腫瘤標志物聯(lián)合檢測在消化系統(tǒng)腫瘤中的研究現(xiàn)狀及應用前景

何偉明，盧光興，梁碧玉，何玉清

生物標志物（biomarker）是能反映正常生理或病理過程，在早期診斷、疾病預防、藥物靶點確定、藥物反應等方面發(fā)揮作用的生化指標。在消化系統(tǒng)腫瘤中，目前已用于臨床的腫瘤標志物有癌胚抗原（carcino-embryonic antigen，CEA）和糖鏈類抗原（carbohydrate antigen，CA）［1］。多數腫瘤標志物如鱗狀細胞癌抗原（squamous cell carcinoma antigen，SCCA）、神經元特異性烯醇化酶（NSE）、細胞角蛋白19片段抗原（CYFRA21-1）等臨床特異度和靈敏度均較低［2］，且其單獨檢測對診斷、療效監(jiān)測和預后評估的意義不大。因此，開發(fā)腫瘤標志物聯(lián)合檢測對腫瘤患者的早期診斷和預防，及時挽救患者的生命具有重要意義。本文綜述了不同消化系統(tǒng)腫瘤腫瘤標志物聯(lián)合檢測的最新研究進展，比較了其特異度和靈敏度的差異，希望能為消化系統(tǒng)腫瘤診斷和療效監(jiān)測提供新的思路。

1 食管癌腫瘤標志物

1.1 CEA、CA、SCCA與p53 診斷食管癌的腫瘤標志物主要有 CEA、CA19-9、CYFRA21-1和 SCCA［3-4］，正常人血清中CEA含量較低，其在腫瘤組織中表達升高，是消化系統(tǒng)惡性腫瘤的一個重要輔助指標。JING等［5］研究發(fā)現(xiàn)，術前CEA、CA19-9、CA24-2、SCCA等升高與食管癌患者的病理類型和TNM分期相關（P<0.05），聯(lián)合檢測CEA、CA19-9、CA24-2與SCCA的靈敏度為68.4%，特異度為71.5%，是較好的評價指標。ZHANG等［6］在浸潤性食管癌、重度不典型增生、基底細胞過度增生患者中聯(lián)合檢測血清p53、CEA和CA19-9，靈敏度分別為84.3%、76.5%、42.9%，特異度均為72.5%，聯(lián)合檢測提高了食管癌患者診斷的特異度。

1.2 趨化因子及其受體 CXCL12/CXCR4信號傳導通路及其表達在食管癌的轉移、腫瘤分期及預后中發(fā)揮重要作用［7］，CXCR4是CXCL12的特異性受體。LUKASZEWICZ-ZAJAC等［2］研究表明，食管癌患者血清中的CXCL12水平高于對照組（P=0.044），而CXCR4水平低于對照組（P=0.031），其聯(lián)合檢測的靈敏度和特異度分別為94%和37%，有效提高了對食管癌的診斷能力。

1.3 長 鏈 非 編 碼 RNA（long noncoding RNA，lncRNA）lncRNA在多種腫瘤的發(fā)生、發(fā)展中起著重要作用，某些lncRNA的差異性表達情況還可預測惡性腫瘤的發(fā)生及預后，近年研究發(fā)現(xiàn)POU3F3在食管癌中的表達明顯增加［3，8］。TONG等［8］研究結果顯示，POU3F3對食管鱗狀細胞癌（ESCC）的診斷率較高〔受試者工作特征曲線下面積（AUC）=0.842〕，在ESCC中聯(lián)合檢測POU3F3與SCCA的靈敏度為85.7%，特異度為87.4%，顯示了其較好的臨床應用前景。

