血清CaN、COX2、TK1、Ca2+及ALP联合检测用于肺癌骨转移诊断的价值

洪克林,黄进启，郑 勇，涂启敏

恩施土家族苗族自治州中心医院心胸外科，湖北恩施 445800

肺癌常发生骨转移，肺癌骨转移一旦发生，可引起疼痛、高钙血症、病理性骨折等并发症，患者预后极差。早期有效地诊断肺癌骨转移并进行积极治疗，对于改善患者预后具有重要意义[1]。目前，肺癌骨转移的诊断主要以影像学检查结果为依据，但其灵敏度、特异度均不高，不能满足临床需求，而且放射性检查对人体健康不利。随着研究的深入，多种骨代谢指标及肿瘤标志物被发现，它们对于肺癌骨转移的诊断具有较高的灵敏度与特异度[2]。血清钙调神经磷酸酶(CaN)、钙离子(Ca2+)及碱性磷酸酶(ALP)与骨代谢密切相关，在出现病理性骨质改变、癌细胞骨转移情况时，以上指标的血清水平呈异常变化[3-5]。环氧化酶2(COX2)、胸苷激酶1(TK1)与肿瘤细胞异常增殖密切相关，可以反映恶性肿瘤患者的病情[6-7]。基于上述研究背景，本研究旨在探讨血清CaN、COX2、TK1、Ca2+、ALP单独及联合检测用于诊断肺癌骨转移的效能，现将结果报道如下。

1 资料与方法

1.1一般资料 将本院2017年6月至2019年6月收治的98例肺癌患者纳入研究，根据影像学检查结果，将其分为骨转移组与非转移组；同时，将50例体检合格的健康者纳入研究作为对照组。(1)纳入标准：肺癌组患者均经病理学检查确诊为肺癌；骨转移患者伴骨转移临床症状，并经X线、CT、发射计算机断层显像(ECT)、MRI等检查确诊，转移部位包括胸部、脊柱、骨盆、肢体及颅骨。(2)排除标准：入组前1年内发生过外伤性骨折者；合并影响骨代谢的内分泌疾病者；入组前1个月内服用过影响骨代谢药物者；因骨转移行放射治疗者；合并其他恶性肿瘤者。3组人群的临床资料见表1。

表1 3组间临床资料比较

1.2方法

1.2.1血清CaN、COX2、TK1、Ca2+及ALP的检测 采集被研究者空腹静脉血5 mL，以1 000 r/min离心20 min，分离血清，于-20 ℃冰箱保存。(1)采用酶联免疫吸附测定(ELISA)检测血清CaN水平，试剂盒购自R&D公司；(2)ELISA检测COX2水平，试剂盒购自武汉博士德生物科技有限公司；(3)免疫印迹增强化学发光法检测TK1水平，试剂盒购自深圳华瑞同康生物技术有限公司；(4)Ca2+水平采用Olympus公司AU400型全自动生化分析仪检测(邻甲酚酞比色法)；(5)采用新GSCC法检测血清ALP水平，试剂盒由北京凯森莱医药科技有限公司提供。

1.2.2骨转移的治疗 肺癌骨转移者接受化疗、放疗、唑来膦酸等抗肿瘤治疗，治疗2个月后，再次检测其血清CaN、COX2、TK1、Ca2+及ALP水平。

1.3观察指标 (1)比较对照组、无转移组、骨转移组血清CaN、COX2、TK1、Ca2+及ALP水平。(2)骨转移组患者治疗前后的血清CaN、COX2、TK1、Ca2+及ALP水平。(3)绘制ROC曲线，分析CaN、COX2、TK1、Ca2+、ALP及上述指标联合检测在肺癌骨转移诊断中的效能。

2 结 果

2.13组血清CaN、COX2、TK1、Ca2+及ALP水平的比较 3组间血清CaN、COX2、TK1、Ca2+及ALP比较，差异均有统计学意义(P<0.05)；其中非转移组与骨转移组血清CaN、COX2、TK1水平均高于对照组(P<0.05)，且骨转移组血清CaN、COX2、TK1水平均高于非转移组(P<0.05)；对照组与非转移组血清Ca2+及ALP水平比较差异无统计学意义(P>0.05)，且均明显低于骨转移组(P<0.05)。见表2。

