血漿LDH與胸腔積液ADA的比值在惡性胸腔積液中的診斷價值*

蔣莉 周秋曦 何朗 王波 范昌碧 董瓊

(1.川北醫學院第二臨床醫學院·南充市中心醫院，四川 南充 637000； 2.成都市第五人民醫院，四川 成都 611130)

胸腔積液是內科常見病、多發病，病因復雜多樣。按其發生機制可分為漏出性胸腔積液和滲出性胸腔積液兩類[1,2]。在我國，引起滲出性胸腔積液最常見的良性疾病是結核性胸膜炎，惡性疾病是肺癌胸膜轉移。主要依靠胸膜活檢進行病理診斷來確診[3,4]。但細針穿刺胸膜活檢和胸腔鏡胸膜活檢均為有創檢查，部分患者拒絕活檢或存在禁忌癥，且對部分最終診斷為良性胸腔積液的患者進行上述有創檢查會增加出血、氣胸等并發癥的風險且易導致檢查治療費用明顯增加。目前，臨床上還沒有可靠的生化標志物可用于診斷惡性胸腔積液[5]。通常臨床醫生在等待細胞學檢查結果的同時，將胸腔積液腺苷脫氨酶(ADA)的水平用作鑒別惡性積液的替代指標。但已有較多研究表明ADA水平與胸腔積液的良惡性相關性不高[6]。乳酸脫氫酶(LDH)是普遍存在的細胞酶，血漿LDH升高見于許多臨床情況如溶血、癌癥、敗血癥、人類免疫缺陷病毒感染等。晚期癌癥與其他疾病相比，有更高的血漿LDH濃度，可作為診斷惡性腫瘤和預測不良預后的生物學標志物[7,8]。本研究擬通過對357例確診為惡性腫瘤胸膜轉移、結核性胸膜炎或類肺炎性積液的滲出性胸腔積液患者的血漿LDH和胸腔積液ADA以及比值進行回顧性分析，探討其在滲出性胸腔積液中的鑒別診斷價值。

1 資料與方法

1.1 臨床資料 本文資料來自南充市中心醫院2011年10月～2017年5月收治的357例滲出性胸腔積液患者血液、胸腔積液的LDH水平，胸腔積液ADA水平，計算血漿LDH與胸腔積液ADA比值。所有檢查結果均在患者入院后24小時內獲得。所有患者均經胸腔鏡活檢、抗酸染色、胸腔積液培養或抗感染治療隨訪等方式最終確診為肺癌胸膜轉移、結核性胸膜炎或類肺炎性積液。

1.2 檢測方法 患者入院24小時內，靜脈采集全血4ml制備血漿，診斷性胸腔穿刺抽取胸腔積液4ml，均用德國羅氏公司的Roche MODULAR PPI自動生化分析儀測定血漿LDH水平和胸腔積液的ADA水平，計算血漿LDH與胸腔積液ADA比值。

1.3 統計學分析 采用SPSS 24.0統計軟件對數據進行統計分析，應用雙側Wilcoxon秩和檢驗(wilcoxon 2-sample test)或確切概率法(fisher’s exact test)進行數據分析。P<0.05為差異有統計學意義。

2 結果

2.1 滲出性胸腔積液共357例，其中確診惡性腫瘤119例(腺癌94例，鱗癌13例，腺鱗癌4例，小細胞癌3例，胸膜間皮瘤2例，胃印戒細胞癌轉移1例，T細胞來源惡性腫瘤1例，漿細胞瘤1例)；結核性胸膜炎176例；類肺炎性積液62例。

2.2 因各組數據方差不齊，選擇非參數單因素分析顯示，惡性胸腔積液患者血漿LDH(S-LDH)水平、血漿LDH與胸腔積液ADA (S-LDH/P-ADA)比值顯著高于結核性胸膜炎和類肺炎性積液患者；肺結核患者胸腔積液ADA(P-ADA)水平顯著高于類肺炎性積液患者和惡性胸腔積液患者；類肺炎性積液患者胸腔積液LDH(P-LDH)水平顯著高于結核性胸膜炎和惡性胸腔積液患者，見表1。

