腫瘤標(biāo)志物在肺結(jié)節(jié)良惡性診斷中的現(xiàn)狀及進(jìn)展

趙元璐，陶玉堅(jiān)，廖清，曹嵐，張盼

(1.揚(yáng)州大學(xué)醫(yī)學(xué)院，江蘇 揚(yáng)州 225000； 2.揚(yáng)州大學(xué)附屬醫(yī)院呼吸內(nèi)科，江蘇 揚(yáng)州225000)

肺結(jié)節(jié)指直徑≤3 cm的局灶性、類圓形、密度增高的實(shí)性或亞實(shí)性肺部陰影，其周圍肺組織不伴有肺不張、肺門淋巴結(jié)腫大和胸腔積液[1]。隨著低劑量CT等相關(guān)影像學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，肺結(jié)節(jié)的檢出率逐年升高。美國(guó)國(guó)家肺癌篩查試驗(yàn)顯示，肺結(jié)節(jié)篩查的陽(yáng)性率達(dá)25%，但其中96.4%為良性[2]。在不同研究中，單個(gè)肺結(jié)節(jié)的患病率為8%～51%，其中1.1%～12%的肺結(jié)節(jié)為惡性[3]。因此，早期明確肺結(jié)節(jié)性質(zhì)、減少有創(chuàng)檢查及其他相關(guān)檢查的次數(shù)成為臨床醫(yī)師需要解決的首要問(wèn)題。傳統(tǒng)肺結(jié)節(jié)評(píng)估方法在早期診斷肺結(jié)節(jié)良惡性的敏感性、特異性方面的價(jià)值有限。與影像學(xué)異常相比，血液腫瘤標(biāo)志物的異常往往出現(xiàn)較早，在無(wú)癥狀腫瘤階段即可測(cè)得，且創(chuàng)傷小、花費(fèi)少、檢查方便，因此成為科學(xué)工作者關(guān)注的焦點(diǎn)。隨著基因組學(xué)、蛋白質(zhì)組學(xué)及代謝組學(xué)等相關(guān)技術(shù)的發(fā)展，越來(lái)越多的腫瘤標(biāo)志物被證實(shí)與肺結(jié)節(jié)性質(zhì)相關(guān)。現(xiàn)就肺結(jié)節(jié)評(píng)估的相關(guān)腫瘤標(biāo)志物現(xiàn)狀及進(jìn)展予以綜述。

1 用于肺結(jié)節(jié)性質(zhì)評(píng)估的傳統(tǒng)腫瘤標(biāo)志物

目前，尚無(wú)特異性較高且單獨(dú)用于早期診斷肺結(jié)節(jié)性質(zhì)的傳統(tǒng)腫瘤標(biāo)志物，臨床常通過(guò)多種腫瘤標(biāo)志物聯(lián)合檢測(cè)的方法評(píng)估肺結(jié)節(jié)性質(zhì)。傳統(tǒng)腫瘤標(biāo)志物檢查主要為肺結(jié)節(jié)診斷及鑒別診斷提供參考依據(jù)。在肺結(jié)節(jié)定期隨訪中，可酌情檢查相關(guān)腫瘤標(biāo)志物，若出現(xiàn)肺腫瘤標(biāo)志物進(jìn)行性升高，則需進(jìn)一步完善影像學(xué)等相關(guān)檢查以排除早期肺惡性腫瘤[4]。

1.1癌胚抗原(carcino-embryonic antigen，CEA) CEA是一種具有人類胚胎抗原特性的酸性糖蛋白，由Gold和Freedman[5]于1965年首次在正常人體胚胎組織以及結(jié)腸癌組織中發(fā)現(xiàn)，可作為多種惡性腫瘤診斷的腫瘤標(biāo)志物，目前已廣泛用于臨床。動(dòng)態(tài)檢測(cè)CEA水平可用于肺腺癌復(fù)發(fā)、預(yù)后判斷及其治療過(guò)程中的療效觀察[6]。Shintani等[7]研究發(fā)現(xiàn)，接受立體定向放療的高CEA(CEA>5 μg/L)Ⅰ期非小細(xì)胞肺癌(non-small cell lung cancer，NSCLC)患者的區(qū)域或系統(tǒng)性復(fù)發(fā)風(fēng)險(xiǎn)較高，應(yīng)嚴(yán)格隨訪。單獨(dú)血清CEA水平升高，尚不能作為惡性肺結(jié)節(jié)的診斷依據(jù)。有研究表明，CEA單獨(dú)用于肺結(jié)節(jié)性質(zhì)評(píng)估的特異性較高，但敏感性較低，需與其他血腫瘤標(biāo)志物聯(lián)合以提高診斷的敏感性[8]。

