血清鈣離子、堿性磷酸酶及腫瘤標志物在肺癌骨轉移預測分析

張瑩 張競文 楊楊

肺癌是全球范圍內發病率最高、致死率最高的惡性腫瘤，并發骨轉移可導致肺癌患者骨骼結構病變和骨代謝異常，極易導致疼痛、骨折、脊椎壓迫，不僅給肺癌患者生活質量帶來影響，也是肺癌患者致死的重要原因[1]。骨轉移一般發生在肺癌中晚期，但臨床癥狀表現并不明顯，常規全身影像學顯影的檢出率相對較低，如X線、CT、MRI等的診斷敏感性均較低，且CT、MRI、PET-CT還具有全身顯影檢測成本較高等缺點[2-3]。當骨骼結構病變和骨代謝異常等臨床癥狀表現明顯時，肺癌患者大都已經處于骨轉移晚期，因此對肺癌骨轉移進行早期診斷，在提升患者生活質量和降低死亡率等方面具有重要作用。研究證實，血清Ca2+、堿性磷酸酶(ALP)、甲胎蛋白(AFP)、癌胚抗原(CEA)、細胞角蛋白19片段(CYFRA21-1)、糖基抗原125(CA125)、糖基抗原15-3(CA15-3)、糖基抗原19-19(CA19-9)等指標與肺癌骨轉移密切相關[4-5]，但全面評估這些指標在肺癌骨轉移預測中的價值仍未見報道。鑒于此，本研究以本院近期收治的中晚期肺癌病例為研究對象，觀察血清Ca2+、ALP及腫瘤標志物(常規6項：AFP、CEA、CYFRA21-1、CA125、CA15-3、CA19-9)水平對肺癌骨轉移的預測價值。

資料與方法

一、一般資料

選取中晚期肺癌病例(本院2016年1月至2018年12月收治)作為研究對象。病例符合國際肺癌研究協會(IASLC)肺癌TMN分期[6]和《2010中國肺癌臨床指南》肺癌診斷標準[7]，均單純行NP或GP或TP或DP的第三代含鉑藥物化療方案治療，以21d為一個治療周期持續治療。排除已有癌細胞骨轉移病例，排除糖尿病、骨質疏松癥、風濕性關節病、甲狀腺疾病、甲狀旁腺疾病等影響骨代謝的內分泌疾病病例，排除入組前3月內曾服用鈣劑、激素、雙磷酸鹽等藥物病例，排除妊娠或哺乳期病例，排除病死病例。共236例病例納入研究，性別分布：男性/女性=124例/112例；年齡分布(歲)：51.8±2.4(范圍分布：34～76)。

二、研究方法

所有中晚期肺癌病例均采集空腹不抗凝靜脈血5mL，采用德國全自動化學發光免疫分析儀及配套試劑行血清Ca2+、ALP及AFP、CEA、CYFRA21-1、CA125、CA15-3、CA19-9等指標檢測。各血清指標檢測操作嚴格按照試劑盒說明書進行。以各血清指標正常值為參考標準，不屬于參考值均預測為骨轉移陽性。各指標正常參考值范圍：Ca2+正常參考值：2.2～2.63mmol/L；ALP正常參考值：42～240U/L；AFP正常參考值：0～20ng/mL；CEA正常參考值：0～5ng/mL；CYFRA21-1正常參考值：0～3.3 ng/mL；CA125正常參考值：0 ～35U/mL；CA15-3正常參考值：0～25U/mL；CA19-9正常參考值：0～27U/mL。

三、觀察內容

統計所有病例1年時病理檢查肺癌細胞骨轉移情況，分析非骨轉移與骨轉移病例，不同骨轉移soloway程度分級病例的血清Ca2+、ALP及常規6項腫瘤標志物水平差異，并分析骨轉移soloway程度與血清Ca2+、ALP及常規6項腫瘤標志物水平表達之間的相關性。肺癌細胞骨轉移判定標準：全身骨顯像掃描檢查顯示存在病灶轉移，并經CT或MRI證實為溶骨性骨轉移或混合性骨轉移。骨轉移soloway程度分級(三級)：M1級：骨顯像輕度異常(骨轉移病灶小于6個)；M2級：骨顯像明顯異常(骨轉移病灶在6～20個之間)；M3級骨顯像極度異常(骨轉移病灶大于20個)。

四、統計學方法

結 果

一、236例病例的骨轉移情況分析及預測結果分析

236例肺癌中晚期病例中，158例(66.95%)未發生骨轉移，78例(33.05%)發生骨轉移。參照骨轉移soloway程度分級，78例發生骨轉移中，M1級共39例(16.53%)、M2級共21例(8.90%)、M3級18例(7.62%)(見圖1)。

圖1 236例病例的骨轉移情況統計圖

二、非骨轉移與骨轉移病例的Ca2+、ALP及常規6項腫瘤標志物水平分析

數據：非骨轉移病例的Ca2+、ALP及6項腫瘤標志物(AFP、CEA、CYFRA21-1、CA125、CA15-3、CA19-9)均低于骨轉移病例，差異具有顯著性(P<0.05)(見表1)。

