血清學標志物甲胎蛋白、PIVKA-Ⅱ和磷脂酰肌醇蛋白聚糖3聯合診斷肝癌的meta分析

宋紅亮，王建國，張 會，吳勇鋒，汪 愷，王曉波，徐 驍

1. 浙江中醫藥大學第四臨床醫學院，浙江 杭州 310053

2. 浙江省腫瘤融合研究與智能醫學重點實驗室，浙江 杭州 310003

肝細胞癌（以下簡稱肝癌）是中國60 歲以下成年男性病死率最高的腫瘤，且發現時患者往往已是晚期，失去了最佳的手術治療時機，因此肝癌的早篩早診至關重要。目前，臨床上用于篩查及診斷肝癌的血清學標志物有AFP、PIVKA-Ⅱ和GPC-3 等［1］。血清AFP 水平是臨床上應用最廣泛的肝癌血清學標志物［1-2］，但其在妊娠期、慢性活動性肝炎時也可顯著升高［3］，且有近50%的肝癌患者AFP 水平始終低于常用截斷值（20 ng/mL）［4］，加之其敏感性較低，所以在篩查肝癌時需要與超聲等影像學檢查結合使用。PIVKA-Ⅱ在診斷肝癌時有較高的準確性，但其表達水平與腫瘤大小相關［5］，因此用于診斷早期肝癌存在局限性。研究發現，GPC-3 在肝癌患者血清中表達上調［6］，目前已成為診斷肝癌的主要血清標志物之一。但目前有關GPC-3 單獨用于肝癌診斷的研究結果差異較大，無統一的標準，仍需要進一步研究。目前認為，PIVKA-Ⅱ在單獨用于診斷肝癌時的診斷價值高于AFP 和GPC-3，且三者間任意兩者聯用診斷肝癌的準確度均優于單獨使用［7-9］。但三種標志物聯用是否能進一步提高肝癌診斷的準確度目前尚無定論。本研究擬通過匯總三種標志物單獨和聯合應用的文獻，比較這三種標志物單獨或聯合應用于肝癌診斷的準確度，以期為肝癌診斷提供參考。

1 材料與方法

1.1 文獻檢索

檢索PubMed、Web of Science 和Embase 系統中2002年1月1日至2023年8月1日發表的關于AFP、PIVKA-Ⅱ和GPC-3 單獨或聯合診斷肝癌的文獻，檢索詞包括“AFP”“alpha-fetoprotein”“alpha fetoprotein”“PIVKA-Ⅱ”“des-gamma-carboxy-prothrombin”“protein induced by vitamin K absence”“GPC-3”“glypican-3”“glypican 3”“serums”“blood serum”“hepatomas”“hepatocellular carcinoma”“liver cancer”“carcinoma，hepatocellular”“diagnosis”“diagnoses”“diagnoses and examinations”“sensitivity”“specificity”“ROC”“AUC”。檢索詞根據數據庫進行調整，采用MeSH（PubMed）、Emtree（EMBASE）等主題詞與自由詞相結合的方式。同時，查閱相關文章的參考文獻，以發現可能漏掉的研究。

1.2 納入及排除標準

納入標準：①臨床診斷性實驗研究；②肝癌的診斷經組織病理學檢查確診或基于公認指南的影像學（超聲、CT 或MRI）特征作出判斷；③經組織病理學檢查確診或基于公認指南的影像學特征證實的肝癌患者為病例組，非肝癌患者為對照組；④能從文獻中完整提取真陽性例數、假陽性例數、假陰性例數和真陰性例數等數據。排除標準：①同時合并其他惡性腫瘤，無法獲取單獨的肝癌數據；②繼發性肝癌患者或采集血樣前經歷過肝癌的相關治療；③無法完整提取數據；④動物實驗；⑤重復、評論、薈萃分析、會議摘要、病例報告、信件或其他不完整的報告；⑥非診斷性研究；⑦樣本來源重復。

由兩位研究人員獨立按照納入和排除標準對查找到的文獻進行篩選。若遇分歧，則由第三位研究者決定文獻是否納入研究。

1.3 文獻質量評價

利用Review Manager 5.4 軟件使用QUADAS檢查表評估研究的質量。其中包含專門開發的四大類共14個項目，用于評估診斷測試主要研究的質量。每個項目的評分為“是”、“否”或“不清楚”。

1.4 資料提取

從文獻中提取第一作者姓名、研究對象的國家/地區、文獻發表年份、研究對象數、AFP、PIVKA-Ⅱ及GPC-3 的檢測方法、敏感度、特異度、生物標志物閾值等數據。

1.5 數據分析

利用Meta Disc 軟件和Stata 15.1 軟件進行數據分析，包括閾值效應分析、異質性檢驗、發表偏倚、匯總敏感度、匯總特異度以及匯總受試者工作特征曲線下面積等。采用敏感度對數與（1－特異度）對數之間的Spearman 相關系數來判斷有無閾值效應。采用Cochran-Q檢驗和I2進行非閾值效應異質性檢驗。當I2值>50%時為異質性顯著，采用隨機效應模型；否則，選擇固定效應模型。使用Deeks漏斗圖評估發表偏倚。

