腫瘤相關自身抗體：臨床應用現狀與前景

詹皓婷，李永哲

1中國醫學科學院 北京協和醫學院研究生院， 北京 100005 2中國醫學科學院 北京協和醫學院 北京協和醫院檢驗科 侵襲性真菌病機制研究與精準診斷北京市重點實驗室，北京 100730

腫瘤是威脅人類生命健康的重要疾病，全球每年新發腫瘤約2450萬例，死亡率高達39.2%[1]。早期診斷和治療可有效降低腫瘤患者的死亡風險。腫瘤患者血清中含有一組獨特的誘發自身抗體反應的細胞蛋白，被稱為腫瘤相關抗原(tumor-associated antigen, TAA), 其誘導產生的抗體稱為腫瘤相關自身抗體[2]。鑒于腫瘤相關自身抗體檢測具有非入侵性、抗體不易降解且可重復性高的優勢，可為臨床提供腫瘤免疫應答信息、分子侵襲狀態，有效減少漏診與誤診，協助臨床精準診斷早期癌癥并及時調整治療方案。本文結合結締組織病(connective tissue diseases, CTD)與惡性腫瘤，探討腫瘤相關自身抗體及其臨床應用現狀與前景。

1 腫瘤相關自身抗體產生機制

1966年，Baldwin[3]發現在腫瘤發展的極早期，人體免疫系統即可產生針對腫瘤細胞的特異性自身抗體。1970年，Taylor等[4]最早發現了乳腺癌自身抗體。1995年，Lubin等[5]揭示p53自身抗體與肺癌進展顯著相關。腫瘤相關自身抗體的產生反映了患者對癌細胞免疫反應性與免疫監視的增強，但其產生機制目前尚不明確，主流觀點可歸納為：(1)免疫耐受缺陷導致自身反應性B細胞重獲反應性，持續存在的腫瘤炎癥微環境增強了血管滲透性，使大量TAA暴露于免疫系統；(2)蛋白質表達水平改變：TAA過表達及在異常部位表達與各種癌癥類型患者自身抗體的自發產生密切相關；(3)蛋白質結構改變：表位擴展、表位模擬、突變以及翻譯后，修飾誘發新表位產生與表位呈遞增強，擴大了免疫反應與特異性自身抗體的形成；(4)細胞死亡機制導致細胞內抗原異常釋放并暴露于免疫系統，有效觸發腫瘤免疫應答與自身抗體的產生[6]。近年研究發現，腫瘤內三級淋巴結構有助于B細胞的激活、擴張和分化[7]。腫瘤浸潤的B細胞具有產生識別腫瘤表面和凋亡腫瘤細胞釋放的抗原及調節腫瘤生長自身抗體的能力，且IgG亞型能激活樹突狀細胞以防止腫瘤復發或轉移[8]。因此，對于腫瘤相關自身抗體產生機制的研究可推動新型腫瘤相關自身抗體標志物及其檢測手段的發展，并有助于治療靶點的識別。

2 結締組織病與腫瘤相關自身抗體

由T、B淋巴細胞克隆清除和中樞耐受喪失而產生的自身抗體在引發CTD的同時與TAA發生交叉反應參與腫瘤進展。主要體現為兩種形式：(1)CTD與腫瘤并發；(2)腫瘤存在結締組織癥狀。

CTD患惡性腫瘤的風險明顯增加，不同CTD并發的腫瘤類型差異較大且無顯著關聯。系統性硬化癥(systemic sclerosis, SSc)并發惡性腫瘤的概率為4%～22%，常見類型包括乳腺癌(30.2%)、黑色素瘤(18.5%)、血液系統惡性腫瘤(13.5%)、女性生殖系統惡性腫瘤(13.5%)和肺癌(10.2%)[9]。多發性肌炎(polymyositis, PM)和皮肌炎(dermatomy-ositis, DM)并發惡性腫瘤的概率為2.5%～29.0%，其中PM并發惡性腫瘤的風險較一般人群增加30%(SIR=1.3, 95% CI: 1.0～1.6),以非霍奇金淋巴瘤、肺癌和膀胱癌最為常見；DM并發惡性腫瘤的風險是一般人群的3倍(SIR=3.0, 95% CI: 2.5～3.6)，以卵巢癌、肺癌、胰腺癌最為常見[10]。因此，針對不同CTD、不同腫瘤類型劃分風險層級，科學選擇不同時間間隔、指標和工具進行分層檢測有利于降低檢測成本，提高早期癌癥診斷效率。

