多腫瘤標志物蛋白芯片連續3年篩查對腫瘤檢出率的影響

李清茹 季成 季順東

蘇州大學附屬第一醫院1核醫學科，2呼吸科（江蘇蘇州215006）；3江蘇省血液研究所，衛計委血栓與止血重點研究室（江蘇蘇州215006）；4蘇州大學血液學協同創新中心（江蘇蘇州215006）

2018 美國癌癥數據報告顯示，腫瘤仍然是全球范圍內的主要公共健康問題［1］。中國疾病負擔報告2013 指出，我國最常見的死亡原因包括缺血性心臟病、腦卒中、慢性阻塞性肺疾病和腫瘤（肺癌、胃癌和肝癌）［2］。大多數腫瘤患者確診時疾病已進展至中晚期，因錯失早期診治時機導致生存率大幅下降。但由于公共衛生投入的增加以及早期診斷技術的進步，2015年美國癌癥病死率較2014年下降了1.7%［1］，可見腫瘤的早期篩查有助于腫瘤的早期診治，能提高患者生存率，改善患者預后。腫瘤標志物檢測是最常用的腫瘤篩查方式，因其為血清學檢測，具有創傷小、普及性強的特點，已被廣泛應用于腫瘤篩查［3-4］。單項腫瘤標志物檢測存在敏感性低、特異性低、漏診率高的缺點［5］。多腫瘤標志物蛋白芯片（C12 芯片）可一次檢測血清樣本中12 種臨床上最常用的腫瘤標志物，具有微型化、自動化和高通量的特點，可彌補單項腫瘤標志物檢測的不足，適合應用于無癥狀體檢者的腫瘤篩查［6］。

近年來，有研究［7-8］顯示，高校教職工腫瘤發病率呈逐年上升趨勢，部分惡性腫瘤發生率甚至較其他人群高。對40 歲以上無腫瘤病史的高校教師在體檢時進行腫瘤標志物篩查，有利于早期腫瘤篩查，減輕醫療衛生負擔。近年來有多項研究［9-11］探討C12 芯片在健康體檢者惡性腫瘤早期診斷中的應用價值，但國內暫無C12 芯片連續監測對早期腫瘤檢出率的影響的報道，為了便于進行數據的收集分析和隨訪，本研究選擇了高校教師這一職業穩定人群為研究對象。基于中年人群腫瘤發病率逐年上升，以及節省醫療保健花費支出的考慮，只對40 歲以上年齡人群進行C12 芯片篩查并進行相關分析。本文涉及人群均為健康人群，按照年齡段分為中年組、老年組和高齡組，首次系統分析了某高校40 周歲以上教師連續3年的C12 芯片檢測結果，并對連續3年腫瘤標志物篩查與早期腫瘤檢出率之間的關系進行了初步探討；針對近幾年的同類研究報道中對≥80 歲高齡老人數據分析的不足，本研究還對其中≥80 歲高齡老人的數據進行了單獨分析。本研究旨在探討使用多腫瘤標志物蛋白芯片進行連續檢測在腫瘤篩查中的應用價值。

1 資料與方法

1.1 一般資料收集蘇州大學身體鍵康、無腫瘤病史的40 周歲以上教師2013-2015年連續接受C12 芯片篩查共11 017 例（其中男6 733 例，女4 284 例）的C12 芯片檢查結果，體檢前均無腫瘤病史。按照年齡分為中年組（40 ～59 歲）、老年組（60 ～79 歲）和高齡組（≥80 歲）共3 組［13］。中年組4 897 例：男2 923 例，平均（50.1 ± 5.0）歲；女1 974例，平均（46.9 ± 3.6）歲。老年組5 219 例：男3 258例，平均（68.9 ± 6.0）歲；女1 961 例，平均（63.9 ±7.4）歲。高齡組901 例：男552 例，年齡80 ～98 歲，平均（83.5 ± 3.1）歲；女349 例，年齡80 ～98 歲，平均（82.8 ± 2.9）歲。

