血清和膽汁MMP-9、TIMP-1檢測在膽管癌診斷中的價值

解芳，劉鴻梅（中國醫科大學，沈陽0；沈陽市第四人民醫院）

血清和膽汁MMP-9、TIMP-1檢測在膽管癌診斷中的價值

解芳1，劉鴻梅2
（1中國醫科大學，沈陽110122；2沈陽市第四人民醫院）

目的 探討血清和膽汁基質金屬蛋白酶9（MMP-9）、金屬蛋白酶組織抑制劑1（TIMP-1）檢測在膽管癌中的診斷價值。方法 選取45例原發膽管癌患者（膽管癌組）和52例良性膽管疾病患者（良性疾病組），采用ELISA法測定血清和膽汁MMP-9和TIMP-1水平，采用ROC曲線評估血清和膽汁MMP-9、TIMP-1及其比值的診斷效能。結果 膽管癌組和良性疾病組血清MMP-9、TIMP-1水平及MMP-9/TIMP-1值無統計學差異（P均＞0.05）。膽管癌組膽汁MMP-9水平顯著高于良性疾病組（P＜0.01），TIMP-1水平顯著低于良性疾病組（P＜0.01），膽汁MMP-9/ TIMP-1值高于良性疾病組（P＜0.01）。膽汁MMP-9/TIMP-1值的靈敏度（93.3%）、特異度（75%）和準確度（81.4%）均高于單項指標。結論 MMP-9和TIMP-1參與膽管癌的發生和發展，膽汁MMP-9/TIMP-1值對于膽管癌診斷有良好的價值。

膽管腫瘤；基質金屬蛋白酶；金屬蛋白酶組織抑制因子

膽管癌（CCA）是一種來源于膽管上皮，且具有高侵襲性的消化道惡性腫瘤。流行病學研究顯示膽管癌的發病率和病死率呈逐年上升趨勢。由于膽管癌發病隱匿，臨床癥狀不明顯，早期診斷較困難［1］。根治性手術是目前最有效的治療方法，但多數患者確診時已屬晚期或已發生轉移，因此患者5年生存率僅為28%～40%［2］。目前膽管癌的診斷主要依靠影像學檢查，但無法對病變進行定性。腫瘤標志物種類繁多，對膽管癌術前診斷較為有效，但靈敏度和特異度各異。因此尋找理想的腫瘤相關蛋白，作為膽管癌的早期診斷標志物，是改善膽管癌患者預后的重要手段。2011年3月～2015年3月，我們對膽管癌患者血清和膽汁基質金屬蛋白酶9（MMP-9）、金屬蛋白酶組織抑制劑1（TIMP-1）進行檢測，探討血清和膽汁MMP-9和TIMP-1檢測對膽管癌的診斷價值。

1 資料與方法

1.1 臨床資料 選取沈陽市第四人民醫院原發膽管癌患者45例（膽管癌組），其中男29例、女16例，年齡31～65（43.8±9.3）歲。膽管癌均經組織病理學和臨床癥狀證實診斷。收集同期入院就診的良性膽管疾病患者52例（良性疾病組）作為對照，其中膽囊結石32例，膽囊息肉20例。良性膽管疾病患者中男38例、女14例，年齡28～61（44.9±8.6）歲。兩組性別和年齡比較具有可比性。

1.2 血清和膽汁中MMP-9和TIMP-1測定 兩組均清晨空腹采集靜脈血3 mL，分離血清，-80℃儲存備用。兩組行經內鏡逆行性胰膽管造影術（ERCP）中均用無菌注射器取膽汁5 mL，3 000 r/min離心10 min，取上清液，置于-80℃儲存備用。血清及膽汁中MMP-9、TIMP-1測定采用ELISA法，試劑盒購自美國R&D Systems公司，操作過程參照試劑盒說明進行。

1.3 統計學方法 采用SPSS17.0統計軟件。計量資料以±s表示，兩樣本均數比較采用t檢驗，繪制受試者工作特征（ROC）曲線比較各指標的診斷效能。P＜0.05為差異有統計學意義。

2 結果

2.1 兩組血清和膽汁MMP-9、TIMP-1水平及其比值比較 膽管癌組和良性疾病組血清MMP-9、TIMP-1水平及MMP-9/TIMP-1值比較無統計學差異（P均＞0.05）。膽管癌組膽汁MMP-9水平顯著高于良性疾病組（P＜0.01），TIMP-1水平顯著低于良性疾病組（P＜0.01），膽汁MMP-9/TIMP-1值高于良性疾病組（P＜0.01），見表1。

表1 兩組血清和膽汁MMP-9、TIMP-1水平及其比值比較±s）

表1 兩組血清和膽汁MMP-9、TIMP-1水平及其比值比較±s）

組別n血清MMP-9 （ng/mL）膽汁MMP-9/ TIMP-1良性疾病組52323.1±114.7269.8±90.8294.5±130.7300.9膽汁MMP-9 （ng/mL）血清TIMP-1 （ng/mL）膽汁TIMP-1 （ng/mL）血清MMP-9/ TIMP-1 ±78.21.30±0.870.91±0.27膽管癌組45350.2±107.1345.0±103.2276.0±76.4213.3±76.11.50±0.811.70±0.60 P ＞0.05＜0.01＞0.05＜0.01＞0.05＜0.01