1.2神經(jīng)特異性烯醇化酶(neurone specific enolase，NSE) NSE不僅存在于正常人中樞神經(jīng)系統(tǒng)，還存在于其他神經(jīng)內(nèi)分泌細(xì)胞和某些具有神經(jīng)內(nèi)分泌功能的腫瘤細(xì)胞中，其本質(zhì)是一種酸性蛋白。相關(guān)研究指出，約70%的小細(xì)胞肺癌(small cell lung cancer，SCLC)患者的NSE水平升高，且不同臨床分期SCLC患者NSE的表達(dá)水平存在明顯差異[9-10]。目前，NSE常用于臨床SCLC的診斷及相關(guān)治療效果的監(jiān)測(cè)[4]。研究表明，NSE對(duì)SCLC的復(fù)發(fā)具有預(yù)測(cè)價(jià)值[11]。Liu等[12]研究指出，血清NSE可作為預(yù)測(cè)接受一線鉑類化療SCLC患者治療反應(yīng)的生物標(biāo)志物。

1.3胃泌素釋放肽前體(pro gastrin releasing peptide，Pro-GRP) Pro-GRP是胃泌素釋放肽(gastrin releasing peptide，GRP)產(chǎn)生的前體物質(zhì)。Mcdonald等[13]于1978年在胃神經(jīng)纖維中首次發(fā)現(xiàn)GRP。研究證實(shí)，GRP可存在于正常成人腦部、胃神經(jīng)纖維以及胎兒肺神經(jīng)內(nèi)分泌組織中[14]。GRP的血清半衰期短，難以臨床檢測(cè)，而Pro-GRP半衰期較長(zhǎng)，臨床性狀穩(wěn)定，故臨床上常通過(guò)血Pro-GRP判斷血GRP水平。Pro-GRP是SCLC的首選腫瘤標(biāo)志物，與NSE相比，Pro-GRP診斷SCLC的敏感性和特異性更高[15]。Pro-GRP和NSE可聯(lián)合應(yīng)用于SCLC的早期診斷。

1.4細(xì)胞角蛋白19及其相關(guān)片段 細(xì)胞角蛋白19存在于正常人體組織的鱗狀上皮中，當(dāng)相關(guān)組織發(fā)生癌變時(shí)，細(xì)胞角蛋白19可迅速溶解，產(chǎn)生細(xì)胞角蛋白19片段抗原21-1(cytokeratin 19 fragment 21-1，CYFRA21-1)。有研究證實(shí)，健康人群和肺部良性病變患者血清CYFRA21-1水平無(wú)明顯變化，但肺癌患者，尤其是肺鱗癌患者血清CYFRA21-1水平明顯升高。臨床上，血清CYFRA21-1水平明顯升高對(duì)于肺鱗癌的診斷具有一定參考意義[6]。Qu等[16]的一項(xiàng)回顧性研究發(fā)現(xiàn)，與其他類型肺癌相比，肺鱗癌患者血清CYFRA21-1水平明顯升高。良惡性肺結(jié)節(jié)患者血清CYFRA21-1水平具有明顯差異，因此可將其用于肺結(jié)節(jié)性質(zhì)的診斷[17]。

1.5鱗狀細(xì)胞癌抗原(squamous cell carcinoma antigen，SCC-Ag) SCC-Ag是鱗狀上皮相關(guān)抗原，其血清含量升高與人體鱗狀上皮相關(guān)組織的細(xì)胞癌變密切相關(guān)。隨著肺癌惡性程度增加，SCC-Ag診斷肺癌的敏感性逐漸提高。研究指出，SCC-Ag診斷肺鱗癌的敏感性最高，可用于評(píng)價(jià)肺鱗癌治療效果及其預(yù)后判斷[6-10]。一項(xiàng)對(duì)175例肺結(jié)節(jié)患者的研究發(fā)現(xiàn)，惡性肺結(jié)節(jié)患者血清SCC-Ag水平明顯高于良性肺結(jié)節(jié)患者，若聯(lián)合監(jiān)測(cè)血清SCC-Ag、CEA、NSE和CYFAR21-1水平，其診斷敏感性和特異性更高[18]。但目前尚無(wú)有關(guān)血清SCC-Ag水平升高單獨(dú)用于肺結(jié)節(jié)診斷特異性的研究證據(jù)。