1.2 檢測方法嚴格遵循本實驗室ISO9001 質量管理體系要求，參照多種腫瘤標志物蛋白芯片檢測系統的說明書［12-13］，對收集的血清分別進行12種腫瘤標志物檢測，包括：甲胎蛋白（alpha fetoprotein，AFP）、癌 胚 抗 原（carcinoembryonic antigen，CEA）、糖鏈抗原15-3（carbohydrate antigen 15-3，CA15-3）、糖鏈抗原19-9（carbohydrate antigen 19-9，CA19-9）、糖鏈抗原125（carbohydrate antigen 125，CA125）、糖鏈抗原242（carbohydrate antigen 242，CA242）、神經元特異性烯醇化酶（neuron specific enolase，NSE）、鐵蛋白（Ferritin）、β-人絨毛膜促性腺激素（β-human chorionic gonadotropin beta，β-HCG）、人 生 長 激 素（human growth hormone，HGH）、前列腺特異性抗原（prostate special antigen，PSA）和 游 離PSA（free prostate special antigen，f-PSA）。

具體方法簡述如下：早晨空腹促凝管采血2 mL，室溫條件下3 000 rpm 離心10 min，獲得血清用于檢測，待檢的離心后血清標本置于4 ℃冰箱保存并于1 周內完成檢測。將100 μL 待測血清或不同濃度的標準品加樣至蛋白芯片反應孔，37 ℃水浴30 min 后，200 μL 洗滌液超聲振蕩洗滌4 次，每次8 min。加入100 μL 反應液再次37 ℃水浴30 min，同法洗滌2 次，剝離蛋白芯片集成塊的上部，在每個芯片的膜表面加入20 μL 等體積混合的檢測液A 和B 的混合液，室溫靜置15 min，生物芯片檢測儀自動讀取圖像并分析。對出現陽性結果（超出正常范圍）的體檢者隨訪6 個月以確定是否有腫瘤的發生。

正常值參考上海數康公司蛋白芯片檢測試劑盒［12］：AFP ＜20.00 μg/L，CA15-3 ＜35.00 μ/mL，CA19 - 9 ＜ 35.00 μ/mL，CA125 ＜ 35.00 μ/mL，CA242 ＜20.00 μ/mL，CEA ＜5.00 μg/L，Ferritin：男＜322.00 μg/L，女＜219.00 μg/L，NSE ＜13.00 μg/L，β-HCG ＜3.00 IU/L，HGH ＜7.50 μg/L，PSA ＜5.00 μg/L，f-PSA ＜1.00 μg/L。為保持檢測結果的一致性，將各年齡組標本在每塊芯片上隨機加樣（每塊芯片上均有標準品及質控品進行質量控制）。

1.3 統計學方法采用SPSS 19.0 統計軟件包對數據進行統計分析。計量資料以（）表示，組間樣本均數比較采用one-way ANOVA 分析；計數資料采用χ2檢驗。P＜0.05 為差異有統計學意義。

2 結果

2.1 腫瘤標志物陽性率2013-2015年，連續3年的腫瘤標志物陽性率分別為8.35%（310/3711），9.42%（346/3672），10.21%（371/3634），同 一 人群連續3年檢測，腫瘤標志物陽性率逐年增加（χ2= 7.55，P= 0.023）。3 組體檢者腫瘤標志物總陽性率分別為中年組4.45%（218/4 897），老年組10.84%（566/5 219），高齡組26.97%（243/901），總陽性率隨年齡的增大而升高（χ2= 485.85，P＜0.001）。對12 項標志物行單獨分析，其中，CA19-9、CA242、CEA、NSE、PSA 和f-PSA 陽性率隨體檢者年齡的增大而升高（P＜0.001）。見表1。