2 胃癌腫瘤標志物

2.1 CEA、CA19-9、CA72-4與惡性腫瘤相關物質群（tumor supplied group of factors，TSGF） CEA、CA19-9、CA72-4 是臨床診斷胃癌最常用的指標［9-10］。TSGF過表達與腫瘤生長侵襲及轉移緊密相關，是特異于惡性腫瘤的標志物［11］。YIN等［12］研究發(fā)現(xiàn)，胃癌組血清中CEA、CA72-4、CA19-9和TSGF的表達水平均高于良性疾病組和正常對照組（P<0.001），聯(lián)合檢測4項指標，靈敏度為88.89%，特異度為91.43%，準確率為90.43%。術前CEA、CA19-9、CA24-2和CA72-4表達水平的升高與腫瘤病理類型和TNM分期相關（P<0.05），聯(lián)合檢測的靈敏度可提高到82.6%，特異度達83.3%［5］，相比單項檢測，能更精確地鑒別診斷胃癌。

2.2 去整合素金屬蛋白酶（a disintegrin and metalloproteinase，ADAM）12與基質金屬蛋白酶9（matrix metalloproteinase-9，MMP-9）/中性粒細胞明膠酶相關載脂蛋白（neutrophil gelatinase-associated lipocalin，NGAL） ADAM12是金屬蛋白酶家族的一員，能通過解離膜結合蛋白來加快腫瘤的侵襲，在多種腫瘤組織中高表達，其介導的肝素結合表皮生長因子（HB-EGF）脫落在胃癌的發(fā)生、發(fā)展中起關鍵作用［13］。MMP-9與NGAL共存于腫瘤組織中，且胃癌患者尿液中MMP-9/NGAL高表達。聯(lián)合檢測尿液中ADAM12與MMP-9/NGAL診斷胃癌的靈敏度為77.1%，特異度為82.9%［14］。

2.3 microRNA（miRNAs） miRNAs可影響腫瘤細胞增殖、轉移、侵襲和用于藥效的評估，并通過類似癌基因或抑癌基因的方式調控腫瘤的發(fā)生［15-16］。其中miR-17、miR-21與miR-146b的表達水平與胃癌的腫瘤分期相關（P=0.029），而miR-133b、miR-133a-2與miR-1-2的表達水平與病理分型和腫瘤分型相關（P<0.05）［15］。ZENG等［16］研究結果顯示，胃癌患者血清中miR-17與miR-106b表達水平降低（P<0.001），聯(lián)合檢測血清中miR-17與miR-106b，靈敏度和特異度分別為83.3%和87.5%，表明其有希望成為胃癌重要的檢測指標。

3 肝癌腫瘤標志物

3.1 CEA、CA、磷脂酰肌醇蛋白聚糖3（GPC3）、高爾基體蛋白73（Golgi protein 73，GP73）、分泌型糖蛋白1（dikkopf-1，Dkk-1）、 異 常 凝 血 酶 原（des-γ-carboxy-prothrombin，DCP）與血清甲胎蛋白（alpha-fetoprotein，AFP）等 目前臨床上用于篩查肝癌的有效指標是AFP［17］，此外，GPC3在80%的早期原發(fā)性肝癌（primary hepatic carcinoma，PHC）患者中高表達，且其特異度高達98.0%，激活的GPC3可通過多種信號傳導通路增強PHC的侵襲和轉移［18］。ZHAO等［18］對3組AFP均陰性的PHC、非PHC消化系統(tǒng)疾病患者和健康對照組血液中的GP73、甲胎蛋白異質體3（AFP-L3）、GPC3、DCP、CA19-9、鐵蛋白（FER）、CEA進行檢測，結果除FER外，其他指標在3組間均有差異（P<0.01），且PHC組上述7項腫瘤標志物的陽性檢出率均高于其他兩組（P<0.01）。聯(lián)合檢測GP73、AFP-L3、GPC3、DCP、CA19-9、FER、CEA的靈敏度為82.0%，特異度為95.0%，準確率為90.1%，顯著提高了診斷PHC的靈敏度和特異度，提示其有非常好的臨床應用前景。

