腫瘤標志物在肺結節良惡性診斷中的現狀及進展

趙元璐，陶玉堅，廖清，曹嵐，張盼

(1.揚州大學醫學院，江蘇 揚州 225000； 2.揚州大學附屬醫院呼吸內科，江蘇 揚州225000)

肺結節指直徑≤3 cm的局灶性、類圓形、密度增高的實性或亞實性肺部陰影，其周圍肺組織不伴有肺不張、肺門淋巴結腫大和胸腔積液[1]。隨著低劑量CT等相關影像學技術的不斷發展，肺結節的檢出率逐年升高。美國國家肺癌篩查試驗顯示，肺結節篩查的陽性率達25%，但其中96.4%為良性[2]。在不同研究中，單個肺結節的患病率為8%～51%，其中1.1%～12%的肺結節為惡性[3]。因此，早期明確肺結節性質、減少有創檢查及其他相關檢查的次數成為臨床醫師需要解決的首要問題。傳統肺結節評估方法在早期診斷肺結節良惡性的敏感性、特異性方面的價值有限。與影像學異常相比，血液腫瘤標志物的異常往往出現較早，在無癥狀腫瘤階段即可測得，且創傷小、花費少、檢查方便，因此成為科學工作者關注的焦點。隨著基因組學、蛋白質組學及代謝組學等相關技術的發展，越來越多的腫瘤標志物被證實與肺結節性質相關。現就肺結節評估的相關腫瘤標志物現狀及進展予以綜述。

1 用于肺結節性質評估的傳統腫瘤標志物

目前，尚無特異性較高且單獨用于早期診斷肺結節性質的傳統腫瘤標志物，臨床常通過多種腫瘤標志物聯合檢測的方法評估肺結節性質。傳統腫瘤標志物檢查主要為肺結節診斷及鑒別診斷提供參考依據。在肺結節定期隨訪中，可酌情檢查相關腫瘤標志物，若出現肺腫瘤標志物進行性升高，則需進一步完善影像學等相關檢查以排除早期肺惡性腫瘤[4]。

1.1癌胚抗原(carcino-embryonic antigen，CEA) CEA是一種具有人類胚胎抗原特性的酸性糖蛋白，由Gold和Freedman[5]于1965年首次在正常人體胚胎組織以及結腸癌組織中發現，可作為多種惡性腫瘤診斷的腫瘤標志物，目前已廣泛用于臨床。動態檢測CEA水平可用于肺腺癌復發、預后判斷及其治療過程中的療效觀察[6]。Shintani等[7]研究發現，接受立體定向放療的高CEA(CEA>5 μg/L)Ⅰ期非小細胞肺癌(non-small cell lung cancer，NSCLC)患者的區域或系統性復發風險較高，應嚴格隨訪。單獨血清CEA水平升高，尚不能作為惡性肺結節的診斷依據。有研究表明，CEA單獨用于肺結節性質評估的特異性較高，但敏感性較低，需與其他血腫瘤標志物聯合以提高診斷的敏感性[8]。

1.2神經特異性烯醇化酶(neurone specific enolase，NSE) NSE不僅存在于正常人中樞神經系統，還存在于其他神經內分泌細胞和某些具有神經內分泌功能的腫瘤細胞中，其本質是一種酸性蛋白。相關研究指出，約70%的小細胞肺癌(small cell lung cancer，SCLC)患者的NSE水平升高，且不同臨床分期SCLC患者NSE的表達水平存在明顯差異[9-10]。目前，NSE常用于臨床SCLC的診斷及相關治療效果的監測[4]。研究表明，NSE對SCLC的復發具有預測價值[11]。Liu等[12]研究指出，血清NSE可作為預測接受一線鉑類化療SCLC患者治療反應的生物標志物。

