基于血清CA125、CA153和HCG的PLS-DA模型對卵巢癌的診斷價值分析

王琴，秦明麗，劉蔚

（瀘州醫(yī)學院附屬醫(yī)院婦產(chǎn)科，瀘州 646000）

卵巢癌是女性生殖系統(tǒng)中常見的惡性腫瘤之一，其發(fā)病率僅次于宮頸癌和子宮內(nèi)膜癌，但病死率居婦科惡性腫瘤首位［1］。卵巢癌早期發(fā)病隱匿，無明顯臨床癥狀，因此檢測相關腫瘤標志物對卵巢癌的早期診斷和鑒別具有重要意義。本研究擬以卵巢癌患者為研究對象，采用主成分分析（principal component analysis，PCA）法和偏最小二乘判別分析（partial-least-squares discriminant analysis，PLSDA）模型，評估聯(lián)合檢測癌抗原125（CA125）、癌抗原153（CA153）和人絨毛膜促性腺激素（HCG）對卵巢癌的鑒別診斷價值，并采用ROC征曲線下面積（AUC）對PLS-DA模型的診斷效能進行評估，現(xiàn)報道如下。

1 資料與方法

1.1 臨床資料

選取2013年1月5日～2013年9月30日在瀘州醫(yī)學院附屬醫(yī)院病理確診的36例卵巢癌患者作為卵巢癌組，平均年齡（54.0±7.2）歲，其中上皮性卵巢癌22例（漿液性腺癌10例、粘液性腺癌8例、子宮內(nèi)膜樣腺癌4例），生殖細胞腫瘤11例（無性細胞瘤5例、內(nèi)胚竇癌3例、未成熟畸胎瘤3例），顆粒細胞瘤3例。手術病理分期：按照FIGO（2006年）分期：I期18例，II期10例，III期5例，IV期3例。32例卵巢良性疾病患者作為對照組，平均年齡（53.9±13.7）歲，其中卵巢囊腫17例，畸胎瘤8例，纖維瘤7例。

1.2 血清檢測

所有患者空腹靜脈采血后立即離心分離血清，2～8℃保存。應用Roche全自動電化學發(fā)光免疫分析儀（Elecsys 2010）及CA125、CA153和HCG定量測定試劑盒對樣本血清進行測定。參照分析儀及試劑盒廠商評定標準，根據(jù)患者群體的參考范圍變異性制訂CA125、CA153和 HCG的參考值范圍：CA125（0.0～35.0）μg/mL，CA153（0.0～25.0）μg/mL，HCG（0.0～10.0）mIU/mL。

1.3 統(tǒng)計學方法

血清CA125、CA153和HCG水平呈偏態(tài)分布，用中位數(shù)和四分位數(shù)間距［M（P25～P75）］表示，完全隨機化設計兩獨立樣本的秩和檢驗，PCA和PLS-DA模型采用SIMCA P 12.0軟件進行，基于PLS-DA模型的ROC曲線的繪制采用SPSS 17.0進行，P＜0.05為差異有統(tǒng)計學意義。

2 結果

2.1 兩組患者的秩和檢驗

卵巢癌和卵巢良性疾病患者比較，卵巢癌組血清CA125（Z＝-5.345）、CA153（Z＝-4.086）和 HCG（Z＝-6.011）水平均高于對照組，水平變化差異有統(tǒng)計學意義（P＜0.05）（見表1）。

2.2 PCA和PLS-DA模型的建立

以血清中CA125、CA153和HCG建立PCA模型，以第一主成分（PC1）對第二主成分（PC2）作圖，可見卵巢癌患者血清中3種腫瘤標志物的代謝發(fā)生了明顯紊亂，卵巢癌組個體間差異顯著且分布較分散，而其他卵巢良性疾病患者則能較好地聚類，兩組個體有分離的趨勢（見圖1）。利用PLS-DA模型建立線性模型對每個樣本個體屬性進行判斷，兩組均能完全鑒別，該模型的靈敏度100%，特異性78.0%，預測準確性88.2%（見圖2、圖3）。