2.2 血清和膽汁MMP-9、TIMP-1及其比值的診斷效能分析 血清和膽汁各指標的診斷效能如圖1所示，血清MMP-9和膽汁MMP-9的ROC曲線下面積（AUC）分別為0.604（95%CI：0.490～0.718）和0.685（95%CI：0.5816～0.790）；血清TIMP-1和膽汁TIMP-1的AUC分別為0.570（95%CI：0.455～0.684）和0.786（95%CI：0.693～0.879）；血清MMP-9/TIMP-1值和膽汁MMP-9/TIMP-1值的AUC分別為0.602（95%CI：0.489～0.715）和0.936 （95%CI：0.892～0.980）。各指標對膽管癌診斷的靈敏度和特異度評價見表2。膽汁MMP-9/TIMP-1值靈敏度（93.3%）、特異度（75%）、陽性預測值（76.4%）、陰性預測值（92.8%）和準確度（81.4%）均高于其他指標。

3 討論

由于腫瘤發生發展的異質性和多樣性，單一標志物具有局限性，因此尋找靈敏度和特異度理想的腫瘤標志物是目前腫瘤診斷的重要方面。國外研究結果表明，腫瘤標志物的聯合檢測對于膽管癌的早期診斷及隱匿性病灶的檢出有重要作用［3］。

圖1 各診斷指標的ROC曲線分析

表2 血清和膽汁MMP-9、TIMP-1及其比值診斷膽管癌的效能評估（%）

基質金屬蛋白酶家族是降解細胞外基質的重要酶類，包括基質金屬蛋白酶（MMPs）和金屬蛋白酶組織抑制劑（TIMPs）。目前研究表明，MMP-2和MMP-9是惟一能降解細胞外基質和基底膜中Ⅳ型膠原的酶類，MMP-2和MMP-9破壞基底膜，促進腫瘤細胞沿基底膜缺損和基質空隙向周圍浸潤和轉移［4］。最近研究結果發現血清MMP-9在乳腺癌、食管癌和肺癌中明顯升高［5］。Itatsu等［6］采用免疫組織化學技術發現膽管癌組織標本中MMP-9表達增強。我們的研究發現，膽管癌患者血清MMP-9水平和良性膽管疾病患者未呈現統計學差異，但膽汁MMP-9水平呈顯著升高。TIMPs作為MMPs的抑制劑，結合于MMPs的催化活性中心，可下調MMPs活性，抑制MMPs對基底膜的降解［7］。目前已發現四種TIMPs，分別命名為TIMP1～4。TIMP-1是MMP-9的天然抑制劑，TIMP-1以共價鍵的形式和MMP-9形成復合體，影響MMP-9對基底物的結合從而抑制MMP-9的催化活性［8］。研究發現，TIMP-1在成纖維細胞系和上皮細胞系中刺激細胞生長，并且與腫瘤細胞增殖和血管生成相關［9］。在結直腸癌和乳腺癌組織中TIMP-1呈高表達，且血漿TIMP-1水平是結直腸癌、肺癌和乳腺癌患者重要的預后因素［10］。我們的研究發現膽管癌患者血清TIMP-1水平和良性膽管疾病患者未呈現統計學差異，但膽汁TIMP-1水平呈顯著降低。上述結果均提示MMP-9和TIMP-1可能與膽管癌的發生和發展相關。本研究中膽管癌組膽汁MMP-9/TIMP-1值顯著高于良性疾病組，其可能機制：腫瘤的發生發展過程和慢性炎癥密切相關，有研究發現血清MMP-9和TIMP-1在術后炎癥發生過程中顯著升高，TIMP-1隨炎癥消退而下降，而MMP-9仍保持升高狀態［11］。在膽管癌發展過程中，MMP-9水平顯著增高，機體通過反饋調節TIMP-1水平增高，但隨著膽管癌進展，TIMP-1增高幅度下降，導致MMP-9/TIMP-1值失衡，TIMP-1不能抑制MMP-9的活性，從而導致膽管癌的發生發展。

我們采用ROC曲線評估血清和膽汁MMP-9和TIMP-1在膽管癌中的診斷價值。在單一指標的分析中，膽汁TIMP-1的準確度高于血清MMP-9、膽汁MMP-9和血清TIMP-1，達到76.3%。若采用MMP-9/TIMP-1值作為診斷標志物，膽汁MMP-9/TIMP-1值診斷準確度達到81.4%，靈敏度為93.3%，特異度為75.0%，因此膽汁MMP-9/TIMP-1值比其他指標預測膽管癌有更大潛能。

綜上所述，MMP-9和TIMP-1在膽管癌的發展過程中發揮重要作用，膽汁MMP-9和TIMP-1在鑒別診斷膽管癌和良性疾病中有高靈敏度、低特異度和中等準確度。膽汁MMP-9/TIMP-1值與其他指標相比有良好的診斷效能，對于膽管癌的篩查有重要意義。在以后的研究中，我們將擴大樣本含量，進一步揭示MMP-9和TIMP-1在膽管癌中的診斷價值。

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