胸腔積液腫瘤標記物檢測的臨床價值探討

陳曉菊，謝明智，裴思雅，賴樂錦（廣西醫(yī)科大學附屬腫瘤醫(yī)院：綜合內科，消化腫瘤內科，廣西南寧5300）

胸腔積液腫瘤標記物檢測的臨床價值探討

陳曉菊1，謝明智2，裴思雅1，賴樂錦1（廣西醫(yī)科大學附屬腫瘤醫(yī)院：1綜合內科，2消化腫瘤內科，廣西南寧530021）

目的：探討癌胚抗原（CEA）、癌抗原125（CA-125）、神經元特異性烯醇化酶（NSE）、細胞角蛋白19片段（CYFRA21-1）聯合血管內皮生長因子（VEGF）對鑒別良惡性胸腔積液的作用．方法：選取2015-01／2016-06廣西醫(yī)科大學附屬腫瘤醫(yī)院70例初診CT發(fā)現惡性胸腔積液的患者，治療前抽取一次胸腔積液留取標本，采用酶聯免疫吸附試驗（ELISA）測定CEA、CA-125、NSE、CYFRA21-1、VEGF水平．最終選取62份標本進行分析，通過ROC曲線計算出各指標診斷惡性胸腔積液的cut-off（臨界值），計算各指標單獨及聯合對于惡性胸腔積液診斷的敏感性、特異性及準確性．結果：70例患者經活檢（胸水細胞學、纖維支氣管鏡或經皮穿刺活檢+隨訪）確診，其中原發(fā)肺癌胸膜轉移38例（其中腺癌25例，鱗癌11例，小細胞癌2例），良性胸腔積液 24例，最后共62例胸腔積液標本納入研究．其中惡性胸腔積液中CEA、CA-125、CYFRA21-1、VEGF標記物明顯高于良性組，差異有統計學意義（P＜0．05），單獨檢測 CEA、CA-125、CYFRA21-1、NSE、VEGF對惡性胸水的敏感性分別為 78．9%，71．1%，71．1%，52．6%，78．9%，特異性為83．3%，58．0%，87．5%，66．6%，79．2%．聯合各個指標對惡性胸腔積液的敏感性及特異性進行統計，可觀察到最佳組合為CEA+CYFRA21-1+VEGF，敏感性及特異性為100%和84．2%，曲線下面積（AUC）為0．962，具有非常好的診斷效能．結論：測定胸腔積液中CEA+CYFRA21-1+VEGF濃度對鑒別良、惡性胸腔積液有一定價值，可以作為有用的腫瘤標記物測定組合，具有較高的敏感性、準確性及診斷效能，值得在臨床推廣應用．

腫瘤標記物；血管內皮生長因子；胸腔積液；診斷價值

0 引言

胸腔積液是全身或局部病變使胸膜毛細血管、淋巴系統的濾過與吸收動態(tài)平衡受到破壞而產生的，在臨床上較為常見，其病因可以是本身胸膜疾病或者全身性疾病在胸部的一種表現．惡性胸腔積液可能由多種晚期惡性腫瘤引起，如肺癌、惡性間皮瘤等，惡性胸腔積液的出現對患者生活質量有較大的影響［1-2］．由于病因不同，治療方法及預后也有所不同，故對其進行鑒別具有重要的意義．而以往胸腔積液中尋找胸腔沖洗細胞學檢查是目前檢測游離癌細胞的最佳方法，但其檢出率較低，僅有50%左右［3］．盡管現在診斷胸腔積液的手段日益先進，如胸腔鏡的開展，細胞學跟病原學檢測的提高，影像學的發(fā)展，但即使完善了各種相關檢查，仍有20%左右的胸腔積液未能明確病因［4］．

腫瘤標志物是細胞在癌變的發(fā)生、發(fā)展、浸潤及轉移過程中所分泌產生的一些活性物質，它們存在于癌組織及宿主的體液中，腫瘤標志物的檢測成為近年研究早期發(fā)現腫瘤的一個重要手段，但傳統的腫瘤標記物如CEA，CA-125等單一檢測敏感性及特異性均不高，現多主張聯合檢測［5］．越來越多新發(fā)現的腫瘤標記物被用于臨床檢測，以期對早期發(fā)現惡性腫瘤達到更好的敏感性及特異性［6］．

