CK5/6、CK7以及CYFRA21-1聯(lián)合檢測在肺腺癌骨轉(zhuǎn)移的診斷研究

胡一明 徐旭燕 張藝

咸寧市中心醫(yī)院 湖北科技學(xué)院附屬第一醫(yī)院呼吸內(nèi)科 437100

肺癌是世界上男性和女性癌癥死亡的主要原因,目前已經(jīng)超過女性乳腺癌病死率[1]。轉(zhuǎn)移是惡性實(shí)體瘤的特征之一,其自然病程根據(jù)疾病類型而有很大差異[2]。細(xì)胞角蛋白5/6 (cytokeratin 5/6,CK5/6)、CK7和細(xì)胞角蛋白19片段 (cytokeratin 19 fragment,CYFRA21-1)均為上皮細(xì)胞內(nèi)的細(xì)胞骨架支架。CK7存在于單純的腺上皮細(xì)胞和過渡性上皮細(xì)胞中。CK7在肺腺癌轉(zhuǎn)移中呈指示性的作用[3]。CK5/6 主要在表皮的基底角質(zhì)形成細(xì)胞中表達(dá)。Cury等[4]發(fā)現(xiàn)CK5/6水平與腺癌轉(zhuǎn)移存在相關(guān)性,并且CK5/6 在肺腺癌中低表達(dá)[5]。CYFRA21-1在健康人群中主要由外周血細(xì)胞表達(dá),但是在腫瘤患者中主要在上皮來源的腫瘤細(xì)胞中表達(dá)。Sone等[6]發(fā)現(xiàn)CYFRA21-1 可作為非小細(xì)胞肺癌的預(yù)后標(biāo)志。基于此,本研究旨在探討細(xì)胞角蛋白家族CK5/6、CK7 以及CYFRA21-1 聯(lián)合檢測在肺腺癌骨轉(zhuǎn)移的診斷研究。

1 對象與方法

1.1 研究對象 納入2015年6月至2018年6月咸寧市中心醫(yī)院收治的肺腺癌骨轉(zhuǎn)移患者60例為轉(zhuǎn)移組,其中男32 例,女28 例；年齡 (53.6±14.4)歲,年齡范圍為36～77 歲；TNMⅠ期12例、Ⅱ期32例、Ⅲ期16例。肺腺癌非骨轉(zhuǎn)移患者60例為非轉(zhuǎn)移組,其中男37例,女23例；年齡(54.1±18.2)歲,年齡范圍為36～79歲；TNMⅠ期11例、Ⅱ期36例、Ⅲ期13例。2組患者診斷均經(jīng)病理檢驗(yàn)證實(shí)。排除標(biāo)準(zhǔn)： (1)嚴(yán)重心、肝、腎功能損害者；(2)長期使用皮質(zhì)類固醇激素及免疫抑制劑者；(3)患有精神疾病者；(4)經(jīng)過相關(guān)治療者；(5)患有其他癌癥者；(6)其他部位的轉(zhuǎn)移者。各組一般資料比較差異均無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P值均＞0.05),可納入此次分析。本研究符合《赫爾辛基宣言》的原則。

1.2 方法

1.2.1 酶聯(lián)免疫吸附試驗(yàn) (enzyme linked immunosorbent assay,ELISA) 采取肺腺癌骨轉(zhuǎn)移患者和肺腺癌非骨轉(zhuǎn)移患者的肘前靜脈血6 ml,進(jìn)行ELISA。CK5/6 ELISA 試劑盒購自武漢博歐特生物科技有限公司 (貨號：orb500804)。CK7 ELISA 試劑盒購自上海彩佑實(shí)業(yè)有限公司(貨號：EH0201)。CYFRA21-1ELISA 試劑盒購自上海晶抗生物工程有限公司 [貨號：JK-(a)-0528]。根據(jù)相應(yīng)說明書檢測轉(zhuǎn)移組和非轉(zhuǎn)移組患者血清中細(xì)胞角蛋白家族CK5/6、CK7 以及CYFRA21-1的表達(dá)量。

