血清MIC-1和CA125在卵巢上皮癌診斷及預(yù)后中的應(yīng)用研究△

趙丹 田海梅 李艷芬 李茉 吳令英 李斌 趙文雅 張超 王騰 王小兵 張偉#

北京協(xié)和醫(yī)學(xué)院中國醫(yī)學(xué)科學(xué)院腫瘤醫(yī)院1婦瘤科，2生物檢測中心，北京100021

血清MIC-1和CA125在卵巢上皮癌診斷及預(yù)后中的應(yīng)用研究△

趙丹1田海梅2李艷芬2李茉2吳令英1李斌1趙文雅2張超2王騰2王小兵2張偉2#

北京協(xié)和醫(yī)學(xué)院中國醫(yī)學(xué)科學(xué)院腫瘤醫(yī)院1婦瘤科，2生物檢測中心，北京100021

目的探討巨噬細(xì)胞抑制因子-1（M IC-1）和CA125的卵巢癌診斷和預(yù)后判斷價值。方法通過檢測92例未經(jīng)治療的卵巢上皮癌患者（觀察組）和96例健康女性（對照組）血清樣本中的M IC-1和CA125水平，分析血清M IC-1和CA125水平與卵巢癌的關(guān)系；通過ROC曲線評價M IC-1和CA125單項(xiàng)及聯(lián)合應(yīng)用的卵巢癌診斷效能；通過對其中74例卵巢癌患者按術(shù)后殘瘤大小和首次化療敏感性結(jié)果分組，比較兩組治療前M IC-1和CA125水平，評價M IC-1和CA125的療效評價價值；并通過分析68例患者的M IC-1和CA125水平與無瘤生存時間（relapse free survival，RFS）的關(guān)系評價其預(yù)后判斷價值。結(jié)果觀察組血清M IC-1水平顯著高于對照組（P＜0.001）；M IC-1診斷卵巢癌的ROC（AUC=0.945）與CA125的ROC（AUC=0.966）比較差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義，M IC-1和CA125聯(lián)合應(yīng)用的卵巢癌診斷效能顯著提高（AUC=0.966）。術(shù)前CA125水平與術(shù)后殘瘤大小顯著相關(guān)（P=0.07）；術(shù)前血清M IC-1水平與化療敏感性顯著相關(guān)（P=0.001），并且血清M IC-1水平與患者RFS呈負(fù)相關(guān)。結(jié)論M IC-1和CA125聯(lián)合檢測可提高卵巢癌的診斷率，M IC-1高水平預(yù)示卵巢上皮癌患者存在較大的耐藥風(fēng)險，且M IC-1可作為預(yù)測卵巢癌患者生存期的獨(dú)立指標(biāo)。

卵巢癌；巨噬細(xì)胞抑制因子-1；CA125；診斷；預(yù)后

Oncol Prog,2015,13(6)

卵巢癌是嚴(yán)重威脅女性健康的常見惡性腫瘤之一，由于缺乏有效的早期篩查手段，70%的患者診斷時已為晚期，經(jīng)減瘤手術(shù)和藥物治療后晚期患者的五年生存率仍不足30%[1]。血清腫瘤標(biāo)志物檢測已在臨床中廣泛應(yīng)用，是輔助腫瘤診斷和治療的一個重要手段，臨床最經(jīng)典的卵巢癌標(biāo)志物CA125在卵巢癌臨床診斷、化療監(jiān)測及隨訪中發(fā)揮了重要作用。然而CA125也存在一些局限性，如血清CA125水平僅在40%～50%的Ⅰ～Ⅱ期卵巢癌患者中升高，因此在卵巢癌的早期篩查中意義不大，且血清CA125升高并非上皮性卵巢癌所特有，這使其診斷和鑒別診斷價值受到限制[2]。CA125水平的變化與術(shù)后及化療期間病情進(jìn)展、預(yù)后情況關(guān)系密切，但臨床發(fā)現(xiàn)CA125術(shù)前水平在卵巢上皮癌化療敏感和耐藥患者之間無明顯差異。因此探尋其他腫瘤標(biāo)志物或者新的組合，提高對卵巢癌的早期診斷能力并提高對預(yù)后的判斷能力，是目前有待解決的一個問題。M IC-1是人轉(zhuǎn)化生長因子-β（transform ing grow th factor-β，TGF-β）超家族中的一個重要成員[3]。有研究表明：M IC-1表達(dá)水平在多種上皮來源腫瘤患者血清中均有顯著提高，聯(lián)合其他標(biāo)志物可提高其診斷敏感度[4-6]。但目前關(guān)于卵巢癌患者血清M IC-1的研究仍較少[7]，其臨床意義還需要進(jìn)一步驗(yàn)證。本研究應(yīng)用自主研發(fā)的M IC-1血清檢測試劑盒對卵巢癌患者血清水平進(jìn)行檢測[8]，分析和比較M IC-1與CA125在卵巢癌診斷和預(yù)后判斷中的參考價值。

