人血清半胱氨酸蛋白酶抑制劑S聯合CEA、CA199、CA724在結直腸癌中的診斷價值

石夢珍，唐 明，謝元茂，蘭姣姣，陳衛剛

(1.石河子大學，新疆，石河子 832000；2.石河子大學第一附屬醫院消化內科，新疆，石河子 832000)

結直腸癌(colorectal cancer，CRC)，是來源于結腸或直腸黏膜上皮的惡性腫瘤，其特點為早期癥狀隱匿，約60%的患者確診時已達中晚期[1]。由于高死亡率及高轉移風險，早期發現結直腸癌對于治愈性手術的實施和延長患者生存期至關重要[2]。臨床上，糞便隱血試驗(FOBT)、糞便DNA試驗、影像學檢查、結腸鏡檢查等可用于結直腸癌篩查，然而存在糞便隱血試驗可能不準確、糞便DNA試驗價格昂貴、結腸鏡檢查患者依從性差等局限性[3]。循環血液生物標志物檢測可能是更適用于結直腸癌早期篩查或輔助診斷的方法之一。目前用于CRC的主流臨床輔助診斷標志物是癌胚抗原(CEA)、CA199和CA724等，但仍然迫切需要具有更高靈敏度和特異度的新型生物標志物。血清半胱氨酸蛋白酶抑制劑S(CST4)是半胱氨酸蛋白酶抑制劑超家族的成員，其分子量約為15kd，在C末端具有兩個特殊的二硫鍵[4]。CST4通過特異性結合半胱氨酸蛋白酶調節半胱氨酸蛋白酶活性，并防止細胞外基質水解[5]，其位于細胞質中，具有血液生物標志物所需的特征(低分子量、血液中分泌等)。因此，本研究通過對本院34例新發結直腸癌患者CST4、CEA、CA199、CA724水平分析，探討多項指標聯合檢測對于結直腸癌的診斷意義。

1 資料與方法

1.1一般資料：選取2018年10月～2019年3月就診于新疆石河子大學醫學院第一附屬醫院并入院治療的新發結直腸癌患者34例(結直腸癌組)，其中男26例，女8例，年齡45～78歲，平均(63.03±8.25)歲；結直腸息肉組(特指腺瘤性息肉)50例，男31例，女19例，年齡46～80歲，平均(61.20±8.53)歲；同時選擇同期至本院的健康體檢者50例(對照組)，其中男26例，女24例，年齡46～71歲，平均(60.24±5.70)歲。經統計學分析，三組人群在年齡、性別方面比較，差異無統計學意義(P>0.05)。本次研究經過本院醫學倫理委員會同意。

1.2納入、排除標準：納入標準：病理診斷明確為結腸癌或直腸癌[6]；研究組患者均為初次診斷，之前未行任何治療；三組人群均行結腸鏡(及病理)檢查或術后病理檢查。排除標準：家族性腺瘤性息肉病惡變患者；血清樣本可能為干擾樣本者[高脂、溶血、黃疸的樣本，RF陽性、ANA(++)～(+++)陽性的樣本]；合并嚴重的血液免疫系統、心血管系統、內分泌系統或肝腎凝血功能異常、其他惡性腫瘤；合并感染者。

1.3方法：所有病例均于治療前采集靜脈血兩管，一管靜脈血室溫靜置30 min，3 000 r/min離心10 min，分離得到血清，存于-80℃冰箱備用；另一管靜脈血用于CEA、CA199、CA724的檢測，并于分離血清3 h內完成檢測；相同方法處理健康體檢者靜脈血。CEA、CA199和CA724的測定采用電化學發光免疫分析儀及其配套試劑盒測定，我院各項指標參考值：CEA<3.4 ng/ml，CA199<27 U/ml，CA724<6.9 U/ml。CST4采用雙抗夾心酶聯免疫吸附法(ELISE)進行檢測，試劑購自上海良潤生物醫藥科技有限公司。

2 結果

2.1一般資料比較：本研究共納入34例新發CRC患者(結直腸癌組)中吸煙者10例，有糖尿病病史者10例，有高血壓病史者11例；50例結直腸息肉患者(結直腸息肉組)中吸煙者9例，有糖尿病病史者7例，有高血壓病史者19例；50例健康體檢者(對照組)中吸煙者12例，有糖尿病病史者7例，有高血壓病史者9例。經統計學分析，三組在吸煙、高血壓、糖尿病等疾病史差異無統計學意義(P>0.05)，具有可比性。

2.2三組CST4、CEA、CA199和CA724檢測結果比較：三組CST4檢測結果比較，差異有統計學意義(P<0.05)，進而兩兩比較時，結直腸癌組CST4水平明顯高于對照組，差異有統計學意義(P<0.017)；結直腸癌組CEA、CA199、CA724檢測結果明顯高于結直腸息肉組及對照組，差異有統計學意義(P<0.017)。見表1。