2.3 血漿LDH與胸腔積液ADA比值對惡性胸腔積液的診斷意義 ROC曲線下面積為0.965(0.)，P<0.05，有統計學意義。ROC分析顯示，血漿LDH與胸腔積液ADA比值在12時，診斷惡性胸腔積液的敏感性97 %，特異性94%，在該臨界值(cut-off level)時，陽性似然比 36.1，陰性似然比 0.03，見圖1，表2。

圖1血漿LDH與胸腔積液ADA比值對惡性胸腔積液的診斷價值的ROC曲線

Figure1ROCcurveforvariouscut-offlevelsofSerumLDH:pleuralfluidADAratioindifferentiatingbetweenmalignantpleuraleffusionandeffusionduetoTBorinfection.

表1 LDH、ADA和血漿LDH與胸腔積液ADA比值的比較Table 1 Univariate analysis of biomarkers of inflammation, LDH and ADA.

注: 數據顯示為中位數(最小值-最大值)；P-ADA. 胸腔積液腺苷脫氨酶 ；P-LDH. 胸腔積液乳酸脫氫酶；S-LDH. 血乳酸脫氫酶；計量單位：ADA U/L, LHD U/L

表2 不同臨界值時血漿LDH與胸腔積液ADA比值的敏感性和特異性。 Table 2 Serum LDH: pleural fluid ADA—sensitivity and specificity at different cut-off level

注: PPV為陽性預測值;NPV為陰性預測值;PLR為陽性似然比;NLR為陰性似然比

3 討論

乳酸脫氫酶(LDH)分子量為130～140KDa，由H和M兩個亞單位組成，排列組合形成含4個亞基的5種同工酶，即：LDH1(H4)、LDH2(H3M1)、LDH3(H2M2)、LDH4(HM3)、LDH5(M4)。LDH催化丙酮酸與乳酸之間還原與氧化反應，在堿性條件下促進乳酸向丙酮酸方向的反應，而在中性條件下促進丙酮酸向乳酸的轉化。LDH是參與糖無氧酵解和糖異生的重要酶[9]。由于LDH幾乎存在于所有體細胞中，而且在人體組織中的活性普遍很高，所以血漿中LDH的增高對任何單一組織或器官都是非特異的[10]。許多臨床疾病中均發現血漿LDH升高，如肺梗塞、惡性貧血、休克及腫瘤轉移所致的胸腹水。以往的研究就報道血漿LDH升高可以用作敗血癥和癌癥患者的診斷和不良預后標志物[11-13]。

研究發現，生長中的腫瘤細胞對ATP有很大的需求，糖酵解更滿足這一需求，故腫瘤細胞優先使用糖酵解獲取能量。18F-2-脫氧葡萄糖(FDG)為葡萄糖的類似物，進入組織后能象葡萄糖一樣被細胞攝取，因而可以反映組織對葡萄糖的需要量。與正常組織細胞相比，惡性腫瘤細胞對葡萄糖的攝取和代謝增加，介導NAD+再生的反應是需要LDH作為電子受體來維持糖酵解反應[14]。在臨床上，腫瘤的這一特性被用在正電子發射斷層掃描(PET-CT)成像來鑒別癌癥[15,16]。LDH作為惡性胸腔積液的生物標志物的診斷潛力尚未得到廣泛認可。我們的研究發現升高的血漿LDH與惡性胸腔積液之間的相關性，這與以前報道的血漿LDH和癌癥之間的相關性一致。

