腫瘤標志物CYFRA21-1在非小細胞肺癌診斷中的價值

谷俊東 王新卓 趙輝 朱思偉 溫燕軍 許洪瑞 李莉 陳軍 周清華

目前在多數發達國家，肺癌是最常見的惡性腫瘤，每年全球肺癌的新發病例超過120萬，因此死亡的人數高達100萬[1]。根據世界衛生組織（World Health Organization,WHO）定期公布的資料[2]顯示，肺癌的發病率和死亡率在世界各國均呈明顯上升趨勢。盡管肺癌可以進行外科手術、放射和藥物治療，但其總的5年存活率仍在15%以下。腫瘤標志物包括癌胚抗原、神經烯醇化酶、鱗狀細胞抗原等，在腫瘤患者外周血中的濃度明顯升高，可用于腫瘤的早期診斷、預后判斷及療效監測。在肺腺癌中大多可以檢測到有免疫活性的癌胚抗原，但其特異性不高[3]；神經烯醇化酶是神經元和神經內分泌細胞所特有的一種酸性蛋白酶，存在于人類所有細胞中，在大多數小細胞肺癌患者中其水平往往升高[4]，對肺癌患者連續監測血漿中神經烯醇化酶水平可以反映其體內腫瘤的發展變化情況[5]，但神經烯醇化酶同樣存在特異性不高的問題，偶爾在非腫瘤性疾病者也有升高。鱗狀細胞癌抗原是一種由子宮頸鱗狀細胞組織萃取的一種醣蛋白，其敏感性為33%-61%[6]。細胞角蛋白19片段（cytokeratin 19 fragment, CYFRA21-1）為40 kDa上皮細胞骨架蛋白，已有研究[7]顯示它對非小細胞肺癌（non-small cell lung cancer,NSCLC）的敏感性和特異性均較高。本文的目的在于進一步研究CYFRA21-1診斷NSCLC的敏感性和特異性，判斷臨床分期與外周血CYFRA21-1水平的關系。

1 材料與方法

1.1 患者資料 選取2005年1月-2009年6月在天津市人民醫院胸外科、腫瘤科及呼吸科住院治療并最終經病理或細胞學確診的初治NSCLC患者107例作為病例組；同時期住院的非腫瘤患者51例為對照組。采用酶聯免疫吸附法分別檢測NSCLC患者和肺部良性疾病患者的外周血中CYFRA21-1水平。NSCLC組中男性62例，女性45例，中位年齡61歲，年齡范圍33歲-84歲。其中鱗癌51例，腺癌48例，其它類型NSCLC 8例（表1）。良性疾病組51例，其中男性32例，女性19例，中位年齡48歲。慢性阻塞性肺疾病（chronic obstructive pulmonary diseases, COPD）19例，肺炎18例，特發性肺纖維化14例。

1.2 方法 患者于清晨空腹采靜脈血3 mL-5 mL，靜置20 min后離心（3 000/min, 10 min），分離外周血，-20oC保存待檢。CYFRA21-1檢測試劑由瑞士羅氏公司生產。

1.3 結果判定 以外周血中CYFRA21-1的含量為3.3 μg/L作為Cut-off值，計算其診斷肺癌的敏感性和特異性。

1.4 統計處理 采用SPSS 16.0統計軟件，各組資料呈偏態分布，以中位數表示數據的集中趨勢，組間比較采用Kruskal-wallis檢驗。以Cyrfa21-1檢測結果作圖繪制ROC曲線，計算曲線下面積和95%置信區間，判定以Cyrfa21-1作為腫瘤標志物診斷肺癌的效果。繪制箱式圖，用以反映外周血中Cyrfa21-1水平與肺癌病理類型及臨床分期間的關系。

2 結果

2.1 診斷肺癌的敏感性和特異性 NSCLC組與肺良性疾病組外周血CYFRA21-1水平差別有統計學意義（χ2=47.343,P＜0.001）。外周血中CYFRA21-1診斷肺癌的敏感性和特異性分別為74.77%和76.47%，CYFRA21-1的曲線下面積為0.813 9（圖1）。

2.2 外周血中CYFRA21-1水平與NSCLC病理類型的關系鱗癌、腺癌、其它病理類型和良性病變組患者外周血中CYFRA21-1的中位數分別為：6.40 μg/L（0.8 μg/L-32.1 μg/L）、6.10 μg/L（1.1 μg/L-22.1 μg/L）、5.7 μg/L（2.2 μg/L-16.98 μg/L）以及1.34 μg/L（0.1 μg/L-7.3 μg/L）（圖2）。NSCLC各病理類型之間CYFRA21-1水平差異無統計學意義（χ2=0.450, P=0.799）。

