外周血HSP90α、CXCL12联合检测对肺癌的诊断价值

陈樱君，劳可干，赖天凤

钦州市第二人民医院 检验科，广西 钦州 535000

引言

肺癌已成为目前全球发病率最高的恶性肿瘤，其中80%肺癌为非小细胞肺癌，发病率呈逐年升高趋势[1]。由于早期无特征性病症，难以诊断，一旦确诊往往已进展至中晚期，错过了最佳手术治疗时机，因此对肺癌进行早期诊断并及时采取有效治疗措施对于降低肺癌死亡率具有重要临床价值[2]。与常规影像学诊断以及病理活检等检查手段相比，检测外周血中的肿瘤标志物能够更为方便、快速地诊断肿瘤，其临床优势日益突出[3]。热休克蛋白90α（Heat Shock Protein 90α，HSP90α）作为一种重要的热休克蛋白，其在发热、炎症、组织损伤、肿瘤等应激情况下均可被诱导表达，并分泌至细胞外，其可以与肿瘤细胞内的相关癌基因蛋白相结合，具有更高的灵敏性和特异性[4]。趋化因子 CXC 配 体 12（Spinal Cord Chemokine CXC Ligand 12，CXCL12）属于趋化因子蛋白家族中的重要成员之一，研究证实其在肿瘤发生、发展及侵袭转移过程中发挥重要作用，且与肿瘤预后不良存在明显相关性，目前临床上常认为CXCL12是潜在的肿瘤标志物之一[5]。HSP90α、CXCL12均是肺癌的正性调节因子，两者可能通过多种细胞信号通路协同调控肿瘤细胞的迁移和侵袭等病理生理过程，两者的联合诊断可有效避免单一指标的波动误差。基于此，本研究通过对原发性肺癌患者外周血HSP90α、CXCL12因子水平进行测定，探讨两者单独检测和联合检测对肺癌的诊断价值，旨在为肺癌的早期诊断和治疗提供参考价值。

1 材料与方法

1.1 一般资料

选取2016年1月至2019年6月我院收治的232例原发性肺癌患者作为研究对象，并选择168名健康体检者作为健康对照组。病例组包括非小细胞肺癌195例和小细胞肺癌37例，其中男性124例、女性108例；年龄52～78岁，平均年龄（65.41±4.36）岁。健康组男性86名、女性82名；年龄56～74岁，平均年龄（64.78±4.58）岁。两组患者的一般资料之间不存在统计学差异（P＞0.05），具有可比性。本研究方案已得到我院伦理委员会审核批准（201601005）。

原发性肺癌诊断标准：符合《中国原发性肺癌诊疗规范(2015年版)》[6]中关于原发性肺癌的诊断标准，主要症状为胸痛、气促、发热、痰中带血或血痰、刺激性干咳等，体格检查出现原因不明、久治不愈的肺外征象，如共济失调、静脉炎、男性乳腺增生等，经胸部CT、X线检查以及CT引导下经皮肺穿刺活检确诊为肺癌。

纳入标准：① 于我院进行影像学检查、组织病理学活检（石蜡切片、免疫组化）确诊原发性肺癌；② 临床分期为Ⅰ～Ⅱ期；③ 初次就诊，未进行任何化疗、放疗、手术及分子靶向等治疗；④ 病历资料完整。

排除标准：① 在进行CT前接受过放化疗或接受过穿刺活检；② 合并其他部位原发恶性肿瘤或肿瘤转移；③ 有严重心、肾、胃肠道功能障碍；④ 合并免疫、神经、血液系统疾病。

对照组纳入标准：① 于我院行常规体格检查，结果正常；② 排除既往肿瘤史。

1.2 检测外周血HSP90α、CXCL12表达水平

分别于患者确诊为原发性肺癌而未进行治疗时和健康体检者体检时抽取静脉血5 mL于肝素抗凝管中，30 min内离心机离心15 min（3500 r/min），取上清液置于-30℃冰箱保存。冷冻血清样品需2个月之内完成样品分析，采用酶联免疫吸附测定（Enzyme Linked Immunosorbent Assay，ELISA）试剂盒对外周血HSP90α、CXCL12表达水平进行检测，所有操作均按照说明书进行，绘制ELISA标准曲线，计算外周血HSP90α、CXCL12表达水平。HSP90α、CXCL12检测试剂盒分别购自Cusabio公司和R&D公司。

