AFP、 PIVKA-Ⅱ聯合AFP-L3診斷肝硬化患者合并肝癌的價值研究

秦 燕,肖 毅,王 曦,彭 燕，謝 靜,曲遠青,趙 鑫

1.成都軍區總醫院 檢驗科(成都 610083) 2.成都軍區總醫院 超聲科(成都 610083)3.成都市第七人民醫院 檢驗科(成都 610071)

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·論 著·

AFP、 PIVKA-Ⅱ聯合AFP-L3診斷肝硬化患者合并肝癌的價值研究

秦 燕1,肖 毅1,王 曦2,彭 燕1，謝 靜1,曲遠青1,趙 鑫3

1.成都軍區總醫院 檢驗科(成都 610083) 2.成都軍區總醫院 超聲科(成都 610083)3.成都市第七人民醫院 檢驗科(成都 610071)

目的 探索甲胎蛋白(AFP)和異常凝血酶原Ⅱ (PIVKA-Ⅱ)聯合甲胎蛋白異質體(AFP-L3)在肝硬化患者中診斷肝癌的價值。方法 回顧性分析261例肝硬化合并肝癌患者實驗室檢查結果作為試驗組,同時納入202例肝硬化未合并肝癌患者實驗室檢查結果作為對照組,采用ROC曲線分析3者單獨運用及聯合運用在診斷肝癌及早期肝癌中的價值。結果 463例患者中,男301例(65%),乙肝患者321例(69%)。ROC曲線分析顯示：AFP、PIVKA-Ⅱ和AFP-L3單獨運用診斷肝癌的曲線下面積分別為0.771 (95% CI, 0.731～0.811)、0.809 (95% CI, 0.764～0.854) 和0.758 (95% CI, 0.728～0.789)。3者聯合運用診斷肝癌曲線下面積提高為0.882 (95% CI, 0.851～0.914),診斷敏感性和特異性分別為88.6% 和75.1%。AFP、PIVKA-Ⅱ和AFP-L3單獨運用診斷早期肝癌的曲線下面積分別為0.744 (95% CI, 0.698～0.791)、0.718 (95% CI, 0.664～0.773) 和 0.678 (95% CI, 0.604～0.752)。3者聯合運用診斷早期肝癌曲線下面積提高為0.773 (95% CI, 0.704～0.842),診斷敏感性和特異性分別為87.6% 和73.2%。結論 AFP、PIVKA-Ⅱ和AFP-L3聯合運用相對于單獨運用各指標可明顯提高肝硬化患者中肝癌及早期肝癌的診斷率。

甲胎蛋白；甲胎蛋白異質體；異常凝血酶原Ⅱ；肝細胞肝癌

肝細胞肝癌(hepatocellular carcinoma, HCC) 是全球第3大常見癌癥[1]，而中國肝癌的發病率高于世界平均值,2011年中國肝癌發病人數約35.6萬,發病率為26.39/10萬[2]。由于多數患者診斷出肝癌時已處于中晚期,患者預后較差,因此如何提高肝癌的早期診斷率顯得尤為重要。乙肝導致肝硬化,在肝硬化基礎上容易并發肝癌,所以對肝硬化患者進行隨訪復查非常必要,但隨訪復查的方法仍然存在爭議[3]。超聲是目前最常用的隨訪手段,但美國肝病研究協會的分析報告顯示,該種方法在肝硬化患者中檢出肝癌的靈敏度僅為63%,其主要原因是由于肝癌可被粗糙回聲的肝硬化背景所掩蓋。腫瘤標志物通過血液進行檢測,能反復抽取且創傷小,易被患者接受。甲胎蛋白(AFP)或異常凝血酶原Ⅱ(PIVKA-Ⅱ)已用于臨床中肝癌的檢出,并取得較理想的結果[4],近年來,甲胎蛋白異質體(AFP-L3)作為一種新的肝癌腫瘤標志物被認為是早期診斷肝癌有效的標志物[5],但3者聯合運用在肝硬化患者中診斷肝癌的價值卻鮮有報道。為此,本研究擬探索AFP、PIVKA-Ⅱ及AFP-L3單獨運用與聯合運用在肝硬化患者中診斷肝癌及早期肝癌的價值,以期為后期相關研究奠定基礎。