表2 3组间血清CaN、COX2、TK1、Ca2+及ALP水平比较

2.2骨转移组治疗前后血清CaN、COX2、TK1、Ca2+及ALP水平的比较 经抗肿瘤治疗后，骨转移组血清CaN、COX2、TK1、Ca2+及ALP水平均较治疗前下降(P<0.05)。见表3。

表3 骨转移组治疗前后血清CaN、COX2、TK1、Ca2+及ALP水平比较

2.3血清CaN、COX2、TK1、Ca2+及ALP用于肺癌骨转移诊断的效能分析 绘制ROC曲线发现，血清CaN、COX2、TK1、Ca2+、ALP单独应用时，在诊断肺癌骨转移中以血清CaN的效能最高，其曲线下面积(AUC)为0.830(95%CI：0.751～0.910)，灵敏度、特异度分别为80.0%、87.7%。血清CaN、COX2、TK1、Ca2+、ALP联合检测能有效弥补各指标单独应用时的不足，使诊断效能最高，AUC为0.932(95%CI：0.888～0.977)，灵敏度、特异度分别为91.2%、89.0%。见图1、表4。

表4 血清CaN、COX2、TK1、Ca2+、ALP单独及联合检测用于诊断肺癌骨转移的效能分析

图1 血清标志物单独及联合检测用于诊断肺癌骨转移的效能分析

3 讨 论

本研究通过比较对照组的健康者及骨转移组、非转移组肺癌患者的一般资料发现，3组的吸烟史差异明显，提示吸烟与肺癌及肺癌骨转移有关，与王进等[8]的研究结果相似。比较骨转移组与非转移组的疾病相关资料发现，转移组原发灶直径更大，临床分期更靠后，提示原发灶直径大、临床分期靠后更可能诱发骨转移[9]。早期有效地筛查骨转移在改善肺癌患者预后中具有重要意义，不少血清物质已成为临床恶性肿瘤筛查的有效标志。

CaN是目前发现的唯一一个受Ca2+/钙调蛋白调节的丝氨酸/苏氨酸蛋白磷酸酶，CaN在机体中的分布范围广，可在多种细胞的功能调节中发挥作用，CaN/NFAT信号通路与破骨细胞分化成熟、成骨细胞分化及骨形成等密切相关。本研究发现，与对照组相比，骨转移组及非转移组血清CaN水平明显升高，且转移组血清CaN水平明显高于非转移组。转移组患者接受为期2个月的抗肿瘤治疗后，其血清CaN水平明显下降，提示CaN可反映骨质破坏程度，可能参与肺癌骨转移的发生及发展，对骨转移有一定预测价值。绘制ROC曲线发现，当以血清CaN水平超过465.9 μg/mL为诊断标准时，其在预测肺癌骨转移中的AUC、灵敏度、特异度分别为0.830、80.0%、87.7%。马智中等[10]研究发现，肺癌骨转移患者血清CaN水平明显升高，若以CaN水平590.4 μg/mL为诊断界值,诊断肺癌骨转移的灵敏度为78.2%,特异度为84.0%,漏诊率为21.8%,误诊率为16.0%,ROC曲线的AUC为0.872(95%CI:0.821～0.946)，该研究的CaN诊断界值更高，可能与研究样本量较小所致的误差有关，但AUC及诊断灵敏度、特异度均与本研究相差不大，提示血清CaN在诊断骨转移中具有一定价值。