表1 不同年齡段體檢者C12 芯片檢測腫瘤標志物陽性率Tab.1 Positive rate of multiple tumor markers detected by C12 chip in different age %

2.2 腫瘤檢出率對超過正常值2 倍以上的樣本，當天取留存血樣再次進行檢測，對經兩次檢測結果確認均超過正常值2 倍以上的受檢者隨訪6 個月，并進一步進行了內窺鏡、影像學和病理學檢查，2013-2015 分別有13、14 和17 例確診為早期或中期腫瘤，歷年的腫瘤檢出率別為0.35%（13/3 711），0.38%（14/3 672）和0.47%（17/3 634），差異無統計學意義（χ2=0.68，P=0.711）。3年累計確診腫瘤患者44例，腫瘤檢出率為0.40%（44/11 017），確診的44 例腫瘤的具體結果匯總見表2。中年組、老年組和高齡組腫瘤檢出率分別為0.22%（11/4 897）、0.38%（20/5 219）和1.44%（13/901），腫瘤檢出率隨年齡的增大而增多（χ2=28.46，P＜0.001）。

表2 確診的44 例腫瘤結果匯總Tab.2 Summarizing of 44 cases of cancer

2.3 C12 芯片連續篩查對腫瘤檢出率的影響在本研究涉及的共11 017 例體檢者中，排除已確證的腫瘤患者及工作安排等原因，其中3 634 例接受了連續3年的體檢C12 篩查。單次陽性的有478 例，連續2 次陽性的有214 例，連續3 次陽性的有113 例；在對上述體檢者進一步進行了內窺鏡、影像學和病理學檢查，分別有7 例，13 例和8 例確診為早期或中期腫瘤，腫瘤檢出率別為1.46%（7/478），6.07%（13/214）和7.08%（8/113），腫瘤檢出率隨腫瘤標志物持續陽性的次數而增多（χ2=14.44，P= 0.001）。直線擬合結果見圖1，相關性分析結果表明，腫瘤檢出率與腫瘤標志物持續陽性的次數正相關，直線回歸方程為y= 2.81x-0.75，r2= 0.880，P＜0.01。

圖1 腫瘤檢出率與腫瘤指標持續陽性次數的相關性Fig.1 Relationship between tumor detection rate and persistent positive number

2.4 男女體檢者腫瘤標志物陽性率的差異男女體檢者腫瘤標志物總陽性率分別為11.96%（805/6 733）和5.18%（222/4 284），男性腫瘤標志物總陽性率高于女性（χ2= 142.13，P＜0.001）。男性體檢者腫瘤標志物陽性率前5 位由高到低依次為f-PSA（3.84%）、PSA（2.95%）、Ferritin（1.94%）、CEA（1.30%）和CA19-9（0.99%）。女性體檢者腫瘤標志物陽性率前5 位由高到低依次為Ferritin（1.77%）、CA125（0.93%）、CA19-9（0.78%）、CEA（0.59%）和CA242（0.31%）。對PSA、f-PSA 和β-HCG 以外的非性別特異性的9 種腫瘤標志物分別進行卡方分型，結果表明，男性體檢者CEA 陽性率高于女性（χ2= 8.70，P= 0.003），CA125 陽性率低于女性（χ2= 46.46，P ＜0.001），其余7 種腫瘤標志物的陽性率無性別差異。見圖2。

圖2 不同性別體檢者腫瘤標志物陽性率Fig.2 The positive rates of tumor markers in different genders

2.5 不同年齡段男女體檢者腫瘤標志物的陽性率男性體檢者中，中年組、老年組和高齡組腫瘤標志物總陽性率分別為5.34%（156/2 923）、14.03%（457/3 258）及34.78%（192/552），而女性體檢者中年組、老年組和高齡組腫瘤標志物總陽性率分別為3.95%（78/1 974）、5.25%（103/1 961）及11.75%（41/349），男女體檢者總陽性率的分布均隨年齡的增大而增多（男：χ2= 408.16，P ＜0.001；女：χ2= 36.73，P ＜0.001）。不同年齡組男性體檢者腫瘤標志物陽性率均高于女性（中年組，χ2=4.97，P= 0.023；老年組，χ2= 98.40，P ＜0.001；高齡組，χ2= 59.17，P ＜0.001）。

