血清S100A2和S100A6濃度對非小細胞肺癌患者診斷價值

楊瑩 吳小玲 鄧治平

自貢市第一人民醫院呼吸內科643000

肺癌是全球癌癥死亡主要原因之一，早期肺癌缺乏特異性癥狀和診斷標志物。痰細胞學和低劑量計算機斷層掃描是診斷和篩查早期肺癌的主要手段，組織學活檢是肺癌診斷的主要依據[1]。非小細胞肺癌(non-small cell lung cancer，NSCLC)占所有肺癌病例的85%，診斷時常處于中晚期，導致預后不佳。探討NSCLC非侵入性血清標志物對NSCLC早期診斷尤為重要[2]。

S100蛋白家族包含25個鈣結合蛋白，其多個成員參與炎癥反應和細胞周期進程，在細胞分化、侵襲和上皮-間質轉化(epithelial-mesenchymal transition，EMT)過程中發揮重要作用[3]。S100A2是S100蛋白家族重要成員之一，在早期NSCLC患者中，其表達水平增加，且與NSCLC患者預后不良相關[4]。S100A6是S100蛋白家族另一個成員，在NSCLC、肝細胞癌和急性白血病患者中觀察到細胞質S100A6表達增加[5]。S100A6蛋白參與細胞周期調節、細胞內鈣穩態和信號傳導、細胞凋亡、細胞骨架重排和泛素化蛋白降解[6]。采用免疫組織化學或蛋白質印跡法均可在NSCLC中檢測到S100A2和S100A6蛋白異常表達，而NSCLC患者血清中S100A2和S100A6蛋白濃度及其臨床意義國內外尚無報道。本研究采用酶聯免疫吸附測定(enzyme-linked immunosorbent assay，ELISA)檢查新診斷的原發性NSCLC患者和健康受試者的血清中S100A2和S100A6蛋白濃度，并評估其臨床診斷價值。

1 對象與方法

1.1 研究對象 本研究納入自2018年1月至12月自貢市第一人民醫院呼吸內科共招募最新診斷且組織學證實為原發性NSCLC患者141例為NSCLC組。所有患者均獲得病理診斷資料，并根據TNM分期第八版進行分類[7]。納入標準:病理組織學診斷為NSCLC，未接受任何放化療。排除標準:存在NSCLC外其他惡性腫瘤。選取同時間段在自貢市第一人民醫院進行常規年度健康檢查年齡和性別相匹配健康個體150名作為健康對照組。健康對照組受試者不存在惡性腫瘤，并且沒有任何腫瘤家族史。本研究通過自貢市第一人民醫院倫理委員會批準(CL2017120941)，所有參與研究的受試者均簽署知情同意書。

1.2 方法 采用標準化問卷從參與研究者中收集年齡、性別、吸煙狀態、腫瘤分期、組織學類型、分化狀態等信息。

1.2.1 血清樣本收集 采集所有參與研究者空腹靜脈血8 ml，4℃以1 500×g離心10 min，分離得到血清，將血清樣品在冷凍管中分成100μl等分試樣，儲存在-80℃直到統一分析。

1.2.2 血清S100A2和S100A6蛋白濃度檢測采用ELISA法檢測研究對象血清中S100A2和S100A6蛋白濃度，ELISA試劑盒購自武漢聯合生物技術公司。人S100A2蛋白ELISA試劑盒(目錄號:SEC009 Hu)和人S100A6蛋白ELISA試劑盒(目錄號:SEB769Hu)，嚴格按照說明書操作檢測S100A2和S100A6蛋白濃度。S100A2靈敏度為0.124μg/L，測 范圍為0.312～20μg/L；S100A6靈敏度為32 ng/L，測定范圍為78～15 000 ng/L。針對每份血清樣本檢測3次，取平均值作為最終分析數據。

1.3 統計學分析 采用SPSS 20.0軟件進行統計分析。計量資料以表示，計數資料以例數(百分比)表示；采用t檢驗和χ2檢驗比較NSCLC組和健康對照組之間差異，多組之間比較采用單因素方差分析。受試者工作特征(receiver operating characteristic，ROC)曲線分析血清S100A2和S100A6蛋白濃度對NSCLC的診斷價值。P＜0.05為差異有統計學意義。