1.3胃泌素釋放肽前體(pro gastrin releasing peptide，Pro-GRP) Pro-GRP是胃泌素釋放肽(gastrin releasing peptide，GRP)產生的前體物質。Mcdonald等[13]于1978年在胃神經纖維中首次發現GRP。研究證實，GRP可存在于正常成人腦部、胃神經纖維以及胎兒肺神經內分泌組織中[14]。GRP的血清半衰期短，難以臨床檢測，而Pro-GRP半衰期較長，臨床性狀穩定，故臨床上常通過血Pro-GRP判斷血GRP水平。Pro-GRP是SCLC的首選腫瘤標志物，與NSE相比，Pro-GRP診斷SCLC的敏感性和特異性更高[15]。Pro-GRP和NSE可聯合應用于SCLC的早期診斷。

1.4細胞角蛋白19及其相關片段 細胞角蛋白19存在于正常人體組織的鱗狀上皮中，當相關組織發生癌變時，細胞角蛋白19可迅速溶解，產生細胞角蛋白19片段抗原21-1(cytokeratin 19 fragment 21-1，CYFRA21-1)。有研究證實，健康人群和肺部良性病變患者血清CYFRA21-1水平無明顯變化，但肺癌患者，尤其是肺鱗癌患者血清CYFRA21-1水平明顯升高。臨床上，血清CYFRA21-1水平明顯升高對于肺鱗癌的診斷具有一定參考意義[6]。Qu等[16]的一項回顧性研究發現，與其他類型肺癌相比，肺鱗癌患者血清CYFRA21-1水平明顯升高。良惡性肺結節患者血清CYFRA21-1水平具有明顯差異，因此可將其用于肺結節性質的診斷[17]。

1.5鱗狀細胞癌抗原(squamous cell carcinoma antigen，SCC-Ag) SCC-Ag是鱗狀上皮相關抗原，其血清含量升高與人體鱗狀上皮相關組織的細胞癌變密切相關。隨著肺癌惡性程度增加，SCC-Ag診斷肺癌的敏感性逐漸提高。研究指出，SCC-Ag診斷肺鱗癌的敏感性最高，可用于評價肺鱗癌治療效果及其預后判斷[6-10]。一項對175例肺結節患者的研究發現，惡性肺結節患者血清SCC-Ag水平明顯高于良性肺結節患者，若聯合監測血清SCC-Ag、CEA、NSE和CYFAR21-1水平，其診斷敏感性和特異性更高[18]。但目前尚無有關血清SCC-Ag水平升高單獨用于肺結節診斷特異性的研究證據。

2 具有臨床價值的評估肺結節性質的腫瘤標志物

2.1糖類抗原(carbohydrate antigen，CA)125 CA125是一種黏蛋白樣糖蛋白，主要用于卵巢癌療效評估和預后判斷。有報道指出，CA125可用于評估肺癌患者的預后[19]。血清CA125水平對評估肺結節性質具有重要的潛在價值。Wang等[20]對164例孤立性肺結節患者進行相關腫瘤標志物檢測發現，CA125在肺結節診斷方面的特異性較高，與其他腫瘤標志物聯合檢測時，除診斷特異性較高外，其還可明顯提高肺結節診斷的敏感性。有學者對42例診斷肺結節患者資料進行Meta分析發現，CA125單獨評估肺結節良惡性的靈敏度為36%，特異度為95%；CA125、CEA和CA153聯合檢測肺結節良惡性的靈敏度為100%，特異度為45%，陽性預測值為66%[21]。賈國華等[22]研究指出，CA125單獨診斷肺癌的靈敏度為17.11%，特異度為97.56%；CA125、CEA、NSE和CYFRA21-1聯合檢測肺癌的靈敏度為72.37%、特異度73.17%、準確度為72.65%。CA125用于單獨檢測肺結節良惡性的敏感度較低，但與相關肺部腫瘤標志物聯合檢測可提高其診斷敏感性，對肺結節性質的臨床評估具有一定的實用價值，但需排除因卵巢、消化道等其他部位腫瘤或相關炎癥反應導致CA125水平升高。