圖1 兩組血清樣本3種腫瘤標志物的PCA圖

3 討論

CA125、CA153和HCG的檢測是目前診斷卵巢癌的常用臨床指標。本實驗卵巢癌組血清中CA125、CA153和HCG水平明顯高于對照組，差異有統(tǒng)計學意義（P＜0.05），有助于卵巢癌的鑒別診斷。CA125是胚胎發(fā)育過程中體腔上皮表達的一種大分子糖蛋白，目前認為是上皮性卵巢癌較理想的標志物［2］。CA153是人乳腺癌患者的組織碎片及細胞質中提取的糖類抗原物質，存在于乳腺癌、肺腺癌及卵巢癌等多種腺癌細胞內(nèi)。本組檢測結果中卵巢癌組CA125和CA153含量明顯高于對照組，與彭文清等［3］、陳芳芳等［4］和 Ghasemi等［5］報道一致。測定血清中HCG可協(xié)助診斷卵巢絨毛膜癌和伴有絨毛膜成分的生殖細胞腫瘤，可作為觀察該類卵巢腫瘤病情變化及治療效果的指標，郭毅等［6］研究發(fā)現(xiàn)HCG的升高可作為部分卵巢無性細胞瘤診斷及預后判斷的檢測指標。本研究發(fā)現(xiàn)卵巢癌患者的HCG水平明顯高于對照組（P＜0.05），可能與研究中有部分卵巢無性細胞瘤患者有關。

圖2 兩組血清樣本3種腫瘤標志物的PLS-DA模式識別圖

圖3 基于PLS-DA的ROC曲線圖

多項研究［7，8］表明采用聯(lián)合檢測多種腫瘤標志物能使卵巢癌診斷的敏感性提高，明顯優(yōu)于單項檢測。徐馳等［9］研究顯示CA125、CA153和HCG三者聯(lián)合檢測在卵巢癌的陽性率高達92.5%，極大提高了卵巢癌患者早期檢出率。由圖1可見，卵巢癌組個體變異大、分布離散，而對照組則能很好地聚類，兩組有明顯的分離趨勢，提示卵巢癌患者血清中CA125、CA153和HCG的代謝已經(jīng)發(fā)生了明顯紊亂。PCA分析是一種降維思維模式，是將多個指標經(jīng)主成分綜合處理，從而直觀地顯示個體的分布特點區(qū)別于傳統(tǒng)率的比較［10］。在PCA中通過數(shù)據(jù)變換和坐標軸旋轉等方式，使高維空間的數(shù)據(jù)信息最大程度地投影在二維或三維空間，從而直觀地顯示個體的分布特點。有研究［11］顯示，利用PCA分析法顯示了肺癌患者血清中腫瘤標志物的代謝發(fā)生了明顯的紊亂，結合PLS-DA模型，有助于肺癌的鑒別診斷。PLS-DA模型能較好地鑒別卵巢癌組與對照組，盡管靈敏度較高（100%），但特異性較低（78.0%），提示瀘州醫(yī)學院附屬醫(yī)院檢驗科選用的聯(lián)合檢測血清CA125、CA153和HCG診斷卵巢癌的組合項目需要調(diào)整，聯(lián)合更多的腫瘤標志物可能會提高診斷卵巢癌的特異性。基于ANN-MPL-ROC的AUC為0.979，具有較高的診斷效能，說明聯(lián)合檢測血清CA125、CA153和HCG診斷卵巢癌具有一定的可行性。

綜上所述，本研究以血清中CA125、CA153和HCG聯(lián)合建立PCA和PLS-DA模型對本院檢驗科按經(jīng)驗設置的卵巢癌組套進行了驗證，為卵巢癌組套的合理設置提供了一定的科學依據(jù)。盡管該組合項目具有一定的臨床實用性，但仍需大規(guī)模數(shù)據(jù)進行驗證，才能為卵巢癌的早期診斷、個體化治療和預后評估等提供更好的輔助診斷證據(jù)。

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