2 結 果

2.1 文獻檢索結果

共檢索到文獻3987篇，通過篩選及閱讀其他文獻最終納入32篇文獻［10-41］。篩選流程見圖1。

圖1 文獻篩選流程圖Figure 1 Literature screening process

2.2 納入文獻的基本特征

納入文獻的研究人群分布較為廣泛，其中以中國人群最多。32 篇研究文獻均涉及AFP 診斷效能研究，25篇文獻對PIVKA-Ⅱ的診斷效能進行研究，14 篇文獻對GPC-3 的診斷效能進行研究。在標志物的檢測方法上，納入的文獻以常用的ELISA 為主，可以降低因檢測方式引起的偏倚。納入文獻中病例組共3453 例，對照組共4512 例。納入文獻的基本特征見附表1。

表1 閾值效應異質性檢驗結果Table 1 The Spearman correlation of markers studied

2.3 納入研究的質量評價結果

根據QUADAS 檢查表，本次研究納入的文獻均為質量高、偏倚風險低及臨床適用性高的文獻（圖2和附圖1）。

圖2 QUADAS檢查表評價結果Figure 2 Quality evaluation of the included studies according to QUADAS

2.4 納入研究異質性檢驗結果

2.4.1 閾值效應異質性 閾值效應分析結果顯示，除AFP+PIVKA-Ⅱ聯合檢測存在閾值效應（P<0.05）外，其他檢測方式均不存在閾值效應（均P>0.05），見表1，提示納入研究的異質性基本不受閾值效應影響。

2.4.2 非閾值效應異質性 對三種標志物單獨或聯合使用診斷肝癌的DOR 進行Cochran-Q 檢驗，結果顯示P值均小于0.01，表明均存在非閾值效應異質性。除PIVKA-Ⅱ+GPC-3 的陰性似然比的I2值為30.3%外，所有檢測方式的敏感度、特異度、陽性似然比、陰性似然比和DOR 的I2值均大于50%，表明研究存在較大異質性，遂采用隨機效應模型進行以上五個效應量的合并。

2.5 納入研究發表偏倚檢驗結果

Deeks 漏斗圖顯示，AFP、PIVKA-Ⅱ、GPC-3、AFP+PIVKA-Ⅱ、AFP+GPC-3、PIVKA-Ⅱ+GPC-3 和AFP+PIVKA-Ⅱ+GPC-3 的P值均大于0.05，見圖3。表明研究均不存在發表偏倚。

圖3 檢測文獻發表偏倚Deeks漏斗圖Figure 3 Estimation of the publication bias by Deek’s funnel plots

2.6 meta分析結果

由于三種標志物單獨或聯合檢測均存在較強異質性，遂采用隨機效應模型對來自不同報告的數據進行薈萃分析。

2.6.1 AUC 值 單個標志物用于診斷肝癌時，PIVKA-Ⅱ的AUC 值最高，為0.88（95%CI：0.85~0.91），其次是GPC-3 和AFP。多個標志物聯合用于診斷肝癌的AUC 均高于單個標志物，其中PIVKA-Ⅱ聯合GPC-3 診斷的AUC 值最高，為0.90（95%CI：0.87~0.92）。見表2和附圖2。

表2 三種標志物單獨或聯合診斷肝癌的合并效應量Table 2 Diagnostic values of AFP、PIVKA-Ⅱ、GPC-3 and their combinations for hepatocellular carcinoma

2.6.2 敏感度和特異度 由于不同AFP 研究使用的閾值不同，敏感度和特異度的范圍很廣，敏感度為28.80%~84.10%，特異度為29.00%~100.00%，匯總后的敏感度和特異度為0.64（95%CI：0.60~0.68）和0.87（95%CI：0.82~0.91）。單個標志物用于診斷肝癌時，PIVKA-Ⅱ和GPC-3 的敏感度相對較高，但GPC-3 的特異度不如PIVKA-Ⅱ和AFP；多個標志物聯合用于診斷肝癌的敏感度較單個標志物診斷時有所提高，但特異度無明顯提高。見表2和附圖3。

2.6.3 DOR、陽性似然比和陰性似然比 單個標志物用于診斷肝癌時，PIVKA-Ⅱ的DOR 最高，為22（95%CI：13~36），其后是GPC-3 和AFP；AFP 的陽性似然比最高，PIVKA-Ⅱ和GPC-3 陰性似然比基本一致，且均低于AFP。兩個標志物聯合用于診斷肝癌的DOR均高于單個標志物，其中AFP聯合GPC-3 診斷的DOR 最高，為25（95%CI：9~67）；AFP 聯合GPC-3 的陽性似然比最高，PIVKA-Ⅱ聯合GPC-3 的陰性似然比最低。三個標志物聯合用于診斷肝癌時的DOR 為10（95%CI：7~45）。見表2。