為進一步比較不同性別體檢者腫瘤標志物陽性率分布隨年齡變化是否有差異，筆者將體檢者按照10 歲為1 個年齡段，分為5 組，分別統計腫瘤標志物的陽性率。5 組總陽性率均隨年齡的增大而增多（男：χ2= 424.73，P＜0.001；女：χ2= 37.11，P＜0.001）。50 歲以上年齡段不同年齡組男性體檢者腫瘤標志物陽性率均高于女性（P＜0.01）。見圖3。

圖3 不同年齡段男女體檢者腫瘤標志物的陽性率Fig.3 The positive rates of tumor markers between male and female in different ages

2.6 各年齡組體檢者腫瘤標志物正常檢測值去除樣本中的陽性結果后行one-way ANOVA 分析，研究高齡組腫瘤標志物的正常檢測值與另外2 組之間是否有差異。結果表明，3 組AFP、CA19-9、CA242、CEA、HGH、NSE 和PSA 均值隨著體檢者年齡的增大而升高，高齡組上述7 種標志物均值高于另外2 組，老年組上述7 種標志物均值高于中年組，組間比較差異有統計學意義（P＜0.01）。見表3。

3 討論

腫瘤是全球范圍內的最常見死因之一，但大多數腫瘤早期并無特異性癥狀，或癥狀隱匿，未能得以重視而漏診，大多數患者在確診時多為晚期腫瘤，錯過早期治療的機會致預后不佳，因此腫瘤的早期篩查和早期發現具有重要意義。其中血清腫瘤標志物因創傷小、成本較低、易于檢測而被廣泛應用。理想的腫瘤標志物應具有能反映病情嚴重程度、反映治療效果和預后、兼具敏感性和特異性等特點，但是目前沒有一個單項腫瘤標志物能達到以上要求，因此在臨床上，常將多項相關的腫瘤標志物聯合檢測以進一步提高輔助診斷效能。現多采用多腫瘤標志物蛋白芯片聯合檢測腫瘤標志物，C12 腫瘤標志物檢測作為腫瘤篩查的高效便捷手段已廣泛應用于臨床［9-11］，但至今尚未有C12芯片連續篩查對腫瘤檢出率影響的報道。

表3 去除陽性值后各年齡組體檢者C12 芯片檢測結果Tab.3 Detection results of C12 chip of objects in various groups after removed positive values ± s

表3 去除陽性值后各年齡組體檢者C12 芯片檢測結果Tab.3 Detection results of C12 chip of objects in various groups after removed positive values ± s

注：與中年組比較，*P ＜0.01；與高齡組比較，ΔP ＜0.01

組別中年組老齡組高齡組f-PSA（μg/L）0.15±0.14 0.19±0.21*Δ 0.22±0.25*AFP（μg/L）1.36±1.11 1.29±1.05*Δ 1.48±1.46*CA125（U/mL）7.70±4.12 7.52±3.57*Δ 8.16±4.09*CA15-3（U/mL）4.84±3.73 4.84±3.89 5.02±4.09 CA19-9（U/mL）7.91±4.97 8.95±5.82*Δ 10.64±5.49*CA242（U/mL）3.32±2.26 3.37±2.26Δ 3.62±2.60*CEA（U/mL）1.26±0.75 1.54±0.85*Δ 1.77±0.89*Ferritin（μg/L）70.03±63.70 79.55±55.85*74.28±54.62*β-HCG（IU/L）0.21±0.14 0.20±0.14*0.19±0.11*HGH（U/mL）0.48±0.77 0.39±0.55*Δ 0.51±0.60 NSE（μg/L）2.71±1.09 2.94±1.20*Δ 3.16±1.39*PSA（μg/L）0.47±0.48 0.661±084*Δ 0.91±1.10*

