恶性胸膜间皮瘤诊断相关的血清生物标志物研究进展

李素芬 ，李彬 ，自加吉 ，王晓蓉 ，熊伟 ，2，3

1.大理大学 基础医学院，云南 大理 671000；2.云南省昆虫生物医药研发重点实验室，云南 大理 671000；3.云南省高校临床生物化学检验重点实验室，云南 昆明 650000

恶性间皮瘤是一种罕见的恶性肿瘤，多数起源于胸膜间皮细胞，被称为恶性胸膜间皮瘤（malignant pleural mesothelioma，MPM）[1]。MPM 约占恶性间皮瘤的80%～90%，具有高度侵袭性。MPM的中位生存期不到12个月，大多数患者在发病后10～17个月死亡[2]。尽管MPM起病隐匿，患病率仅为 1/100 000～9/100 000，但据估计，全球每年因石棉相关暴露而死亡的人数约为40 000[3-4]。由于工业化国家广泛接触石棉纤维，发病率一直处于上升状态，并且预计未来几年发病率会增加，尤其是在仍使用石棉的发展中国家，例如俄罗斯、中国和印度[5-8]。

MPM具有不同的组织学特征，根据细胞的形态和生物学标记，可以分为3种主要的组织学亚型，即上皮样间皮瘤类型、纤维或肉瘤样类型、混合或双相亚型[9]。大多数MPM均表达高水平的细胞角蛋白5，上皮样间皮瘤可表达高水平的钙调蛋白，而肉瘤样间皮瘤则不表达钙调蛋白[10]。恶性胸膜间皮瘤患者的典型症状是持续性胸痛和呼吸困难，可有咳嗽、胸腔积液、胸壁肿块、体重减轻、发热和出汗，少数出现发作性低血糖、关节痛、杵状指、高血钙、血小板增多症和自身免疫性溶血性贫血等，其血液检查可有非特征性贫血、血小板增多、血沉增高、微球蛋白水平增高等[11]。恶性胸膜间皮瘤诊断的金标准是胸腔镜活检，会造成患者不必要的痛苦。因此，患者血清标志物的检验对确诊恶性胸膜间皮瘤具有重要的研究意义[12]。在此，我们简要综述恶性胸膜间皮瘤的血清检验标志物。

1 骨桥蛋白

骨桥蛋白（osteopontin，OPN）又名分泌型磷酸蛋白 1（secreted phosphoprotein 1，SPP1），是一种分泌型细胞外基质蛋白，广泛分布于多种组织和细胞中，能够参与组织修复和自身代谢，可作为诊断和筛选MPM的标记[13]。OPN参与调节肿瘤细胞的恶性行为，对肿瘤的发生发展进程产生重要影响。此外，血液中高丰度OPN的表达标志着患者存活率降低，复发率升高[14]。Pass等[15]对暴露于石棉的无MPM患者、未接触石棉的无MPM患者以及接触石棉的MPM患者进行统计分析，发现OPN的浓度与石棉暴露时间有关，暴露10年或更长时间的受试者的平均OPN浓度显著增加。正常胸片、有斑块和纤维化的石棉暴露组与仅有斑块和纤维化组相比，OPN显著降低。这项分析发现，接触石棉的持续时间和放射影像学发现是OPN的独立影响因素。此外，血清OPN能够区分间皮瘤患者和暴露于石棉的健康受试者，但OPN无法区分与石棉暴露相关的隐匿性间皮瘤、胸膜转移癌或良性胸膜病变。Grigoriu等[16]研究了43例因不同癌转移而引起的胸腔积液患者和33例与良性胸膜石棉相关病变的患者。石棉接触人群的血清OPN浓度较低，患有良性胸膜病变、间皮瘤和胸膜转移的患者血清OPN升高，但3个患者组（良性胸膜病变、间皮瘤和胸膜转移瘤）之间的血清OPN差异无统计学意义。因此，需要进行更多的研究来确定在石棉暴露中或患有胸膜间皮瘤的个体中使用OPN检测的方法，OPN诊断的临床实用性因缺乏特异性而受到限制。

2 血清间皮素相关蛋白

间皮素是一种相对分子质量约40 000的细胞表面糖蛋白，尽管尚未确定其真正的生物学功能，但其可能参与细胞黏附作用。该蛋白起源于相对分子质量约69 000的前体，通常在间皮瘤、胰腺癌和卵巢癌中过表达[17-18]。该蛋白被裂解为相对分子质量约31 000的片段，称为血清间皮素相 关 蛋 白（serum mesothelin related proteins，SMRP），可以通过酶联免疫吸附法（ELISA）在血清中检测到[18]。SMRP对间皮瘤的敏感性特别差，因此必须提高这种生物标记物的敏感性，可将其进行筛选试验。SMRP敏感性差可能是由于肿瘤和表观遗传学的改变影响了SMRP在肿瘤中的表达，例如癌症相关基因的启动子高甲基化，可通过控制这些基因的表达来提高SMRP对间皮瘤的敏感性[19-21]。2003年，Robinson 等[22]发表了评估SMRP在间皮瘤诊断中有用性的报告。该研究包括确诊为间皮瘤的39名男性和5名女性，以及大量其他胸膜肺疾病（肿瘤性和良性胸腔积液）患者，40名健康受试者的SMRP作为对照。ELISA结果表明，患者血清SMRP高于健康受试者。江杰等[23]采用ELISA测定血清SMRP浓度，结果证明SMRP表达水平对早期筛查MPM、早期诊断和MPM分期诊断均有一定价值。Grigoriu等[24]首次对60例MPM患者进行分析，在诊断和生存率上均未发现血清或胸水中的间皮素浓度之间存在任何相关性。然而，对更大的患者样本进行分析时发现，其中包括60%以上的胸膜间皮瘤，观察到诊断时血清中的间皮素浓度是肿瘤组织学类型的独立预后因素。综上，血清间皮素相关蛋白可在一定程度上作为恶性胸膜间皮瘤血清检验标志物之一。此外，SMRP水平与细胞、组织病理检测相结合可能更有利于诊断恶性胸膜间皮瘤。