1 資料與方法

1.1 臨床資料

回顧性研究分析成都軍區總醫院2012年9月至2015年9月肝硬化患者的臨床資料。試驗組入組標準：1)年齡>20歲；2)確診肝硬化患者；3)完整的AFP、PIVKA-Ⅱ和AFP-L3檢查結果；4)隨訪期間發現肝癌或小肝癌。排除標準：1)入組前診斷為肝癌；2)肝移植病史；3)與肝癌同時合并其他癌癥。最終261例患者(M: 55.3；IQR: 49.5～65.7)納入試驗組,選擇同期臨床資料與試驗組相匹配的肝硬化未合并肝癌患者作為對照組,最終202例患者(M: 53.9； IQR: 47.4～67.8)納入對照組。

1.2 肝硬化及肝癌定義

肝硬化定義： 1)血小板<100/L，且超聲檢查結果提示肝硬化,包括伴有脾臟增大>12 cm,肝臟邊緣變鈍或呈結節樣；2)食管或胃底靜脈曲張；3)肝硬化并發癥,如腹水、靜脈曲張出血和肝性腦病[6]。肝癌定義采用美國肝病研究協會和歐洲肝病研究協會對肝癌的非侵入性診斷標準——CT或MRI出現動脈期明顯強化病灶且靜脈期或延遲期強化減退的病灶,無論病灶大小；并結合巴塞羅那臨床肝癌(BCLC)分期系統。該研究采用的早期肝癌病例為滿足上述強化特點且直徑<3 cm的單個腫瘤[7]。

1.3 血清標志物測量

AFP和AFP-L3采用μTAS 測定 (光純藥工業株式會社,日本大阪),PIVKA-Ⅱ采用酶聯免疫測定法(富士瑞必歐,日本東京)。AFP以20 ng/mL作為臨界值,≥20 ng/mL診斷為AFP陽性,PIVKA-Ⅱ以40 mAU/mL作為臨界值,≥40 mAU/mL診斷為PIVKA-Ⅱ陽性。此外,AFP-L3以5%作為臨界值,≥5%診斷為AFP-L3陽性。聯合診斷中各項指標若有1項為陽性,則判為聯合診斷陽性。

1.4 統計學方法

統計分析采用STATA version 9.0 (StataCorp LP, College Station, TX)。定量變量采用中位數(四分位數間距)描述,采用Mann-Whitney U檢驗進行組間比較,定性資料采用例數(%)描述,組間比較采用2檢驗或Fisher精確法。采用ROC曲線分析各指標單獨運用的診斷價值。通過邏輯回歸建立統計學模型分析腫瘤指標聯合運用的診斷價值。檢驗水準α設定為0.05。

2 結果

2.1 臨床資料基線特征

試驗組與對照組基線特征比較見表1。AST、 AFP、 PIVKA-Ⅱ及AFP-L3水平試驗組高于對照組,差異有統計學意義(P<0.05)； 白蛋白水平試驗組低于對照組,差異有統計學意義(P<0.05)；兩組其余指標比較差異無統計學意義(P>0.05)。

2.2 標志物診斷肝癌價值

標志物診斷肝癌,AFP ROC曲線下面積為0.771(95% CI, 0.731～0.811)；PIVKA Ⅱ ROC曲線下面積為0.809(95% CI, 0.764～0.854)；AFP-L3 ROC曲線下面積為0.758(95% CI, 0.728～0.789)；而3者聯合診斷曲線下面積為0.882(95% CI, 0.851～0.914),診斷敏感性和特異性分別為88.6% 和75.1%(表2)。3者聯合診斷曲線下面積與3者單獨應用比較,差異均有統計學意義(P=0.017,0.031,0.024),ROC曲線見圖1。

表1 試驗組與對照組基線特征比較

注：HBV：乙型肝炎病毒；AST：天冬氨酸轉氨酶；ALT：谷丙轉氨酶；PT-INR：凝血酶原時間國際標準化比值；AFP：甲胎蛋白；PIVKA-Ⅱ：異常凝血酶原Ⅱ；AFP-L3：甲胎蛋白異質體

表2 腫瘤標志物診斷肝癌的曲線下面積、敏感性和特異性

圖1 AFP、PIVKA Ⅱ和AFP-L3單獨及3者聯合診斷肝癌的ROC曲線圖

2.3 標志物診斷早期肝癌價值

標志物診斷早期肝癌,AFP ROC曲線下面積為0.744(95% CI, 0.698～0.791)；PIVKA Ⅱ ROC曲線下面積為0.718(95% CI, 0.664～0.773)；AFP-L3 ROC曲線下面積為0.678(95% CI, 0.604～0.752)。3者聯合診斷早期肝癌的曲線下面積為0.773 (95% CI, 0.704～0.842),診斷敏感性和特異性分別為87.6% 和73.2%(表3)。雖然3者聯合診斷早期肝癌曲線下面積最大,但3者聯合與AFP或PIVKA Ⅱ單獨使用診斷曲線下面積差異無統計學意義(P=0.084,0.235),與AFP-L3單獨使用曲線下面積比較差異有統計學意義(P=0.016),ROC曲線見圖2。

