血清中絲氨酸肽酶抑制劑Kazal 4型聯合癌胚抗原、糖類抗原199對結直腸癌的診斷價值

喬超鋒, 靳磊, 寧濤, 劉禹辰, 杜信岡

2018年全球結直腸癌新發病例約180萬例, 在全球惡性腫瘤中位居第3位, 死亡病例約88.1萬例, 位居第2位[1］。2015年我國結直腸癌統計分析顯示, 在全國惡性腫瘤中發病率和病死率分別位居第3位和第5位[2］。結直腸癌大多遵循“腺瘤-癌”的序列, 發展過程約5～10年, 因此及早發現癌前病變并行有效的干預措施可在一定程度上阻止結直腸癌的發生。研究顯示結直腸癌篩查、早診斷和早治療可有效降低結直腸癌的病死率[3-5］。結腸鏡是臨床上常用于結結直腸癌查的方法, 但具有侵入性。在腫瘤發展的過程中, 許多與腫瘤相關的分子進入血液, 血液標志物的檢測方便快捷, 可提高人群的篩查率。目前已應用于癌癥的常規檢測的腫瘤標志物包括癌胚抗原和糖類抗原199（carbohydrate antigen 199, CA199）, 但特異性較低, 多個指標聯合檢測是提高診斷率的方法之一[6］。血清絲氨酸肽酶抑制劑Kazal 4型（serine protease inhibitor Kazal-type 4, SPINK4）, 也稱為PEC60或HEL136, 最初是從豬腸道中分離出來的, 在豬十二指腸中表達水平較高, 并且在大多數上皮杯狀細胞的細胞質中高表達[7］。Chen等[8］研究顯示, 結直腸癌組織中SPINK4的高表達與晚期病人的臨床病理特征相關, 對預后不良具有一定預測價值。而結直腸癌病人血清中SPINK4的表達情況仍不清楚, 因此本研究通過收集結直腸癌病人和健康受試者, 檢測結直腸癌病人外周血中SPINK4的表達情況, 進一步聯合腫瘤標志物癌胚抗原和CA199, 分析診斷結直腸癌的臨床價值。

1 資料與方法

1.1 一般資料收集2020年1月至2021年7月在焦作市第二人民醫院就診的結直腸癌病人85例, 男性51例, 女性34例, 年齡（53.6±6.2）歲, 范圍為42～68歲。納入標準：①術后病理確診為結直腸癌；②首次確診；③未接受任何放化療治療；④年齡18～80歲。排除標準：①合并其他系統腫瘤；②合并肝腎功能障礙；③已發生血型轉移, 存在肝臟、肺上、骨、乳腺或腦轉移的病人；④資料不全。選擇同時期來該院體檢的健康志愿者45例, 男性32例, 女性13例, 年齡（54.9±5.3）歲, 范圍為45～67歲。兩組病人性別、年齡等一般資料比較均差異無統計學意義（χ2=1.57,P=0.210；t=2.03,P=0.085）。研究對象或其近親屬知情同意, 本研究符合《世界醫學協會赫爾辛基宣言》相關要求。

1.2 方法

1.2.1 ELISA檢測外周血中SPINK4、癌胚抗原和CA199的水平檢測 收集病人清晨空腹外周血5 mL, 以3 000 r/min的速度離心10 min, 收集上清, 放置-20 ℃冰箱中待用。按照酶聯免疫吸附試驗步驟檢測SPINK4、癌胚抗原和CA199的水平。SPINK4、癌胚抗原和CA199 ELISA檢測試劑盒購于上海撫生生物有限公司。

1.2.2 觀察指標 比較結直腸癌組和健康對照組外周血中 SPINK4、癌胚抗原和CA199的表達水平, 分析結直腸癌病人中SPINK4、癌胚抗原和CA199的表達水平與臨床病理特征的關系, 臨床病理特征包括年齡、性別、腫瘤長徑、腫瘤位置、分化程度、TNM分期、脈管浸潤、淋巴結轉移和神經浸潤。