血管內皮生長因子（vascular endothelial growth factor，VEGF）是作用于血管內皮細胞的特異性有絲分裂原，通過旁分泌的方式與受體結合，促進內皮細胞的增殖和血管形成，且VEGF能提高微血管通透性，增加胸腔積液的形成［7-8］．已經有研究表明，一些肺癌的組織學類型能夠表達VEGF［9］，說明VEGF在惡性胸腔積液中可能扮演重要作用．本研究通過檢測胸腔積液中 CEA、CA-125、NSE、CYFRA21-1及VEGF水平，探討其在良惡性胸腔積液中的鑒別價值，以期為臨床合理診治提供依據．

1 資料和方法

1．1 一般資料本組均為廣西壯族自治區(qū)腫瘤醫(yī)院2014-06／2015-06收治的胸腔積液患者共70例，所有患者最少行一次胸腔穿刺術區(qū)胸腔積液標本留存，且在胸腔積液留取前，均未行任何治療．研究過程符合醫(yī)學倫理學原則，并取得患者知情同意．

1．2 方法所有患者在治療前采集胸水標本1份及晨起抽取5 mL空腹血，胸水經離心后取胸水上清液，置于-20℃冰箱保存，測定前置室溫自然融化．空腹血離心后取血清備用．CEA、CA-125、NSE、CYFRA21-1及VEGF均用酶聯免疫吸附實驗（enzyme linked immuno sorbent assay，ELISA）測定，操作步驟嚴格按說明書進行．

1．3 臨界值根據ROC曲線選擇CEA、CA-125、CYFRA21-1、NSE及VEGF 5種腫瘤標志物在惡性胸腔積液診斷中的最佳分界值（cut-off值），分別是6．10 ng／mL、42．70 U／mL、14．35 ng／mL、4．45 ng／mL、342．8 pg／mL．

1．4 診斷標準符合以下條件可診斷為惡性胸腔積液：①腔積液中找到惡性細胞；②胸腔鏡胸膜活檢找到惡性腫瘤證據；③全身有惡性腫瘤證據，經抗腫瘤治療后胸腔積液減少；④定期隨訪后疾病進展，并找到惡性腫瘤證據．明確良性原發(fā)病診斷或者隨訪1年后疾病較前無進展可診斷為良性胸腔積液．

1．5 統計學處理采用SPSS17．0統計學軟件進行數據分析，所有數據用±s表示．兩組之間均數比較采用t檢驗．另外，利用受試者工作曲線（receiver operating characteristic curve，ROC曲線）和曲線下面積（area under the curve，AUC）來比較5種腫瘤標志物單獨檢測在肺癌中的診斷價值，確定每種標志物的cut-off值利用Logistics回歸及ROC曲線確定聯合多個指標檢測惡性胸腔積液的AUC、敏感性及特異性，P＜0．05表示差異有統計學意義．

2 結果

所有患者經后續(xù)檢查，肺癌38例（腺癌25例，鱗癌11例，小細胞癌2例），乳腺癌胸膜轉移3例，惡性胸膜間皮瘤2例，卵巢癌胸膜轉移3例，良性疾病24例．因肺癌胸膜轉移樣本量大，故選取肺癌惡性胸腔積液與良性胸腔積液進行比較，共有62例患者（男35例，女27例，平均年齡49．05±10．93歲）胸腔積液標本納入研究，其中38例（男21例，女17例，平均年齡52．38±6．57歲）肺癌惡性胸腔積液及24例（男10例，女14例，平均年齡38．45±8．72歲）良性胸腔積液標本行統計學分析患者．

2．1 ROC曲線分析由ROC曲線分別可以確定CEA、CA-125、CYFRA21-1、NSE及VEGF 5種腫瘤標志物在惡性胸腔積液診斷中的最佳分界值（cut-off值），分別是6．10 ng／mL、42．70 U／mL、14．35 ng／mL、4．45 ng／mL、342．8 pg／mL．ROC曲線下面積分別為0．869，0．832，0．846，0．550，0．834．

2．2 惡、良性胸水及血清中5種標記物水平比較肺癌惡性組胸腔積液中CEA、CA-125、CYFRA21-1及VEGF的濃度明顯高于良性組（P＜0．05，表1）．惡性胸腔積液患者CEA、CA-125、CYFRA21-1的胸水濃度高于血清，差異有統計學意義（P＜0．05），惡性胸水和血清中的NSE、VEGF水平比較，差異無統計學意義（P＞0．05，表1）．