1.3 统计学分析

2 结果

2.1 两组外周血HSP90α、CXCL12表达水平比较

病例组外周血HSP90α、CXCL12表达水平显著高于健康对照组，差异具有统计学意义（P＜0.001），见表1。

表1 两组外周血HSP90α、CXCL12表达水平比较（±s）

表1 两组外周血HSP90α、CXCL12表达水平比较（±s）

组别 HSP90α/（ng/mL） CXCL12/（pg/mL）病例组（n=232） 284.73±15.04 841.62±30.15对照组（n=168） 34.12±7.85 209.48±17.02 t值 216.348 266.120 P值 ＜0.001 ＜0.001

2.2 联合诊断模型建立

以肺癌的发生情况（赋值：发生=1，未发生=0）为因变量，外周血HSP90α、CXCL12为自变量，进行Logistic回归拟合，得到联合诊断模型为Logit(P)=1.678+0.845×HSP90α+0.689×CXCL12，进一步以模型预测概率值P进行ROC分析，见表2。

表2 外周血HSP90α、CXCL12单项及联合检测与肺癌的诊断模型

2.3 外周血HSP90α、CXCL12表达水平单独和联合检测的敏感度、特异度比较

HSP90α以121.41 ng/mL为诊断截断值时，诊断肺癌的敏感度为73.28%，特异度为76.19%%，AUC为0.746（95%CI：0.691～0.802）；CXCL12以458.41 pg/mL为诊断截断值时，诊断肺癌的敏感度为70.69%，特异度为77.98%，AUC 为 0.681（95%CI：0.616～0747）；外 周 血 HSP90α、CXCL12联合检测的敏感度（85.34%）显著高于单项检测的敏感度，AUC为 0.867（95%CI：0.8291～0.906），显著高于单项检测，诊断效能最佳，见表3。外周血HSP90α、CXCL12单独和联合检测诊断肺癌的ROC曲线如图1所示。

图1 外周血HSP90α、CXCL12单独和联合检测诊断肺癌的ROC曲线

表3 外周血HSP90α、CXCL12单独和联合检测诊断肺癌的诊断效能比较

3 讨论

肺癌在肿瘤发生早期确诊患者的术后5年生存率高达80%左右，但肿瘤发展至局部中晚期时，患者的5年生存率仅为20%[7]。因此，对肺癌患者做到“早发现、早诊断、早治疗”对于提高疾病的治愈率和降低死亡率具有重要意义。已有研究证实，早期肺癌发生发展过程中常伴随肿瘤标志物的异常表达，对一些特异性肿瘤标志物进行诊断研究已成为目前临床研究的热点[6]。

HSP90是具备分子伴侣功能且进化上呈高度保守特性的一种蛋白质，其可以与细胞周期信号通路中的多种关键性蛋白酶产生相互作用，对于细胞生长、分化以及代谢等生理过程具有重要调控作用，同时HSP90还可以发挥抗氧化、协同免疫反应以及抗细胞凋亡等其他多种生物学功能[8]。Mao等[9]的研究证实，HSP90在正常细胞内的含量仅占细胞总蛋白的2%左右，但其在肿瘤细胞中的含量占比可高达7%。HSP90α作为HSP90的重要亚型之一，也是唯一一种能够在血浆中被准确检测的HSP90亚型。Du等[10]研究发现，细胞内的HSP90α在细胞核内的DNA损伤修复过程中发挥重要作用。另有研究表明，细胞外HSP90α可以促进基质金属蛋白酶2活化和降低其降解量，从而有效提升癌细胞的侵袭能力，且HSP90α的分泌量与肿瘤细胞的恶性程度存在明显正相关性，并认为HSP90α可用于肿瘤早期诊断检测以及治疗后的疗效预测[11-12]。本研究结果表明，肺癌患者外周血中HSP90α表达水平显著高于健康对照组（P＜0.001），与许露等[13]的研究结果一致，提示外周血HSP90α在肺癌早期筛查中具有重要临床意义。Huang等[14]研究证实，已发生远处转移的非小细胞肺癌患者外周血HSP90α水平明显高于未产生远处转移者，与本研究结果具有相似性，说明外周血HSP90α对于评估肺癌诊断和进展程度具有一定临床参考价值。本研究通过进一步的ROC曲线分析发现，HSP90α对于肺癌诊断具有一定的敏感度和特异性。HSP90α参与肿瘤细胞增殖的细胞周期调控，与肿瘤无限增殖的特性具有密切相关性，但其作为肿瘤标志物更深入的作用机制仍需要进一步研究。

