CEA及NGAL在惡性胸腔積液患者胸水中的表達及臨床意義

孫風哲 苗傳玉 孫洋

胸腔積液(pleural effusion,PE)是以胸膜腔內病理性液體積聚為特征的一種常見臨床癥候，臨床中根據積液性質常分為良性、惡性胸腔積液[1]。其中，惡性胸腔積液(Malignant pleural effusion,MPE)是指能在胸腔積液中檢出惡性腫瘤細胞或是胸腔積液合并胸膜表面或縱隔轉移性結節[2]。MPE約占全部胸腔積液的38%～53%，常見于淋巴瘤、乳腺癌、肺癌等。臨床報道顯示，良、惡性胸腔積液的治療及預后截然不同，因此鑒別診斷兩者對患者而言臨床意義重大[3]。但目前兩者的診斷仍是一大難點，較常用的方式為胸水沉渣涂片的細胞形態學檢查，此類方式的診斷準確度較高，但耗時較長，不利于及時診斷[4]。研究表明，癌胚抗原(Carcinoembryonic antigen,CEA)、中性粒細胞明膠酶相關脂質運載蛋白(Neutropil gelatinase-associated lipocalin,NGAL)兩種腫瘤標志物在MPE的診斷中具有較高應用價值[5]。基于此，本研究探討了CEA及NGAL在惡性胸腔積液患者胸水中的表達及臨床意義，現將結果報道如下。

資料與方法

一、一般資料

選擇2017年12月～2020年01月間醫院收治的93例MPE患者及107例良性胸腔積液患者，分別納入惡性組及良性組。納入標準：惡性組：①符合中國惡性胸腔積液診斷與治療專家共識組2014年制定的《惡性胸腔積液診斷與治療專家共識》[6]診斷標準，且經胸部CT、胸部X線片及胸膜活檢等手段確診；②年齡≤75歲；③入組前未接受手術、放化療、藥物治療等。良性組：①病理檢查排除惡性胸腔積液；②年齡≤75歲；入組前未接受手術、放化療、藥物治療等。排除標準：①臨床資料不全患者；②合并嚴重心、肝、腎等臟器功能障礙患者；③合并自身免疫病患者；④合并活動性感染、炎癥性疾病患者；⑤合并精神疾病，無法獲知隨訪結果患者。惡性組中男62例、女31例，年齡為35～75歲，平均(52.59±12.57)歲；良性組中男72例、女35例，年齡為36～73歲，平均(52.65±12.61)歲,兩組人群年齡構成和性別比例差異無統計學意義。

二、方法

(1)采集樣本：胸水：兩組患者行常規胸腔穿刺檢查后，留取約20mL的胸腔積液，1200r/min，離心處理15min，取上清液，-80 ℃冷存待檢。血清：兩組患者入院后的第2天清晨，抽取5ml左右的空腹狀態的外周靜脈血，3000 r/min離心10min，分離血清，取上層血清-80 ℃保存備測。并取血送檢血常規、肝腎功能、血氣分析等。(2)樣本檢測：CEA：采用電化學發光法檢測胸水及血清樣本中的CEA表達水平，試劑盒購自美國羅氏公司，嚴格按照試劑盒說明書進行操作，檢測儀器為羅氏Cobase 601型全自動電化學發光免疫分析儀；NGAL：采用雙抗體夾心法檢測胸水及血清樣本中的NGAL水平，試劑盒購自上海康朗生物科技有限公司，嚴格按照試劑盒說明書進行操作，檢測儀器為美國ThermoFisher公司的Multiskan Sky 全波長酶標儀。

三、觀察指標

回顧性分析兩組患者的臨床資料，治療后隨訪6個月，記錄兩組患者的預后情況；檢測并比較兩組患者胸水及血清中的CEA、NGAL表達水平。

根據病理檢查結果判斷胸腔積液良惡性[7]：在胸水細胞沉淀中找到惡性細胞，或在胸膜活檢組織中觀察到惡性腫瘤的病理變化，判定為惡性胸腔積液，反之則為良性胸腔積液。

四、統計學方法

結 果

一、兩組患者的胸水、血清中的CEA、NGAL表達水平比較

兩組患者胸水、血清中的CEA表達水平比較，差異具有統計學意義(P<0.05)，且組內胸水中的CEA表達水平明顯高于血清中表達水平，差異具有統計學意義(P<0.05)；兩組患者胸水、血清中的NGAL表達水平比較，差異具有統計學意義(P<0.05)，且組內胸水中的NGAL表達水平明顯高于血清中表達水平，差異具有統計學意義(P<0.05)(見表1)。

表1 兩組患者的胸水、血清中的CEA、NGAL表達水平比較

二、胸水、血清中的CEA、NGAL鑒別診斷胸腔積液良惡性價值

ROC曲線分析顯示，胸水CEA、NGAL鑒別診斷胸腔積液良惡性AUC為0.908、0.904，診斷價值較高；血清CEA、NGAL鑒別診斷胸腔積液良惡性AUC為0.754、0.826，具有一定的診斷價值；以ROC曲線靠左上方約登指數的最大切點作為最佳臨界值(胸水CEA為6.825 ng/mL，血清CEA為7.075 ng/mL，胸水NGAL為35.795 μg/L，血清NGAL為10.075 μg/L)，該點診斷敏感度、特異度：胸水CEA為78.5%、89.7%，血清CEA為50.5%、100.00%，胸水NGAL為86.0%、87.9%，血清NGAL為54.8%、99.1%，具有一定診斷價值。