2.1 系統性硬化癥合并腫瘤相關自身抗體

抗RNA聚合酶Ⅲ抗體(anti-RNA polymerases Ⅲ Ab, anti-RNP-Ⅲ)陽性(31.8%)的SSc患者比抗拓撲異構酶Ⅰ抗體陽性(2.4%)或抗著絲粒抗體陽性(5.8%)的患者更易罹患惡性腫瘤[11]。anti-RNP-Ⅲ陽性SSc患者的惡性腫瘤發生率為17.7%～43.8%，且存在POLR3A基因突變[12]。依據SSc疾病亞型對抗體陽性患者進行癌癥風險分層，可制定更有針對性的癌癥檢測方案： anti-RNP-Ⅲ陽性的彌漫性SSc患者患乳腺癌的風險增加(SIR=5.14, 95% CI: 2.66～8.98)，局限性SSc患者患肺癌的風險是彌漫性SSc患者的10.4倍(SIR=10.4, 95% CI: 1.26～37.7)[13]，故對于anti-RNP-Ⅲ陽性患者，建議在SSc診斷時進行惡性腫瘤篩查，并在接下來的幾年內進行嚴格隨訪觀察。此外，anti-RNP-Ⅲ與SSc患者惡性腫瘤的發生時間關系密切，該抗體陽性可提示SSc確診前后的癌癥診斷風險(SSc確診：-2年～+1.3年，HR=1.94, 95% CI: 1.00～3.73)，因此其可作為預測惡性腫瘤的生物標志物[14]。以色列一項研究表明[15]，抗核抗體、抗Scl- 70抗體和抗RNP抗體缺失與SSc并發惡性腫瘤患者存活率低有關，而抗著絲?？贵w和anti-RNP-Ⅲ對患者存活率并無顯著影響。此外，抗Scl- 70抗體可預測SSc癌癥患者的死亡風險(HR=1.39, 95% CI: 1.08～1.80)，而抗核抗體的存在對疾病具有保護性意義(HR=0.64, 95% CI: 0.5～0.83)。

RNPC3是微小剪接體復合體的蛋白組分，參與去除Pre-mRNA中U12內含子[16]?？雇負洚悩嬅涪窨贵w、抗著絲粒抗體和anti-RNP-Ⅲ同時陰性的SSc并發惡性腫瘤的患者中，約25%存在抗RNPC3抗體[17]。抗RNPC3抗體與SSc并發惡性腫瘤風險相關：與抗著絲?？贵w相比，抗RNPC3抗體(OR=4.3, 95% CI: 1.10～16.9)和anti-RNP-Ⅲ陽性患者(OR=4.49, 95% CI: 1.98～10.2)在SSc發病2年內并發惡性腫瘤風險增加3倍以上。與其他自身抗體亞組的患者相比，具有抗RNPC3抗體的患者預后更差，中位生存期縮短50%。值得注意的是，在抗RNPC3抗體組中，大多數惡性腫瘤(66.7%)為婦科腫瘤，其中乳腺癌占50%。

2.2 多發性肌炎/皮肌炎合并腫瘤相關自身抗體

抗轉錄中介因子1-γ(anti-transcription inter-mediary factor 1-γ, anti-TIF1-γ)抗體與DM相關惡性腫瘤密切相關，7%～31%的成年DM患者anti-TIF1-γ抗體陽性，高達84% anti-TIF1-γ抗體陽性的DM患者伴發腫瘤[18]，其中卵巢癌發生率明顯高于陰性患者(19%比2%)，年齡大于39歲且anti-TIF1-γ抗體陽性的DM患者患癌風險升高(HR=1.04, 95% CI: 1.02～1.07)[19]，因此建議對anti-TIF1-γ抗體陽性，尤其是老年和女性患者進行至少3～5年的癌癥指標監測和篩查。薈萃分析[20]表明，anti-TIF1-γ抗體在診斷DM合并腫瘤時特異度較高(92%, 95% CI: 90%～93%)，但總體靈敏度較低(52%, 95% CI: 47%～57%)，故對于腫瘤診斷與風險分層具有重要價值。免疫沉淀法是該抗體檢測的首選方法，對診斷腫瘤相關DM的總體靈敏度(78%, 95% CI: 45%～94%)和特異度均較好(89%, 95% CI: 82%～93%),但由于其技術復雜且難以解釋，并未應用于常規臨床檢測。利用可定位激光小珠免疫測定法(截斷值：2 AU/mL)檢測anti-TIF1-γ抗體被證實具有較高的靈敏度(96%)與特異度(99%)，適用于常規檢測[21]。此外，anti-TIF1-γ抗體陽性的DM患者通常預后較差，IgG2亞型anti-TIF1-γ抗體與死亡結局密切相關(HR=5.9, 95% CI: 2.4～14.1)。anti-TIF1-γ抗體滴度在治療后重新升高提示腫瘤復發及DM疾病活動可能[21- 22]。故連續性監測anti-TIF1-γ抗體對預防腫瘤復發、預測疾病活動度及不良預后結局具有重要意義。

