血清降钙素原在甲状腺髓样癌诊断及随访中的临床价值

胡欣 韩雪 陈国芳 刘超

甲状腺髓样癌(MTC)是一种罕见的起源于甲状腺滤泡旁细胞(C细胞)的恶性肿瘤,占所有甲状腺肿瘤的3%～5%[1]。在临床工作中,MTC的诊断仍面临巨大挑战。甲状腺超声诊断MTC的可靠性不高,而细针穿刺细胞学检查对MTC的检出率亦较低[2]。血清降钙素(CT)是筛查MTC最敏感的指标,但其用于甲状腺结节患者的常规筛查仍存在争议,尤其当前尚未建立适当的CT阈值以明确排除MTC。同时,随着CT阴性MTC患者被报道,CT的常规测定亦受到质疑[3]。因此,术前诊断MTC仍需更多手段以优化患者的初始治疗方案。在排除MTC及MTC患者随访监测方面,尚缺乏特异性及阴性预测值较高的标记物。近年来,降钙素原(ProCT)在MTC诊断及随访方面的研究越来越受到重视。相较于CT而言,ProCT的临床价值更为突出,特别是在抗体相同时,即使检测方法有所差异,ProCT结果的一致性仍明显优于CT。同时,ProCT样品在整个检测过程中无需保持低温,临床实践更易于操作。因此,ProCT有望替代CT成为筛查及管理MTC的重要标志物。本文对ProCT在MTC诊断、随访及预后中的研究进展进行综述。

一、ProCT的生成及其生物效应

ProCT是一种由116个氨基酸组成的糖蛋白,相对分子量为13 kD。ProCT是11号染色体上CALC-Ⅰ基因的编码产物,由甲状腺滤泡旁细胞分泌。在正常生理状况下,ProCT的mRNA在甲状腺C细胞内转录生成,随后翻译为ProCT前体,经糖基化和特异性酶选择性切除后转变为ProCT,继而在高尔基体及分泌颗粒内由蛋白水解酶酶解,形成成熟的CT及抗钙素(KC),而成熟的CT在羧基端酰胺化后才能成为具有活性的CT。正常人血清中包含了完整的ProCT、CT、氨基降钙素原(N-ProCT)、羧基末端肽Ⅰ(CCP-Ⅰ)和CT/CCP-Ⅰ结合肽。早前,ProCT检测下限为0.3～0.5 ng/ml,但正常人血清中ProCT水平<0.1 ng/ml。在理想状态下,超敏ProCT检测应对该分子在正常个体中的水平进行精确测定,但现今检测手段仍无法实现。近来,Kryptor检测法因其高灵敏度受到广泛关注,可识别ProCT及CCP-Ⅰ,检测下限可低至0.05ng/ml。

迄今,ProCT的生物学效应仍未明确,其被认为参与了机体的炎症反应[4]。虽然ProCT是一种次级炎症因子,其本身无法启动脓毒症反应,但促炎刺激一旦存在,细胞因子环境将发生改变,ProCT则可放大并加重脓毒症病理过程[5]。在人体及动物脓毒症中的研究发现,几乎所有组织中ProCT的mRNA均呈现上调现象,血清中ProCT水平显著升高。此外,肝硬化、胰腺炎、肠系膜栓塞、心源性休克、术中低血压、创伤后失血性休克、近期手术或烧伤患者的ProCT水平亦明显增高。但外科非感染患者的ProCT水平仅在术后12～24 h内短暂升高,随后恢复至正常水平[6],其机制尚不清楚。除了作为炎症指标,ProCT可能还具有其他作用。实质细胞中大量ProCT mRNA生成及ProCT释放,表明其可能是一种基于组织而非白细胞宿主的防御机制。抗炎药物可能对ProCT水平产生影响,提示ProCT也许是一种潜在的炎症毒性介质。脓毒症急性肾损伤可能与ProCT的细胞毒性作用有关,而与内毒素血症或血流动力学改变无关联。

二、CT在MTC中应用的局限性

既往CT被认为是诊断MTC及其术后随访监测中最敏感的指标。临床上常应用CT检测联合甲状腺超声检查对MTC进行筛查。CT在判断MTC术后病灶是否存在及评估病情进展方面亦发挥重要作用。此外,CT水平可对MTC患者进行危险分层及指导外科术式选择,而术前和术后CT水平的变化可作为判断病灶是否根除的关键指标。然而,临床实践中CT测定方法的局限性影响了其结果的准确性。CT属于降钙素基因相关肽(CGRP)超家族,由CALC-1基因选择性剪接而成。由于其脉冲式分泌可能受到摄食影响,CT水平在日间波动明显,且在室温时可被快速分解。因此,血清样本应于晨间空腹时采集,且必须在血液凝固前立即离心,维持低温转运至实验室。然而,CALC-1基因编码产物间的差异导致检测结果缺乏高度一致性。另一方面,由于检测方法各异,其诊断准确性及参考范围必然有所不同。需注意,男性甲状腺C细胞数量约为女性的2倍,应根据性别设立对应的参考值上限。临床上CT升高亦可见于其他非MTC疾病,包括细菌感染、严重疾病状态、高钙血症(甲状旁腺功能亢进症所致)、肾功能不全、自身免疫性甲状腺炎、肿瘤等。除了上述疾病外,高泌乳素血症、质子泵抑制剂治疗及异嗜性抗体(HAb)的干扰也可引起高降钙素血症。