3 纤维蛋白3

纤维蛋白家族是分泌型糖蛋白，包括7个成员，其特征在于重复的表皮生长因子（EGF）样结构域和独特的C端结构[25]。研究表明，纤维蛋白家族的不同成员显示出抑癌活性或致癌活性[26]。纤维蛋白3（fibulin-3），又称为含EGF的纤维蛋白样细胞外基质蛋白1（EGF-containing fibulin-like extracellular matrix protein 1，EFEMP1），可以单独表现出与组织特异性表达有关的抑癌或致癌行为。莫世贤等[27]采用随机效应模型，发现试验组（MPM组）患者血液及胸腔积液的纤维蛋白3水平高于对照组（非MPM组）。采用地区亚组分析发现，欧美人群中试验组的纤维蛋白3水平高于对照组。因此，纤维蛋白3对于诊断MPM具有较高程度的敏感性和特异性，可作为MPM临床早期诊断的辅助方法。李爱军等[28]研究证实，外周血纤维蛋白3对MPM具有较高的诊断价值。邓勇军等[29]研究证实，纤维蛋白3对MPM的诊断具有较高程度的敏感度及特异性，可与其他指标联合作为临床诊断MPM的辅助方法。为了比较纤维蛋白3与间皮素（单独或组合应用）作为MPM相关生物标志物的价值，Creaney等采用ELISA测定了153例胸腔积液患者血浆和胸水中的纤维蛋白3及间皮素水平，发现SMRP在诊断MPM方面优于纤维蛋白3，而在判断患者预后方面，则是纤维蛋白 3 更优[30]。

4 血清巨核细胞促进因子

血清巨核细胞促进因子（megakaryocyte promoting factor，MPF）最初被鉴定为具有刺激巨核细胞活性的细胞因子，是一种具有细胞因子活性的蛋白质[31]。Onda等[32]通过ELISA实验发现，与健康对照相比，56名间皮瘤患者中有51名MPF升高，某些腹膜间皮瘤患者术后MPF降至正常值，间皮瘤患者的MPF值比其他患者高。此外，MPF在上皮样间皮瘤中选择性升高，而在肉瘤样间皮瘤中没有升高。研究显示MPF在恶性胸膜间皮瘤中呈高表达，MPF水平高于健康者。还有研究表明，石棉相关良性疾病患者及肺癌患者中对MPF的诊断效能与SMRP相比无显著差异，均可鉴别MPM患者与健康者，但是MPF无法鉴别MPM患者与其他恶性肿瘤的患者[33]。国内关于MPF的研究还较少，对MPM的诊断价值还有待进一步研究。

5 透明质酸

透明质酸（hyaluronic acid，HA）被认为在胚胎发生、血管生成、细胞生长和迁移、伤口愈合以及形成具有各种蛋白聚糖的高分子聚集体的过程中具有重要功能[34]。HA在恶性肿瘤中可以充当其他细胞周围大分子装配的模板，与转导细胞内信号的细胞表面受体直接相互作用，并促进肿瘤的生长和侵袭[35]。HA在肿瘤中可以与CD44相互作用，是鉴别MPM的有效手段[36]。Fujimoto等[37]测量了334例肿瘤患者，其中50例为MPM，将浓度1.0×104ng/mL的HA作为标准，发现其检测MPM的敏感性为44%，特异性可达96.5%。该研究回顾性分析了患者胸膜液中的HA水平，研究测量胸膜液中HA水平对MPM的鉴别诊断的临床实用性。已经证实MPM患者胸腔积液中的HA浓度高于其他肺部疾病患者。HA须与其他生物学标志物联合使用诊断MPM。

6 结语

恶性胸膜间皮瘤的血清检验标志物对其早期诊断有重要意义。研究表明，OPN可能是恶性胸膜间皮瘤的血清检验标志物，但其特异性较低，目前OPN是否可作为恶性胸膜间皮瘤的血清检验标志物尚不明确。SMRP被证明其对恶性胸膜间皮瘤的早期诊断、筛查、分期有一定的价值。还有研究证明SMRP在诊断MPM方面优于纤维蛋白3，而在判断患者预后方面则是纤维蛋白3更优。HA难以鉴别MPM和其他肿瘤，须与其他生物学标志物联合使用。目前MPM的血清检验标志物尚不十分明确，应进一步探讨各种标志物的作用机制，进行多种血清检验标志物的联合研究。

MPM的发病率逐年上升，目前无有效的治疗手段。尽管前期多个研究组做出了努力，但仍缺乏可靠的方法来进行早期检测。血清检验标志物可能是检测接触石棉的人群中胸膜病变的有用的辅助工具。因此，血清检验标志物的研究有利于对MPM的早发现早治疗，从而降低该病的死亡率，对其治疗方案的研究也有一定的价值。进一步探讨MPM的血清检验标志物，提高MPM血清检验标志物的检验准确性，同时改进MPM治疗技术，开发治疗MPM的新药物，最终提高患者生命质量，延长患者生存期。