2 具有臨床價(jià)值的評(píng)估肺結(jié)節(jié)性質(zhì)的腫瘤標(biāo)志物

2.1糖類抗原(carbohydrate antigen，CA)125 CA125是一種黏蛋白樣糖蛋白，主要用于卵巢癌療效評(píng)估和預(yù)后判斷。有報(bào)道指出，CA125可用于評(píng)估肺癌患者的預(yù)后[19]。血清CA125水平對(duì)評(píng)估肺結(jié)節(jié)性質(zhì)具有重要的潛在價(jià)值。Wang等[20]對(duì)164例孤立性肺結(jié)節(jié)患者進(jìn)行相關(guān)腫瘤標(biāo)志物檢測(cè)發(fā)現(xiàn)，CA125在肺結(jié)節(jié)診斷方面的特異性較高，與其他腫瘤標(biāo)志物聯(lián)合檢測(cè)時(shí)，除診斷特異性較高外，其還可明顯提高肺結(jié)節(jié)診斷的敏感性。有學(xué)者對(duì)42例診斷肺結(jié)節(jié)患者資料進(jìn)行Meta分析發(fā)現(xiàn)，CA125單獨(dú)評(píng)估肺結(jié)節(jié)良惡性的靈敏度為36%，特異度為95%；CA125、CEA和CA153聯(lián)合檢測(cè)肺結(jié)節(jié)良惡性的靈敏度為100%，特異度為45%，陽(yáng)性預(yù)測(cè)值為66%[21]。賈國(guó)華等[22]研究指出，CA125單獨(dú)診斷肺癌的靈敏度為17.11%，特異度為97.56%；CA125、CEA、NSE和CYFRA21-1聯(lián)合檢測(cè)肺癌的靈敏度為72.37%、特異度73.17%、準(zhǔn)確度為72.65%。CA125用于單獨(dú)檢測(cè)肺結(jié)節(jié)良惡性的敏感度較低，但與相關(guān)肺部腫瘤標(biāo)志物聯(lián)合檢測(cè)可提高其診斷敏感性，對(duì)肺結(jié)節(jié)性質(zhì)的臨床評(píng)估具有一定的實(shí)用價(jià)值，但需排除因卵巢、消化道等其他部位腫瘤或相關(guān)炎癥反應(yīng)導(dǎo)致CA125水平升高。

2.2鐵蛋白 鐵蛋白是由24個(gè)蛋白質(zhì)亞單位組成的球狀蛋白復(fù)合體，是原核生物和真核生物體內(nèi)細(xì)胞的主要儲(chǔ)鐵部位，保持了鐵的可溶性及無(wú)毒性。在正常人體中，鐵蛋白具有緩沖鐵缺乏和鐵過(guò)載的作用。研究發(fā)現(xiàn)，腫瘤細(xì)胞也含有豐富的鐵蛋白，惡性腫瘤患者血清鐵蛋白水平升高有助于其疾病診斷[23]。Sukiennicki等[24]針對(duì)肺癌患者與正常人群血清鐵蛋白水平的對(duì)照研究顯示，肺癌患者血清鐵蛋白水平明顯高于正常人群；且血清鐵蛋白水平與肺癌的發(fā)生密切相關(guān)；多因素及單因素分析顯示，肺癌患者血清鐵蛋白水平明顯升高。Ji等[25]研究發(fā)現(xiàn)，高水平血清鐵蛋白有助于老年原發(fā)性肺癌患者的診斷，提示預(yù)后不良。

2.2.1鐵蛋白在NSCLC診斷中的作用 NSCLC屬于肺癌病理分型中的一類，包括肺鱗癌、肺腺癌、大細(xì)胞肺癌。研究表明，NSCLC患者血清鐵蛋白水平明顯高于正常人群，鐵蛋白可作為預(yù)測(cè)NSCLC患者腫瘤進(jìn)展及評(píng)價(jià)含鉑類藥物治療效果的血腫瘤標(biāo)志物[26]。評(píng)估鐵蛋白對(duì)NSCLC診斷價(jià)值的小樣本回顧性分析研究表明，NSCLC患者血清鐵蛋白水平較健康人群明顯升高，且NSCLC轉(zhuǎn)移患者的血清鐵蛋白水平較非轉(zhuǎn)移者高[27]。

2.2.2鐵蛋白在SCLC診斷中的作用 SCLC是肺癌的一種特殊類型，根據(jù)其病理特征可分為燕麥細(xì)胞型、中間細(xì)胞型、符合燕麥細(xì)胞型。Cox等[28]對(duì)39例SCLC患者治療前血清鐵蛋白水平的研究發(fā)現(xiàn)，男性SCLC患者治療前血清鐵蛋白水平為13～1 329 μg/L，平均值為660 μg/L；女性SCLC患者治療前血清鐵蛋白水平為134～5 300 μg/L，平均值為306 μg/L；而健康人群的血清鐵蛋白正常參考值為3～501 μg/L，可見SCLC患者血清鐵蛋白水平顯著升高(P<0.001)。此外該研究還發(fā)現(xiàn)，初始血清鐵蛋白水平對(duì)SCLC患者預(yù)后評(píng)估有一定輔助意義。

