七項TAAbs聯合影像臨床特征在肺部結節惡性風險評估中的研究

劉霄 江智蛟 馬錚 曾品強 沈慶 廖宇 黃靜

肺癌在全球惡性腫瘤所導致的相關死亡中居首位[1]。不同分期的肺癌患者5年生存率有很大的差別，IA期非小細胞肺癌患者5年生存率高達73%，IV期患者五年生存率降至13%[2-3]。故早期診斷能顯著降低肺癌患者的死亡率，但目前僅30%的患者得到早期診斷[4]。北美國家肺篩查試驗使用LDCT在高危患者中進行肺癌早期篩查可使肺癌全因死亡率下降20%[5]。在管理篩查中發現的大量肺部結節具有極大挑戰性，并可能會出現過度使用侵入性評估、輻射暴露及增加患者焦慮的風險[6-7]。 因此用生物標記物無創排除惡性腫瘤將是管理肺部結節的優化策略。本研究將評估血清腫瘤相關自身抗體 (serum tumor-associated autoantibodies，TAAbs)聯合胸部CT影像及臨床特征對早期肺癌風險預測的臨床意義。

資料與方法

一、研究對象

收集重慶市人民醫院2018年7月至2020年3月胸部CT篩查的109例肺部結節(所有結節直徑≤30mm)患者，所有患者經外科手術或經皮肺穿刺獲取病變組織進行病理學檢查確診為肺癌組(LC,86例)，其中鱗癌組(SCC,21例)、腺癌組(ADC,65例)，良性結節組(23例)。腫瘤分期參照第八版肺癌分期標準[8]。排除標準：對非肺癌初診患者，或同時患有嚴重的肝腎功能不全、糖尿病、感染、其他類型腫瘤、分期不明確，予以排除。本研究經院醫學倫理委員會批準執行。

二、 研究方法

1 影像學檢查及血液樣本采集

所有患者進行了胸部薄層CT掃描，在手術或活檢前采集納入者空腹血樣5mL，在3小時內4 ℃下3500 r/min離心5分鐘，分離血清，并儲存在-80 ℃的無菌試管中待用。

2 主要試劑和儀器64排CT掃描儀(日本東芝Aquilion CX)

CT掃描所使用的參數為：切片厚度1.00mm，切片間隔0.8mm，螺旋掃描模式。7 種自身腫瘤抗體檢測試劑盒(酶聯免疫法) 及其配套試劑盒購自杭州凱保羅公司。美國熱電Thermo MK3酶標儀。

3 實驗方法

患者胸部CT影像學特點由高級職稱專人測量分析。ELISA 檢測7種TAAbs，嚴格按照試劑盒說明書操作，專人檢測。酶標儀讀取450 nm 處吸光度(A450 nm)值。

陽性判斷標準: 如果血清7種腫瘤自身抗體檢測濃度任中一項高于其陽性判斷值則為陽性。

三、統計學方法

SPSS 26.0 統計學軟件進行。三組間比較采用Kruskal-Wallis 秩和檢驗，兩組間比較采用非參數Mann-Whitney U 檢驗; 評估自身抗體診斷肺癌的敏感性及特異性，通過以95%的置信區間(CI)繪制ROC 曲線分析; 陽性率比較采用卡方檢驗及Fisher精確檢驗；肺癌與七項TAAbs、影像學特征及人口學特點的關聯性，采用二元Logistic回歸分析。以P<0.05 表示有統計學意義。

結 果

一、一般資料比較

收集符合條件的肺部結節患者109例，肺癌86例，其中腺癌65例，鱗癌21例；良性肺部結節23例，其中炎性肉芽腫12例，結核9例，放線菌1例，錯構瘤1例。各組在年齡、肺癌家族史、腫瘤個人史無顯著差異，鱗癌組吸煙患者及男性患者顯著多于腺癌組及良性結節組(見表1)。

表1 各組患者一般資料比較

二、各組患者七項血清腫瘤相關自身抗體檢測結果比較

肺癌組及良性結節組比較，肺癌組單個自身抗體檢測p53水平顯著高于良性肺部結節組，其余自身抗體水平無顯著差異(見表2)。進行腺癌及鱗癌亞組分析，各組間自身抗體檢測水平無顯著差異。

表2 肺癌組與良性結節組七項TAAbs檢測結果比較

三、單個自身抗體陽性及七項TAAbs陽性，在早期肺癌診斷價值中的比較

單個自身抗體陽性在肺癌診斷中的敏感性低，最高為p53，僅15.12%，而單個自身抗體陽性的特異性高，大于91.3%。七項TAAbs聯合陽性診斷降低了部分特異性(86.96%)，但敏感性明顯提高，達48.84%，陽性預測值高達93.33%(見表3)。在肺癌亞組里，鱗癌組七項TAAbs陽性診斷敏感性(57.14%)高于腺癌(45.15%)，兩組診斷特異性相當(見表4)。

