛋白，可用于监测肺癌早期复发及判断腺癌患者的预后[9]。NSE是神经元和神经内分泌细胞特有的一种酸性蛋白酶，对小细胞肺癌的诊断具有较高的敏感性和特异性，且与患者的病情进展及预后有关，可作为小细胞肺癌疗效监测及预后判断的重要指标[10]。本研究结果显示，肺腺癌患者血清CEA高于鳞癌、小细胞肺癌患者，小细胞肺癌患者血清NSE水平高于鳞癌、腺癌患者，说明血清CEA、NSE可以作为鉴别肺癌病理类型的重要指标。CYFRA21-1为细胞角蛋白19的可溶性片段，是角蛋白家族的最小成员。MMP-9来自肿瘤细胞宿主的基质细胞和炎症细胞，能特异性地降解细胞外基质和基底膜的主要成份Ⅳ型胶原，进而破坏基底膜的完整领，对肿瘤的侵袭和转移有重要作用[11]。HE4属于乳酸蛋白结构域家族中的一员，具有疑似胰蛋白酶抑制剂的特性[12]。Okamura等[13]报道，CEA联合CYFRA21-1可以辅助诊断肺癌。Zhao等[7]发现小细胞肺癌细胞可通过NF-κB途径诱导MMP-9高表达，进而促进肿瘤细胞的浸润和转移。Lamy等[8]发现，HE4在非小细胞肺癌患者血清中高表达，与患者预后密切相关。本研究结果显示，不同病理类型的肺癌患者血清MMP-9、HE4、CYFRA21-1比较差异均无统计学意义。分析原因可能是：①MMP-9、HE4、CYFRA21-1在不同病理分型的鉴别中缺乏特异性；②本研究晚期肺癌患者相对较多，肿瘤标志物在不同病理类型中的表达水平均较高，因此差异较小。

研究发现，血清CEA水平升高是肺癌颅内转移的独立危险因素[14]，血清CEA水平轻度升高(≥5 μg/L)与脑转移、骨转移有关，血清CEA水平明显升高(≥100 μg/L)与腹腔转移有关[15]。研究发现，NSE与肺癌脑转移以及预后有关[16]；血清CYFRA21-1与肿瘤大小有关[17]；血清CYFRA21-1水平升高与肿瘤大小、疾病分期有关[18]。本研究Ⅲ～Ⅳ期肺癌患者血清CEA、NSE、CYFRA21-1水平均明显高于Ⅰ～Ⅱ期，表明其与肿瘤浸润、转移等病情进展情况有关，与之前的报道结论一致。

表3 不同病理类型肺癌患者血清MMP-9、HE4、CYFRA21-1、CEA、NSE水平比较

注：与腺癌比较，*P<0.05；与小细胞肺癌比较，#P<0.05。

表4 不同TNM分期肺癌患者血清MMP-9、HE4、CYFRA21-1、CEA、NSE水平比较

注：与Ⅲ～Ⅳ期比较，*P<0.05，#P<0.01。

研究表明，多项肿瘤标志物联合检测不仅可以提高肺癌诊断的敏感性，还可以提高无症状患者的检出率[19]。本研究单项肿瘤标志物诊断肺癌的特异性均在70%以上，但敏感性较低。提示单项检测易出现漏诊，可能会延误病情，使患者错失早期预防和干预；5种血清指标联合检测诊断肺癌的敏感性均高于单项指标检测，可大大降低漏诊率，但特异性和准确性均有所降低，提示多项指标联合检测肺癌时要注意假阳性的问题，应当结合临床症状和其他检查结果综合判断。

综上所述，肺癌患者血清MMP-9、HE4、CYFRA21-1、CEA、NSE水平均升高；上述血清指标联合检测有助于肺癌的诊断及病情判断。

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