1.2.2 肺腺癌骨轉(zhuǎn)移病理結(jié)果判定及聯(lián)合診斷標(biāo)準(zhǔn) 患者經(jīng)病理、影像學(xué)以及臨床診斷為肺腺癌且患者經(jīng)全身SPECT 影像學(xué)檢查,椎骨、骨盆、肋骨多發(fā)性骨代謝異常濃聚灶大于3處,經(jīng)2名核醫(yī)學(xué)專業(yè)醫(yī)師一致確診骨轉(zhuǎn)移為病理結(jié)果陽性；患者僅經(jīng)病理、影像學(xué)以及臨床診斷為肺腺癌的為病理結(jié)果真陰性。ELISA 檢測受試者血清中CK5/6、CK7以及CYFRA21-1 的水平,以CK5/6 的陽性臨界值4.532μg/L、CK7的陽性臨界值8.216 ng/L、CYFRA21-1的陽性臨界值5.262μg/L 為診斷標(biāo)準(zhǔn),三者均滿足為聯(lián)合診斷陽性,反之則為聯(lián)合診斷陰性。

1.3 統(tǒng)計(jì)學(xué)分析 PRISM 7.0軟件進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析,轉(zhuǎn)移組和非轉(zhuǎn)移組的細(xì)胞角蛋白家族CK5/6、CK7以及CYFRA21-1指標(biāo)比較采用t檢驗(yàn),以±s表示。多組間比較采用單因素方差分析。采用受試者工作特征 (receiver operating characteristic,ROC)曲線下面積 (area under curve,AUC)分析CK5/6、CK7 以及CYFRA21-1 檢測肺腺癌骨轉(zhuǎn)移的臨床診斷價(jià)值。計(jì)數(shù)資料以例數(shù) (百分比)表示,比較采用χ2檢驗(yàn)。P＜0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2 結(jié)果

2.1 2 組受試者血清中細(xì)胞角蛋白家族CK5/6、CK7以及CYFRA21-1 的表達(dá)量 轉(zhuǎn)移組血清中CK5/6的表達(dá)量低于非轉(zhuǎn)移組 (t=10.43,P＜0.001),轉(zhuǎn)移組血清中CK7 以及CYFRA21-1 的表達(dá)量均高于非轉(zhuǎn)移組 (t=17.43、16.79,P值均＜0.001)。見表1。

2.2 2組受試者細(xì)胞角蛋白家族CK5/6、CK7以及CYFRA21-1的陽性分布 轉(zhuǎn)移組血清中CK7以及CYFRA21-1的陽性率均高于非轉(zhuǎn)移組 (χ2=14.74、23.87,P值均＜0.05),轉(zhuǎn)移組血清中CK5/6的陽性率低于非轉(zhuǎn)移組 (χ2=22.76,P＜0.001)。見表2。

表1 轉(zhuǎn)移組和非轉(zhuǎn)移組血清中CK5/6、CK7以及CYFRA21-1的表達(dá)量 (±s)

表1 轉(zhuǎn)移組和非轉(zhuǎn)移組血清中CK5/6、CK7以及CYFRA21-1的表達(dá)量 (±s)

注：CK5/6 為細(xì)胞角蛋白5/6；CK7 為細(xì)胞角蛋白7；CYFRA21-1為細(xì)胞角蛋白19片段

組別 例數(shù) CK5/6(μg/L)CK7(ng/L)CYFRA21-1(μg/L)轉(zhuǎn)移組 60 3.25±1.38 24.17±6.58 11.52±4.04非轉(zhuǎn)移組 60 8.29±3.48 7.94±2.95 2.41±1.16 t值 10.43 17.43 16.79 P 值 ＜0.000 1 ＜0.000 1 ＜0.000 1

表2 轉(zhuǎn)移組和非轉(zhuǎn)移組中CK5/6、CK7以及CYFRA21-1的陽性分布 [例 (%)]