本研究對蘇州大學身體鍵康、無腫瘤病史的40 歲以上高校教師2013-2015年連續3年的多腫瘤標志物蛋白芯片檢測結果，發現腫瘤標志物持續2 次或3 次陽性體檢者的腫瘤檢出率分別為6.07%和7.08%，遠高于一般人群中的檢出率0.2%～0.39%［9-11］，說明在健康體檢中使用C12 芯片連續檢測有助于篩選相應患者進行隨訪和進一步確診，以期達到腫瘤早診早治的目的，節約寶貴的醫療資源。2013-2015年，連續3年的腫瘤標志物陽性率分別為8.35%、9.42%、10.21%，2013-2015年分別有13、14 和17 例確診為早期或中期腫瘤，歷年的腫瘤檢出率別為0.35%（13/3 711）、0.38%（14/3 672）和0.47%（17/3 634）。因此，對于至少1 項腫瘤標志物檢測陽性患者，應該引起足夠重視，動態觀察異常腫瘤標志物水平變化，同時應與窺鏡、影像學和病理學檢查聯合診斷，以避免誤診、誤治及漏診。此外，多腫瘤蛋白芯片聯合檢測的可能會有假陽性率升高的缺點，腫瘤標志物檢測值的升高需要排除炎癥、增生、長期飲酒等原因等引起［14］。

本研究還發現男性體檢者C12 腫瘤指標的總陽性率高于女性。按年齡劃分，中年組、老年組和高齡組各組中男性腫瘤指標陽性率均高于對應的女性。而且本研究篩選后確診的44 例腫瘤患者中，男26 例，女18 例，但由于樣本較小，χ2檢驗未發現差異有統計學意義。該結果與2018 美國癌癥數據報告的男性的癌癥發病率一直顯著高于女性的結果一致［1］。

腫瘤標志物陽性率呈現隨年齡增大而升高的趨勢，各年齡組體檢者AFP、CA19-9、CA242、CEA、HGH、NSE、PSA 和f-PSA 均值隨著年齡的增大而升高，高齡組體檢者上述標志物高于老年組和中年組。本研究發現高齡組指標陽性率分別為老年組和中年組的2.5 倍和6.1 倍，高齡組實際腫瘤檢出率分別是老年組和中年組的3.8 倍和6.4 倍，兩者趨勢基本一致。這也與隨著人口老齡化加劇，癌癥發生率持續上升的變化規律一致［15］。同時，應考慮年齡對腫瘤標志物的影響因素，校正相應年齡段（60 ～79 歲以及≥80 歲）的正常檢測范圍，從而降低假陽性率。

本研究中，PSA 及f-PSA 的陽性率在男性中遠高于其他指標，但實際檢出的前列腺癌患者并未相應增多。筆者考慮是因為良性前列腺增生癥和前列腺癌患者的血清PSA 參考值區分度不大［16-17］，血清PSA 水平對于診斷前列腺癌的有一定的臨床價值，但確診還需結合其他指標綜合判斷［16-19］。且腫瘤指標截距值設置的不同會導致腫瘤檢出率的變化，美國聯邦預防服務工作組1990-2014年間數次調整PSA 的截距值，導致前列腺癌發病率曲線劇烈波動，明顯差別于其他腫瘤的持續平穩下降的曲線［20-21］。

綜上所述，本研究分析了連續3年11 017 例的C12 芯片檢測結果，發現腫瘤標志物總陽性率和腫瘤檢出率隨年齡增大而增高，腫瘤檢出率隨腫瘤標志物持續陽性次數的增多而增大，C12 芯片連續檢測有助于提高腫瘤檢出率。