VEGF、CEA作为恶性胸腔积液诊断标记物的Meta分析

陈 瑶，卢宏达，邱 宾

（1.江汉大学 医学院，湖北 武汉 430056；2.武汉市中心医院 肿瘤科，湖北 武汉 430014；3.湖北中医药大学，湖北 武汉 430065）

胸腔积液（pleural effusion）有良性和恶性之分，可由种种原因引发，良性胸腔积液（benign pleural effusion，BPE）常见的病因包括结核、心衰、脓胸等。而恶性胸腔积液（malignant pleural effusion，MPE）常见的病因为胸膜腔的原发肿瘤和各种恶性肿瘤转移至胸膜等［1］。美国2017年最新癌症报告研究显示：癌症依然是美国排在心血管疾病后的第二大杀手，在60～80岁人群中甚至是第一杀手。而中国肺癌患者占全世界1∕3［2］。MPE是晚期肺癌常见的合并症之一［1］。临床上一般通过患者的症状（呼吸困难、喘息）、胸片及胸水B超来发现胸水及评估胸水的量，但对于其积液的性质则无法通过肉眼及影像学检查来识别。在大多数情况下，良恶性胸腔积液的鉴别常规是需要进行胸腔穿刺、细胞学、组织学和生化检查，然而胸腔穿刺细胞学检查敏感性仅为40%～70%［3］。进一步说，只有40%～70%的恶性胸腔积液能够通过胸水细胞学被确诊［3］。研究表明NT-proBNP诊断充血性心力衰竭具有高度的准确性，是评价预后的强大指标［4］。由于C反应蛋白（CRP）在组织存在炎症及损伤时血清浓度增高，因此被确认为与炎症相关性胸腔积液有关［5-6］。于是许多学者就开始思考，能否探索出像BNP或CRP这样的生物标记物以弥补胸水细胞学的不足，这也是很有必要的。本研究通过收集、检查和比较良恶性胸水中VEGF和CEA的水平，为VEGF和CEA作为胸腔积液诊断的生物标志物提供充分的证据。

1 资料和方法

1.1 检索策略

计算机通过关键词检索PubMed（Medline）、中国知网、万方和维普数据库，所有检索均截至2017年9月30日。分别采用关键词“血管内皮生长因子”“良恶性胸腔积液”“vascular endothelial growth factor”“benign and malignant pleural effusion”进行检索，所有检索采取主题检索和自由检索相结合的方式，并根据具体数据库调整检索策略。

1.2 文献选择

纳入标准：1）关于MPE诊断的回顾性队列研究；2）MPE的诊断标准参照2014年施焕中［1］在《规范恶性胸腔积液的诊断与治疗》中提出的标准，包括两个方法（满足以下一项即可）：①经病理医生在胸水细胞学中找到恶性细胞；②在通过胸膜活检术钳取组织进行病理学检查中观察到恶性细胞；③采用免疫组化（IHC）或酶联免疫法（ELIAS）对胸水中VEGF和CEA的水平进行了测定；④分别计算了胸水中VEGF和CEA水平的平均值和标准差。排除标准：1）非MPE诊断方面的研究；2）非人类研究；3）儿童人口；4）小样本（＜30例）。在所有步骤中，由两位作者独立审查这些研究，并对资格标准进行评估。两位作者之间的分歧通过协商一致得到解决。

1.3 数据提取

手动提取数据，并将其记录在使用Microsoft Office Excel 2007创建的预先指定表格中。两位作者一起证实了数据的有效性，并通过协商一致解决了差异。从研究中提取的数据包括：作者姓名、出版年份、进行研究的国家、研究设计、样本大小、干预方法、研究结果。

1.4 文献质量评估

纳入的非随机观察性队列研究采用纽卡斯尔渥太华量表进行质量评价［7］。该表是基于一个“星系统”，从三个广泛的角度来判断的：1）研究小组的选择；2）研究小组的可比性；3）各研究小组暴露的调查或有意义的结果。一项研究可以指定的星最多有9颗。本研究的评分决定是基于回顾相关全文文献的阅读。由于质量研究之间的分值还没有被确定，因此，本研究决定将7颗或以下的星归类为低质量的研究。