多項(xiàng)研究表明，在肺癌患者血清鐵蛋白水平較正常人群及良性病變患者升高，可作為臨床肺結(jié)節(jié)性質(zhì)評(píng)估的潛在標(biāo)志物[29-30]。在臨床實(shí)踐中，血清鐵蛋白水平受多種因素的影響，且臨床檢測(cè)方法眾多，目前尚無(wú)明確證據(jù)表明血清鐵蛋白水平升高是確診肺結(jié)節(jié)性質(zhì)的單一實(shí)驗(yàn)室指標(biāo)。此外，尚需排除其他可引起血清鐵蛋白水平升高的疾病，還需結(jié)合其他腫瘤標(biāo)志物及相關(guān)影像學(xué)檢查確定肺結(jié)節(jié)性質(zhì)。

2.3免疫學(xué)標(biāo)志物 腫瘤細(xì)胞激活免疫系統(tǒng)可產(chǎn)生腫瘤特定抗原或腫瘤相關(guān)抗原(tumor-associated antigens，TAAs)[31]。腫瘤特定抗原僅在腫瘤細(xì)胞中表達(dá)，而TAAs在腫瘤細(xì)胞和正常細(xì)胞中均可表達(dá)，但表達(dá)水平不同。TAAs自身抗體在無(wú)癥狀惡性腫瘤早期階段即可檢測(cè)出，較CT掃描發(fā)現(xiàn)腫瘤早5年；此外，與TAAs相比，TAAs自身抗體可在血清中長(zhǎng)時(shí)間、穩(wěn)定且高水平存在，因此TAAs自身抗體可作為鑒別肺結(jié)節(jié)良惡性的腫瘤標(biāo)志物[32]。

目前，國(guó)外用于臨床的肺癌自身抗體譜包括7種TAAs自身抗體(p53、性別決定基因家族2、蛋白基因產(chǎn)物9.5、黑色素瘤抗原 A1、CAGE、GBU4-5、G抗原-7抗體)。Jett等[33]的研究發(fā)現(xiàn)，基于以上7種TAAs自身抗體診斷肺癌的特異度達(dá)91%，靈敏度達(dá)37%，陽(yáng)性預(yù)測(cè)值16%。Massion等[34]的研究指出，以上7種TAAs自身抗體譜可明顯提高對(duì)直徑4～20 mm肺小結(jié)節(jié)性質(zhì)檢測(cè)的準(zhǔn)確性。Sullivan等[35]研究亦顯示，TAAs自身抗體對(duì)肺癌和早期肺癌的診斷具有較高價(jià)值，且與CT或X線片聯(lián)合使用早期診斷率更高。一項(xiàng)對(duì)中國(guó)人群的臨床研究表明，以上7種TAAs自身抗體診斷實(shí)性及非實(shí)性肺結(jié)節(jié)性質(zhì)的靈敏度和特異度分別為61%和90%，與低劑量CT聯(lián)合應(yīng)用可提高其診斷準(zhǔn)確度[36]。特定TAAs自身抗體常出現(xiàn)在疾病早期，較CT檢查可更早發(fā)現(xiàn)肺癌，與CT聯(lián)合應(yīng)用可提高對(duì)肺結(jié)節(jié)性質(zhì)評(píng)估的準(zhǔn)確性，但腫瘤自身抗體亦存在一定的局限性，以上7種TAAs自身抗體無(wú)特異性，在其他腫瘤及相關(guān)免疫性疾病中亦可升高；此外，由于肺癌異質(zhì)性，單一腫瘤相關(guān)抗原的自身抗體不可能檢測(cè)所有類型的肺癌。