2.2鐵蛋白 鐵蛋白是由24個蛋白質亞單位組成的球狀蛋白復合體，是原核生物和真核生物體內細胞的主要儲鐵部位，保持了鐵的可溶性及無毒性。在正常人體中，鐵蛋白具有緩沖鐵缺乏和鐵過載的作用。研究發現，腫瘤細胞也含有豐富的鐵蛋白，惡性腫瘤患者血清鐵蛋白水平升高有助于其疾病診斷[23]。Sukiennicki等[24]針對肺癌患者與正常人群血清鐵蛋白水平的對照研究顯示，肺癌患者血清鐵蛋白水平明顯高于正常人群；且血清鐵蛋白水平與肺癌的發生密切相關；多因素及單因素分析顯示，肺癌患者血清鐵蛋白水平明顯升高。Ji等[25]研究發現，高水平血清鐵蛋白有助于老年原發性肺癌患者的診斷，提示預后不良。

2.2.1鐵蛋白在NSCLC診斷中的作用 NSCLC屬于肺癌病理分型中的一類，包括肺鱗癌、肺腺癌、大細胞肺癌。研究表明，NSCLC患者血清鐵蛋白水平明顯高于正常人群，鐵蛋白可作為預測NSCLC患者腫瘤進展及評價含鉑類藥物治療效果的血腫瘤標志物[26]。評估鐵蛋白對NSCLC診斷價值的小樣本回顧性分析研究表明，NSCLC患者血清鐵蛋白水平較健康人群明顯升高，且NSCLC轉移患者的血清鐵蛋白水平較非轉移者高[27]。

2.2.2鐵蛋白在SCLC診斷中的作用 SCLC是肺癌的一種特殊類型，根據其病理特征可分為燕麥細胞型、中間細胞型、符合燕麥細胞型。Cox等[28]對39例SCLC患者治療前血清鐵蛋白水平的研究發現，男性SCLC患者治療前血清鐵蛋白水平為13～1 329 μg/L，平均值為660 μg/L；女性SCLC患者治療前血清鐵蛋白水平為134～5 300 μg/L，平均值為306 μg/L；而健康人群的血清鐵蛋白正常參考值為3～501 μg/L，可見SCLC患者血清鐵蛋白水平顯著升高(P<0.001)。此外該研究還發現，初始血清鐵蛋白水平對SCLC患者預后評估有一定輔助意義。

多項研究表明，在肺癌患者血清鐵蛋白水平較正常人群及良性病變患者升高，可作為臨床肺結節性質評估的潛在標志物[29-30]。在臨床實踐中，血清鐵蛋白水平受多種因素的影響，且臨床檢測方法眾多，目前尚無明確證據表明血清鐵蛋白水平升高是確診肺結節性質的單一實驗室指標。此外，尚需排除其他可引起血清鐵蛋白水平升高的疾病，還需結合其他腫瘤標志物及相關影像學檢查確定肺結節性質。

2.3免疫學標志物 腫瘤細胞激活免疫系統可產生腫瘤特定抗原或腫瘤相關抗原(tumor-associated antigens，TAAs)[31]。腫瘤特定抗原僅在腫瘤細胞中表達，而TAAs在腫瘤細胞和正常細胞中均可表達，但表達水平不同。TAAs自身抗體在無癥狀惡性腫瘤早期階段即可檢測出，較CT掃描發現腫瘤早5年；此外，與TAAs相比，TAAs自身抗體可在血清中長時間、穩定且高水平存在，因此TAAs自身抗體可作為鑒別肺結節良惡性的腫瘤標志物[32]。

目前，國外用于臨床的肺癌自身抗體譜包括7種TAAs自身抗體(p53、性別決定基因家族2、蛋白基因產物9.5、黑色素瘤抗原 A1、CAGE、GBU4-5、G抗原-7抗體)。Jett等[33]的研究發現，基于以上7種TAAs自身抗體診斷肺癌的特異度達91%，靈敏度達37%，陽性預測值16%。Massion等[34]的研究指出，以上7種TAAs自身抗體譜可明顯提高對直徑4～20 mm肺小結節性質檢測的準確性。Sullivan等[35]研究亦顯示，TAAs自身抗體對肺癌和早期肺癌的診斷具有較高價值，且與CT或X線片聯合使用早期診斷率更高。一項對中國人群的臨床研究表明，以上7種TAAs自身抗體診斷實性及非實性肺結節性質的靈敏度和特異度分別為61%和90%，與低劑量CT聯合應用可提高其診斷準確度[36]。特定TAAs自身抗體常出現在疾病早期，較CT檢查可更早發現肺癌，與CT聯合應用可提高對肺結節性質評估的準確性，但腫瘤自身抗體亦存在一定的局限性，以上7種TAAs自身抗體無特異性，在其他腫瘤及相關免疫性疾病中亦可升高；此外，由于肺癌異質性，單一腫瘤相關抗原的自身抗體不可能檢測所有類型的肺癌。