表1 良、惡性胸水及血清中5種標記物水平

2．3 胸腔積液腫瘤標記物單獨或聯合檢測對惡性胸腔積液的診斷效能比較單個腫瘤標記物檢測診斷惡性胸腔積液為 CEA及 VEGF敏感性最高，CYFRA21-1特異性最高（表3）；CEA+CYFRA21-1+ VEGF診斷效能最高，可達到0．962，敏感性為100%，特異性為84．2%（表4）．

表3 5種標記物的ROC曲線下面積，Cut-off值，敏感性和特異性

表4 聯合檢測5種標記物的AUC，敏感性和特異性

3 討論

數十年來，胸腔積液的診斷有了長足的進步，特別是胸腔鏡及細針穿刺技術的出現使得大多數胸腔積液患者得到明確的診斷，從而使患者可以得到相應的治療［4，10］，但盡管如此，仍有20%左右的胸腔積液患者最終無法得到確診，并且很多患者無法耐受胸腔鏡等侵入性檢查［11］．所以，尋找一些非侵入性的、診斷效能高的方法盡可能地鑒別良惡性胸腔積液可以幫助制定下一步診斷及治療計劃．本研究通過多個腫瘤標記物單獨或聯合檢測來探討具有更好診斷效能的指標以應用于臨床實踐．

目前已知VEGF家族有6大成員：VEGF-A、B、C、D、E和胎盤生長因子（placental growth factor，PIGF），VEGF-A是腫瘤血管生成最重要的調控因子［12］．VEGF受體主要表達在內皮細胞，是迄今發(fā)現作用最強的血管通透性促進劑，能增強胸膜間皮細胞層的通透性，促進胸腔積液的形成．同時VEGF能促進內皮細胞的增殖和血管形成．VEGF這兩個特點表明其可能在惡性胸腔積液形成中起重要作用．Ma等［13］在小鼠惡性胸腔積液模型中注射高劑量重組人血管內皮抑制素后小鼠胸腔積液量、VEGF較對照組減少，Psatha等［14］報道VEGF在惡性胸腔積液的敏感性和特異性分別為87．9%和80．0%．本研究中VEGF的敏感性為78．9%，特異性為79．2%，AUC為0．848，具有較好的診斷效能．

CEA是由Gold等［15］在1965年發(fā)現的一種大分子糖蛋白，惡性胸腔積液中CEA的含量較高，出現也較早，所以CEA是診斷惡性胸腔積液較好的指標［16］．文獻報道CEA對惡性胸水診斷的敏感性為27．0%～87．2%，特異性為77．0%～98．6%［17］．本研究中單獨檢測CEA顯示胸水含量明顯高于良性組，對惡性胸腔積液診斷的敏感性及特異性分別為78．9%和83．3%，AUC為0．840，具有較好的診斷效能．CYFRA21-1主要存在于肺癌或食管癌等上皮起源的腫瘤細胞的細胞質中，在肺鱗癌中表達較高，但是肺癌的所有組織類型都可以表達［18］．Kulpa等［19］報道血清CYFRA21-1在鱗癌中的診斷敏感性及特異性可達到80．5%和95．0%．本研究發(fā)現，惡性積液組CYFRA21-1水平明顯高于良性積液組及血清水平，差異有統計學意義．CYFRA21-1對惡性胸腔積液的敏感性和特異性分別為71．1%和87．5%，AUC為0．846，且對肺癌惡性積液的敏感性及特異性較文獻報道的低［19］，可能跟本研究中肺腺癌比例較高有關．

CA-125為大分子糖蛋白，是另一種臨床常用的腫瘤標記物，對肺癌也有較高的陽性率，Antonangelo等［3］研究表明 CA-125對惡性胸水診斷敏感性為68．14%，特異性為 83．33%，本研究惡性胸水中CA-125的含量高于血清中CA-125的含量，且明顯高于良性組CA-125的含量，對惡性胸腔積液的敏感性為71．1%，特異性為58．%，AUC為0．789，診斷效能一般．NSE是神經元和神經內分泌細胞所特有的一種酸性蛋白酶，主要分布于神經元和神經內分泌細胞，是神經內分泌腫瘤的特異性標志．Korczynski等［20］報道惡性胸腔積液患者中NSE敏感性為94%，特異性為36%，本研究2例小細胞癌中胸水中NSE均明顯升高，但總體在良惡性胸腔積液中和血清中比較，差異無統計學意義，可能和本組惡性胸腔積液中小細胞肺癌病例較少有關．