1.5 数据分析

为了达到研究目的，研究组按病因分为恶性胸腔积液组和良性胸腔积液组，根据各个研究对病因的诊断，适当地合并，以建立一个单一的两两比较。这些小组的合并使用了Cochrane手册提供的有关公式，以便系统地审查干预措施。通过Stata12.1软件采用随机效应模型，输入MPE和BPE患者胸水中VEGF及CEA水平的均值和标准差，汇总效应大小，计算标准均值差（SMD）和95%置信区间。由于不能预料到所有已识别的研究在功能上都是等价的和它们之间是否存在一个共同的效应大小，所以选择随机效应模型。然后通过计算出的I2值和P值评价异质性（P＞0.1，I2＜50%），并采用I2值量化异质性（其值为25%、50%和75%，表示低度、中度和高度异质性）［8］。

2 结果

2.1 检索结果及纳入文献

通过设定的检索词初步检索出743篇相关文献，其中PubMed 531篇、维普数据库88篇、万方数据库6篇，中国知网118篇，Google和百度搜索与以上检索无重复文献0篇。首先，按照上述制定的排除及纳入标准，对742篇相关性文献的标题及摘要进行阅读，出去重复文献及不符合标准的文献730篇。然后全面的阅读纳入研究12篇全文进行再次筛选［5，9-19］。检索流程及结果见图1。

图1 检索策略图Fig.1 Diagram of retrieval strategy

胸水VEGF及CEA表达水平的临界值使用原文中的界定值。纳入的9篇文献中良恶性胸水中VEGF和CEA的水平均采用ELISA法测定。并使用纽卡斯尔渥太华量表进行质量评价，其中一半以上属于较低质量评价，见表1。

2.2 Meta分析结果

2.2.1 VEGF水平 在12项研究中，有5项研究（MOMI等［10］、王镜銮等［18］、HIRAYAMA等［11］、ZHOU等［5］、杨宜娥等［17］）共540例患者纳入了胸水中VEGF水平的平均差的分析中，见表2。

采用随机效应模型分析结果提示：恶性胸腔积液组胸水中VEGF水平较良性胸腔积液明显升高（SMD=1.92 ng∕mL，95%CI（1.45，2.39），I2=78.9%，Z=8.04，P=0.000 ＜ 0.05），见图2。

2.2.2 CEA水平 在12项研究中，5项研究共411例患者纳入了胸水中CEA水平的平均差的分析中［9，14-15，17，19］，见表 3。

采用固定效应模型结果提示：恶性胸腔积液组胸水中CEA水平较良性胸腔积液明显升高（SMD=1.36 ng∕mL，95%CI（1.15，1.58），I2=0.0%，（Z=12.3，P=0.000 ＜ 0.05），见图3。

表1 纳入研究的基本特点Tab.1 Basic characteristics of included literatures

表2 良恶性胸腔积液中VEGF水平的均值及标准差Tab.2 Mean and standard deviation of pleural effusion VEGF levels of patients with malignant pleural effusion（MPE）and patients with benign pleural effusion（BPE） （∕ng·mL-1）

图2 良恶性胸水中VEGF水平森林图Fig.2 Forest plot of VEGF level in benign and malignant pleural effusion

表3 良恶性胸腔积液中CEA水平的均值及标准差Tab.3 Mean and deviation of pleural effusion CEA levels of patients with malignant pleural effusion（MPE）and benign pleural effusion（BPE） （∕ng·mL-1）

图3 良恶性胸水中CEA水平森林图Fig.3 Forest plot of CEA level in benign and malignant pleural effusion

3 讨论

MPE是指由原发胸膜肿瘤或其他部位的肿瘤转移至胸膜引起的胸腔积液，常常表现为进行性呼吸困难、咳嗽、肺不张、胸痛及发热等不适症状。目前，MPE诊断的金标准是在胸水细胞沉淀物中找到恶性细胞或在胸膜活检组织中观察到恶性肿瘤［1］。诊断MPE的方法有影像、胸水细胞学、胸膜活检术、某些肿瘤标志物、分子生物技术等，但上述方法的敏感性和特异性有限。因此，对于MPE仍需一个敏感度高和特异性强的诊断方法。