1 資料與方法

1.1 一般資料

以2009年7月至2013年6月中國醫(yī)學(xué)科學(xué)院腫瘤醫(yī)院門診及住院的92例卵巢上皮癌患者作為觀察組，所有患者均經(jīng)組織病理學(xué)確診，且采血前未接受過任何治療。年齡19～80歲，平均年齡為（54.1±10.6）歲。腫瘤分期：Ⅰ期5例，Ⅱ期7例，Ⅲ期63例，Ⅳ期17例。對照血樣來自中國醫(yī)學(xué)科學(xué)院腫瘤醫(yī)院體檢中心的健康人群，對照組入選標(biāo)準(zhǔn)為體格檢查、血清學(xué)肝腎功能檢查及影像學(xué)結(jié)果均為陰性者，共96例，平均年齡為（51.0± 12.3）歲。

1.2 樣本采集和檢測

1.2.1血清樣品的采集 用帶有惰性分離膠的進(jìn)口真空采血管分別抽取患者空腹靜脈血4m l；自然凝集30m in后，于8℃下以4000 r/m in的速度離心15min后分離血清；分裝并于－80℃低溫冰箱保存待測。

1.2.2血清CA125和MIC-1水平檢測方法采用Cobas 601（購自羅氏公司）電化學(xué)發(fā)光免疫分析儀及檢測試劑盒檢測患者的血清CA125水平，操作嚴(yán)格按照說明書進(jìn)行，臨床參考值為35 U/m l。M IC-1血清水平采用M IC-1定量檢測試劑盒（酶聯(lián)免疫法）通過ELISA方法進(jìn)行測定，試劑盒為中國醫(yī)學(xué)科學(xué)院腫瘤醫(yī)院生物檢測中心研發(fā)并由北京金紫晶生物醫(yī)藥技術(shù)有限公司生產(chǎn)。此試劑盒基于雙抗體夾心的非競爭性免疫分析法，采用了生物素-親和素放大系統(tǒng)，以伯樂酶標(biāo)儀450 nm/ 655 nm雙波長檢測各孔的OD值，操作嚴(yán)格按照儀器和試劑使用說明書進(jìn)行。吸光度與校準(zhǔn)品和血清樣品中的M IC-1濃度成正比，可通過劑量-反應(yīng)曲線得出樣品中的M IC-1濃度。

1.3 統(tǒng)計(jì)學(xué)方法

2.1 觀察組和對照組血清MIC-1和CA125水平比較

觀察組M IC-1濃度為（1151.9±653.4）pg/m l，顯著高于對照組的（332.5±202.3）pg/m l，差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＜0.0001），提示M IC-1水平改變與卵巢癌可能存在相關(guān)性，有可能用于卵巢癌的輔助診斷。觀察組血清CA125濃度（1039.9±1771.2）U/m l，對照組為（9.9±7.0）U/m l，差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＜0.05）。且CA125水平改變較M IC-1更為明顯，結(jié)果如圖1所示。