GP73主要由膽管上皮細胞產生，其在肝癌患者中異常升高，檢測的靈敏度、準確率及AUC分別為72.0%、86.7%和0.826，表明其診斷價值可能優(yōu)于AFP［18］。HUO等［19］對PHC患者聯(lián)合檢測GP73與AFP，靈敏度、特異度和準確率分別為88.6%、74.3%、81.4%。在單項檢測中，DCP的靈敏度和特異度分別為54.3%、97.1%，GP73的靈敏度和特異度分別為85.7%、74.3%；聯(lián)合檢測GP73、DCP與AFP的靈敏度、特異度和準確率分別為91.4%、71.4%、81.4%［19］。說明血清DCP和GP73可作為診斷PHC的新指標，與AFP聯(lián)合檢測，有助于提高PHC診斷的靈敏度，減少漏診、誤診。

Dkk-1是經典Wnt信號傳導通路的負調節(jié)蛋白，在細胞增殖、分化、凋亡等過程中發(fā)揮重要作用。但Dkk-1在不同腫瘤中的表達水平不一，其在胃腸道腫瘤、宮頸癌等中表達下調，而在肝癌、胰腺癌及肺癌中表達上調，這種差異性表達的機制尚未闡明。聯(lián)合檢測Dkk-1、AFP與DCP診斷PHC的靈敏度和特異度分別為87.9%和90.5%［20］，顯示了較好的臨床應用價值。

3.2 鱗狀細胞癌抗原與IgM的免疫復合物（SCCA-IgM）、α-L-巖藻糖苷酶（α-L-fucosidase，AFU）與AFP SCCAIgM常用于監(jiān)測肝硬化患者，對其是否發(fā)展為肝癌有預測作用。AFU在肝、腎組織中含量最高，當肝細胞癌變時，其表達水平異常升高。MOSSAD等［21］發(fā)現(xiàn)肝癌組血清SCCA-IgM和AFU水平明顯高于肝硬化組（P<0.001），單項檢測中AFP的靈敏度和特異度分別為70.0%、53.3%；SCCA-IgM的靈敏度和特異度分別為87.5%、66.0%；AFU的靈敏度和特異度分別為87.5%、98.0%。聯(lián)合檢測AFP、SCCA-IgM與AFU的靈敏度和特異度分別為100.0%、63.3%，改善了AFP對肝癌鑒別診斷的不足。

3.3 lncRNA 研究已經證實某些lncRNA在肝癌的發(fā)生、發(fā)展中發(fā)揮著重要作用［22-23］，MA等［23］分析了68對肝癌組織和癌旁正常組織樣品中JPX的表達情況，結果顯示JPX在肝癌組織中表達降低，聯(lián)合檢測JPX與AFP可提高診斷的準確性，靈敏度和特異度分別為97.1%和72.2%。

4 胰腺癌腫瘤標志物

4.1 CEA、CA與癌胚抗原相關細胞黏附分子1（carcinoembryonic antigen-related cell adhesion molecule 1，CEACAM1） YOU 等［24］研 究 發(fā) 現(xiàn)， 血 清 中 CA19-9、CA24-2和CEA的高表達與浸潤性癌相關（P<0.001），這3種抗原在胰腺癌患者中聯(lián)合檢測的靈敏度為71.0%，特異度為87.7%。因而認為血清CA19-9（P=0.009）和CEA（P=0.042）可成為判斷腫瘤是否侵襲的獨立預測指標［24］。已有研究證實CEACAM1在胰腺癌中的表達水平高于癌旁正常組織［25-26］，在胰腺癌患者中聯(lián)合檢測CEACAM1、CA24-2和CA19-9的靈敏度和特異度分別為92.8%、85.4%［26］，提示這3種標志物聯(lián)合檢測可提高胰腺癌的診斷率，有較好的臨床診斷價值。4.2 再 生 蛋 白 4（regenerating islet-derived protein 4，REG4）、Dkk-1與CA19-9 REG4是一種鈣依賴性凝集素超家族類的分泌蛋白，與消化系統(tǒng)器官組織的增殖分化有關，有研究發(fā)現(xiàn)其在胰腺癌組織中特異性高表達［27］。陶厚權等［28］研究發(fā)現(xiàn)，胰腺癌患者血清中REG4水平明顯增高（P<0.001），在胰腺癌患者中聯(lián)合檢測REG4及CA19-9的靈敏度和特異度分別為90.5%、65.7%，準確率提高到79.2%，說明聯(lián)合檢測REG4及CA19-9能作為早期胰腺癌的診斷指標，提高胰腺癌的診斷率。有研究表明胰腺癌患者中的Dkk-1水平增高，且檢測的靈敏度和特異度分別為86%和83%［29］。HAN等［30］發(fā)現(xiàn)，在胰腺癌患者中Dkk-1表達水平較高組的總體生存率和中間生存期低于表達水平較低組（P<0.001），表明Dkk-1表達水平與胰腺癌預后不良相關，可用于評估胰腺癌患者的預后，聯(lián)合檢測胰腺癌患者Dkk-1及CA19-9的表達水平，其靈敏度為96.43%～99.29%，特異度為56.18%～64.13%。