2.4血管生成標志物 血管生成是一個復雜的過程，在致癌作用及癌癥發展方面的作用至關重要。腫瘤細胞快速增殖形成的低氧狀態會破壞血管生成與抗血管生成信號間的平衡，此平衡破壞是腫瘤細胞獲得營養和生長因子及其獲得侵襲性表型和上皮-間充質轉化所需細胞因子的前提。現已證實，在某些腫瘤中，阻斷血管生成可阻斷其轉移[37-38]。Seder 等[39]針對Ⅰ期NSCLC患者和肺部良性結節患者的研究顯示，白細胞介素-6、白細胞介素-10、白細胞介素-1相關受體拮抗劑、腫瘤壞死因子-α，胰島素樣生長因子結合蛋白4、胰島素樣生長因子結合蛋白5、胰島素樣生長因子基質細胞衍生因子1均可提高診斷肺結節的準確性，可見血管生成標志物對良性肺結節和Ⅰ期NSCLC的鑒別診斷具有一定價值。

但目前尚無大規模臨床研究對血管生成標志物檢測肺結節性質的準確性進行驗證，且相關血管生成標志物種類繁多，如何選擇合適的血管生成標志物及其檢測手段尚需進一步的研究。

2.5RNA相關腫瘤標志物 與健康人群相比，惡性腫瘤患者的RNA相關腫瘤標志物水平可發生明顯變化，與相關腫瘤的惡性程度具有明顯相關性，且早期即可發現，可作為潛在的腫瘤標志物，在相關腫瘤早期診斷中具有重要價值。微RNA(microRNA，miRNA)是真核生物中調控非編碼基因的RNA，人體內的信號轉導途徑幾乎均有miRNA的參與。miRNA通過原癌基因和抑癌基因樣作用調控基因的表達，惡性腫瘤患者相關miRNA水平可發生明顯變化。有研究發現，惡性肺結節患者血清miR-21-5p和miR-574-5p水平明顯高于良性肺結節患者[17]。Shen等[40]的研究顯示，孤立性肺結節組miR-21和miR-210呈高水平表達，而惡性孤立性肺結節組miR-486-5p的表達水平較健康組及良性肺結節組降低，可見與肺結節惡變相關的血miRNA對早期診斷肺結節良惡性具有重要價值。

2.6其他 分泌型磷脂酶A2-Ⅱa[41]、肝細胞生長因子[42]、血清蛋白質組生物學標志物片段[43]、循環腫瘤細胞[44]、p53抗體[45]等均對肺結節性質的評估具有一定價值，但其預測肺結節良惡性的敏感性和特異性較差，且尚缺乏大規模臨床的有效驗證，仍需進一步研究。

3 小 結

在不同研究中，腫瘤標志物評估臨床肺結節性質的敏感性和特異性存在較大差異。除傳統肺癌腫瘤標志物外，目前尚無可廣泛用于臨床肺結節性質評估的腫瘤標志物，單一血清腫瘤標志物水平升高尚不能作為評估肺結節性質的特異性指標。隨著生化檢查、基因組學、蛋白質組學等相關學科的發展，越來越多的腫瘤標志物逐漸被發現，尋找對明確肺結節性質準確度和特異度較高的腫瘤標志物對指導臨床肺結節治療具有重要意義，期待相關研究成果早日應用于臨床，為評估肺結節性質、指導肺結節治療提供依據。