2 結(jié)果

2.2 MIC-1與CA125單項(xiàng)及聯(lián)合應(yīng)用的卵巢癌診斷價值

根據(jù)觀察組和對照組的各血清腫瘤標(biāo)志物濃度繪制ROC曲線，結(jié)果如圖2所示。M IC-1診斷卵巢癌ROC曲線下面積（AUC）為0.945（95%CI：0.910～0.979），與CA125的0.966（95%CI：0.938～0.994）相比，差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P=0.340）。通過ROC曲線分析，M IC-1診斷卵巢癌的約登指數(shù)（Youden’s index，YI）為0.818，該條件下的臨床診斷參考值為533.9 pg/m l，根據(jù)此值對人群進(jìn)行分組，M IC-1診斷卵巢癌的靈敏度和特異度分別為89.1%和91.7%。而CA125臨床診斷卵巢癌的特異度和靈敏度分別為85.9%和97.9%。將M IC-1和CA125的診斷結(jié)果進(jìn)行比較，結(jié)果表明兩種方法之間的差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（χ2=91.133，P＜0.001），提示兩種標(biāo)志物在卵巢癌的診斷中具有互補(bǔ)性，可進(jìn)行多標(biāo)志物的聯(lián)合應(yīng)用。通過logistic回歸構(gòu)建M IC-1和CA125聯(lián)合診斷卵巢癌效能的ROC曲線，結(jié)果如圖2所示，聯(lián)合診斷的AUC為0.988（95%CI：0.978～0.998），診斷準(zhǔn)確性明顯高于M IC-1和CA125單項(xiàng)（P=0.008；P=0.041）。

2.3 MIC-1和CA125的負(fù)瘤監(jiān)測價值

本研究另收集了19例卵巢癌患者手術(shù)前和行減瘤術(shù)后一個月成組配對的血清。分別比較手術(shù)前后M IC-1（治療前均值1457.1 pg/m l，治療后均值918.8 pg/m l）和CA125（治療前均值322.6 U/m l，治療后均值110.8 U/m l）的濃度，其中18例（94.7%）患者CA125水平均下降而M IC-1下降者僅有13例（68.4%），結(jié)果如圖3所示。Wilcoxon檢驗(yàn)分析顯示19例患者減瘤術(shù)后M IC-1和CA125血清濃度均顯著降低（P＜0.05）。

2.4 M IC-1和CA125水平與腫瘤殘存和化療敏感性的關(guān)系

課題組查詢病例資料獲得了觀察組中的74名卵巢癌患者的術(shù)后殘瘤大小和首次化療的敏感性結(jié)果。根據(jù)術(shù)后殘瘤大小進(jìn)行分組，1 cm及以下為滿意組（A組），大于1 cm為不滿意組（B組）。結(jié)果顯示減瘤手術(shù)不滿意組患者的術(shù)前CA125水平顯著高于滿意組，差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P=0.07），減瘤手術(shù)不滿意組患者的術(shù)前M IC-

3000P＜0.01 1水平亦高于滿意組，但差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（圖4）。另外，根據(jù)首次化療的敏感性結(jié)果進(jìn)行分組：敏感的定義為化療結(jié)束后6個月內(nèi)無復(fù)發(fā)，化療耐藥的定義為化療過程中疾病進(jìn)展或化療結(jié)束后6個月內(nèi)復(fù)發(fā)。結(jié)果顯示敏感組（C組）術(shù)前CA125水平與耐藥組（D組）差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P=0.387），而敏感組術(shù)前M IC-1水平顯著低于耐藥組（P=0.001），治療前M IC-1水平與卵巢上皮癌化療敏感性具有相關(guān)性（圖5）。