4.3 miRNAs miRNAs在多種腫瘤中差異性表達，其中miR-21、miR-25、miR-155、miR-196a和miR-210就有被報道在胰腺癌患者腫瘤組織及血清中過表達［31］。YUAN等［31］經單因素Logistic回歸分析顯示，miR-20a、miR-21、miR-25、巨噬細胞抑制因子1（macrophage inhibitory cytokine-1，MIC-1）和CA19-9有潛力用于鑒別診斷胰腺癌患者，聯(lián)合檢測miR-21、MIC-1與CA19-9的靈敏度和特異度分別為90.0%和95.5%；聯(lián)合檢測miR-25、MIC-1與CA19-9的靈敏度和特異度分別為90.0%和96.4%，以上結果表明，miRNAs與MIC-1及CA19-9聯(lián)合檢測有效提高胰腺癌診斷的準確率，有較高的臨床應用價值。

5 結直腸癌腫瘤標志物

5.1 白介素8（interleukin-8，IL-8）、腫瘤壞死因子α（tumor necrosis factor-α，TNF-α）與MMP-7 研究表明，血清中CEA水平與胃癌和結直腸癌的發(fā)生和TNM分期具有相關性［32］，且檢測CEA水平有助于判斷是否存在術后復發(fā)及腫瘤轉移［33-34］。通過聯(lián)合檢測CEA、CA19-9、IL-8、TNF-α和MMP-7篩查結直腸癌患者，診斷靈敏度為85.86%，特異度為96.78%，明顯高于單獨檢測CEA［35］。

5.2 CEA和丙酮酸激酶（pyruvate kinase，PK） PK是糖酵解途徑的一個關鍵酶，腫瘤型M2-PK可因腫瘤細胞壞死或損傷進入到體液中，其在結直腸癌發(fā)生后釋放到糞便中，較易通過酶聯(lián)免疫吸附試驗法檢測［36-37］。UPPARA等［37］Meta分析顯示，糞便M2-PK診斷結直腸癌的靈敏度為79%，特異度為80%，準確率為0.85。糞便隱血試驗（faecal occult blood testing，F(xiàn)OBT）是世界衛(wèi)生組織推薦診斷結直腸癌較為準確的方法，具有簡便、高效等特點［38-39］。通過聯(lián)合檢測FOBT、糞便腫瘤型M2-PK及FOBT，靈敏度可達91.5%，特異度為57.1%［38］。李勇等［39］認為糞便腫瘤型M2-PK、CEA與FOBT適用于結直腸癌高危人群的篩查，其靈敏度和特異度分別為95.1%、68.2%。