COX2属于环氧化酶(COX)家族，COX2是细胞内调节前列腺素合成的限速酶，只有在炎症、肿瘤刺激的情况下，才会由生长因子、激素、细胞因子等物质诱导而产生，一般情况下血清中的水平不高[11]。COX2可促进并诱导肿瘤特异性血管新生，抑制细胞凋亡，同时维持肿瘤生长，血清COX2水平可有效反映肿瘤细胞分裂、增殖活性情况[12]。本研究发现，肺癌患者血清COX2水平明显高于对照组，当出现骨转移时，患者血清COX2水平进一步上升，提示血清高水平的COX2在预测肺癌骨转移中具有一定价值。绘制ROC曲线发现，当血清COX2水平超过44.55 IU/mL时，其预测肺癌骨转移的AUC为0.666，灵敏度为78.9%，但该物质预测骨转移特异性不高，这与肺癌患者原癌细胞刺激有相。

TK1是一种与细胞增殖密切相关的酶，存在于细胞质中，可将雄胸苷催化为1-磷酸胸苷酸，也是癌变细胞DNA合成的必须前体[13]。该酶在健康人体内水平极低，当机体发生癌变，大量细胞异常增殖时，其血清水平将迅速升高至正常水平的20～100倍，TK1是目前公认的细胞异常增殖标记物。叶珩等[14]研究发现，血清TK1与肺癌远处转移有关，并提出检测血清TK1水平有助于了解恶性肿瘤患者机体癌细胞增殖情况，判断患者病情。本研究发现，与对照组相比，肺癌患者血清TK1水平明显上升，而骨转移组患者血清TK1水平在非转移组基础上进一步上升，提示骨转移患者癌细胞增殖更为活跃。接受抗肿瘤治疗2个月后，转移组患者血清TK1水平下降。ROC曲线提示，血清TK1超过2.87 pmol/L时，在预测肺癌骨转移中的AUC、灵敏度、特异度分别为0.653、68.4%和61.4%，与上述研究结论相似。

机体血清Ca2+水平在生理状态下稳定，当甲状旁腺功能亢进或出现明显骨破坏时，血清Ca2+水平出现病理性上升，本文中，未发生骨转移的肺癌患者血清Ca2+水平与对照组相似，而发生骨转移的肺癌患者血清Ca2+水平明显升高，当接受治疗后，骨转移得到控制，转移组患者血清Ca2+水平下降，提示血清Ca2+水平可在一定程度上反映骨转移的情况。绘制ROC曲线发现，当肺癌患者血清Ca2+水平超过2.07 mmol/L时，在预测肺癌骨转移中的AUC、灵敏度、特异度分别为0.727、66.7%和73.7%。

ALP是一组磷酸单酯水解酶，该物质在碱性环境中可催化磷酸基团水解与转移，ALP主要由成骨细胞分泌，ALP及其同工酶在机体中分布广泛，但骨骼组织中该物质含量最高，当恶性肿瘤发生骨转移，造成骨骼损伤时，骨细胞在损伤刺激下将分泌大量ALP，造成磷酸盐沉积，以加速骨骼修复，进而造成血清ALP水平升高。吴京等[15]研究发现，血清ALP水平是反映骨损伤的特异性指标，有助于肺癌骨转移的早期诊断。本研究发现，肺癌骨转移者血清ALP水平明显高于非转移组与对照组，而未发生骨转移的肺癌患者血清ALP水平与对照组差异无统计学意义，且骨转移组患者接受抗肿瘤治疗后，血清ALP水平较治疗前明显降低，提示血清ALP在反映骨损伤中具有较高的特异性。绘制ROC曲线发现，当血清ALP超过60.55 U/L时，其在预测肺癌骨转移中的AUC、灵敏度、特异度分别为0.772、68.4%、78.9%。

本研究发现，联合检测CaN、COX2、TK1、Ca2+及ALP，在诊断肺癌骨转移中的效能最高，AUC、灵敏度、特异度等分别达到0.932、91.2%和89.0%，这可能是因为各指标联合检测能有效弥补各指标单独检测时的不足，进而提高诊断效能。

综上所述，血清CaN、COX2、TK1、Ca2+及ALP检测在肺癌骨转移的诊断中均具有一定的价值，但这些指标联合检测能有效弥补各指标单独检测时的不足，提高诊断效能。