1.3 統計學方法采用SPSS21.0軟件。符合正態分布計量資料以±s表示, 組間比較采用成組t檢驗；計數資料以例數（%）表示, 組間比較采用χ2檢驗, 多組間兩兩比較調整檢驗水準為α'；受試者操作特征曲線（ROC曲線）評估SPINK4、癌胚抗原和CA199單獨及聯合檢測診斷結直腸癌的臨床價值, 組間AUC比較采用Z檢驗。P＜0.05表示差異有統計學意義。

2 結果

2.1 兩組病人外周血中SPINK4、癌胚抗原和CA199的水平結直腸癌組外周血中SPINK4、癌胚抗原和CA199的水平高于健康對照組（P＜0.05）, 見表1。另檢測到結直腸癌術后外周血中SPINK4的水平為10.25±1.84, 與術前相比顯著降低（t=3.85,P=0.010）。

表1 兩組外周血中SPINK4、癌胚抗原和CA199的水平/±s

表1 兩組外周血中SPINK4、癌胚抗原和CA199的水平/±s

注：SPINK4為血清絲氨酸肽酶抑制劑Kazal 4型, CA199為糖類抗原199。

組別健康對照組結直腸癌組t值P值例數45 85 SPINK4/（μg/L）2.85±0.54 15.84±2.10 8.20＜0.001癌胚抗原/（μg/L）1.02±0.08 24.62±4.81 12.52＜0.001 CA199/（U/mL）18.36±4.08 58.10±6.62 16.25＜0.001

2.2 ROC曲線分析SPINK4、癌胚抗原和CA199單獨診斷結直腸癌的截斷值經ROC曲線分析顯示SPINK4、癌胚抗原和CA199單獨診斷結直腸癌的截斷值分別為9.21 μg/L、16.35 μg/L和42.71 U/L, 見圖1。根據截斷值將結直腸癌病人分為SPINK4高水平組、SPINK4低水平組, 癌胚抗原高水平組、癌胚抗原低水平組, CA199高水平組、CA199低水平組。

圖1 ROC曲線分析血清絲氨酸肽酶抑制劑Kazal 4型（SPINK4）、癌胚抗原和糖類抗原199（CA199）單獨診斷結直腸癌的截斷值：A為SPINK4；B為癌胚抗原；C為CA199

2.3 SPINK4、癌胚抗原和CA199與結直腸癌臨床病理特征的相關性分析SPINK4低水平組與高水平組間年齡、腫瘤長徑、分化程度、TNM分期、脈管浸潤和淋巴結轉移比較差異有統計學意義（P＜0.05）。癌胚抗原低水平與高水平組間分化程度和TNM分期比較差異有統計學意義（P＜0.05）。CA199低水平組與高水平組間分化程度、TNM分期、脈管浸潤和淋巴結轉移比較差異有統計學意義（P＜0.05）。見表2。

表2 SPINK4、癌胚抗原和CA199與結直腸癌臨床病理特征的相關性分析/例（%）

2.4 SPINK4、癌胚抗原和CA199單獨及聯合診斷結直腸癌的臨床價值SPINK4、癌胚抗原和CA199單獨診斷結直腸癌的AUC相比差異無統計學意義（Z=2.15,P=0.102）, SPINK4+癌胚抗原+CA199診斷結直腸癌的AUC高于SPINK4、癌胚抗原和CA199組（Z=4.20、4.50、6.30,P=0.014、0.010、0.006）, 見表3。

表3 SPINK4、癌胚抗原和CA199單獨及聯合診斷結直腸癌的臨床價值

2.5 SPINK4、癌胚抗原和CA199單獨及聯合診斷結直腸癌的陽性預測值、陰性預測值和準確度的比較SPINK4+癌胚抗原+CA199組診斷結直腸癌的準確度和陽性預測值高于SPINK4組、癌胚抗原組和CA199組, 陰性預測值高于癌胚抗原組（P＜0.008）, 見表4。