ADA是嘌呤核苷代謝中重要的酶類，由單核細胞，淋巴細胞，嗜中性粒細胞和紅細胞分泌[17,18]。高水平ADA與結核和膿胸等感染狀況相關。研究發現結核和膿胸患者胸腔積液ADA顯著升高，而在惡性積液中相對較低。由于惡性積液中ADA減低缺乏合理的解釋，單純胸水ADA降低不適于良惡性胸腔積液的鑒別診斷。而血LDH已被證明可用于惡性腫瘤的診斷與預后判斷。我們將這兩個與惡性腫瘤呈正相關和負相關的標記物做成比值，用作惡性胸腔積液的預測因子，發現惡性腫瘤患者血LDH和血LDH與胸腔積液ADA比值較結核、類肺炎性積液明顯升高，可用來區分惡性和非惡性積液。通過計算發現血漿LDH預期胸腔積液ADA比為大于15的臨界水平時，其預測惡性滲出性胸腔積液的靈敏度和特異性較高。確定臨界值需要在靈敏度和特異性之間折中[19]。結核性胸膜炎的薈萃分析報告提示，胸水ADA的臨界值為35 U/L或40 U/L[20,21]，診斷靈敏度為0.92，特異度為0.90，陽性似然比9.03[6]。我們的研究發現，血漿LDH與胸腔積液ADA比相對于胸腔水ADA，具有更高的敏感性和特異性。我們選擇了大于15作為推薦的臨界值，因為該臨界值的NLR為0.03。這表明血漿LDH與胸膜液ADA比小于15時，患癌癥的可能性僅3%。在大于15的臨界水平，PLR值為36.1，表明與沒有癌癥的患者相比，癌癥患者的血漿LDH與 胸膜液ADA比高達36.1倍。

我們也分析了研究可能存在的局限。首先，采血過程各種原因引起的溶血會導致血漿LDH變高。我們的回顧性分析納入了滲出性胸腔積液共357例，其中惡性腫瘤119例；結核性胸膜炎176例；類肺炎性積液62例。樣本量足夠大且理論上所有三個組都有相等比例的溶血樣本。因此，這一因素對結果的影響可以忽略。由于滲出性胸腔積液還可能有其他原因如結締組織病、血胸，但由于樣本量較小，未被納入目前的回顧性研究，可能會使結果存在一定的選擇性偏倚。但其它疾病并無明顯影響血LDH和胸腔積液ADA水平的發病機制，故干擾結果的可能性極小。另外多數惡性積液的原因是肺癌，其它器官腫瘤轉移引起的胸腔積液較少。

總之，這項研究在患者剛入院抽吸胸腔積液進行滲出液、漏出液的鑒別診斷時就可進行，從常規生化檢測中收集額外診斷信息作為胸腔積液良惡性的鑒別，無需增加額外的費用。它可以減少胸腔鏡或經皮胸膜活檢的比例，降低患者住院費用。它還可以用于預測隨訪的頻率和持續時間：未確診但血漿LDH與胸水ADA比較低的患者可先經驗性抗結核病治療。而血漿LDH與胸水ADA比較高的患者，則應進行早期活檢或密切隨訪。

4 結論

本文資料顯示，血漿LDH與胸腔積液ADA比值增高對惡性胸腔積液的診斷有一定的臨床意義，其比值>15為最佳診斷界值。

[1]Light R W, Macgregor M I, Luchsinger P C,etal. Pleural effusions: the diagnostic separation of transudates and exudates.[J]. Annals of Internal Medicine, 1972, 77(4):507-513.

[2]Light R W, Erozan Y S, Ball W C. Cells in Pleural Fluid: Their Value in Differential Diagnosis[J]. Archives of Internal Medicine, 1973, 132(6):854-860.

[3]童朝輝, 王臻, 王辰. 內科胸腔鏡技術及其臨床應用[J]. 中華結核和呼吸雜志, 2007, 30(3):220-222.

[4]蔣莉, 董瓊, 賈軍,等. 301例不明原因胸腔積液胸腔鏡下表現與臨床特征分析[J]. 西部醫學, 2017, 29(1):36-41.