2 結果

2.1 一般資料 NSCLC組共141例，其中男111例，女30例；年齡(61.11±0.74)歲，年齡范圍為39～75歲。健康對照組共150名，其中男114名，女36名；年齡(60.57±0.55)歲，年齡范圍為40～74歲。2組患者性別和年齡比較，差異均無統計學意義(P值均＞0.05)。健康對照組和NSCLC組吸煙比較，差異有統計學意義(60例比105例，χ2=35.171，P=0.03)。NSCLC組中腺癌71例(50.4%)，鱗狀細胞癌70例(49.6%)；TNM分 期Ⅰ期16例(11.3%)，Ⅱ期14例(9.9%)，Ⅲ期46例(32.6%)，Ⅳ期65例(46.1%)；高分化10例(7.1%)，中分 化67例(47.5%)，低分化64例(45.4%)。

2.2 血清S100A2/A6濃度比較 NSCLC組患者血清S100A2濃度高于健康對照組(t=3.794，P＜0.001)；NSCLC組患者血清S100A6濃度高于健康對照組(t=70.320，P＜0.001)，見表1。

表1 2組患者血清S100A2和S100A6蛋白濃度比較()

表1 2組患者血清S100A2和S100A6蛋白濃度比較()

組別 例數 S100A2(μg/L)S100A6(ng/L)非小細胞肺癌組141 15.02±0.79 12 760.0±651.8健康對照組 150 11.18±0.64 8 434.0±408.2 t值 3.794 70.320 P值 ＜0.001 ＜0.001

2.3 NSCLC患者不同TNM分期血清S100A2和S100A6濃度比較 早期(Ⅰ+Ⅱ期)NSCLC患者和晚期(Ⅲ+Ⅳ期)NSCLC患者血清S100A2濃度均高于健康對照組(P值均＜0.05)；早期(Ⅰ+Ⅱ期)NSCLC患者和晚期(Ⅲ+Ⅳ期)NSCLC患者血清S100A6濃度均高于健康對照組(P值均＜0.05)，見圖1、2。

圖1 不同TNM分期NSCLC組與健康對照組血清S100A2蛋白濃度比較

2.4 血清S100A2和S100A6蛋白濃度對NSCLC診斷價值 采用ROC曲線評估血清S100A2和S100A6蛋白濃度對NSCLC患者和健康志愿者診斷區分能力。當cut-off值為13.81μg/L時，血清S100A2濃度區分NSCLC與健康對照者的曲線下面積(area under curve，AUC)為0.696，特異度為82.0%，敏感度為59.3%；當cut-off值為10 152 ng/L時，血清S100A6濃度區分NSCLC與健康對照者的AUC為0.738，特異度為64.0%，敏感度為61.7%(圖3、4)。進一步分析顯示，血清S100A2蛋白濃度cut-off值為12.42μg/L；其區分Ⅰ+Ⅱ期NSCLC與健康對照者ROC曲線的AUC為0.708，特異度為71.8%，敏感度為75.0%；血清S100A6蛋白濃度cut-off值為16 829 ng/L時，其區分Ⅰ+Ⅱ期NSCLC與健康對照者ROC曲線的AUC為0.702，特異度為99.6%，敏感度為42.9%。

圖2 不同TNM分期NSCLC組與健康對照組血清S100A6蛋白濃度比較

圖3 血清S100A2蛋白濃度診斷非小細胞肺癌的ROC曲線

2.5 血清S100A2和S100A6蛋白濃度與NSCLC患者臨床參數相關性 NSCLC患者血清中S100A2和S100A6濃度與患者的年齡、性別、吸煙狀況、組織學、TNM分期和分化狀態均無相關性(P值均＞0.05)，S100A2和S100A6濃度與患者腫瘤大小有相關性(r=0.89、0.91，P值均＜0.05)，見表2。

圖4 血清S100A6蛋白濃度診斷非小細胞肺癌的ROC曲線

3 討論

NSCLC是癌癥死亡主要原因之一，導致其預后不佳的重要原因之一為患者診斷時常處于中晚期，無法手術完全治愈。NSCLC患者缺乏有效的非侵入性生物標志物用于早期診斷[8]。本研究探討血清S100蛋白家族S100A2和S100A6在NSCLC診斷和早期檢測中的臨床價值。