CXCL12基因位于人体的10号染色体长臂上，可以与CXCR4 N端发生特异性结合，从而构成CXCL12/CXCR4生物轴，不仅可以控制其下游信号通路的启动过程，还可有效调控胚胎发育、介导免疫和炎症反应、诱导血管生成等生理和病理过程[15]。Daniel等[16]研究发现，CXCL12及其受体CXCR4除介导炎性和免疫反应外，CXCL12/CXCR4与乳腺癌、胃癌、肺癌、结直肠癌多种恶性肿瘤的侵袭和转移密切相关。本研究结果发现，肺癌患者外周血中CXCL12表达水平相较于健康对照组明显升高（P＜0.001）。Zhang等[17]研究结果显示，已发生远处扩散的肺癌患者相较于局限期肺癌患者，血清中CXCL12、CXCR4水平更高（P＜0.05）；此外，肺癌患者CXCL12、CXCR4表达水平与肿瘤大小及是否发生淋巴结转移存在明显相关性，提示CXCL12、CXCR4参与了肺癌的发生以及侵袭转移过程，甚至可能对于肺癌病理进展具有重要促进作用。Pisani等[18]研究证实，CXCL12、CXCR4通路可通过多种信号通路参与和介导恶性肿瘤细胞增殖过程，CXCL12、CXCR4能够改变G蛋白的化学结构，对应激活化蛋白激酶/JNK、丝裂原活化蛋白激酶和细胞外信号调节激酶1/2通路均具有一定活化作用。Roversi等[19]研究也发现CXCL12、CXCR4能够激活PI3K/AKT信号通路，进而对胶质瘤细胞增殖以及转移过程产生激活作用；此外，CXCL12还能够通过旁分泌和自分泌等多种方式诱导和促进肿瘤细胞的增殖，介导肺癌的恶性发展过程，因此提示CXCL12可以作为肺癌诊断的一种生物分子标记物。本研究ROC曲线研究结果显示，CXCL12以458.41 pg/mL为诊断截断值时，诊断肺癌的敏感度为70.69%，特异度为77.98%，AUC 为0.681（95%CI：0.616～0747），敏感度和特异度有待进一步提高。联合诊断结果显示，外周血HSP90α、CXCL12联合检测的敏感度（85.34%）及AUC[0.867（95%CI：0.8291～0.906）]显著高于单项检测，诊断效能最佳。但是联合检测虽然有效提高了肺癌诊断敏感度，但特异度发生了一定程度的下降，因此在诊断时需对假阳性进行重点排查。同时临床上在应用肿瘤标志物检测诊断肺癌时，还应紧密结合患者临床表现、影像特点以及病理组织学检查等其他指标进行综合判断和动态观察。

本研究仍存在一定的局限性，本文为单中心研究且样本量相对较少，未来还需在多中心大样本临床中对研究结果和结论进行进一步验证，对2种标志物进行更深入的临床作用机制研究和应用探索。

4 结论

肺癌患者外周血HSP90α、CXCL12呈显著高表达，两者联合检查可提高诊断效能，对于原发性肺癌患者诊断具有潜在应用价值。