本研究發(fā)現，單一腫瘤標記物在臨床應用中的敏感性和特異性均不高，所以使用多種指標聯合檢測，結果顯示多種腫瘤標記物聯合檢測的敏感性及特異性均較前明顯提高，其中CEA+VEGF+CYFRA21-1組合的診斷敏感性為100%，特異性為84．2%，AUC面積為0．962，具有最高的診斷效能．表明聯合檢測腫瘤標記物有助于良惡性胸腔積液的鑒別，有較好的臨床應用價值．

鑒于CEA、CYFRA21-1、VEGF等腫瘤標記物為惡性胸腔診斷較好的臨床指標，可行進一步試驗發(fā)掘其更多臨床價值：①加大樣本數量，了解其在不同類型腫瘤中表達如何，為進一步尋找原發(fā)灶提供依據；②加長隨訪時間，了解初診時標記物的水平和預后有無相關性；③全身化療或胸腔灌注前后比較有無變化來評價療效．

綜上所述，檢測胸腔積液中CEA、CYFRA21-1、VEGF、NSE等腫瘤標記物的表達操作簡單、價格低廉、創(chuàng)傷小、患者容易接受，且具有較好的診斷效能，值得臨床推廣．

［1］Lumachi F，Mazza F，Ermani M，et al．Talc pleurodesis as surgical palliation of patients with malignant pleural effusion．Analysis of factors affecting survival［J］．Anticancer Res，2012，32（11）：5071-5014．

［2］Basso SM，Mazza F，Marzano B，et al．Improved quality of life in patients with malignant pleural effusion following videoassisted thoracoscopic talc pleurodesis．Preliminary results［J］．Anticancer Res，2012，32（11）：5131-5134．

［3］Antonangelo L，Sales RK，Cora AP，et al．Pleural fluid tumour markers in malignant pleural effusion with inconclusive cytologic results［J］．Curr Oncol，2015，22（5）：e336-e341．

［4］McGrath EE，Anderson PB．Diagnosis of pleural effusion：a systematic approach［J］．Am J Crit Care，2011，20（2）：119-127．

［5］AlataF，AlataO，MetintaM，et al．Diagnostic value of CEA，CA 15-3，CA 19-9，CYFRA 21-1，NSE and TSA assay in pleural effusions［J］．Lung Cancer，2001，31（1）：9-16．

［6］ Lombardi G，Zustovich F，Nicoletto MO，et al．Diagnosis and treatment of malignant pleural effusion：a systematic literature review and new approaches［J］．Am J Clin Oncol，2010，33（4）：420-423．

［7］Dvorak HF．Vascular permeability factor／vascular endothelial growth factor：a critical cytokine in tumor angiogenesis and a potential target for diagnosis and therapy［J］．J Clin Oncol，2002，20（21）：4368-4380．

［8］Grove CS，Lee YC．Vascular endothelial growth factor：the key mediator in pleural effusion formation［J］．Curr Opin Pulm Med，2002，8（4）：294-301．

［9］ Ishimoto O，Saijo Y，Narumi K，et al．High level of vascular endothelial growth factor in hemorrhagic pleural effusion of cancer［J］．Oncology，2002，63（1）：70-75．

［10］Metintas M，Yildirim H，Kaya T，et al．CT scan-guided abrams’needle pleural biopsy versus ultrasound-assisted cutting needle pleural biopsy for diagnosis in patients with pleural effusion：a randomized，controlled trial［J］．Respiration，2016，91（2）：156-163．

［11］Lee P，Colt HG．Pleuroscopy in 2013［J］．Clin Chest Med，2013，34（1）：81-91．

［12］劉洪建，王玉波，解 楨，等．VEGF水平與惡性胸腔積液的相關性研究［J］．中國生化藥物雜志，2015，35（3）：141-143．

［13］Ma X，Yao Y，Yuan D，et al．Recombinant human endostatin endostar suppresses angiogenesis and lymphangiogenesis of malignant pleural effusion in mice［J］．Plos One，2012，7（12）：483-496．

［14］Psatha A，Makris D，Kerenidi T，et al．A potential role for VEGF in the diagnostic approach of pleural effusions［J］．J Thorac Dis，2016，8（7）：1681-1687．

［15］Gold P，Freedman SO．Specific carcinoembryonic antigens of the human digestive system［J］．J Exp Med，1965，122（3）：467-481．

