超聲聯(lián)合血清OPN、IL-1β診斷乳腺癌骨轉(zhuǎn)移的研究

宋 軍， 劉 翔

四川省醫(yī)學(xué)科學(xué)院·四川省人民醫(yī)院超聲科， 四川 成都 610072

乳腺癌是女性最常見的惡性腫瘤，多年來發(fā)病率居高不下，占全身惡性腫瘤的8%～12%[1]。由于早期乳腺癌沒有明顯的特征，往往被患者忽視，容易錯過最佳治療期。因此，在臨床實踐中，對乳腺癌的發(fā)生提倡“早發(fā)現(xiàn)、早治療”。骨轉(zhuǎn)移是乳腺癌最常見的轉(zhuǎn)移部位，骨轉(zhuǎn)移與預(yù)后不良有關(guān)，并且在確診后預(yù)期壽命顯著縮短至2～3年[2]。超聲(US)是診斷惡性腫瘤最常用的影像學(xué)方法，具有安全、簡便、敏感性高的特點[3]，然而，US無法及時檢查出微小病變。據(jù)報道，腫瘤微環(huán)境的組成在腫瘤發(fā)展過程中發(fā)生變化，并且在不同部位有所不同，監(jiān)測這種變化有利于腫瘤的早期診斷[4]。腫瘤微環(huán)境的組成在腫瘤發(fā)展過程中不斷發(fā)生變化，對癌癥進(jìn)展也有不同的影響。多種信號分子參與了骨轉(zhuǎn)移錯綜復(fù)雜的信號通路網(wǎng)絡(luò)，包括白細(xì)胞介素-1β(IL-1β)、骨橋蛋白(OPN)等，這些信號通路協(xié)調(diào)了癌細(xì)胞和周圍間質(zhì)之間的通信，其中，IL-1β是一種促炎細(xì)胞因子，其在原發(fā)腫瘤中的表達(dá)已被確定為預(yù)測乳腺癌患者發(fā)生骨轉(zhuǎn)移風(fēng)險增加的潛在生物標(biāo)志物[5]，同時，乳腺癌患者腫瘤組織和血漿中OPN的高表達(dá)與患者的不良預(yù)后和生存率降低有關(guān)[6]。因此，本研究對US聯(lián)合血清OPN、IL-1β在乳腺癌骨轉(zhuǎn)移中的診斷價值進(jìn)行探討，旨在為乳腺癌的骨轉(zhuǎn)移診斷提供理論依據(jù)。

1 資料與方法

1.1 一般資料

2013—2016年，本研究共納入60例我院確診并治療的患者，年齡21～73歲，平均年齡47.65歲。所有患者術(shù)前均未接受化療或放療。詳細(xì)記錄患者的臨床信息。從手術(shù)當(dāng)天開始記錄隨訪時間。該研究得到醫(yī)院倫理委員會的批準(zhǔn)，并根據(jù)《赫爾辛基宣言》進(jìn)行。所有患者簽署知情同意書。病理類型分別為：53例浸潤性導(dǎo)管癌，3例乳腺導(dǎo)管內(nèi)癌，2例浸潤性小葉癌，2例黏液癌。

1.2 方法

患者均行US檢查。使用美國GE LOGIQ-E9型彩色超聲波診斷儀進(jìn)行超聲檢查，探頭頻率為3～11 MHz?；颊唧w位根據(jù)病變部位調(diào)整，通過高頻線陣探頭掃查，當(dāng)病變部位范圍較大或處于深處時用低頻探頭補充掃查。全面掃查患者各個部位，充分顯示骨腫瘤病變。掃查過程中仔細(xì)觀察病變的大小、形態(tài)、血流、內(nèi)部回聲及周邊軟組織浸潤情況。之后通過彩色多普勒成像觀察腫瘤內(nèi)部及周邊血供。將US結(jié)果分為4個等級，M0：US未見異常；M1：1～2個骨轉(zhuǎn)移灶；M2：3～5個骨轉(zhuǎn)移灶；M3：大于5個骨轉(zhuǎn)移灶。

診斷骨轉(zhuǎn)移，分為以下幾種情況：(a)穿刺活檢證實為骨轉(zhuǎn)移；(b)具有惡性腫瘤病史；(c)US檢查中顯示多發(fā)異常放射性濃集灶，多見于中軸骨，隨訪復(fù)查時顯示病灶不消退；(d)有骨質(zhì)破壞或病理性骨折。滿足a或b+c、b+d，診斷為骨轉(zhuǎn)移。