2.5 MIC-1和CA125的預(yù)后判斷價值

研究者對病例資料完整的74名患者進(jìn)行隨訪和病例分析，截至2015年6月獲得其中68名卵巢癌患者的無瘤生存（relapse free survival，RFS）數(shù)據(jù)，其余6名患者失訪，中位隨訪時間為37個月（6～68個月），分別以M IC-1和CA125血清水平中位值進(jìn)行分組，分為高水平和低水平組。結(jié)果發(fā)現(xiàn)高水平CA125組和低水平組之間RFS差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（圖6），而低水平M IC-1組的RFS顯著長于高水平組（P=0.069），M IC-1水平與RFS呈負(fù)相關(guān)（圖7）。

3 討論

M IC-1是Bootcov等人1997年研究巨噬細(xì)胞活性相關(guān)因子時在U937細(xì)胞cDNA文庫中通過減差分析法發(fā)現(xiàn)的基因，基因定位于染色體19p12-13.1。M IC-1基因通過轉(zhuǎn)錄、翻譯后形成長308aa的多肽鏈，并在細(xì)胞加工成含有224個氨基酸殘基、大小為25 kD的成熟二聚體蛋白，分泌到細(xì)胞外發(fā)揮自分泌、旁分泌和內(nèi)分泌功能[3，9]。正常人群血清中M IC-1蛋白呈低水平穩(wěn)定表達(dá)，在炎癥、急性損傷或腫瘤等病理狀態(tài)時表達(dá)水平顯著升高[10]。大量研究顯示，M IC-1表達(dá)水平在多種腫瘤患者的血清中均有明顯的提高，廣泛參與細(xì)胞凋亡、侵襲及轉(zhuǎn)移等生物學(xué)過程，顯示出其作為腫瘤標(biāo)志物的重要價值。

本研究通過檢測188例婦女血清M IC-1水平發(fā)現(xiàn)，卵巢癌患者血清中的M IC-1蛋白水平明顯升高，顯著高于正常對照組（P＜0.001）；少數(shù)病例M IC-1血清水平并不增高，究其原因可能是有一部分M IC-1蛋白以未加工成熟的前體形式分泌到細(xì)胞外并儲存在細(xì)胞外基質(zhì)中，未分泌進(jìn)入血液循環(huán)導(dǎo)致[11]。CA125是目前應(yīng)用最多的卵巢癌血清腫瘤標(biāo)志物，尤其多用于卵巢癌復(fù)發(fā)監(jiān)測。研究發(fā)現(xiàn)卵巢癌患者血清中CA125的水平與正常人群的差異較M IC-1更為顯著。血清CA125水平雖然在大多數(shù)卵巢惡性腫瘤患者中升高，但是有研究顯示對Ⅰ期卵巢癌患者，其診斷靈敏度僅有30%～50%，限制了其在臨床中的應(yīng)用[1-2]。而M IC-1在其他腫瘤的研究中，均顯示出較好的早期診斷價值，由于本研究中的患者分期多為Ⅲ、Ⅳ期，早期病例較少，未能進(jìn)行分期的分層分析。因此無法進(jìn)行早期診斷效能分析，有待未來進(jìn)一步研究。

本研究結(jié)果顯示M IC-1診斷卵巢癌的ROC曲線下面積為0.945（95%CI：0.910～0.979），與臨床現(xiàn)有卵巢癌診斷標(biāo)志物CA125的AUC（0.966，95%CI：0.938～0.994）比較，差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P=0.340），因此M IC-1有望成為診斷卵巢癌的指標(biāo)之一。由于ROC曲線左上方的止點(diǎn)為敏感度和特異度最高點(diǎn)，即約登指數(shù)最大點(diǎn)，反映其診斷效能，而腫瘤標(biāo)志物術(shù)前檢測的主要目的是提高腫瘤的診斷率，本研究中M IC-1的ROC曲線上該點(diǎn)的對應(yīng)值為533.9 pg/m l，根據(jù)此臨界值對人群進(jìn)行分組，M IC-1診斷的靈敏度和特異度分別為89.1%和91.7%。通過與CA125診斷效能比較，兩者之間差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（χ2=91.133，P＜0.001），說明兩種標(biāo)志物在卵巢癌的診斷中具有互補(bǔ)性，可進(jìn)行多標(biāo)志物聯(lián)合檢測。臨床實(shí)踐證明，單一腫瘤標(biāo)志物的診斷往往難以滿足臨床診斷的需要，且目前腫瘤標(biāo)志物聯(lián)合診斷的應(yīng)用也越來越廣泛。本研究通過logistic回歸構(gòu)建M IC-1和CA125聯(lián)合診斷ROC曲線后發(fā)現(xiàn)，M IC-1聯(lián)合CA125檢測均優(yōu)于單項(xiàng)檢測，聯(lián)合診斷顯著提高了診斷的準(zhǔn)確性。提示M IC-1聯(lián)合CA125檢測對卵巢癌的輔助診斷具有參考價值。

