胃液中α1-抗胰蛋白酶检测在胃癌诊断中的价值研究

申停停， 宋 健， 张花莲， 王群英， 苑 刚， 董东方

1.河北工程大学附属医院消化内科，河北 邯郸 056000； 2.海南省肿瘤医院内镜中心； 3.解放军第401医院消化内科

胃癌是最常见的消化道恶性肿瘤之一，提高胃癌的早期检出率是胃癌防治的关键[1]。目前临床应用于胃癌筛查的标志物主要有血清胃蛋白酶原Ⅰ/Ⅱ(PGⅠ/PGⅡ)、胃泌素-17(G-17)、癌胚抗原、糖类抗原199(A199)等，但较胃液而言，血清检查组织特异性较差，不能获得很好的筛检效果。胃液中包含胃黏膜分泌的胃酸、消化酶、电解质及其他生物活性分子，其含量及活性变化可以反映胃黏膜的整体功能状态，包括早期胃癌及进展期胃癌分泌的一些生物分子[2]，所以通过胃液中肿瘤标志物检测较血清学筛查组织特异性更好，准确性更高[3]。以往的研究[4]表明，α1-抗胰蛋白酶(alpha 1-antitrypsin，AAT)从肿瘤发生和转移的多个环节参与在胃癌的形成发展过程，对胃癌的早期诊断、转移、预后判断等均具有较大价值。但既往研究对于AAT在胃癌组织中表达结果尚不一致，及其在胃癌发生、发展中的具体机制尚未完全明确。本研究通过检测胃癌患者胃液中AAT浓度探讨AAT在胃癌诊断中的价值及意义。

1 资料与方法

1.1一般资料收集解放军第401医院2016年1月至2016年12月行胃镜检查胃液患者，将符合入选标准的研究对象纳入试验，分为胃癌组(30例)、消化性溃疡组(胃溃疡21例、十二指肠球部溃疡41例)、胃炎组(慢性非萎缩性胃炎25例、慢性萎缩性胃炎48例)，将来自我院健康体检中心的健康体检者作为健康对照组(28例)。其中慢性萎缩性胃炎组包括病理诊断为肠上皮化身和不典型增生者。胃癌高危人群[5]：年龄>40周岁；既往H.pylori感染；有胃癌家族史；既往有萎缩性胃炎、恶性贫血、胃溃疡、肠上皮化生、不典型增生等癌前疾病或癌前病变。研究对象排除标准：胃液中含有胆汁、血液及食物残渣等；在胃镜检查前1个月应用质子泵抑制剂或H2受体拮抗剂；两种胃十二指肠疾病同时存在；合并严重的系统性疾病等。所有患者均签署知情同意书。

1.2方法所有被检查者空腹，应用奥林巴斯Q260或260J行胃镜检查，当胃镜进入胃腔时将圈套器外套管插入活检通道用20 ml注射器从胃底黏液湖抽取胃液5 ml，置于无菌EP管中，按标准胃镜检查法完成胃镜检查，取组织送检。所有胃液取出后用pH试纸测量其pH值，然后以10 000 r/min离心10 min，取上清于-80 ℃保存待测。AAT水平检测应用酶联免疫吸附试验方法(ELISA)测定，具体测量方法按试剂盒(由武汉伊莱瑞特生物科技有限公司提供)说明操作。肿瘤及溃疡大小[6]=(长×宽2)/2。

2 结果

2.1各组一般资料比较胃癌组、消化性溃疡组、胃炎组和健康对照组在年龄、性别、H.pylori感染及胃癌家族史等方面差异均无统计学意义(P>0.05)。胃癌组胃液pH值高于其他各组，差异有统计学意义(P<0.05)(见表1)。

表1 各组一般资料比较Tab 1 Comparison of the general data in each group

注:a：四组之间比较，H=7.073，P>0.05；b：四组之间比较，H=69.842，P<0.05，与其他三组成对比较，P均<0.05；c：四组之间比较，χ2=0.100，P=0.992；d：四组之间比较，χ2=3.251，P=0.355；e：与其他三组比较，P=0.096。