表3 2組患者細(xì)胞角蛋白家族CK5/6、CK7以及CYFRA21-1的AUC、敏感度、特異度和cut-off值

2.3 轉(zhuǎn)移組和非轉(zhuǎn)移組細(xì)胞角蛋白家族CK5/6、CK7以及CYFRA21-1的AUC、敏感度、特異度和cut-off值 為了評估細(xì)胞角蛋白家族CK5/6、CK7以及CYFRA21-1在肺腺癌骨轉(zhuǎn)移患者和肺腺癌非骨轉(zhuǎn)移患者中的診斷價(jià)值,繪制轉(zhuǎn)移組和非轉(zhuǎn)移組的ROC曲線 (圖1)。CK5/6的AUC為0.72±0.07 (95%CI：0.577～0.854),以CK5/6的陽性臨界值,其診斷敏感度為77%,特異度為77%；CK7的 AUC 為0.70±0.07 (95%CI：0.557～0.834),以CK7的陽性臨界值,其診斷敏感度為77%,特異度為73%；CYFRA21-1 的 AUC 為0.80± 0.06 (95%CI：0.680 ～ 0.920), 以CYFRA21-1 的陽性臨界值,其診斷敏感度為80%,特異度為80%。見圖1、表3。

2.4 CK5/6、CK7以及CYFRA21-1 對肺腺癌骨轉(zhuǎn)移聯(lián)合診斷的敏感度特異度及準(zhǔn)確率 CK5/6、CK7以及CYFRA21-1聯(lián)合對肺腺癌骨轉(zhuǎn)移的診斷的的敏感度為77.05%,特異度為77.97%,準(zhǔn)確度為77.50%。見表4。

圖1 2 組患者細(xì)胞角蛋白家族 CK5/6、CK7 以及CYFRA21-1的受試者工作特征曲線

表4 CK5/6、CK7以及CYFRA21-1對肺腺癌骨轉(zhuǎn)移的聯(lián)合診斷 (例)

3 討論

肺癌是全球癌癥相關(guān)死亡的主要原因。在2010年的中國,605 900例患者被診斷出患有腫瘤,486 600例患者死于肺癌[7]。盡管化療、放療和手術(shù)治療取得了進(jìn)展,但這種疾病的預(yù)后仍然很差[8-9],易造成骨轉(zhuǎn)移。因此,肺腺癌骨轉(zhuǎn)移的早期檢測是非常重要的,目前對肺腺癌骨轉(zhuǎn)移生物標(biāo)志物的檢測是一種有效且常見的方法。在本研究中,探討細(xì)胞角蛋白家族CK5/6、CK7 以及CYFRA21-1聯(lián)合檢測在肺腺癌骨轉(zhuǎn)移的診斷研究,發(fā)現(xiàn)CK5/6、CK7 以及CYFRA21-1 聯(lián)合對肺腺癌骨轉(zhuǎn)移診斷的敏感度為77.05%,特異度為77.97%,準(zhǔn)確度為77.50%。

CK 5/6是在癌癥中與鱗狀細(xì)胞分化相關(guān)的最敏感但不完全特異的標(biāo)志物之一[10]。本研究發(fā)現(xiàn)肺腺癌骨轉(zhuǎn)移患者血清中CK5/6的表達(dá)量低于肺腺癌非骨轉(zhuǎn)移患者 (P＜0.05),并且肺腺癌骨轉(zhuǎn)移患者血清中CK5/6的陽性率低于肺腺癌非骨轉(zhuǎn)移患者 (P＜0.05)。除鱗狀細(xì)胞癌外,CK5/6在大多數(shù)間皮瘤高表達(dá),而在大多數(shù)肺腺癌中低表達(dá)[11]。即使在低表達(dá)的肺腺癌中,骨轉(zhuǎn)移患者的CK5/6的表達(dá)量較非轉(zhuǎn)移患者低,提示CK 5/6除了是區(qū)分鱗狀細(xì)胞分化的標(biāo)志物之外,也可能是肺腺癌骨轉(zhuǎn)移的標(biāo)志物。