優(yōu)異的腫瘤標(biāo)志物除了在診斷方面具有參考價值外，還要能夠反映患者體內(nèi)腫瘤的動態(tài)變化，監(jiān)測治療效果及復(fù)發(fā)、轉(zhuǎn)移的發(fā)生。本研究還分別檢測了有效治療前后成組配對的19對卵巢癌患者的血清M IC-1、CA125水平。減瘤術(shù)后M IC-1和CA125血清濃度均顯著降低（P＜0.05），且CA125比M IC-1能更好地反映體內(nèi)腫瘤的負(fù)荷情況。與該結(jié)果相一致的是，CA125水平與術(shù)后殘瘤大小顯著相關(guān)。同時治療前M IC-1水平與卵巢上皮癌化療敏感性具有相關(guān)性，M IC-1水平高預(yù)示卵巢上皮癌患者存在較大的耐藥風(fēng)險。這可為臨床醫(yī)師選擇合適的化療方案，定制個體化的治療策略提供參考。研究結(jié)果提示M IC-1和CA125在卵巢癌的治療監(jiān)測中可以發(fā)揮互補(bǔ)的優(yōu)勢，在指導(dǎo)臨床治療中具有重要價值。此外，通過病例隨訪研究，患者M(jìn) IC-1水平與無瘤進(jìn)展呈負(fù)相關(guān)，提示M IC-1有可能是預(yù)測卵巢癌患者生存期的獨(dú)立指標(biāo)。但此結(jié)論還需進(jìn)一步擴(kuò)大樣本量，延長隨訪時間進(jìn)行深入研究。

綜上所述，本研究均表明卵巢上皮癌中血清M IC-1水平均有顯著的升高。M IC-1作為腫瘤標(biāo)志物在卵巢上皮癌診斷和預(yù)后判斷中的價值已得到了初步的確認(rèn)，并展示出良好的應(yīng)用前景，值得進(jìn)一步擴(kuò)大樣本進(jìn)行研究。

［1］Gadducci A,Tana R,Cosio S,et al.The serum assay of tumour markers in the prognostic evaluation,treatment monitoring and follow-up of patients w ith cervical cancer:a review of the literature.Crit Rev Oncol Hematol, 2008,66(1):10-20.

［2］Ueda Y,Enomoto T,Kimura T,et al.Serum biomarkers for early detection of gynecologic cancers.Cancers(Basel),2010,2(2):1312-1327.

［3］Bootcov MR,Bauskin AR,Valenzuela SM,et al.M IC-1, a novel macrophage inhibitory cytokine,is a divergent member of the TGF-beta superfam ily.Proc Natl Acad Sci U SA,1997,94(21):11514-1159.

［4］Stephan C,Xu C,Brown DA,et al.Three new serum markers for prostate cancer detection w ithin a percent free PSA-based artificial neural network.Prostate,2006, 66(6):651-659.

［5］Koopmann J,Rosenzweig CN,Zhang Z,et al.Serum markers in patientsw ith resectable pancreatic adenocarcinoma:macrophage inhibitory cytokine 1 versus CA19-9. Clin Cancer Res,2006,12(2):442-446.

［6］Shnaper S,Desbaillets I,Brown DA,et al.Elevated levels of M IC-1/GDF15 in the cerebrospinal fluid of patients are associated w ith glioblastoma and worse outcome.Int JCancer,2009,125(11):2624-2630.