綜上所述，單個標志物診斷肝癌時PIVKA-Ⅱ的診斷價值最高；兩個標志物的聯合應用診斷價值優于單個標志物，其中PIVKA-Ⅱ聯合GPC-3 的診斷價值最高。

3 討 論

作為發生率和病死率均較高的惡性腫瘤［42］，肝癌的早篩、早診極為重要。長期以來，血清學標志物AFP因其具有樣本易獲得、創傷小、可重復等特點已廣泛應用于肝癌的篩查和預警［43-45］。1956年，AFP 在人胎兒血清中首次發現［46］。從妊娠第四周開始，由于胎兒肝臟等器官的分泌，AFP水平持續升高［47］，待胎兒出生后則持續下降并維持在極低水平，但在肝癌發生時其水平又會異常上升。有研究認為，肝癌患者血清AFP 水平升高與位于人類4號染色體長臂上的相關基因有關，該基因上的獨立增強子抑制的阻斷和沉默子的缺失導致啟動子的活性恢復，最終使得AFP過表達［1，48］。也有研究證明，AFP 可以通過啟動環AMP-蛋白激酶A途徑、鈣離子內流和caspase-3 介導的凋亡信號促進腫瘤增殖［49-51］。但是，臨床上有約30%的AFP陰性肝癌患者，且其特異度較低，所以目前AFP用于診斷肝癌飽受爭議［52］。目前研究顯示，PIVKA-Ⅱ診斷肝癌的效能高于AFP，有著較高的敏感度和特異度［5］。PIVKA-Ⅱ可通過增強細胞增殖、腫瘤血管生成等方式促進腫瘤的增殖和轉移［53］。目前，PIVKA-Ⅱ在肝癌中過表達的機制尚無定論，肝癌中PIVKA-Ⅱ過表達可能與缺氧微環境、維生素K 代謝受損及凝血酶原前體過表達相關。但是，PIVKA-Ⅱ水平不僅在肝癌患者血清中升高，在維生素K 缺乏癥及服用維生素K 拮抗劑患者的血液中也會異常升高，這也使得PIVKA-Ⅱ在診斷肝癌時存在一定局限［54］。GPC-3 是GPC家族一員，在正常肝臟組織中幾乎不表達，但其在肝癌組織中的陽性率高達90%。其通過Wnt/β-catenin 信號通路參與肝癌的發生、增殖和轉移，是肝癌的重要血清標志物之一［55］。

為了更好地在臨床實踐中對肝癌血清標志物進行選擇，本研究采取薈萃分析來研究AFP、PIVKA-Ⅱ和GPC-3 及其聯合在診斷肝癌時的效能。與之前的薈萃分析比較，本研究納入了更多的近期相關研究，且增加了三個標志物聯合（AFP+PIVKA-Ⅱ+GPC-3）的比較。本文資料顯示，應用單個標志物診斷肝癌時，PIVKA-Ⅱ的AUC 值為0.88，高于AFP的0.78和GPC-3的0.84；在匯總特異度相近的情況下，PIVKA-Ⅱ的匯總敏感度為0.75，明顯優于AFP。

從檢驗診斷學角度來看，PIVKA-Ⅱ的敏感度和診斷準確度最高。然而，單一標志物對于腫瘤的檢測往往存在敏感度或特異度的不足，因此需要在單一標志物檢測基礎上進一步提高肝癌的診斷準確度。分析以往的研究發現，AFP 聯合PIVKA-Ⅱ診斷肝癌的AUC 值多介于0.85~0.90［7，56-57］，而AFP 聯合GPC-3 的AUC 值多介于0.75~0.90［58-60］，本研究分析結果與其接近，但三種標志物聯合應用并未進一步提高診斷準確度。綜合之前的一些薈萃分析結果，本研究認為在臨床上使用兩個標志物的聯合可以在一定程度上增加診斷效能。雖然本文資料顯示PIVKA-Ⅱ聯合GPC-3 的AUC 值最高，但相比AFP 聯合PIVKA-Ⅱ提高較少，同時AFP 早已廣泛應用于臨床，而GPC-3 的臨床應用很少，再加上其高昂的檢測價格，難以在臨床推廣應用。綜合上述考慮，本研究建議臨床診斷肝癌時可以聯合應用AFP 和PIVKA-Ⅱ這兩個指標，PIVKA-Ⅱ可以降低對AFP陰性肝癌患者漏診的可能，AFP 可以減少對維生素K缺乏及服用維生素K拮抗劑患者的誤診。

但是，本研究仍有一定的局限性。首先，納入的GPC-3 相關研究較少，可能會使GPC-3 相關結果存在誤差。其次，納入的都是回顧性研究，且有個別研究是在肝癌高危人群中進行的，使得研究資料存在異質性。因此，本研究結果還需要通過臨床試驗進一步驗證。

本文附表和附圖見電子版。

志謝研究得到浙江省重點研發計劃（2019C03050）支持

AcknowledgementsThis work was supported by the Key R&D Plan of Zhejiang Province (2019C03050)

利益沖突所有作者均聲明不存在利益沖突

Conflict of InterestsThe authors declare that there is no conflict of interests

?The author(s) 2024. This is an open access article under the CC BY-NC-ND 4.0 License (https://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/)