表1 各組CST4、CEA、CA199、CA724檢測結果比較

2.3血清CST4、CEA、CA199和CA724對CRC的診斷價值：首先分析單個標記物獨立檢測時診斷CRC的敏感性，當CST4診斷閾值為90.29 U/ml時，靈敏度為88.20%，特異度為48.00%。分析CEA、CA199和CA724獨立檢測時診斷CRC的敏感性，以醫院檢測的正常上限值為臨界值，計算其靈敏度和特異度提示：CEA具有最高的靈敏度(41.2%)，其次是CA199(38.2%)，CA724最低(29.4%)；同時CEA也在三者中具有最高的特異度(88.0%)，CA199次之(86.0%)，CA724最低(80.0%)。見表2。

表2 血清CST4、CA199、CA724、CEA診斷CRC的準確度評價

繼而使用并聯診斷試驗評估CST4、CEA、CA199和CA724各種組合聯合檢測時對CRC診斷的準確度。將CEA、CA199、CA724三者聯合檢測時，靈敏度提高至76.5%，特異度為58.0%，約登指數較大。而當CST4分別與CEA、CA199、CA724聯合時，發現兩兩組合中CST4+CEA具有最高的靈敏度和特異度。最后將CST4、CEA、CA199、CA724四者聯合檢測時，靈敏度為所有單獨及聯合診斷時的最大值(94.1%)，而特異度為36.0%，約登指數為0.301。即將CST4、CEA、CA199和CA724聯合檢測時能顯著提高結直腸癌的診斷效能，見表3。

表3 各指標聯合診斷CRC的準確度評價

3 討論

結直腸癌是世界范圍內最常見的惡性腫瘤之一，為癌癥死亡的第二大主要原因，全球約有180萬新發CRC患者，占所有癌癥的10%[7]。在我國，CRC發病率和死亡率均排在第五位[1]，早期患者預后良好，5年生存率高達90%，而晚期患者則不足10%[8]。盡管近年來癌癥治療取得了很大進步，但是CRC的早期診斷情況仍然不容樂觀。

最近關于胱抑素的研究支持了其作為血液腫瘤生物標志物的潛在作用。如Yoneda等人發現，與正常樣本相比，胱抑素SN(CST1)在結直腸癌組織中基因表達顯著上調，并提出了一種將CST1、CEA及CA199聯合起來進行檢測的更靈敏的酶聯免疫吸附測定系統[9]。胱抑素C(CST3)與腫瘤侵襲和轉移有關，尤其與CRC患者死亡率高度相關[10]。半胱氨酸蛋白酶抑制劑S(CST4)屬于Ⅱ型半胱氨酸蛋白酶家族成員之一，是由染色體20p11.21編碼的16 kd可溶性分泌蛋白[11]。已有研究[12]表明，CST4在胃腸癌組織和細胞系中高表達，并對CRC診斷有較高的敏感性，而其在腫瘤發生中的確切分子機制尚未揭示。

CEA是一種酸性糖蛋白，其作為一種廣譜腫瘤標記物，在正常組織及良性疾病組織中含量極低，而有研究表明，CEA在大多數胃腸道腫瘤中表達很高[13]。檢測CEA水平對診斷大腸癌、術前評估預后及術后監測復發及轉移有重要價值[14]。Levy等研究發現CA199在結直腸癌患者發病早期及轉移復發中存在明顯異常，研究推薦結直腸癌患者病程中應嚴密監測CA199水平變化[15]。當發現血清CA199檢測水平升高時，往往預示著疾病由良性發展為惡性，現常用于胰腺癌和腸癌的診治監測[16]。CA724屬于黏蛋白類癌胚抗原，存在于50%的乳腺組織和85%～95%的結腸、胰腺、胃等腫瘤中，是檢測胃及各種消化道腫瘤的標記物。

本研究中，通過對比三組中血清CST4、CEA、CA199和CA724的水平，發現結直腸癌組各標志物均高于對照組，差異有統計學意義(P<0.017)，提示血清CST4或可作為CRC診斷的新型標志物。進而分析各個標記物單獨檢測時診斷CRC的敏感性，當CST4診斷閾值為90.29 U/ml時，靈敏度為88.20%，特異度為48.00%，這與Dou等的研究[12]結果有所偏差，具體表現在特異度偏低等方面，這可能與樣本量、地域民族差異、實驗誤差及標本存儲轉運等因素有關。而四者聯合對結直腸癌的診斷能力較單一指標提高了，靈敏度為所有單獨及聯合診斷時的最大值(94.1%)，特異度為36.0%。鑒于上述結果，提示臨床中可以通過檢測上述指標對高危結直腸癌患者進行早期診斷或病情監測等，并根據個體情況制定治療策略。

綜上所述，CST4可作為結直腸癌診斷的血清學評判指標，且其與CEA、CA199、CA724聯合檢測時能顯著提高CRC診斷效能，可建議臨床中采用聯合檢測的方式對CRC進行癌前篩查和早期輔助診斷。但本研究存在樣本量尚小、未進行組織學驗證等缺陷。明確CST4對結直腸癌進行診斷的價值，尚需多中心、大樣本量、組織學驗證等進一步研究。