［16］Lee JH，Chang JH．Diagnostic utility of serum and pleural fluid carcinoembryonic antigen，neuron-specific enolase，and cytokeratin 19 fragments in patients with effusions from primary lung cancer［J］．Chest，2005，128（4）：2298-2303．

［17］Tozzoli R，Basso SM，D’Aurizio F，et al．Evaluation of predictive value of pleural CEA in patients with pleural effusions and histological findings：A prospective study and literature review［J］．Clin Biochem，2016，49（16-17）：1227-1231．

［18］Azimi Q，Rezadoost B，Jalali Nadoushan M，et al．Evaluation of serum cyfra21 in patients with pleural effusion［J］．Iran Red Crescent Med J，2012，14（10）：613-616．

［19］Kulpa J，Wójcik E，Reinfuss M，et al．Carcinoembryonic antigen，squamous cell carcinoma antigen，CYFRA 21-1，and neuron-specific enolase in squamous cell lung cancer patients［J］．Clin Chem，2002，48（11）：1931-1937．

［20］Korczynski P，Krenke R，Safianowska A，et al．Diagnostic utility of pleural fluid and serum markers in differentiation between malignant and non-malignant pleural effusions［J］．Eur J Med Res，2009，14 Suppl 4：128-133．

Clinical value of tumor markers detection in pleural effusion

CHEN Xiao-Ju1，XIE Ming-Zhi2，PEI Si-Ya1，LAI Le-Jin11General Medicine，2Chemotherapy Medicine，Cancer Hospital Affiliated to Guangxi Medical University，Nanning 530021，China

AIM：To evaluate the individual and combined diagnostic value of carcinoembryonic antigen（CEA），cancer antigen 125（CA-125），neuron specific enolase（NSE）and cytokeratin 19 fragment（CYFRA21-1）combine with vascular endothelial growth factor（VEGF）in the blood and pleural fluid of patients with benign and malignant pleural effusion．METHODS：A total of 70 patients with pleural effusion diagnosed by CT in Affiliated Tumor Hospital of Guangxi Medical University from January to June 2016 were enrolled in this study．Before the treatment，the samples were collected from pleural effusion，and the levels of CEA，CA-125，NSE，CYFRA21-1 and VEGF were measured by enzyme linked immunosorbent assay（ELISA）．Finally，62 samples were selected for analysis．The cut-off values（critical value） of malignant pleural effusion were calculated by ROC curve．The sensitivity，specificity and accuracy of the indexes were calculated separately and in combination for the diagnosis of malignant pleural effusion．RESULTS：A total of 70 patients were diagnosed with biopsy（pleural effusion cytology，fiberoptic bronchoscopy and percutaneous biopsy and follow-up），Among them，38 cases of primary lung cancer pleural metastasis（25 cases of adenocarcinoma，11 cases of squamous cell carcinoma，2 cases of small cell carcinoma），24 cases of benign pleural effusion．Finally，62 cases of pleural effusion specimens were included in the study．The CEA，CA-125，CYFRA21-1，VEGF of the malignant pleural effusion were significantly higher than those of benign group，with statistically significant differences（P＜0．05）．The sensitivity of CEA，CA-125，CYFRA21-1，NSE and VEGF was 78．9%，71．1%，71．1%，52．6%，78．9%，and the specificity was 83．3%，58．0%，87．5%，66．6%，79．2%respectively．The combined diagnosis of CEA，CA-125，CYFRA21-1，NSE and VEGF showed that CEA+CYFRA21-1+VEGF had an highest diagnositic efficiency．The sensitivity was 100%，and specificity was 84．2%．Area under the curve was 0．962，and it had a good effect of diagnosis．CONCLUSION：The results suggest that the assay of CEA+CYFRA21-1+VEGF might be useful in the differentiation between benign and malignant pleural effusion，which can be used as a useful tumor marker combination，with high sensitivity，accuracy and diagnostic efficacy，and it is worthy of clinical application．

tumor marker；vascular endothelial growth factor；

R734．2

A

2095-6894（2017）05-40-04

2016-12-16；接受日期：2016-12-31

2016年度廣西壯族自治區(qū)中青年教師基礎能力提升項目（KY2016YB075）；廣西醫(yī)科大學教育教學改革2015年一般B類項目（2015XJGB20）

陳曉菊．博士．E-mail：chenxiaoju984＠163．com

謝明智．碩士，住院醫(yī)師．E-mail：78108760＠qq．com

pleural effusion；diagnostic value