2.2各组胃液AAT浓度比较胃癌组AAT浓度显著高于消化性溃疡组、胃炎组和健康对照组，差异均有统计学意义(H=113.622，P<0.05)。消化性溃疡组胃液中AAT浓度高于健康对照组和胃炎组，低于胃癌组，差异均有统计学意义(P<0.05)。胃炎组与健康对照组胃液中AAT浓度差异无统计学意义(P>0.05)(见表2、图1)。

2.3各组内AAT浓度比较

2.3.1 消化性溃疡组内AAT浓度比较：胃溃疡组AAT浓度(605.6±344.1)μg/dl高于十二指肠球部溃疡组(66.5±73.5)μg/dl，差异有统计学意义(t=-7.098，P<0.05)。

表2 各组胃液中AAT浓度比较Tab 2 Comparison of AAT concentration in gastric juice

注：四组比较，H=113.622，P<0.05；与健康对照组、胃炎组、消化性溃疡组比较，bP均<0.05；与胃炎组和健康对照组比较，cP均<0.05；与健康对照组比较，dP>0.05。

图1 各组胃液中AAT浓度比较 Fig 1 Comparison of AAT concentration in gastric juice of each group

2.3.2 胃炎组内AAT浓度比较：慢性非萎缩性胃炎组(23.6±18.1)μg/dl与慢性萎缩性胃炎组(27.7±20.9)μg/dl AAT浓度比较，差异无统计学意义(t=-0.834，P>0.05)。

2.4相关性分析根据消化性溃疡组和胃癌组中溃疡及肿瘤大小与胃液中AAT浓度绘制散点图(见图2)，溃疡及肿瘤大小与胃液中AAT浓度存在线性相关趋势，病变体积越大，AAT浓度越高，存在着联系且方向相同，可进行线性相关性分析。Pearson相关性分析显示，消化性溃疡组和胃癌组溃疡及肿瘤大小(14.5±34.0)cm3与胃液中AAT浓度(1 286.8±1 789.4)μg/dl呈正相关(r=0.745，P<0.05)。

图2 肿瘤及溃疡大小与胃液中AAT浓度关系散点图 Fig 2 Scatter plot of the relationship of tumor size and ulcer size with AAT concentration in gastric juice

2.5ROC曲线分析ROC曲线下面积(AUC)为0.973， 95%CI：0.95～0.99。选择最靠近左上角的点作为最佳临界值点，计算约登指数(Youden index，YI)，将约登指数最大的点对应的切点1 040.9 μg/dl确定为最佳临界值，其对应的敏感度(83.3%)和特异度(98.8%)均较高(见图3)。

图3 胃液中AAT浓度检测用于胃癌诊断的ROC曲线分析 Fig 3 ROC curve analysis of AAT concentration in gastric juice for diagnosis of gastric cancer

2.6胃液中AAT浓度检测用于胃癌诊断的效果评价以胃镜和组织病理学检查结果为金标准，所有研究对象被诊断为胃癌和非胃癌。诊断试验：即将胃液中AAT浓度高于最佳临界值1 040.9 μg/dl的研究对象诊断为胃癌，低于该临界值的诊断为非胃癌。由此计算出灵敏度为83.3%，特异度为98.8%，约登指数为0.82，符合率96.4%，Kappa值为0.856(P<0.001)，阳性预测值为92.6%，阴性预测值为97.0%。胃液中AAT浓度检测用于诊断胃癌的真实性、可靠性和预测值均较高，诊断价值较大。