目前，有许多分子生物标志物已被纳入研究，这有助于提高恶性胸腔积液诊断率。Survivin、VEGF及endostatin等几种肿瘤标记物被认为与恶性肿瘤的存在有关，是导致胸腔积液的原因之一，然而这一结果还没有定论［3］。在发现的多种标记物中，血管内皮生长因子（VEGF）及癌胚抗原（CEA）的作用已在多项研究中得到验证［20］。VEGF已被证明能增加胸膜间皮和血管的通透性，并且是导致胸腔积液积聚的重要血管生成因子［20-21］。值得注意的是，在MPE和BPE中均可检测到VEGF及CEA，因此许多研究探讨了良恶性胸腔积液中VEGF及CEA水平的差异性，表明VEGF及CEA有可能成为两者鉴别的一个非常有前途的生物标记物。但由于大多数均为小样本量研究，因此仍需要进一步的临床数据来证实。

VEGF是一种高度保守的同源二聚体糖蛋白，分子量从35至44 ku不等，可通过增加血管通透性和促血管生成两个方面来调控MPE的发生与发展，其中血管通透性增加是MPE形成的直接原因，促血管生成是间接原因［22］。目前的资料强烈提示VEGF可能在MPE的发病机制中起重要作用，但确切的机制仍在研究中。针对VEGF在NSCLC相关的MPE中的高表达，有人提出将VEGF作为诊断MPE的指标。CEA是一种具有人类胚胎抗原特性的酸性糖蛋白，也是一种广谱的肿瘤标志物，具有很大临床价值［18］。CEA在胚胎性肿瘤、结肠癌、胃癌、肺癌及乳腺癌患者中血清及体液中均可表达。有研究表明，联合检测CEA和VEGF对NSCLC相关的MPE的诊断有很大的应用价值，但其研究有一定的局限性，仍需进一步进行探索。

本文对各项研究胸水中VEGF、CEA在良恶性胸腔积液中的水平的平均值及标准差作了汇总性分析，其结果显示：1）与良性胸腔积液组相比，胸水中较高水平的VEGF与MPE存在显著相关性，（SMD=1.92 ng∕mL，95%CI（1.45，2.39），I2=78.9%，Z=8.04，P=0.000 ＜ 0.05）；2）胸水中较高水平的CEA与MPE也存在显著相关性，（SMD=1.36 ng∕mL，95%CI（1.15，1.58），I2=0.0%，Z=12.3，P=0.000＜0.05）。本研究中与良性胸腔积液组相比，胸水中较高水平的VEGF及CEA水平与MPE存在显著相关性，表明VEGF、CEA可作为良恶性胸腔积液诊断的重要生物标记物，两者联合检测可能敏感性及特异度更高。因各组间存在较多的异质性，本文采用了文献逐一剔除法和Stata软件进行异质性分析，绘制出Gal⁃braith图，找出异质性来源后，对于VEGF水平评价剔除了赵洪焕等［15］、SACK等［12］、FIORELLIAA 等［13］、刘志波等［9］、DUY SINX等［16］文献，CEA水平评价剔除了王镜銮等［18］、HIRAYAMAN 等［11］研究。分析其异质性可能由于以下几点产生：1）研究对象之间的差异性（包括性别、国籍、年龄等）；2）样本量大小；3）可能存在部分阴性结果未报告；4）因为关于胸水中VEGF和CEA的水平，到目前为止，还没有确定的阈值。因此，VEGF及CEA在不同研究组间有很大的变化，也有很大的重叠。也就是说，在纳入Meta分析的研究中，MPE和BPE患者之间的VEGF平均水平分别为0.38～4.43 ng∕mL和0.15～1.17 ng∕mL。MPE和BPE患者之间的CEA水平分别为29.92～84.7 ng∕mL和2.41～10.56 ng∕mL。因此，与在良恶性胸腔积液研究组之间胸水中CEA水平相比，VEGF水平存在的差异性会比较大；5）语言选择也可能会使结果有偏差；6）有证据表明不同出版物也存在偏见。尽管有这些局限性，本研究是对MPE和BPE患者间VEGF和CEA水平进行比较的研究进行了系统的回顾和Meta分析，因此其结果可能具有临床意义。

综上所述，VEGF可能是MPE与BPE鉴别诊断的重要生物标志物，联合检测准确性可能更高。本研究可为MPE和BPE的鉴别诊断提供更进一步的基础研究。