腫瘤標志物對惡性胸腔積液診斷的研究進展

幸麗花 劉惟優 肖 坤

(贛南醫學院第一附屬醫院呼吸內科，江西 贛州 341000)

惡性胸腔積液(MPE)來源于胸膜間皮或者其他部位轉移的惡性腫瘤。MPE的中位生存期通常為4～12個月〔1,2〕，因此，快速、早期診斷MPE尤其重要。腫瘤標志物是由腫瘤細胞或者腫瘤刺激機體產生的一種分子，可在組織和體液中被檢測到，用于篩選患病高危人群。本文將對近年來研究涉及的診斷MPE的腫瘤標志物進行綜述。

1 常見的腫瘤標志物

癌胚抗原(CEA)首先在結腸癌中被發現，是一種與人類胚胎特異性抗原相關的酸性糖蛋白，也可在胰腺、肺、肝臟等上皮組織上表達。糖類抗原(CA)125是一種與卵巢癌抗原相關的糖蛋白，一般在細胞內合成并儲存并不會釋放入血，所以在正常血清中含量很低；當組織發生惡變時，腫瘤細胞侵犯并破壞組織使其釋放到血液中，在肺癌、胰腺癌、子宮內膜癌、結腸癌等患者血清和癌組織中含量升高。CA19-9是針對結腸癌細胞產生的單克隆抗體，在用于檢測胃腸道腫瘤中的單唾液酸神經節苷脂抗原，在肺癌患者的血清中也可被檢測到。CA15-3是由正常乳腺細胞產生的單克隆抗體，在乳腺癌、 肺癌等患者血清中和體液中表達升高〔1〕。細胞角蛋白19片段(CYFRA 21-1)主要在肺組織中表達，經蛋白酶水解或細胞死亡后以溶解片段形式釋放到血清中。近年有研究〔2〕對肺部常規腫瘤標志物進行Meta分析，CEA、CA125、CA15-3、CA19-9、CYFRA 21-1的敏感性/特異性分別為54%/94%，48%/85%，51%/96%，25%/96%，55%/91%。

神經元特異性烯醇化酶(NSE)是與神經及內分泌腫瘤相關的抗原。胃泌素釋放肽前體(Pro-GRP) 是胃泌素釋放肽(GRP)的前體結構，血清中Pro-GRP的水平代表著GRP水平。GRP被認為是小細胞肺癌(SCLC)的重要標志物。有研究〔3〕對2 536例胸腔積液進行Meta分析發現，Pro-GRP診斷SCLC的敏感性和特異性分別70%和93%，NSE分別為61%和90%。Pro-GRP與NSE相比，ProGRP具有更高的特異性，因此ProGRP可能是SCLC診斷的更好指標。

2 其他腫瘤標志物

2.1碳酸酐酶(CA)Ⅸ CAIX是位于細胞膜上的一種含鋅的二聚體糖蛋白，缺氧誘導因子會使其表達增加。CAⅨ的主要作用是維持機體的酸堿平衡，將糖酵解過程產生的二氧化碳分解成碳酸氫根和質子。碳酸氫根通過不同的蛋白質轉運到細胞內，而質子被轉運到細胞外從而增加細胞外酸性環境以促進腫瘤細胞增殖及增強細胞外基質的降解，有利于腫瘤的侵襲，也使得CAⅨ有可能成為腫瘤的內源性生物標志物〔4,5〕。有學者〔5〕研究29例肺癌患者和27例結核病患者胸水中CAⅨ的表達發現，MPE中CAⅨ水平顯著高于肺結核組。當以109.135 pg/ml為 CAⅨ診斷MPE的截止值時，其準確性、靈敏度和特異度分別為76.1%、92.3%和58.3%，而且CAⅨ在所有良性胸水的表達均為陰性。有學者〔6〕觀察64例良性積液和33例惡性積液發現CAⅨ水平在惡性組中顯著高于良性組，以1 882 pg/dl為截止值時，靈敏度、特異度和準確性分別為63.6%、94.4%和82.8%，在良性胸水中CAⅨ未能被檢測到。以上研究表明在MPE中通過免疫細胞化學法檢測CAⅨ的表達顯著高于良性胸水，對診斷MPE具有一定的價值。