2.3 外周血中CYFRA21-1水平與NSCLC臨床分期的關系I、II、IIIa、IIIb、IV期NSCLC患者外周血中CYFRA21-1水平的中位數（范圍）分別為2.23 μg/L（0.86 μg/L-16.89 μg/L）、6.20 μg/L（0.80 μg/L-19.11 μg/L）、6.26 ng/mL（2.4 ng/mL-21.1 ng/mL）、10.11 μg/L（1.5 μg/L-20.1 μg/L）和6.78 ng/mL（1.11 ng/mL-32.1 μg/L），隨著病變的發展，外周血中CYFRA21-1平均濃度也在增高（圖3，圖4）。不同臨床分期NSCLC患者外周血CYFRA21-1水平不相同（χ2=16.681, P=0.002）；其中局限期（I、II、IIIa）患者CYFRA21-1中位水平為5.60 μg/L，廣泛期（IIIb、IV）患者CYFRA21-1中位水平為9.11 μg/L，兩組比較差別有統計學意義（χ2=7.057, P=0.008）。

表 1 本研究納入的非小細胞肺癌患者的一般情況Tab 1 Characteristics of the patients with non-small cell lung cancer(NSCLC) included in this study

圖 1 外周血腫瘤標志物CYFRA21-1的ROC曲線分析Fig 1 Analysis of ROC curve of tumor marker CYFRA21-1 in peripheral blood. The areas under the ROC curve for CYFRA 21-1 was 0.813 9.

圖 2 肺部良性疾病和NSCLC患者外周血CYFRA 21-1水平的箱式圖Fig 2 Distribution of CYFRA 21-1 according to the histology of NSCLC and benign pulmonary disease presented as multiple box plots showing median value, upper and lower quartile,minimum and maximum value.

圖 3 不同臨床分期NSCLC患者外周血CYFRA 21-1水平的箱式圖Fig 3 Distribution of CYFRA 21-1 according to the clinical stage of NSCLC presented as multiple box plots showing median value, upper and lower quartile, minimum and maximum value.

圖 4 不同臨床分期及病理類型NSCLC患者外周血CYFRA 21-1水平的線圖。A：臨床分期；B：病理類型。Fig 4 Distribution of CYFRA 21-1 according to the clinic stage and histoloyg of NSCLC presented as line graph showing mean value and 95% confidence interval. A： clinic stye； B： histology.

3 討論

當前在世界范圍內，每年大約有超過120萬人死于肺癌[8]，死亡人數超過了乳腺癌、前列腺癌和結腸癌的總和[9]。肺癌已成為一個重要的健康問題[10]。在過去的幾十年里肺癌的死亡率并沒有發生根本性的改變：20世紀50年代大約有5%的肺癌患者可以得到治愈，70年代增加至13%，但目前肺癌總的5年生存率也只有15%[8]。肺癌的不良預后可能與以下因素有關：首先，缺乏有效的早期診斷的方法；第二，大多數肺癌在得到確診的同時往往已經發生轉移；第三，術后經常復發；第四，對大多數化療藥物反應差。因此找到肺癌早期診斷的方法可能是提高肺癌5年生存率的關鍵[11-13]。外周血腫瘤標志物的異常往往早于影像學的異常，故對無臨床相關癥狀患者，任何一項標志物的異常都可能具有提示意義。

CYFRA21-1作為上皮細胞角蛋白的成分之一，無明顯的器官組織特異性，亦無腫瘤特異性。但是，上皮細胞癌變時，血中CYFRA21-1含量會升高[14]。細胞角蛋白在不同的上皮組織中表達水平是不同的，而且其表達不會因為上皮細胞的惡性轉化而丟失，因此理論上可以通過檢測細胞角蛋白的水平對肺癌的細胞類型加以區分[15]。本研究的結果顯示肺癌組外周血CYFRA21-1水平明顯高于肺部良性病變組（χ2=47.343, P＜0.001），但結果未發現外周血CYFRA21-1水平升高與組織病理學之間的關系（χ2=0.450, P=0.799）。

ROC曲線是腫瘤標志物臨床應用中一種全面、準確評價診斷試劑的非常有效的方法。根據Swets[16]報道，面積在0.5以下時無診斷價值；面積在0.5-0.7時有較低的準確性；面積在0.7-0.9時有較高的準確性；面積在0.9以上時準確性最高。本結果顯示CYFRA21-1的曲線下面積為0.813 9，提示CYFRA21-1可作為區別肺癌患者與正常人較好的指標。

從臨床分期來看，NSCLC患者外周血中CYFRA21-1水平與病理分期存在一定的關系，隨著病變的發展，外周血中CYFRA21-1平均濃度也在增高，但病變發展到IV期時外周血中CYFRA21-1水平不再增加反而有下降趨勢，此結果與以往的研究[17]有所不同，分析原因可能是由于IIIb期患者數量較少（9例）所致，或是由其它未知原因所造成，需加大樣本量進行進一步的研究。局限期（I、II、IIIa）病變患者外周血CYFRA21-1水平較低（中位數為5.60 μg/L），廣泛期（IIIb、IV）病變患者外周血中CYFRA21-1水平普遍較高（中位數為9.11 μg/L），兩組比較差別有統計學意義（χ2=7.057, P=0.008），提示外周血中CYFRA21-1水平較高的NSCLC患者可能已發展為廣泛期病變，可能已失去手術時機。因此，對外周血中CYFRA21-1水平較高的NSCLC患者實施手術時應慎重，需對患者進行更為全面的術前檢查，除外遠處轉移等廣泛期病變的存在。