表1 非骨轉移與骨轉移病例的Ca2+、ALP及常規6項腫瘤標志物水平分析表

三、不同骨轉移soloway程度分級病例的血清Ca2+、ALP及常規6項腫瘤標志物水平分析

數據：隨著骨轉移soloway程度分級提升(M1級、M2級、M3級)，Ca2+、ALP及6項腫瘤標志物(AFP、CEA、CYFRA21-1、CA125、CA15-3、CA19-9)均提升，差異具有顯著性(P<0.05)；M2級、M3級病例的Ca2+、ALP及6項腫瘤標志物(AFP、CEA、CYFRA21-1、CA125、CA15-3、CA19-9)高于M1級病例，M2級病例的Ca2+、ALP及6項腫瘤標志物(AFP、CEA、CYFRA21-1、CA125、CA15-3、CA19-9)高于M1級病例，差異具有顯著性(P<0.05)(見表2)。

表2 不同骨轉移soloway程度分級病例的血清Ca2+、ALP及常規6項腫瘤標志物水平表

四、血清Ca2++、ALP及常規6項腫瘤標志物在骨轉移預測中的效能分析

以各血清指標正常值為參考標準進行骨轉移預測，Ca2+預測86例發生骨轉移，ALP預測88例發生骨轉移，AFP預測90例發生骨轉移，CEA預測91例發生骨轉移，CYFRA21-1預測84例發生骨轉移，CA125預測92例發生骨轉移，CA15-3預測103例發生骨轉移，CA19-9預測99例發生骨轉移，8項指標聯合預測76例發生骨轉移。與病理檢查骨轉移情況為金標準，采用SPSS軟件血清Ca2+、ALP及常規6項腫瘤標志物在骨轉移預測中的ROC曲線顯示(圖2、表3)：Ca2+、ALP、6項腫瘤標志物(AFP、CEA、CYFRA21-1、CA125、CA15-3、CA19-9)的ROC曲線均位于參考線之上，CYFRA21-1是各單項指標中預測敏感性(86.15%)、預測特異性(88.91%)、預測準確率(88.12%)最高的，且8項指標聯合的預測敏感性(90.17%)、預測特異性(92.18%)、預測準確率(94.18%)均高于各單項指標的預測敏感性(73.15%～86.15%)、預測特異性(73.86%～88.91%)、預測準確率(73.14%～88.12%)(P<0.05)(見表3，圖2)。

圖2 血清Ca2+、ALP及常規6項腫瘤標志物在骨轉移預測的ROC曲線

表3 血清Ca2+、ALP及常規6項腫瘤標志物的骨轉移預測ROC曲線數據統計表

討 論

肺癌是全球范圍惡性腫瘤相關死亡的首要原因，全球每年約180萬人被診斷為肺癌，其中150萬人被確診時已經為中晚期肺癌，中晚期肺癌的3年生存率不到20%[8]。當肺癌惡性腫瘤細胞通過血液或淋巴途徑侵襲到骨骼時，就會發生骨轉移。尤其是非小細胞肺癌的最常見轉移部位是骨骼，約30%的中晚期非小細胞肺癌患者可發生骨轉移[9]。

本研究236例肺癌中晚期病例中，158例(66.95%)未發生骨轉移，78例(33.05%)發生骨轉移，與上述中晚期肺癌患者骨轉移的發生率相吻合。癌細胞之所以對骨骼有較高親和力，其原因在于：骨髓有大量血流量，而肺癌腫瘤細胞的高表達粘附分子極易粘附于骨髓間質細胞上生長，從而導致骨轉移[10]。肺癌骨轉移可導致嚴重的骨痛，對肺癌患者運動功能也會產生影響，也可導致病理性骨折的重要原因。在國外一項前瞻性研究中顯示，骨轉移中晚期肺癌患者3年存活率不到10%，遠低于未骨轉移中晚期肺癌患者的20%[11]，可見骨轉移不僅可影響肺癌患者生活質量，也可導致肺癌患者生存率降低。