表3 腫瘤標志物診斷早期肝癌的曲線下面積、敏感性和特異性

圖2 AFP、PIVKA Ⅱ和AFP-L3單獨及3者聯合診斷早期肝癌的ROC曲線圖

2.4 AFP<20 ng/mL時標志物診斷肝癌價值

當AFP < 20 ng/mL,試驗組患有肝癌者121例, 對照組無肝癌患者62例。PIVKA Ⅱ ROC曲線下面積為0.744(95%CI,0.692～0.796)；AFP-L3 ROC曲線下面積為0.725(95%CI,0.667～0.784)。兩者聯合診斷肝癌的曲線下面積為0.794(95%CI,0.746～0.841),診斷敏感性和特異性分別為83.6%,74.5%(表4)。PIVKA Ⅱ 與AFP-L3聯合使用診斷曲線下面積與兩者單獨運用進行比較,差異均無統計學意義(P=0.063,0.058),ROC曲線見圖3。

表4 AFP<20 ng/mL時腫瘤標志物診斷肝癌的曲線下面積、敏感性和特異性

指標 曲線下面積估計值95%CI最佳截斷點ValueSenSpePIVKAⅡ0．7440．692～0．79640mAU/mL0．770．71AFP?L30．7250．667～0．7845%0．790．78聯合診斷0．7940．746～0．8410．380．830．74

圖3 AFP < 20 ng/mL時，PIVKA-Ⅱ與AFP-L3單獨及兩者聯合診斷肝癌的ROC曲線圖

3 討論

本研究評估了不同腫瘤標志物在肝硬化患者中診斷肝癌的有效性,對腫瘤標志物AFP、PIVKA-Ⅱ和AFP-L3被單獨或聯合運用診斷肝癌的有效性進行了評估。首先,3種標志物在腫瘤患者體內均高于非腫瘤患者。既往研究均采用慢性肝病患者作為研究對象,而該研究只有診斷為肝硬化的患者才納入研究,因為只有肝硬化才是肝癌發生的最常見原因。且既往研究采用超聲作為肝癌的診斷手段之一,而慢性肝病導致的背景回聲粗糙會降低肝癌的檢出率[8]。而本研究采用CT或MRI作為肝癌的檢查手段,由于密度或軟組織分辨率明顯提高,因此該研究較既往研究確立的標準更客觀可靠。

本研究發現,PIVKA-Ⅱ相對于AFP和AFP-L3來說,在肝硬化背景下檢查肝癌具有更高的曲線下面積,該結果與Durazo等[4]研究結果基本一致。分析其可能的原因為,活動性肝炎或肝硬化很少造成無肝癌患者的PIVKA-Ⅱ水平假性增高,因此,PIVKA-Ⅱ被認為比AFP或AFP-L3早期診斷肝癌更有效。然而,有較多研究同樣發現,PIVKA-Ⅱ在檢測早期肝癌時價值是有限的。本研究發現,單獨運用PIVKA-Ⅱ對于診斷早期肝癌曲線下面積為0.718,同樣不甚理想。分析其可能的原因為,雖然PIVKA-Ⅱ可能是肝硬化患者中檢出肝癌最佳的指標,但可能因為研究人群中大部分為中晚期肝癌,所以相對于早期肝癌的診斷,PIVKA-Ⅱ單獨使用并不理想。PIVKA-Ⅱ聯合AFP、AFP-L3是否能較3者單獨運用提高診斷準確性,目前仍存在爭議。Volk等[9]研究證實,3者聯合運用能提高診斷準確性,而Durazo等[4]研究結果卻與之相反。本研究結果與Volk等[9]研究結果較一致。本研究認為存在這種差異可能的原因為納入研究人群的病因不同,中國乙型肝炎病毒感染人數眾多,肝硬化致病多為乙肝病毒感染,而在歐美發達國家,肝硬化主要為酒精性,所以是否不同的病因造成研究結果不一致,需要今后開展大樣本、多種族研究來得出結論。