表3 單個自身抗體及七抗聯合在早期肺癌診斷中敏感性和特異性分析

表4 七種抗體聯合檢測對不同類型肺癌診斷的評價

四、各亞組肺癌患者七項TAAbs陽性率的比較

對肺癌患者進行結節大小、結節類型、病理分型及TNM分期進行分組，各組陽性率差異均無統計學意義(P均>0.05)(見表5)。

表5 各亞組肺癌患者七項TAAbs陽性率的比較

五、七項TAAbs聯合胸部影像學及人口學特點建立早期肺癌預測模型

引入年齡、性別、吸煙等基本人口學特征及胸部影像學特征建立回歸模型分析，模型準確度85.45%，敏感度90.8%，特異度68.18%，陽性預測值91.86%，陰性預測值62.5%。在該模型中再引入七項TAAbs進行二元Logistic回歸分析，ROC曲線(見圖1)。設置男性為1，女性為0；年齡≥60歲為1，小于60歲為0；吸煙大于30包年為1，小于30包年及未吸煙為0(二者無顯著性差異)，20mm<結節直徑≦30mm為2(large)，10mm<結節直徑≦20mm為1(small)，結節直徑≦10mm為0；實性結節(SPN)為0，亞實性結節(PSN)為1，磨玻璃結節(GGN)為2，建立早期肺癌預測模型為：logit(p) = -2.33+2.726genderM+1.054age+3.161smoking+1.951small+2.576 large+3.632PSN+3.221GGN+1.738七抗陽性。該模型的準確度提高到89.09%，特異度由68.18%提升到87.5%，仍保持較高敏感度(89.36%)，陽性預測值(PPV)和陰性預測值(NPV)分別為97.67%和58.33%。

圖1 七項TAAbs聯合胸部CT及人口學特點診斷早期肺癌的ROC曲線

討 論

早期診斷可使肺癌患者在轉移前獲得有效治療，明顯提高生存率。LDCT篩查能發現體積較小、分期較早的肺部腫瘤，雖然其靈敏度很高，但假陽性率也很高，有許多肺部結節最終經外科手術證明是良性病變[9]。隨著分子生物學研究進展，“液體活檢”的概念應運而生，液體活檢技術路徑包括ctDNA、腫瘤免疫信號、蛋白組學信號與其他技術路徑[10]，可能成為肺癌早期篩查的無創手段。腫瘤相關抗原(TAAS)過表達、突變、錯誤折疊等可導致機體產生針對腫瘤的自身反應性細胞免疫應答，通過TAAs刺激B淋巴細胞產生針對這些抗原的自身抗體[11]，并可使抗原信號形成放大作用，在體內持續時間長，可在腫瘤早期，甚至早于腫瘤5年前檢測到抗體[12]，且檢測成本低，這使得TAAbs更可能成為肺癌早期診斷篩查有價值的生物標志物。

本研究納入肺部結節(直徑≤30mm)患者進行單中心回顧性研究，使用ELISA方法檢測血清7個腫瘤自身抗體(p53、PGP9.5、SOX2、GAGE7、GBU4-5、MAGEA1及 CAGE)水平，發現與良性結節組相比，單一自身抗體特異性高，均在91.3%以上，但敏感性低，最低為17.44%(SO2)。陸柳[13]、趙娟等[14]研究顯示七項自身抗體檢測水平和對照組比較都有顯著差異，而我們研究僅p53在良性結節組和肺癌組具有顯著差異。這可能和收集的患者數量、結節大小、TNM分期等不同相關。

由于單一腫瘤自身抗體敏感性低，臨床上常用的是聯合使用生物標志物[15-16]。既往較多研究篩選了不同的腫瘤血清自身抗體組合來提高肺癌的診斷效率[17-19]。本研究肺癌組患者的七項自身抗體聯合陽性診斷敏感性48.84%，特異性達86.96%，與國內外研究基本一致。此外，我們還發現七項抗體對鱗癌和腺癌診斷的特異性相當(均為86.96%)，但對鱗癌的診斷具有更高的敏感性(分別為57.14%，46.15%)。

雖然七項TAAbs聯合判斷后敏感度明顯提高，仍不到50%，臨床單獨使用具有局限性。而將人口學特點和胸部影像學特征建立回歸模型并引入七項TAAbs后行二元Logic回歸分析顯示模型準確度提高到89.09%，特異度提升到87.5%，仍保持89.36%高敏感度。模型利用TAAbs高特異性克服了胸部CT篩查的高假陽性率，同時維持了高敏感性及準確度。該模型在肺部結節中惡性陽性預測值達97.67%，表明對高危人群進行早期肺癌篩查時能得到良好的預判。研究者Massion等對低劑量螺旋CT篩查直徑為4～20 mm的肺部結節患者進行血清EarlyCDT肺7種自身抗體篩查，陽性患者的結節惡性風險增加2倍以上[20]。同樣提示肺部結節篩查影像學改變聯合TAAbs明顯提高肺癌的早期診斷準確度，使更多的患者在肺癌早期得到及時治療，從而提高生存率，減少治療疾病的經濟負擔。

我們的研究也存在不足。本次研究樣本量偏少，主要針對TAAbs聯合影像學特點及人口學特征對非小細胞肺癌的早期診斷研究，需要納入更多的鱗癌及小細胞肺癌等其他病理類型早期肺癌進一步校正風險預測模型公式，達到最佳預測結果。