將胸水CEA、血清CEA、胸水NGAL、血清NGAL納入Logistic回歸模型，通過回歸系數得出兩項聯合的數值計算公式為：胸水C+N聯合=胸水CEA+(0.358/1.326)*胸水NGAL，血清C+N聯合=血清CEA+(0.653/0.599)*血清NGAL，統計分析得出聯合數據。進一步ROC曲線顯示，胸水C+N聯合診斷AUC為0.936，敏感度、特異度為89.2%、91.6%，血清C+N聯合診斷AUC為0.917，敏感度、特異度為75.3%、100.00%，均高于單項檢測，提示聯合診斷價值較高(見表2、圖1)。

圖1 胸水、血清中的CEA、NGAL鑒別診斷胸腔積液良惡性的ROC曲線

表2 胸水、血清中的CEA、NGAL鑒別診斷胸腔積液良惡性的價值

三、3胸水、血清中的CEA、NGAL評估患者預后的價值

ROC曲線分析顯示，胸水CEA、NGAL評估患者預后的AUC為0.721、0.720，具有一定評估價值；血清CEA、NGAL評估患者預后的AUC為0.719、0.714，具有一定的評估價值；以ROC曲線靠左上方約登指數的最大切點作為最佳臨界值(胸水CEA為7.967 ng/mL，血清CEA為7.085 ng/mL，胸水NGAL為39.170 μg/L，血清NGAL為9.899 μg/L)，該點診斷敏感度、特異度：胸水CEA為85.7%、59.6%，血清CEA為71.4%、82.9%，胸水NGAL為85.7%、56.0%，血清NGAL為85.7%、59.6%，具有一定評估價值。

將胸水CEA、血清CEA、胸水NGAL、血清NGAL納入Logistic回歸模型，通過回歸系數得出兩項聯合的數值計算公式為：胸水C+N聯合=胸水CEA+(0.085/0.043)*胸水NGAL，血清C+N聯合=血清CEA+(0.310/0.296)*血清NGAL，統計分析得出聯合數據。進一步ROC曲線顯示，胸水C+N聯合評估AUC為0.738，敏感度、特異度為85.7%、64.8%，血清C+N聯合評估AUC為0.733，敏感度、特異度為85.7%、71.5%，均高于單項檢測，提示聯合評估價值較高(見表3、圖2)。

表3 胸水、血清中的CEA、NGAL評估患者預后的價值

圖2 胸水、血清中的CEA、NGAL評估患者預后的ROC曲線

討 論

胸腔積液為常見的一類呼吸內科疾病，大體上又分為良性和惡性胸腔積液，兩者的治療方式及預后存在較大差異[8]。良性胸腔積液患者經治療后，多預后良好，而惡性胸腔積液患者多因肺癌轉移引起，故預后較差[9]。目前，診斷惡性胸腔積液的金標準為胸水脫落細胞檢出癌細胞，但因其陽性率較低、費用較高等原因，使得其在早期診斷中的應用受限。近年來研究表明，腫瘤標志物在腫瘤良惡性鑒別中的應用日益廣泛[10]。

腫瘤標志物系一類惡性腫瘤發生進展過程中合成分泌自腫瘤細胞基因或是機體對腫瘤反應升高和/或異常產生，可對腫瘤的發生及性質等進行特異性評估的活性物質[11]。CEA作為最常用的腫瘤標志物，其最早由外國學者Gold于1965年發現，其最開始是作為結直腸癌的腫瘤標志物。而越來越多的文獻表明，CEA在多種腫瘤細胞中呈高水平表達，其在因肺癌導致的惡性胸腔積液中的診斷價值亦被廣泛認可[12]。NGAL作為lipocalin家族中的一員，在人體和外界接觸或是大部分分泌功能的器官、組織中均有表達，常見的如胃、肺、唾液腺、乳腺、前列腺、結腸等[13]。隨著對NGAL的不斷探索，發現其與多種疾病的發生有關。其最早是用于急慢性腎損傷、慢阻肺、冠心病等的早期診斷中，后來的研究表明，NGAL可能參與了腫瘤的發生及進展過程[14]。

本研究中，兩組患者的胸水中CEA表達水平均高于血清中，且惡性組患者的水平高于良性組，與大多數研究結果一致。此外，本研究結果還發現，胸水CEA表達水平對胸腔積液良惡性鑒別診斷的AUC為0.908，高于血清CEA的0.754，且其敏感度、特異度均較高，說明早期檢測胸水中的CEA表達水平可為惡性胸腔積液的鑒別診斷提供參考。兩組患者的胸水中NGAL表達水平均高于血清中，且惡性組患者的水平高于良性組，究其原因為惡性組患者的中性粒細胞活化程度更高，分泌過量的NGAL，而NGAL會損傷細胞膜，使得臟器受損，并在胸膜炎性反應中扮演促炎因子的角色。此外，本研究結果還發現，胸水NGAL表達水平對胸腔積液良惡性鑒別診斷的AUC為0.904，高于血清NGAL的0.826，且其敏感度、特異度均較高，說明早期檢測胸水中的NGAL表達水平可為惡性胸腔積液的鑒別診斷提供參考。

本研究還表明，聯合檢測胸水中的CEA、NGAL水平對胸腔積液良惡性鑒別診斷的AUC為0.936，其敏感度、特異度均高于單項檢測，提示聯合檢測的鑒別診斷價值更高。此外，聯合檢測胸水中的CEA、NGAL還可作為惡性胸腔積液預后的評估手段之一。

綜上所述，CEA、NGAL在惡性胸腔積液患者胸水中呈高水平表達，聯合檢測CEA、NGAL可作為惡性胸腔積液鑒別診斷及患者預后評估的手段之一。