5.3 細胞角蛋白（cytokeratin，CK）和鳥苷酸環(huán)化酶C信使 RNA（guanylate cyclase C mRNA，GCC mRNA） CK19、CK20與GCC mRNA均已被證實能在原發(fā)性和轉移性結直腸癌細胞中特異性表達，MOHAMMADI等［40］研究顯示，CK19、CK20和GCC mRNA在結直腸癌患者腫瘤組織中的陽性表達率分別為68%、76%、52%，高于健康組（8%、32%、0，P<0.05），3項指標聯(lián)合檢測的靈敏度和特異度分別為88%、68%，能有效提高原發(fā)性結直腸癌的診斷率，且可用于外周血循環(huán)腫瘤細胞的檢測。

5.4 非編碼RNA腫瘤標志物 miRNAs在多種腫瘤中差異性表達，其中，miR-21的表達水平與結直腸癌患者的預后相關［41-43］，其單獨用于診斷結直腸癌的靈敏度和特異度分別為64%、85%［41］。與正常人相比，結直腸癌患者miR-21與miR-221表達水平升高（P<0.001），而miR-150表達水平降低（P=0.005 4），聯(lián)合檢測miR-21、miR-221、miR-150的靈敏度和特異度分別為80%、74%［42］。CONEV等［43］研究顯示，聯(lián)合檢測miR-17、miR-21、miR-29a、miR-92診斷結直腸癌Ⅲ期的靈敏度和特異度分別為83.3%、85.7%，miR-21、miR-92、miR-17表達上調對判斷結直腸癌患者是否存在術后復發(fā)有較高的靈敏度和特異度，且與患者較低的存活率有關。

CCAT1是新近發(fā)現(xiàn)的1個長2 628 nt，位于染色體8q24.21的lncRNA，在結直腸癌患者的腫瘤組織中明顯上調，能促進腫瘤細胞的增殖及侵襲［44］。聯(lián)合檢測CCAT1與HOTAIR，其陽性率為85%，靈敏度為84.3%，特異度為80.2%［44］，可以顯著提高結直腸癌的早期診斷率和準確率。

6 結語和展望

理想的腫瘤標志物應具備靈敏度高、特異度高、易于檢出、t1/2短、良好的指示性等特點。雖然現(xiàn)今已有多種腫瘤標志物被發(fā)現(xiàn)和應用，但由于腫瘤本身的多樣性、病理組織分型以及患者個體的差異等，導致單項檢測某一種腫瘤標志物的靈敏度和特異度不高。以上研究結果顯示某些腫瘤標志物極可能成為消化系統(tǒng)腫瘤早期診斷和療效監(jiān)測的有效指標，而多種腫瘤標志物的開發(fā)和聯(lián)合檢測將提高檢測的靈敏度和特異度，在消化系統(tǒng)腫瘤的早期診斷、預防、藥物靶點的確定等方面有較廣闊的發(fā)展前景。常見消化系統(tǒng)腫瘤腫瘤標志物聯(lián)合檢測匯總見表1。

本文文獻檢索策略：

數據庫名稱：PubMed、中國知網；檢索年限：2002—2017年；英文檢索式：（marker OR biomarker） AND（combined detection OR combined examination） AND（gastric tumor OR gastric cancer OR colorectal tumor OR colorectal cancer OR esophageal tumor OR esophageal cancer OR pancreatic cancer OR pancreatic carcinoma OR liver cancer OR hepatocellular carcinoma OR Liver tumor），中文檢索式：（食管癌OR胃癌OR肝癌OR胰腺癌OR結直腸癌）AND標志物AND聯(lián)合檢測；納入標準：（1）語種為中文或英文，（2）研究對象：正?；蛄夹约膊φ?，（3）金標準：組織病理學檢查和手術診斷，（4）使用聯(lián)合檢測方法，（5）腫瘤類型為消化系統(tǒng)腫瘤；排除標準：（1）會議報道、個案病例、述評等，（2）病例未經金標準確診，（3）重復發(fā)表文獻，（4）除消化系統(tǒng)腫瘤外的其他類型。

本文無利益沖突。

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表1 常見消化系統(tǒng)腫瘤腫瘤標志物聯(lián)合檢測匯總表Table 1 Combined tumor markers detection in digestive system neoplasms

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