抗氨基酰tRNA合成酶(anti-aminoacyl-tRNA synthetase, anti-ARS)抗體包括抗Jo- 1、抗EJ、抗OJ、抗PL- 7、抗PL- 12和抗KS 6種特異性抗體。約8.4%的anti-ARS抗體陽性PM/DM患者常伴發胃癌、乳腺癌、肺癌等惡性腫瘤[23]，但腫瘤發生率、類型與anti-ARS抗體類型無關，考慮到anti-ARS抗體陽性患者的額外腫瘤風險，需在診斷時進行篩查?？剐》核貥有揎椢锘罨?anti-small ubiquitin-like modifier activating enzyme, anti-SAE)抗體在DM患者中陽性率<10%，其中23%合并惡性腫瘤[24]，一項中國肌炎患者的隊列研究提示，該抗體陽性與PM/DM癌癥風險增加獨立相關(SIR=12.92, 95% CI:3.23～32.94)，主要表現為肺癌、消化系統腫瘤和婦科腫瘤[25]。抗3-羥基-3-甲基戊二酰輔酶A還原酶(anti- 3-hydroxy- 3-methylglutarylcoenzyme A reductase, anti-HMGCR)抗體陽性DM患者腫瘤發生率為8.3%[26]。此外，對大于50歲、anti-HMGCR陽性的壞死性免疫性肌病患者進行腫瘤篩查對腫瘤早期發現和治療具有重要價值。

3 惡性腫瘤相關自身抗體

腫瘤相關自身抗體的出現伴隨腫瘤發生，是機體抗腫瘤免疫應答的結果。調控細胞周期、參與DNA修復和細胞凋亡的p53突變可誘發廣泛的細胞癌變，突變后的p53長期刺激免疫系統產生泛腫瘤標志物抗p53抗體。常規腫瘤標志物與抗p53抗體的聯合應用能夠提高食管癌與結直腸癌檢出率[27]，預示晚期食管鱗癌患者腫瘤殘留及復發風險，與較差預后相關[28]。p53抗體可改善單獨檢測CA125診斷浸潤性上皮性卵巢癌的性能[29]，同時被證明與乳腺癌侵襲性有關[30]。因此，腫瘤相關自身抗體的單獨檢測及聯合應用對于不同腫瘤早期/伴隨診斷、治療監測和預后均具有重要意義。

3.1 肺癌相關自身抗體

肺癌的早期篩查依賴于低劑量螺旋CT，由于其常伴隨50%的假陽性結果，故需對大量患者進行隨訪監測?？笶CH1抗體可特異性區分肺癌與健康人群，且該抗體滴度與腫瘤大小呈負相關?？笻NRNP2B1抗體相比抗ECH1抗體對鑒別診斷肺癌具有優勢，其靈敏度、特異度分別為72.2%和95.5%，曲線下面積(area under the curve，AUC)為0.874，同時該抗體水平與淋巴結轉移呈負相關[31]。值得注意的是，升高的抗ECH1抗體可在肺癌診斷前兩年被檢出，其在識別早期肺癌方面能夠發揮關鍵作用(靈敏度：60.0%，特異度：89.3%，AUC：0.763)。一項多肽芯片研究證實，抗p53、抗Annexin A1以及抗Annexin A2抗體主要出現在肺腺癌患者中，其診斷早期非小細胞肺癌的AUC分別為0.63、0.78、0.76[32]。此外，腫瘤相關自身抗體還可預測非小細胞肺癌患者對于抗程序性死亡受體1(programmed death 1，PD- 1)治療有無應答效應[33]，即抗SIX2抗體在無應答患者體內明顯升高，可準確區分治療第3、6個月對抗PD- 1治療無應答和有應答的患者(AUC：0.87和0.90)。