CK7目前是腺癌和大細(xì)胞癌的重要標(biāo)志物[12],也是非小細(xì)胞肺癌的預(yù)測和預(yù)后標(biāo)志物[13]。本研究發(fā)現(xiàn)肺腺癌骨轉(zhuǎn)移患者血清中CK7的表達(dá)量高于肺腺癌非骨轉(zhuǎn)移患者 (P＜0.05),肺腺癌骨轉(zhuǎn)移患者血清中CK7的陽性率高于肺腺癌非骨轉(zhuǎn)移患者 (P＜0.05)。已有多篇文獻(xiàn)報(bào)道,CK7在腫瘤轉(zhuǎn)移部位高表達(dá)[14-15],但是肺癌骨轉(zhuǎn)移中并未提及。本研究發(fā)現(xiàn)CK7在肺腺癌骨轉(zhuǎn)移患者血清中呈現(xiàn)高表達(dá)的狀態(tài),提示CK7可以作為肺腺癌骨轉(zhuǎn)移的潛在標(biāo)志物。

CYFRA21-1在健康人群中主要由外周白細(xì)胞表達(dá),但在腫瘤患者中主要在上皮來源的腫瘤細(xì)胞中表達(dá),可用作上皮癌的標(biāo)志物。一項(xiàng)研究表明,鱗狀細(xì)胞癌中CYFRA21-1的水平高于腺癌和小細(xì)胞癌[16]。本研究發(fā)現(xiàn)腺癌骨轉(zhuǎn)移患者血清中CYFRA21-1的表達(dá)量高于肺腺癌非骨轉(zhuǎn)移患者(P＜0.05), 肺腺癌骨轉(zhuǎn)移患者血清中CYFRA21-1的陽性率高于肺腺癌非骨轉(zhuǎn)移患者(P＜0.05)。CYFRA21-1在肺腺癌骨轉(zhuǎn)移和肺腺癌非骨轉(zhuǎn)移患者血清中的表達(dá)量高低差異與CK7一致,均為在肺腺癌骨轉(zhuǎn)移患者中高表達(dá),提示同為細(xì)胞角蛋白家族的CK7 以及CYFRA21-1 在肺腺癌骨轉(zhuǎn)移的進(jìn)程中可能存在協(xié)同作用。

細(xì)胞角蛋白家族 CK5/6、CK7 以及CYFRA21-1在診斷肺腺癌骨轉(zhuǎn)移和肺腺癌非骨轉(zhuǎn)移中的敏感度分別為77%、77%、80%,特異度分別為77%、83%、87%,聯(lián)合檢測對肺腺癌骨轉(zhuǎn)移診斷的敏感度為77.05%,特異度為77.97%,準(zhǔn)確度為77.50%。本研究在敏感度和特異度上均略高于王春娟等[16]用抗酒石酸酸性磷酸酶、癌胚抗原及血管內(nèi)皮生長因子聯(lián)合診斷肺腺癌骨轉(zhuǎn)移的敏感度和特異度,顯示了CK5/6、CK7 以及CYFRA21-1在區(qū)分肺腺癌骨轉(zhuǎn)移和肺腺癌非骨轉(zhuǎn)移中的較高診斷效能。

本研究依舊存在不足之處：(1)CK5/6、CK7、CYFR1-1的表達(dá)異常是肺腺癌骨轉(zhuǎn)移的原因還是結(jié)果仍然未知；(2)肺癌的臨床分期可能影響血清中CK5/6、CK7、CYFR1-1 的濃度,需要進(jìn)一步的相關(guān)性分析來驗(yàn)證；(3)本研究排除了其他部位的轉(zhuǎn)移者,故CK5/6、CK7、CYFR1-1 是否與其他部位的轉(zhuǎn)移有關(guān)聯(lián)仍然未知；(4)需要更多的病例驗(yàn)證CK5/6、CK7 以及CYFRA21-1 在肺腺癌骨轉(zhuǎn)移中的診斷作用。綜上所述,血清中CK5/6、CK7以及CYFRA21-1的表達(dá)量檢測可作為診斷肺腺癌骨轉(zhuǎn)移的潛在標(biāo)志。

利益沖突所有作者均聲明不存在利益沖突