本研究發現NSCLC患者血清中S100A2和S100A6蛋白濃度均顯著高于健康對照者，進一步證實S100A2和S100A6蛋白家族參與了NSCLC發生和進展病理生理過程。S100蛋白家族包含25個已知成員，每個成員由一個單獨的基因編碼，其中22個基因聚集在染色體位點1q21[9]。與鈣離子結合后，大多數S100蛋白經歷構象變化，與各種蛋白質靶標相互作用，發揮廣泛的細胞內和細胞外功能[10]。S100蛋白家族成員S100A2和S100A6與包括肺癌在內的多種癌癥有關。最新研究報道S100A2通過誘導EMT過程而增加A549肺癌細胞系的侵襲能力，細胞增殖能力和Akt磷酸化，調節TGF-β/Smad-3過程，促進腫瘤靶基因的轉錄活性[10]。Diederichs等[11]最先發現S100A2蛋白在早期NSCLC組織中過度表達，且與NSCLC患者轉移密切相關；S100A2蛋白高m RNA表達水平與手術切除的NSCLC患者的生存率低有關[12]。本研究發現NSCLC患者血清S100A2蛋白濃度顯著高于健康對照者，與上述結果一致。S100A6最初被鑒定為在急性白血病中上調，并且與肺癌、結腸癌的預后和轉移風險有關[13]。S100A6在胰腺癌中誘導EMT并促進β-catenin依賴性細胞遷移和侵襲[14]。S100A6被證明與p53相互作用并增強p53轉錄活性，從而促進p53的凋亡作用。在NSCLC中，He等[15]報道S100A6在25%的早期NSCLC中表達陽性，而正常肺組織中表達陰性，本研究中也進一步發現早期NSCLC患者血清中S100A6蛋白濃度增加。另一方面，其他腫瘤研究也有報道稱腫瘤患者血清中S100A2和S100A6蛋白增高，因此，這2種指標在應用時需校正其特異性。

表2 血清S100A2和S100A6蛋白與非小細胞肺癌患者臨床參數相關性

本研究發現血清S100A2和S100A6蛋白濃度可有效區分NSCLC與健康受試者，且ROC曲線分析顯示獲得良好的診斷效能:S100A2蛋白診斷NSCLC的AUC為0.696，特異度為82.0%，敏感度為59.3%，S100A6蛋白診斷NSCLC的AUC為0.738，特異度為64.0%，敏感度為61.7%，提示2種蛋白可幫助臨床醫師檢測NSCLC。但對于早期(Ⅰ+Ⅱ期)NSCLC患者，S100A6蛋白診斷NSCLC的敏感度為42.9%，低敏感度降低了其對早期肺癌篩查的臨床價值。鑒于NSCLC非侵入性分子標志物較少，其與NSCLC其他分子標志物，如癌胚抗原、神經元特異性烯醇化酶和細胞角蛋白19片段聯合檢測的臨床意義值得進一步研究。

本研究發現血清S100A2和S100A6蛋白濃度與NSCLC患者臨床病理參數中腫瘤轉移和組織學類型無相關性，其提示血清S100A2和S100A6蛋白可能無法提示NSCLC患者腫瘤轉移狀態和組織學類型。血清S100A2和S100A6蛋白濃度均與腫瘤大小有相關性，盡管機制尚不清楚，其可能原因與腫瘤負荷相關，尚需要進一步研究。

本研究存在不足之處:(1)本研究為單中心研究，納入病例數目較少，尚需要多中心大量病例研究證實本研究結果；(2)本研究并未探討NSCLC患者血清S100A2和S100A6增加精確分子機制；(3)本研究并未探討血清S100A2和S100A6蛋白濃度和其他NSCLC肺癌分子標志物之間的關系。

綜上所述，NSCLC患者血清S100A2和S100A6蛋白濃度顯著高于健康對照者，與腫瘤大小密切相關，血清S100A2和S100A6蛋白均存在良好的診斷NSCLC效能，是潛在NSCLC分子標志物。

利益沖突所有作者均聲明不存在利益沖突