3 讨论

既往关于AAT的研究多在α1-抗胰蛋白酶缺乏症(α1-antitrypsin deficiency，ATD)的诊断及治疗[7]，而近年来较多研究[4,8-9]表明，AAT在胃癌的发生、发展过程中具有重要作用，AAT可通过参与肿瘤血管生成、诱导突变细胞免疫耐受、促进细胞外基质的溶解和重塑等多方面促进肿瘤的发生、侵袭及转移过程。胃液中酶水平及其活性变化及其他生物活性分子的变化可以反映胃的整体功能状态。目前胃液中用于胃癌筛查的指标有微小RNA、相关癌基因甲基化、胃液荧光分析及传统的CEA、CA199及CA724的检测等[10-11]，但以上研究均尚未成熟或不能得到很好的筛检效果，需要更多的临床试验积累及发现筛检效果更好的指标。既往研究[12]表明，胃癌患者胃液中AAT浓度显著升高，用于检测胃癌可以获得较高的敏感度及特异度，而WU等[13]研究表明，与正常组织相比，胃癌组织中AAT表达水平显著降低。本研究通过对健康人群、胃炎、消化性溃疡及胃癌患者胃液中AAT浓度检测证实，胃癌组胃液中AAT浓度显著升高，且胃液中AAT浓度高低与肿瘤及溃疡大小呈正相关，提示AAT可能与胃癌细胞增殖有关，其检测有助于胃癌的诊断及肿瘤病变大小的判断。同时，胃癌患者胃液pH显著升高，可能与癌组织浸润破坏胃壁细胞，使胃酸分泌减少有关。

现广泛认为胃癌的发展演变过程是从慢性非萎缩性胃炎→慢性萎缩性胃炎→肠上皮化生→不典型增生→胃癌的多因素、多步骤进行性发展的过程，这一过程对我们正确认识胃癌的发生、发展过程具有重要意义。本研究表明，健康对照组、慢性非萎缩性胃炎及慢性萎缩性胃炎组胃液中AAT浓度无显著性差异，且慢性萎缩性胃炎组包括病理诊断为肠上皮化生和不典型增生者，提示AAT浓度检测可以作为胃癌诊断的新型标志物。胃液中AAT浓度检测用于胃癌诊断的ROC曲线下面积达0.973，反映出该诊断试验诊断价值较高。由ROC曲线确定的最佳临界值为1 040.9 μg/dl，由该临界值诊断胃癌的灵敏度、特异度分别为83.3%、98.8%，约登指数为0.82，阳性似然比为69.4%，阴性似然比为0.2%，反映出该诊断试验的真实性较好，指与金标准相比，测量值与实际值相符合的程度较高，即在一次试验中能较大程度地测量出真实情况；该诊断试验的符合率为96.4%，Kappa值为0.856，反映出该诊断试验的可靠性较高，是指在相同条件下重复该筛检试验获得结果的稳定程度较高，即可重复性较好；该诊断试验的阳性预测值为92.6%，阴性预测值为97.0%，反映出该诊断试验估计受检者患病和不患病可能性均较大，该诊断试验具有较大诊断价值，为临床上胃癌筛查提供了新的选择。

本研究还发现胃溃疡组AAT浓度显著高于除胃癌组外的其他各组，且其浓度大小与溃疡大小呈正相关，提示AAT浓度检测有助于胃溃疡的诊断及病变大小的判断。

近年来关于获取胃液的方法有很多[14-15]，无需再通过胃镜获取胃液，为其应用于胃癌筛查提供有效的技术支持，对于胃液初步筛查AAT浓度升高者进一步胃镜精查，以提高早期胃癌的诊断率。本研究只从蛋白层面阐述了胃液中AAT在胃癌诊断中的价值，未进一步对其可能的机制进行研究，且样本量较少，未来仍需要更大样本的实验研究及更深层次的机制研究来阐明AAT在胃癌诊断中的价值及意义。

综上所述，本研究结果表明，胃癌患者胃液中AAT浓度显著升高，用于诊断胃癌的价值较大，AAT可作为胃癌的诊断标志物应用于胃癌筛查。