本研究發現，在診斷早期肝癌中，AFP、PIVKA-Ⅱ和AFP-L3聯合運用顯示出最高的ROC曲線下面積。3者單獨運用中,AFP具有最好的曲線下面積。Nakamura等[7]研究發現,對于小于3 cm的肝臟腫瘤,AFP具有最高的診斷價值,而對于中晚期肝癌,PIVKA-Ⅱ的診斷價值高于AFP,本研究結果基本與Nakamura等[7]一致。但本研究發現，3者聯合可提高診斷價值,盡管其與AFP或PIVKA Ⅱ單獨運用曲線下面積比較差異無統計學意義,我們仍建議在今后的臨床工作中3者聯合運用,因為3者聯合運用診斷早期肝癌的敏感性達87.6%,而對于早期肝癌的診斷,高靈敏度被認為比高特異度更重要。部分肝癌患者AFP并不增高,所以如何在這部分患者中篩查出肝癌,是目前醫務工作者亟待解決的問題[10]。本研究進一步對AFP水平<20 ng/mL患者進行了探索,雖然PIVKA-Ⅱ和AFP-L3聯合運用與兩者單獨運用診斷效能差異無統計學意義,但兩者聯合運用提高了在該類人群中檢測出肝癌的診斷效能,提示我們需要進一步研究在低AFP水平下提高肝癌診斷效能的生物標志物。

總之,本研究發現AFP、 PIVKA-Ⅱ聯合AFP-L3運用能明顯提高在肝硬化患者中檢測出肝癌和小肝癌的能力。本研究不足之處有3個方面：第一,本研究為回顧性研究,不可避免存在偏倚；第二,本研究只探索了3者聯合或3者單獨運用的診斷價值,而未探索其診斷的成本效益,下一步我們將進一步對其進行研究,擬篩選出在保持高診斷效能的情況下最佳的成本效益比；第三,本研究為單中心研究,有待擴大樣本量、多中心研究來驗證結論。

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The Value Research on the Combination of AFP, PIVKA-Ⅱ, and AFP-L3 as Tumor Markers to Detect Hepatocellular Carcinoma in Cirrhotic Patients

Qin Yan1, Xiao Yi1, Wang Xi2, Peng Yan1, Xie Jing1, Qu Yuanqing1, Zhao Xin3.

1. Department of Microbiology and Immunology, General hospital of Chengdu Military Region, Chengdu 610083, China; 2. Department of Ultrasound, General hospital of Chengdu Military Region, Chengdu 610083, China; 3. Department of Clinical Laboratory, The Sevevth People′s Hospital of Chengdu City, Chengdu 610071, China

Objective To investigate the diagnostic value of the combination of alpha-fetoprotein (AFP), protein induced by vitamin K absence or antagonist-Ⅱ (PIVKA-Ⅱ) and lens culinaris agglutinin-reactive fraction of AFP (AFP-L3) as tumor markers to detect hepatocellular carcinoma (HCC) in cirrhotic patients. Methods The retrospective method was used to analyze the laboratory data of 261 cirrhotic patients with HCC in the experiment group and those of 202 cirrhotic patients without HCC occurrence in the control group. The receiver operating characteristic curve (ROC) was used to analyze the value of the individual markers and the combined markers in diagnosing HCC and early HCC in cirrhotic patients. Results Among the 463 patients, 65% patients (n=301) were male and 69% cases (n=321) were patients with chronic hepatitis B. When AFP, PIVKA-Ⅱ, and AFP-L3 were used as the individual tumor marker, the areas under the receiver operating characteristic curve (AUROC) for HCC diagnosis were 0.771 (95% CI, 0.731-0.811) for AFP, 0.809 (95% CI, 0.764-0.854) for PIVKA-Ⅱ, and 0.758 (95% CI, 0.728-0.789) for AFP-L3 respectively, and the AUROC for early HCC diagnosis were 0.744 (95% CI, 0.698-0.791) for AFP, 0.718 (95% CI, 0.664-0.773) for PIVKA-Ⅱ, and 0.678 (95% CI, 0.604-0.752) for AFP-L3 respectively. When AFP, PIVKA-Ⅱ, and AFP-L3 were used as the combined tumor marker, the AUROC increased to 0.882 (95% CI, 0.851-0.914) for HCC diagnosis and 0.773 (95% CI, 0.704-0.842) for early HCC diagnosis respectively, and the sensitivity and specificity were 88.6% and 75.1% in overall HCC diagnosis, and 87.6% and 73.2% in early HCC diagnosis respectively. Conclusion The diagnostic accuracy is much higher by combining AFP, PIVKA-Ⅱ, and AFP-L3 as the tumor markers than by using them individually in detecting HCC and early HCC in cirrhotic patients.

AFP; AFP-L3; PIVKA-Ⅱ; Hepatocellular carcinoma

http://www.cnki.net/kcms/detail/51.1705.R.20161027.1710.070.html

10.3969/j.issn.1674-2257.2016.05.016

R735.7

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