2.2DNA異倍體 DNA異倍體的出現是腫瘤形成過程中的一個生物標志物，正常人體細胞為整倍體細胞，DNA 含量一般為一恒定值，但腫瘤組織常發生染色體突變從而導致異倍體細胞出現〔7〕。以DNA指數(DI)表示DNA含量，當DI超過某一數值且此DI的細胞數超過某一數值時可認為該樣本為惡性腫瘤標本。基于這樣的原理，可以通過DNA定量分析鑒別良惡性胸水。有學者〔8〕觀察了90例胸腔積液并計算每個樣本的DNA含量，學細胞DI值為2.5、細胞數≥3時，DNA異倍體診斷MPE的敏感度和特異度分別為83.8%和100.0%。與常規細胞學比較，DNA異倍體診斷MPE的特異度高、敏感度較低。有人〔9〕以細胞DI值為2.5，細胞數≥4為診斷MPE的最佳截止值，其靈敏度和特異度分別是88.3%和100%。以上幾項研究表明DNA異倍體診斷MPE的特異度較高，但因其漏診率高，所以不適用于篩查MPE患者。

2.3基質金屬蛋白酶(MMPs)和組織金屬蛋白酶抑制劑(TIMPs) MMPs是鈣依賴性含鋅內肽酶的大家族，參與細胞外基質的組織重塑和降解，從而參與腫瘤細胞的侵襲和轉移〔10〕。TIMPs是MMPs的主要抑制物，在MMPs的活性和功能調節中起重要作用〔11〕。有學者〔12〕在70例MPE和21例良性胸水研究中發現MMP-9和TIMP-1在MPE中的表達與良性胸水相比均顯著升高(P均<0.000 1)。胸水MMP-9和TIMP-1診斷MPE的靈敏度/特異度分別為97%/90%、91%/95%。血清MMP-9和TIMP-1同樣顯示類似的結果。有學者〔13〕在87例MPE和92例良性胸水研究中發現MMP-7和MMP-10在MPE的表達顯著高于良性組(P<0.01)；MMP-7和MMP-10診斷MPE的準確性分別為77.1%、80.6%；通過Logistic 回歸分析發現MMP-7和MMP-10與MPE存在正相關(P<0.01)。這些結果都表明MMPs和TIMPs是對于鑒別良惡性胸腔積液有價值的生物標記物。

2.4骨橋蛋白(OPN) OPN是一種多功能酸性糖蛋白，既是細胞外基質(ECM)的一種成分，也可以作為一種細胞因子、整合素和CD44的結合受體〔14〕，參與腫瘤細胞存活、增殖、凋亡、侵襲等過程〔15,16〕。有學者〔17〕對OPN鑒別良惡性胸水的價值進行Meta分析發現OPN診斷MPE的總體靈敏度、特異度和準確性分別為65%、81%和83%。血清和血漿中OPN診斷準確性也是類似結果。有學者〔18〕在85例惡性胸水和24例良性胸水中發現OPN在MPE的表達高于良性胸水，截止值為1 247.90 ng/ml〔靈敏度40.3%，特異性95.8%，曲線下面積(AUC)0.660〕。以上結果表明OPN在MPE中表達明顯升高，對MPE具有一定的診斷價值，因此OPN可以作為診斷MPE的有效標志物。

2.5可溶性間皮素相關肽(SMRP) SMRP是一種細胞表面蛋白，在胸膜、心包膜、腹膜的正常間皮細胞上表達。SMRP參與了腫瘤的增殖及遷移過程，被認為是惡性胸膜間皮瘤(MPM)的生物標志物〔19〕。有學者〔20〕發現胸水SMRP診斷MPM的準確性高于血清SMRP。還有學者〔21〕在SMRP診斷MPM的研究中發現，以胸水SMRP 12.70 nmol/L為截止值時，靈敏度、特異度和準確性分別為69.8%、88.1%、81.6%，以血清SMRP 1.08 nmol/L為截止值時，靈敏度、特異度和準確性分別為70.5%、46.5%、84.7%。胸水SMRP表達陰性的標本中，血清SMRP診斷MPE的敏感度為15.4%；血清SMRP表達陰性的標本中，胸水SMRP診斷MPE的靈敏度為47.8%。以上結果表明SMRP可以作為診斷MPM的腫瘤標志物，且胸水SMRP較血清具有更高的準確性。