表4 SPINK4、癌胚抗原和CA199單獨及聯合診斷結直腸癌的陽性預測值、陰性預測值和準確度的比較/%（n/N）

3 討論

結直腸癌是全球癌癥相關死亡的主要原因, 在全球癌癥相關死亡中排名第四[9］。結直腸癌通常始于非癌性腺瘤, 經過致癌過程的激活和惡變, 最終發展成為腫瘤, 此過程取決于飲食、環境、遺傳變異和其他有害因素的影響[10］。據估計50%～70%的結直腸癌病人診斷時已經發生遠處轉移, 嚴重影響病人的總生存期[11］。因此, 識別特定的生物標志物對于更好地了解結直腸癌的發生和預后勢在必行。癌胚抗原是診斷結直腸癌中最常用的血液生物標志物, 然而敏感性和特異性較低[12］。血清癌胚抗原水平增加并不是結直腸癌的特定指標, 其他疾病如胰腺癌, 也可能伴有血清癌胚抗原水平的增加[13］。血清CA199水平升高, 往往預示著疾病由良性發展為惡性, 現常用于胰腺癌和結直腸癌的治療監測, 亦缺乏診斷結直腸癌的特異性[14］。

SPINK基因位于染色體9p13.3上, 為影響乳糜瀉功能的候選基因。在荷蘭的一項研究中顯示, SPINK4在乳糜瀉病人中表達增加, 且在未經治療的病人中檢測到差異基因的表達[15］。在之前的報告中發現活動性乳糜瀉的腸上皮細胞中SPINK4顯著上調, 有可能是通過干擾素γ進行調節的[16］。SPINK4與炎癥性腸病具有一定相關性, Brenna等[17］研究發現與正常大鼠相比, 炎癥性腸病大鼠模型結腸黏膜中的SPINK4的表達顯著增強。此外, SPINK4還被確定為潰瘍性結腸炎和巴雷特食管的風險位點[18-19］。以上研究均表明SPINK4與胃腸道疾病密切相關, 但其在結直腸癌中的作用目前研究還較為少見。

在本研究中, 首先檢測到結直腸癌病人外周血中SPINK4的水平高于健康對照組, 且結直腸癌術后病人外周血中SPINK4的水平顯著降低, 提示SPINK4在結直腸癌中具有一定的特異性。進一步分析與臨床病理資料的關系顯示, SPINK4高水平組病人的年齡較大、腫瘤長徑大、分化程度低、TNM分期高、脈管浸潤和淋巴結轉移的病人比例高, 提示外周血中SPINK4的表達水平增加可能促進結直腸癌的發生及進展。Chen等[8］研究顯示, 在結直腸癌組織中SPINK4的表達水平增加, 與晚期病人的臨床病理特征和較差的治療反應相關, 進一步證實SPINK4水平增加參與結直腸癌的進展。在SPINK4聯合癌胚抗原和CA199診斷結直腸癌時的曲線下面積明顯增加, 且準確度和陽性預測值高于三個指標的單獨檢測, 提示SPINK4、癌胚抗原和CA199聯合診斷結直腸癌具有較高的臨床價值。

本研究雖然表明血清SPINK4水平升高與結直腸癌有密切關系, 聯合癌胚抗原和CA199對結直腸癌具有較高的診斷價值, 但仍具有一定的局限性。首先, 本研究的樣本量較小, 未分析SPINK4與包括吸煙、大量飲酒和生活方式在內的對結直腸癌發病有影響的因素, 這可能對結果的可靠性有影響。本研究主要檢測結直腸癌外周血中SPINK4的水平, 未對結直腸癌組織中SPINK4的表達進行檢測, 因此SPINK4在結直腸癌診斷中的臨床價值仍須進一步研究。

綜上所述, SPINK4在結直腸癌外周血中的表達水平增加, 與結直腸癌的不良臨床病理特征相關, 聯合癌胚抗原和CA199可提高診斷結直腸癌的臨床價值。