3.2 乳腺癌相關自身抗體

乳腺癌的主要篩查手段是超聲和X線，通常無法發現微小病變。血清學CA15- 3水平與乳腺癌的復發及轉移呈正相關，但由于其靈敏度和特異度較低，在乳腺癌早期診斷及預測術后復發風險的應用受到極大限制。抗p16、c-Myc、p53和ANXA1抗體在乳腺癌及不同分期中的表達高于健康對照組，4種抗體組合鑒別診斷乳腺癌患者與健康人群的特異度均為90%，在區分乳腺癌、Ⅰ/Ⅱ期乳腺癌、Ⅲ/Ⅳ期乳腺癌方面，單個抗體靈敏度較低，但聯合檢測優于單獨檢測[34]，可用于早期乳腺癌分期。Videssa Breast在33種腫瘤相關自身抗體中選擇10種抗體優化預測乳腺癌發生的訓練模型，其靈敏度、特異度、AUC分別為66.7%、81.5%和0.6558[35]?？笰1AT、ANGPTL4、CAPC、CST2、DKK1、GFRA1、GRN、LGALS3、LRP10抗體被證實在進行12個月放化療和激素聯合治療的乳腺癌患者血漿中明顯下降，提示其滴度可用于反映乳腺癌患者的治療效果及有無應答[36]。

3.3 結/直腸癌相關自身抗體

血漿甲基化Septin 9基因是美國食品藥品監督管理局批準的唯一基于血液的結/直腸癌篩查方法，在特異度為91.5%時，其對結/直腸癌和晚期腺瘤的診斷靈敏度分別為48.2%和11.2%，診斷性能欠佳[37]。抗p53抗體陽性與患者3年內確診結腸癌的關聯最強(HR=2.26, 95% CI: 1.06～4.83)[38]，因此該抗體可能對早期預警結/直腸癌具有重要作用。抗GDF- 15、AREG、FasL、Flt3L和p53抗體的預測模型具有良好的診斷效能，以特異度90%為界值，其識別早期結/直腸癌和晚期腺瘤的靈敏度分別為56.4%和22.0%，AUC分別為0.82和0.60[39]。IgM抗CADM1、ICLN、SEC16、ZNF768抗體和IgG抗HMGB1、p53、ZNF700抗體聯合檢測能夠以70.8%的靈敏度及86.5%的特異度準確將結/直腸癌患者與正常人群或腺瘤患者區分開來。同時，血清IgM型抗ICLN抗體陽性的患者5年生存率明顯低于血清抗體陰性患者[40]，表明其在結/直腸癌患者的疾病診斷和預后方面發揮重要價值。在治療方面，抗p53抗體水平隨患者放療的應答率提高而明顯下降，89%治療前抗體滴度高的患者在治療后出現肺轉移和腫瘤復發現象[41]，提示該抗體可能作為指導結/直腸癌患者放療劑量和治療方案調整的參考指標。

3.4 肝癌相關自身抗體

診斷原發性肝癌的生物標志物為甲胎蛋白(alpha-fetoprotein, AFP)，但其靈敏度不能滿足臨床需求。為提高肝癌的診斷效能，利用ELISA法聯合檢測抗XC24p11表位自身抗體(anti-SF3B1)和AFP時[42]，靈敏度為87.25%，特異度為90.59%(AUC：0.908)，提示其可有效鑒別肝癌患者與正常人血清標本。Zhang等[43]根據蛋白質芯片的篩選結果，通過人工神經網絡算法構建了由7種自身抗體(抗CIAPIN1、EGFR、MAS1、SLC44A3、ASAH1、UBL7和ZNF428抗體)組成的標志物組合，該組合與AFP相比對于肝癌的診斷價值顯著提升(靈敏度：71.6%，特異度：90.0%，AUC： 0.898)。該標志物組合對于AFP陰性的肝癌患者也具有良好的診斷價值。對于早期肝癌的識別，上述7種抗體聯合應用診斷效能優于AFP，AUC增加約10%。因此，同時檢測腫瘤相關自身抗體不僅有利于早期識別肝癌，還能夠有效區分肝癌患者和正常人群及肝硬化患者，指導臨床醫生調整治療方案，并對疑似癌癥患者進行影像或組織學監測。