2.6存活蛋白和X連鎖凋亡抑制劑(XIAP) 存活蛋白和XIAP在大多數惡性腫瘤中具有高度表達的兩種凋亡抑制劑，并且可以作為腫瘤的生物標志物。存活蛋白是凋亡蛋白(IAP)基因家族抑制劑成員，參與有絲分裂和腫瘤細胞侵襲的過程。XIAP也是IAP家族成員，其表達升高與癌細胞活性增強有關〔22～24〕。有學者〔25〕評估生存蛋白和XIAP在惡性胸腔積液診斷中的價值，發現存活蛋白和XIAP水平在MPE組明顯高于良性組(P<0.001)。存活蛋白、XIAP、CEA診斷MPE的靈敏度/特異度分別為89.3%/95.2%、66.1%/85.7%、71.4%/80.9%。存活蛋白和XIAP聯合診斷MPE的靈敏度和特異度分別為95.2%和91.1%。有人〔26〕在40例MPE和45例良性胸水中檢測存活蛋白的濃度發現存活蛋白在MPE中的表達高于良性組，以683.2 pg/ml為診斷MPE的最佳診斷點，敏感度和特異度分別為57.0%和88.89%。有學者〔27〕對存活蛋白診斷MPE的價值進行Meta分析發現，存活蛋白診斷MPE的敏感度和特異度分別為86%和92%。總之，檢測存活蛋白、XIAP是區分良惡性胸水有價值的腫瘤標志物，且存活蛋白和XIAP的聯合檢測可以提高診斷準確性。

2.7鈣衛蛋白 鈣衛蛋白是一種異二聚體，其主要功能為免疫調節、誘導細胞凋亡、抑制細菌生長等〔28〕，主要作為反映炎癥性腸病局部炎癥的一個無創性指標，近年來發現也參與抑制腫瘤生長的過程〔29〕。有人〔30〕發現鈣衛蛋白在MPE的表達明顯低于良性胸水，以≤736.4 ng/ml作為排除MPE的截止值，其準確性為96.30%，靈敏度為100.00%，特異度為83.15%。有研究〔31〕在95例滲出液(39例MPE和56例良性胸水)中檢測鈣衛蛋白的濃度，發現MPE組鈣衛蛋白明顯低于良性組，Logistic回歸分析表明鈣衛蛋白是MPE獨立預測因子。以上研究表明鈣衛蛋白對排除MPE是一個有價值的標志物。

2.8端粒酶活性 端粒酶是一種逆轉錄酶，在正常細胞中通常檢測不到其活性，而在許多類型的腫瘤中具有活性，因此端粒酶活性可作為腫瘤的生物標志物〔32,33〕。有學者〔34〕對端粒酶活性診斷MPE的價值進行薈萃分析發現，端粒酶活性診斷MPE的靈敏度和特異性分別為76%和87%，AUC為0.92。有學者〔35〕在評價端粒酶活性測定在診斷MPE的價值時發現端粒酶活性與脫落細胞學檢查診斷MPE的準確性分別為82.1%和87.0%，與脫落細胞學檢查相比，端粒酶活性測定診斷MPE具有更高的準確性。以上結果表明端粒酶活性測定在具有相對高特異性的MPE的診斷中起作用。

綜上所述，雖然目前鑒別良惡性胸腔積液的生物標志物有很多，但存在一定的局限性：(1)診斷MPE的敏感度和特異度未達到令人滿意的結果，而對于現階段尚未應用于臨床診斷的腫瘤標志物，雖有些敏感度和特異度都較高，但其可重復性及連續性檢測對疾病的預測價值尚未明確，而且還要考慮到實際操作、經濟、實用等問題。(2)目前的研究都只針對MPE，若MPE患者合并其他疾病，這些腫瘤標志物對MPE的診斷是否仍然適用還不確定。(3)多項指標聯合檢測相對于單項指標對于鑒別良惡性胸水也許具有更高的準確性，而哪幾項指標聯合應用還需要進一步研究。