2.4血管生成標(biāo)志物 血管生成是一個(gè)復(fù)雜的過(guò)程，在致癌作用及癌癥發(fā)展方面的作用至關(guān)重要。腫瘤細(xì)胞快速增殖形成的低氧狀態(tài)會(huì)破壞血管生成與抗血管生成信號(hào)間的平衡，此平衡破壞是腫瘤細(xì)胞獲得營(yíng)養(yǎng)和生長(zhǎng)因子及其獲得侵襲性表型和上皮-間充質(zhì)轉(zhuǎn)化所需細(xì)胞因子的前提?，F(xiàn)已證實(shí)，在某些腫瘤中，阻斷血管生成可阻斷其轉(zhuǎn)移[37-38]。Seder 等[39]針對(duì)Ⅰ期NSCLC患者和肺部良性結(jié)節(jié)患者的研究顯示，白細(xì)胞介素-6、白細(xì)胞介素-10、白細(xì)胞介素-1相關(guān)受體拮抗劑、腫瘤壞死因子-α，胰島素樣生長(zhǎng)因子結(jié)合蛋白4、胰島素樣生長(zhǎng)因子結(jié)合蛋白5、胰島素樣生長(zhǎng)因子基質(zhì)細(xì)胞衍生因子1均可提高診斷肺結(jié)節(jié)的準(zhǔn)確性，可見血管生成標(biāo)志物對(duì)良性肺結(jié)節(jié)和Ⅰ期NSCLC的鑒別診斷具有一定價(jià)值。

但目前尚無(wú)大規(guī)模臨床研究對(duì)血管生成標(biāo)志物檢測(cè)肺結(jié)節(jié)性質(zhì)的準(zhǔn)確性進(jìn)行驗(yàn)證，且相關(guān)血管生成標(biāo)志物種類繁多，如何選擇合適的血管生成標(biāo)志物及其檢測(cè)手段尚需進(jìn)一步的研究。

2.5RNA相關(guān)腫瘤標(biāo)志物 與健康人群相比，惡性腫瘤患者的RNA相關(guān)腫瘤標(biāo)志物水平可發(fā)生明顯變化，與相關(guān)腫瘤的惡性程度具有明顯相關(guān)性，且早期即可發(fā)現(xiàn)，可作為潛在的腫瘤標(biāo)志物，在相關(guān)腫瘤早期診斷中具有重要價(jià)值。微RNA(microRNA，miRNA)是真核生物中調(diào)控非編碼基因的RNA，人體內(nèi)的信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)途徑幾乎均有miRNA的參與。miRNA通過(guò)原癌基因和抑癌基因樣作用調(diào)控基因的表達(dá)，惡性腫瘤患者相關(guān)miRNA水平可發(fā)生明顯變化。有研究發(fā)現(xiàn)，惡性肺結(jié)節(jié)患者血清miR-21-5p和miR-574-5p水平明顯高于良性肺結(jié)節(jié)患者[17]。Shen等[40]的研究顯示，孤立性肺結(jié)節(jié)組miR-21和miR-210呈高水平表達(dá)，而惡性孤立性肺結(jié)節(jié)組miR-486-5p的表達(dá)水平較健康組及良性肺結(jié)節(jié)組降低，可見與肺結(jié)節(jié)惡變相關(guān)的血miRNA對(duì)早期診斷肺結(jié)節(jié)良惡性具有重要價(jià)值。

2.6其他 分泌型磷脂酶A2-Ⅱa[41]、肝細(xì)胞生長(zhǎng)因子[42]、血清蛋白質(zhì)組生物學(xué)標(biāo)志物片段[43]、循環(huán)腫瘤細(xì)胞[44]、p53抗體[45]等均對(duì)肺結(jié)節(jié)性質(zhì)的評(píng)估具有一定價(jià)值，但其預(yù)測(cè)肺結(jié)節(jié)良惡性的敏感性和特異性較差，且尚缺乏大規(guī)模臨床的有效驗(yàn)證，仍需進(jìn)一步研究。

3 小 結(jié)

在不同研究中，腫瘤標(biāo)志物評(píng)估臨床肺結(jié)節(jié)性質(zhì)的敏感性和特異性存在較大差異。除傳統(tǒng)肺癌腫瘤標(biāo)志物外，目前尚無(wú)可廣泛用于臨床肺結(jié)節(jié)性質(zhì)評(píng)估的腫瘤標(biāo)志物，單一血清腫瘤標(biāo)志物水平升高尚不能作為評(píng)估肺結(jié)節(jié)性質(zhì)的特異性指標(biāo)。隨著生化檢查、基因組學(xué)、蛋白質(zhì)組學(xué)等相關(guān)學(xué)科的發(fā)展，越來(lái)越多的腫瘤標(biāo)志物逐漸被發(fā)現(xiàn)，尋找對(duì)明確肺結(jié)節(jié)性質(zhì)準(zhǔn)確度和特異度較高的腫瘤標(biāo)志物對(duì)指導(dǎo)臨床肺結(jié)節(jié)治療具有重要意義，期待相關(guān)研究成果早日應(yīng)用于臨床，為評(píng)估肺結(jié)節(jié)性質(zhì)、指導(dǎo)肺結(jié)節(jié)治療提供依據(jù)。