目前，骨X線全身顯像、骨MRI全身顯像、骨CT全身顯像等是骨轉移臨床診斷和臨床評估的常見方法，但這些影像學方法均有其應用局限性。如骨X線全身顯像的靈敏度較低，通常只有在骨含量丟失50%以上時骨轉移才會顯示出來[12]。而對于骨MRI全身顯像、骨CT全身顯像而言，雖然具有較高的顯像效果，骨轉移評估敏感度也較高，但全身骨顯像成本較高，且只有在骨轉移明顯時才行影像學檢查，這可能錯過肺癌骨轉移最佳治療時機[13]。因此找尋實用性較高的早期肺癌骨轉移預測方法具有重要的意義。血清指標可能是一種較為實用的早期肺癌骨轉移預測方法。肺癌骨轉移導致的骨損傷是溶骨性損傷，即當肺癌骨轉移時，可導致骨代謝失衡，導致骨中鈣離子異常[14]。ALP主要由成骨細胞分泌產生，也可由腎臟、腸胃道等器官分泌產生，ALP已經被作為癌癥患者骨轉移檢測的重要指標[15]。資料顯示：肺癌骨轉移與骨代謝紊亂密切相關，Ca2+及ALP在發生骨轉移肺癌患者血清中呈高表達水平，且骨轉移程度越高，Ca2+及ALP越呈高表達[16]，這與本研究結果一致，提示血清Ca2+、ALP與肺癌骨轉移具有密切的相關性，可能在肺癌骨轉移預測中具有重要價值。本研究分析血清Ca2+、ALP在預測肺癌骨轉移效能顯示：Ca2+及ALP在肺癌骨轉移中的預測敏感性、預測特異性、預測準確率均達到70%以上，尤其是Ca2+的預測敏感性、預測特異性、預測準確率達到80%以上，提示血清Ca2+，ALP均在肺癌骨轉移預測中具有重要的價值。

腫瘤標志物多由腫瘤細胞產生并分泌到體液和組織中，可反映惡性腫瘤的發生發展過程，不僅是有效的、實用的肺癌診斷輔助指標，而且在肺癌骨轉移預測中也具有重要意義。AFP作為人體胎兒期就可出現的特殊蛋白質，可由胎兒肝細胞合成，但出生后到成人期肝細胞會逐漸失去這種合成能力，健康成年人血清中AFP含量極低，不超過105U/L，然而80%以上的肺癌患者血清中AFP呈現高表達，尤其是骨轉移肺癌患者血清中AFP表達水平更高，可高達200U/L以上[17]。CEA作為觸發機體免疫應答的糖蛋白，在多種腫瘤侵襲轉移中呈高表達，尤其是多病灶性肺癌骨轉移患者的CEA水平可異常高表[18]。CYFRA21-1是來源于上皮腫瘤組織細胞蛋白的片段，可在骨轉移肺鱗狀細胞癌血清中呈高表達[19]。CA125是腫瘤細胞單克隆抗體125合成的一種癌癥相關糖蛋白，常見于卵巢上皮性腫瘤，但也可在肺癌、肝癌等多種腫瘤細胞轉移侵襲過程中有所表達[20]。CA15-3是一種糖類特異性抗原，在肺癌臨床預后預測和骨轉移診斷中具有重要的價值，60%以上的復發或骨轉移肺癌患者的CA15-3表達水平明顯升高，有報道認為當CA15-3表達水平高于70U/L時，肺癌患者有很高的骨轉移性病變風險[21]。CA19-9常見于有腹膜種植傾向惡性腫瘤侵襲轉移過程中，如肺癌、胃癌等，其可隨著惡性腫瘤細胞侵襲轉移釋放到血液及組織中，是臨床已經證實的肺癌轉移預測的輔助指標之一[22]。從上述分析結果來看，AFP、CEA、CYFRA21-1、CA125、CA15-3、CA19-9是目前臨床常規6項腫瘤標志物，且這些標志物與肺癌骨轉移有著密切的關系，本研究也證實了這個結果，即非骨轉移病例的AFP、CEA、CYFRA21-1、CA125、CA15-3、CA19-9均低于骨轉移病例(P<0.05)。同時，隨著骨轉移soloway程度分級提升(M1級、M2級、M3級)，肺癌骨轉移患者的AFP、CEA、CYFRA21-1、CA125、CA15-3、CA19-9均提升(P<0.05)，提示肺癌患者骨轉移程度越高，AFP、CEA、CYFRA21-1、CA125、CA15-3、CA19-9越呈高表達，可見這6項腫瘤標志物也可能在肺癌骨轉移預測中具有重要價值。本研究分析這6項腫瘤標志物預測肺癌骨轉移效能分析顯示，這6項腫瘤標志物在肺癌骨轉移中的預測敏感性、預測特異性、預測準確率均達到70%以上，尤其是CYFRA21-1的預測敏感性、預測特異性、預測準確率達到80%以上。但是綜合Ca2+、ALP及6項腫瘤標志物的預測效能來看，部分指標的預測效能較低(均不到80%)，但8項指標聯合的預測敏感性(90.17%)、預測特異性(92.18%)、預測準確率(94.18%)均高于各單項指標的預測敏感性(73.15%～86.15%)、預測特異性(73.86%～88.91%)、預測準確率(73.14%～88.12%)(P<0.05)，提示，8項指標聯合應用在肺癌骨轉移預測中具有較高的價值。

綜上所述，本研究顯示，血清Ca2+、ALP及常規6項腫瘤標志物均在肺癌骨轉移預測中具有重要的價值，且8項指標聯合應用可進一步提升預測敏感性、預測特異性和預測準確性。這不僅可為肺癌骨轉移臨床預測提供有益參考，同時血清Ca2+、ALP及常規6項腫瘤標志物作為與肺癌骨轉移密切相關的指標，臨床肺癌治療中以此為治療靶向可能也會起到降低骨轉移發生率的效果，但這仍需后續研究證實。