[5]Light R W. Clinical practice. Pleural effusion.[J]. New England Journal of Medicine, 2002, 346(25):1971-1977.

[6]Liang Q L, Shi H Z, Wang K,etal. Diagnostic accuracy of adenosine deaminase in tuberculous pleurisy: a meta-analysis[J]. Respiratory Medicine, 2008, 102(5):744-754.

[7]Zhang X, Guo M, Fan J,etal. Prognostic significance of serum LDH in small cell lung cancer: A systematic review with meta-analysis.[J]. Cancer Biomarkers, 2016, 16(3):415-423.

[8]Ding J, Karp J E, Emadi A. Elevated lactate dehydrogenase (LDH) can be a marker of immune suppression in cancer: Interplay between hematologic and solid neoplastic clones and their microenvironments[J]. Cancer Biomarkers, 2017, 19(4):353-363.

[9]薛國雄. 乳酸脫氫酶(LDH)同工酶研究進展[J]. 中國生物工程雜志, 1992, 12(5):29-32.

[10] Pfeiffer T, Schuster S, Bonhoeffer S. Cooperation and competition in the evolution of ATP-producing pathways[J]. Science，2001,292(5516):504-507

[11] Fantin V R, St-Pierre J, Leder P. Attenuation of LDH-A expression uncovers a link between glycolysis, mitochondrial physiology, and tumor maintenance[J]. Cancer Cell, 2006, 9(6):425-434.

[12] Bierman H R, Hill B R, Reinhardt L,etal. Correlation of serum lactic dehydrogenase activity with the clinical status of patients with cancer, lymphomas, and the leukemias[J]. Cancer Research, 1957, 17(7):660-667.

[13] Goldman Robert D, Kaplan Nathan O, Hall Thomas C.Lactic dehydrogenase in human neoplastic tissues[J]. Cancer Res，1964,24(1):389-399.

[14] Sunderland J J, Christian P E. Quantitative PET/CT scanner performance characterization based upon the society of nuclear medicine and molecular imaging clinical trials network oncology clinical simulator phantom.[J]. Journal of Nuclear Medicine Official Publication Society of Nuclear Medicine, 2015, 56(1):145-152.

[15] 牛奔, 汪世存, 胡冰,等. PET/CT標準攝取值和LDH與非霍奇金淋巴瘤臨床病理特征的相關性研究[J]. 臨床腫瘤學雜志, 2011, 16(2):151-153.

[16] 李倩, 黃鋼, 劉建軍,等. 肺腺癌中LDH-V、AKT1及Glut1的表達及其與18氟-2-脫氧葡萄糖攝取的相關性研究[J]. 中國臨床醫學, 2013, 20(4):434-436.

[17] Porcel JM, Esquerda A, Bielsa S. Diagnostic performance of adenosine deaminase activity in pleural fluid: a single-center experience with over 2100 consecutive patients[J]. Eur J Intern Med，2010,21(5):419-423.

[18] Boonyagars L, Kiertiburanakul S.Use of adenosine deaminase for the diagnosis of tuberculosis: a review[J]. J Infect Dis Antimicrob Agents，2010,27(2):111-118.

[19] Roemer V M, Walden R. Sensitivity, specificity, receiver-operating characteristic (ROC) curves and likelihood ratios for electronic foetal heart rate monitoring using new evaluation techniques[J]. Z Geburtshilfe Neonatol, 2010, 214(3):108-118.

[20] Valdes L, San Jose E, Alvarez D, Valle JM. Adenosine deaminase (ADA) isoenzyme analysis in pleural effusions: diagnostic role, and relevance to the origin of increased ADA in tuberculous pleurisy[J]. Eur Respir J， 1996,9(4):747-751.

[21] Perez-Rodriguez E, Castro DJ. The use of adenosine deaminase isoenzymes in the diagnosis of tuberculous pleuritis[J]. Curr Opin Pulm Med， 2000,6(4):259-266.