由于HAb的影响,约1%的甲状腺结节患者CT水平出现假性升高[7]。通过对待测血清进行HAb阻断剂预处理,可有效减少HAb的干扰。消除干扰的效果则由干扰物的浓度、类别或亚类及阻断剂的类别、分型所决定。在无法获得HAb阻断剂的情况下,可考虑稀释法或使用不同检测方法。对于HAb水平较低且干扰效应较弱者,可采用稀释法减少其影响,但难以完全消除。此外,采用不同检测方法,如放射免疫分析法,可显著降低干扰效应。这是由于试剂抗体与待测抗原间存在极强的亲和力,而较弱的HAb难以同特异性抗原竞争试剂抗体。

为了克服这些缺陷,癌胚抗原(CEA)、嗜铬粒蛋白A及ProCT等潜在MTC血清标志物被陆续应用到MTC的诊治中。Woliński等[8]通过对CT、ProCT、CEA及嗜铬粒蛋白A的诊断价值比较发现,ProCT的敏感性和特异性分别为100.0%和95.8%,而CEA(敏感性为57.9%、特异性为100.0%)与嗜铬粒蛋白A(敏感性为75.0%、特异性为83.3%)的诊断效价明显低于ProCT。因此,在这些标志物中,ProCT的应用前景最好。近年来,ProCT逐渐成为MTC诊断及随访的新近标志物。ProCT检测的一致性保证了MTC患者诊断、治疗及随访监测的精确化及标准化。

三、ProCT与MTC术前诊断

ProCT是MTC术前诊断的重要标志物。Machens等[9]在112例MTC患者首次手术前进行ProCT及CT测定。患者手术特征分析结果显示,ProCT与CT的诊断准确率相近,且在评估肿瘤大小、甲状腺外侵犯、受累淋巴结数量和远处转移方面,两者并无明显差异。然而,ProCT水平仅与疾病受累淋巴结数量、远处转移有关。该研究中,107例患者ProCT水平>0.1 ng/ml,其敏感性为95.5%。随着ProCT水平升高,其缓解率明显下降(1 ng/ml时为71%,5 ng/ml时为36%,10 ng/ml时为23%,50 ng/ml时为10%),提示ProCT水平可能与疾病严重程度呈正相关,而与缓解率呈负相关。Giovanella等[10]评估了1 236例甲状腺结节患者的CT与ProCT,其中14例CT水平升高,随后对此14例患者进行了五肽胃泌素刺激试验,最终确诊为MTC的两例患者基础CT水平>100 pg/ml且ProCT>0.1 ng/ml。尽管在该研究中基础及五肽胃泌素刺激后CT水平均明显高于正常范围,但所有非MTC者基础及刺激后ProCT均呈阴性,由此可见,ProCT的阳性及阴性预测率高达100%。因此,该研究建议,应对基础CT水平中度升高(10～100 pg/ml)者行ProCT检测,从而避免高钙或五肽胃泌素刺激试验。

四、ProCT与MTC随访监测

ProCT在MTC患者术后随访监测方面具有重要作用。最初,Brutsaert等[11]评估了1例MTC患者术前及术后的ProCT水平,发现其ProCT水平由0.21 ng/ml降至检测水平以下。然后,一项纳入133例MTC患者的大规模研究结果表明,91例活动性MTC患者中,83例ProCT>0.15 ng/ml,而42例已治愈的MTC患者中并未检测到ProCT(特异性为100%)。在活动性MTC患者中,疾病稳定者ProCT水平最低(3.6 ng/ml),复发/转移者最高(241.7 ng/ml),新诊断者则介于二者之间(13.8 ng/ml)[12]。Kratzsch等[13]则比较了各种CT、ProCT检测方法对于MTC诊断的价值,结果显示,ProCT及IRMA-CT检测法的诊断敏感性为100%,Immulite-CT法、Liaison-CT法的敏感性分别为90%和80%。与此同时,Kaczka等[14]对23例缓解期MTC患者进行了ProCT检测发现,其中20例未检测到ProCT(特异性为87%),而持续性MTC患者的ProCT水平则明显高于正常范围(敏感性为100%)。在这些患者中,15例未检测到CT(<5 pg/ml),5例介于参考值下限至10 pg/ml之间,3例CT>10 pg/ml。Walter等[15]则认为ProCT鉴别MTC的最佳切点为0.5 ng/ml(敏感性及特异性均为84%)。亦有国外学者将ProCT/CT比值视为预测无进展生存期的指标,认为其与临床预后密切相关[16]。

综上所述,CT被大多数临床医师认为是诊断和随访MTC最理想的标志物。但不同CT检测方法间的结果不一致性及一些CT阴性MTC患者的存在在一定程度上限制了其临床应用。对于少数CT阴性的MTC患者而言,ProCT有助于其术前诊断及术后随访,很有可能替代CT成为诊治MTC的关键指标。根据现有数据可初步建立一个较为准确的参考范围。当前最为关键的问题是确立合适的ProCT界值以判断MTC活动与否。因此,仍需更大规模的研究进一步验证其临床价值,以便其更为广泛地应用于MTC的临床诊断与随访。