3.5 食管鱗狀細胞癌相關自身抗體

食管鱗狀細胞癌(esophageal squamous cell carcinoma, ESCC)的侵入性內鏡檢查和黏膜活檢在無癥狀人群早期篩查中受到限制，故有必要開發新型非入侵性生物標志物作為早期篩查指標，以提高患者的生存率?？筽53、HRAS、CTAG1A、NSG1抗體組合對于ESCC具有一定的診斷價值[44]：ELISA法檢測時，該組合能顯著區分早期ESCC與良性病變患者及健康對照人群(靈敏度：62.8%，特異度：88.9%)。Zhang等[45]發現，ESCC患者血清中抗TOPO48抗體可鑒別早期ESCC患者和健康對照人群，且具有較高的特異度(100%)和足夠的靈敏度(61.8%)；抗TOPO48自身抗體與抗p53自身抗體或鱗狀細胞癌抗原聯合應用可顯著提高腫瘤早期診斷的靈敏度(80.0%)；且該抗體與ESCC良好的預后有關(HR=0.417, 95% CI: 0.388～0.717)，無淋巴結轉移者該抗體水平明顯高于有淋巴結轉移者；此外，抗p53抗體陰性患者的抗TOPO48抗體平均水平明顯高于陽性者，證實其可作為抗p53抗體的補充指標參與ESCC早期診斷和預后判斷。

3.6 卵巢癌相關自身抗體

CA125對早期卵巢癌的診斷靈敏度低(50%)，但特異度高(99%)，需要血清學生物標志物聯合應用以降低單一指標的假陰性率。利用Luminex ELISA聯合檢測抗p53、PTPRA和PTGFR抗體[46]，3種抗體中至少兩種為陽性時診斷漿液性卵巢癌患者的靈敏度為23.3%，特異度為98.3%；至少一種抗體在低CA125患者血清的檢出率為35%，提示上述抗體可作為CA125補充檢測的特異性指標。Wang等[47]發現9種腫瘤相關自身抗體(抗TO53、C-myc、p90、p62、AHSG、14- 3- 3zeta、Rala、Koc和p16抗體)與CA125聯合檢測時，診斷卵巢癌的靈敏度、特異度及AUC可達94.7%、78.2%和0.914。CA125正常的卵巢癌患者血清中此9種抗體陽性率為78.8%，提示CA125和腫瘤相關自身抗體是獨立診斷卵巢癌的輔助性指標。另外，抗p53抗體可能是卵巢上皮癌術后或放化療后檢測最小腫瘤殘留的高度敏感指標，該抗體陰性血清學轉化與無進展生存期延長相關[48]。

3.7 其他

腫瘤相關自身抗體在其他癌癥中也受到廣泛的研究和應用?？筆ARK7、TARDBP、TLN1、CALD抗體與游離/總前列腺特異性抗原聯合檢測較單獨檢測更能準確區分前列腺癌與良性前列腺增生，AUC可達0.916[49]。9種腫瘤相關自身抗體(抗c-Myc、p16、HSPD1、PTEN、TP53p53、NPM1、ENO1、p62、HCC1.4抗體)組合可有效識別胃腺癌患者(靈敏度：71.5%，特異度：71.3%，AUC：0.857)，同時還具有鑒別淋巴結轉移、分化程度的潛在功能；兩種以上抗體陽性的胃腺癌患者較一種抗體陽性或抗體陰性的患者預后更差[50]?？笴1GALT1抗體在頭頸鱗癌中具有一定預后意義，與腫瘤轉移、患者生存期縮短密切相關。Lin等[51]研究發現，在接受尼魯單抗或派姆單抗的復發或轉移性頭頸部鱗狀細胞癌患者中，更高的抗C1GALT1抗體滴度意味著更好的免疫治療反應且該抗體可有效區分免疫治療應答和無應答患者(AUC：0.92)，表明抗C1GALT1抗體可應用于頭頸鱗狀細胞癌患者的個體化免疫治療。

4 展望

腫瘤相關自身抗體的高特異性使其具有較好的臨床應用前景，自身抗體標志物及腫瘤相關自身抗體的聯合應用優于單一自身抗體，自身抗體組合與臨床常規檢查結合可進一步提升在腫瘤早期診斷中的價值。目前，腫瘤相關自身抗體及其組合對于腫瘤患者病情監測、反映預后和免疫治療效果方面的意義仍需深入探索?；诖髽颖究焖俸Y選和驗證的免疫印跡、質譜和蛋白芯片法有望推動腫瘤相關自身抗體的研究進程，未來針對TAA及其抗體的腫瘤免疫治療必將蓬勃發展。

作者貢獻：詹皓婷負責檢索文獻，撰寫、修訂論文; 李永哲提出選題思路，并負責修訂、審校論文。

利益沖突：無