血清OPN和IL-1β檢測。通過酶聯(lián)免疫吸附分析法(ELISA)測定患者血清OPN和IL-1β水平，OPN ELISA試劑盒購自青島捷世康生物科技有限公司，IL-1β ELISA試劑盒購自武漢菲恩生物科技有限公司。

1.3 統(tǒng)計分析

2 結(jié)果

2.1 US檢查結(jié)果

60例乳腺癌患者中，34例證實為骨轉(zhuǎn)移，26例未發(fā)現(xiàn)骨轉(zhuǎn)移，骨轉(zhuǎn)移發(fā)生率為56.67%(34/60)。34例乳腺癌骨轉(zhuǎn)移患者中，US陽性28例，陰性6例，敏感性為82.35%(28/34)。26例未骨轉(zhuǎn)移患者中，US陰性21例，陽性5例，特異性為80.77%(21/26)。US檢查準(zhǔn)確性為81.67%(49/60)。

2.2 骨轉(zhuǎn)移和未骨轉(zhuǎn)移患者血清中的OPN和IL-1β水平比較

如表1所示，與未骨轉(zhuǎn)移患者相比，骨轉(zhuǎn)移患者血清OPN和IL-1β水平均顯著升高(P<0.001)。

表1 骨轉(zhuǎn)移和未骨轉(zhuǎn)移患者血清中的OPN和IL-1β水平

2.3 US陽性組和陰性組患者血清中的OPN和IL-1β水平

如表2所示，與US陰性組患者相比，US陽性組患者血清OPN和IL-1β水平均顯著升高(P<0.001)。

表2 US陽性組和陰性組患者血清中的OPN和IL-1β水平

2.4 不同US分級患者血清中的OPN和IL-1β水平比較

根據(jù)US分級將患者分為M0、M1、M2和M3亞組，如表3所示，隨著US分級的升高，患者血清OPN和IL-1β水平均逐漸升高(P<0.05)。

表3 不同US分級患者血清中的OPN和IL-1β水平比較

2.5 OPN和IL-1β對骨轉(zhuǎn)移的診斷價值

通過ROC曲線分析OPN和IL-1β對骨轉(zhuǎn)移的診斷價值，OPN診斷骨轉(zhuǎn)移的ROC曲線下面積(AUC)為0.777，敏感性為52.94%，特異性為96.15%；IL-1β診斷骨轉(zhuǎn)移的AUC為0.826，敏感性為82.35%，特異性為84.62%；OPN和IL-1β聯(lián)合診斷骨轉(zhuǎn)移的AUC為0.857，敏感性為79.41%，特異性為80.77%。見圖1。

圖1 OPN、IL-1β及二者聯(lián)合診斷骨轉(zhuǎn)移的ROC曲線

3 討論

骨轉(zhuǎn)移是一種病理過程，約70%的乳腺癌患者隨著疾病的進(jìn)展而發(fā)生骨轉(zhuǎn)移，導(dǎo)致骨痛、病理性骨折、高鈣血癥、造血功能改變和脊髓受壓等后果[2]。到目前為止，這種疾病的轉(zhuǎn)移期還沒有有效的治療方法。深入了解骨轉(zhuǎn)移的機制，尋找與骨轉(zhuǎn)移相關(guān)的特定靶點，將促進(jìn)特定治療方法的發(fā)展。

超聲是檢測和診斷乳腺癌的常用方法。它可以從多個平面評估病變的形狀、大小、內(nèi)部結(jié)構(gòu)和邊緣，并且在以脂肪為主的乳房和緊湊的腺體結(jié)構(gòu)中具有高分辨率[3]。此外，超聲檢查也已經(jīng)應(yīng)用于骨腫瘤及骨轉(zhuǎn)移的診斷中。正常骨骼表面幾乎可以反射全部超聲波，在骨質(zhì)破壞的情況下則可顯示病變圖像。谷英士等[7]研究顯示，US診斷乳腺癌腋淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移的敏感性為74.0%，特異性為64.7%。林盈等[8]運用高頻彩色多普勒超聲進(jìn)行研究，發(fā)現(xiàn)分別以淋巴結(jié)縱橫比≤1.8和淋巴結(jié)皮髓比≥1.0為截斷值，診斷淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移的敏感性分別為62.4%和62.7%，特異性分別為75.3%和86.4%。本研究中，US診斷骨轉(zhuǎn)移的敏感性為82.35%，特異性為80.77%。本研究結(jié)果與其他文獻(xiàn)報道結(jié)果稍有差異，其原因可能與不同文獻(xiàn)的病例數(shù)及患者疾病程度和分類有關(guān)。此外，本研究還發(fā)現(xiàn)，當(dāng)良性骨腫瘤骨表面不平整、骨皮質(zhì)不規(guī)則增厚等形態(tài)學(xué)改變時容易被誤診。另外，超聲穿透性欠佳，無法充分顯示深處結(jié)構(gòu)。上述結(jié)果提示，US在診斷骨轉(zhuǎn)移方面存在缺陷，還應(yīng)該聯(lián)合其他手段進(jìn)行乳腺癌骨轉(zhuǎn)移的診斷。