［7］Staff AC,Bock AJ,Becker C,et al.Grow th differentiation factor-15 as a prognostic biomarker in ovarian cancer.Gynecol Oncol,2010,118(3):237-243.

［8］Wang XB,Jiang XR,Yu XY,et al.Macrophage inhibitory factor 1 acts as a potential biomarker in patients w ith esophageal squamous cell carcinoma and is a target for antibodybased therapy.Cancer Sci,2014,105(2):176-185.

［9］Fairlie WD,Moore AG,Bauskin AR,et al.M IC-1 is a novel TGF-beta superfamily cytokine associated w ith macrophage activation.JLeukoc Biol,1999,65(1):2-5.

［10］Hsiao EC,Koniaris LG,Zimmers-Koniaris T,et al. Characterization of grow th-differentiation factor 15,a transforming grow th factor beta superfamily member induced follow ing liver injury.Mol Cell Biol,2000,20 (10):3742-3751.

［11］Bauskin AR,Brown DA,Junankar S,et al.The propeptide mediates formation of stromal stores of PROM IC-1:role in determ ining prostate cancer outcome.Cancer Res,2005,65(6):2330-2336.

Application of serum M IC-1 and CA125 in diagnosisand prognosisof ovarian epithelial cancer△

ZHAODan1TIAN Hai-mei2LIYan-fen2LIMo2WU Ling-ying1LIBin1ZHAOWen-ya2ZHANG Chao2WANG Teng2WANG Xiao-bing2ZHANGWei2#1Departmentof GynecologicalOncology,2Detection Centerof Tumor Biology,Cancer Institute&Hospital, Chinese Academy ofMedicalSciences&Peking Union MedicalCollege,Beijing100021,China

ObjectiveTo investigate the diagnostic and prognostic value of macrophage inhibitory cytokine-1 (M IC-1)and CA125 in patientsw ith ovarian cancer.MethodThe levels and distribution of M IC-1 and CA125 in serum samples from 92 previously untreated patients w ith ovarian cancer(observation group)and 96 healthy normal subjects(control group)were analyzed.The association of the serum levels of M IC-1 and CA125 w ith ovarian were analyzed;and the clinical value of M IC-1 alone and its combination w ith CA125 were explored by ROC curve.The level of pre-and post-treatment M IC-1 and CA125 was compared in 74 cases of ovarian cancer for assessing their predictive value of therapeutic effect by postoperative residual tumor size and sensitivity to initial chemotherapy;Additionally,the relationship of M IC-1 and CA125 level w ith time of relapse free survival was investigated in 68 cases of ovarian cancer to evaluate the value of M IC-1 and CA125 in prognostic prediction.ResultThe serum levels ofM IC-1 in observation group were significantly higher than those in control group(P＜0.001).The ROC of M IC-1 (AUC,0.945)was comparable to that of CA125(AUC,0.966).The diagnostic ability of M IC-1 was significantly increased as in combination w ith CA125(AUC,0.966).Furthermore,preoperative CA125 level was significantly correlated w ith the postoperative residual tumor size(P=0.07);And the preoperative serum M IC-1 level was significantly correlated w ith the chemotherapy sensitivity(P=0.001),and was negatively correlated w ith RFS.ConclusionThe combined panel of M IC-1 and CA125 may significantly increase the diagnostic ability of tumor biomarker in ovarian cancer.High levels of M IC-1 indicate greater risk of drug resistance in ovarian cancer,and M IC-1 can be used as an independent indicator in predicting survival of patients w ith ovarian cancer.

ovarian cancer;M IC-1;CA125;diagnosis;prognosis

R737.31

A

10.11877/j.issn.1672-1535.2015.13.06.12

國家高技術(shù)研究發(fā)展計(jì)劃（863計(jì)劃）（2008AA 02Z415）；國家自然科學(xué)基金（81441080）

#通信作者（corresponding author），e-mail：zhangww1954@126.com

2015-08-13）