OPN是一種分泌的胞外糖磷蛋白，分子大小為34 kDa，可在破骨細(xì)胞、成骨細(xì)胞、血管和骨骼平滑肌細(xì)胞、內(nèi)皮細(xì)胞、淋巴細(xì)胞、神經(jīng)細(xì)胞和某些癌細(xì)胞中表達(dá)[9]。因此，OPN存在于礦化組織的細(xì)胞外基質(zhì)中，也存在于血液、牛奶、膽汁、精液和唾液等體液中[9]。有研究報道，乳腺癌患者腫瘤組織和血漿中OPN的高表達(dá)與這些患者的不良預(yù)后和生存率降低有關(guān)[6,9]。OPN在骨重建中發(fā)揮作用，并介導(dǎo)破骨細(xì)胞和骨骼中的礦物質(zhì)基質(zhì)之間的相互作用[10]。它與整合素和CD44受體結(jié)合，參與細(xì)胞-基質(zhì)相互作用，包括細(xì)胞信號傳遞，并與腫瘤生長和發(fā)展以及癌癥骨骼轉(zhuǎn)移有關(guān)[10]。本研究顯示，乳腺癌患者血清中的OPN水平在骨轉(zhuǎn)移患者中明顯升高，并且與US陽性和分級有關(guān)。結(jié)合本研究結(jié)果，提示OPN在骨轉(zhuǎn)移中具有重要作用，有可能作為乳腺癌骨轉(zhuǎn)移的早期診斷指標(biāo)及治療靶點。

原發(fā)乳腺癌細(xì)胞IL-1β的表達(dá)與疾病復(fù)發(fā)和骨轉(zhuǎn)移密切相關(guān)。一項研究顯示，150例初診II/III期乳腺癌患者的組織陣列中，腫瘤中IL-1β高表達(dá)的患者中有37%發(fā)生骨轉(zhuǎn)移，而IL-1β陰性的患者中有7%發(fā)生骨轉(zhuǎn)移，使用IL-1受體拮抗劑Anakinra抑制IL-1R信號可以減少乳腺癌的骨轉(zhuǎn)移[11]。本研究顯示，乳腺癌患者血清中的IL-1β水平在骨轉(zhuǎn)移患者中明顯升高，并且與US陽性和分級有關(guān)。最近的體外數(shù)據(jù)表明，IL-1β是與乳腺癌細(xì)胞休眠相關(guān)的細(xì)胞因子。與成骨細(xì)胞共培養(yǎng)的人乳腺癌細(xì)胞系中，在IL-1β和TNF-α的刺激下，乳腺癌細(xì)胞附著在成骨細(xì)胞所形成的基質(zhì)上的生長速度更快[12]。IL-1β已被確定為骨髓間充質(zhì)干細(xì)胞(MSCs)產(chǎn)生趨化因子的主要調(diào)節(jié)因子。在轉(zhuǎn)移性乳腺癌細(xì)胞中的抑制IL-1β導(dǎo)致MSCs不產(chǎn)生趨化因子，而在非轉(zhuǎn)移性乳腺癌細(xì)胞中過表達(dá)IL-1β會增加MSCs中趨化因子的水平。因此，IL-1β是在腫瘤微環(huán)境中驅(qū)動趨化因子產(chǎn)生的主要候選因子，而這些趨化因子反過來又維持腫瘤的發(fā)展[13]。結(jié)合本研究結(jié)果，提示IL-1β在骨轉(zhuǎn)移中具有重要作用，有可能作為乳腺癌骨轉(zhuǎn)移的早期診斷指標(biāo)及治療靶點。

本研究中，US、IL-1β診斷骨轉(zhuǎn)移的敏感性更高，OPN診斷骨轉(zhuǎn)移的特異性更高，IL-1β診斷骨轉(zhuǎn)移的敏感性和特異性與US相當(dāng)。因此，US、OPN和IL-1β在診斷乳腺癌骨轉(zhuǎn)移中均具有不同的作用，上述三種參數(shù)的聯(lián)合可能更有利于乳腺癌骨轉(zhuǎn)移的早期診斷。