多肿瘤标志物诊断模型对老年非小细胞肺癌胸膜转移的临床诊断研究

非小细胞肺癌（NSCLC）是当前危害我国人群健康的主要恶性肿瘤，我国在过去的3年里，平均每年有62.6万人死于肺癌[1-2]。恶性胸腔积液（malignant pleural effusions，MPEs）是 NSCLC的主要并发症之一，也是影响病人生活质量和总生存时间的重要因素。一项综述性文献数据显示，60%以上的胸部恶性肿瘤病人，尤其是晚期病人会合并胸腔积液[3]。明确胸腔积液的良恶性是临床诊治的重要问题，尤其在老年病人中有创检查接受困难，寻找无创或微创、重复性好的诊断方法具有极大的临床需求[4]。目前，肿瘤标志物在NSCLC的无创诊断中的价值日益受到重视[5]。本研究收集经内科胸腔镜确诊为NSCLC胸膜转移病人的胸腔积液标本，应用多肿瘤蛋白芯片检测有肯定临床价值的多个肿瘤标志物，建立判别函数诊断模型，旨在为MPEs的无创诊断提供客观依据。

1 材料与方法

1.1 一般资料 选取陕西省人民医院2013年7月至2017年7月间经内科胸腔镜诊断为NSCLC胸膜转移的老年住院病人60例为肺癌组，其中男41例，女19例；年龄65～79岁，平均（67.9±3.1）岁；吸烟指数＞400支／年者22例。另选取同期各类良性胸腔积液病人49例为对照组，其中男38例，女11例；年龄65～79岁，平均（69.1±2.9）岁；病人为结核性胸膜炎、慢性阻塞性肺疾病心功能不全、肺部真菌及细菌性肺炎、间质性肺疾病等导致胸腔积液。所有病人行内科胸腔镜检查前先行血常规、凝血三项、血气分析、心肌酶、脑钠肽（BNP）、胸部CT等检查，排除内科胸腔镜检查禁忌证。该研究所有病人均签署知情同意书，本研究获得陕西省人民医院伦理委员会批准。

1.2 方法

1.2.1 胸腔积液检查：病人坐位，背部B超沿肩胛下线探查，胸水深度＜3 cm为微量，3～5 cm为少量，5～7 cm为中量，＞7 cm为大量。

1.2.2 活动状态（PS）评分：采用美国东部肿瘤写作组制定的简化活动状态评分表（Zubrod-ECOG 5分法）进行评分：0分，活动能力完全正常，与起病前活动能力无任何差异；1分，能自由走动及从事轻体力活动，但不能从事较重的体力活动；2分，能自由走动及生活自理，但已丧失工作能力，日间不少于一半时间可以起床活动；3分，生活仅能部分自理，日间一半以上时间卧床或坐轮椅；4分，卧床不起，生活不能自理；5分，死亡。

1.2.3 胸腔镜检查及胸腔积液肿瘤标志物检测：按照常规胸科手术体位及切口，采用奥林巴斯电子胸腔镜（Olympus，LTF-240）接入BF-240主机进行采样和输出图像。在前后胸壁、胸膜顶、膈肌等部位获得6～9块活检组织，后充分引流积液，置入胸腔引流管后行闭式引流并缝合切口。所有病人均收集无污染胸腔积液10 mL，离心后收集上清标本，检测2组病人胸腔积液中的癌胚抗原（CEA）、细胞角质蛋白19片段（CYFRA21-1）、神经烯醇化酶（NSE）、糖类抗原（CA）125、CA199、CA153的表达水平。肿瘤标志物检测按照蛋白芯片检测操作流程进行，肿瘤标志物阳性参考值：CEA＜5 ng／mL，NSE＜13 ng／mL，CYFRA21-1＜3.3 ng／mL，CA199＜35 U／mL，CA153＜35 U／mL，CA125＜35 U／mL。

1.3 统计学方法 采用SPSS 19.0统计软件进行数据分析和处理，对变量进行正态性及方差齐性检验；计量资料以均数±标准差表示，2组间比较采用t检验；计数资料以例表示，组间比较采用 χ2检验；采用Logistic多元回归前进法（Forward LR）评价各模型诊断效价及稳定性。绘制受试者工作特征（ROC）曲线并计算各组合模型的曲线下面积（AUC）判别诊断价值。以P＜0.05为差异有统计学意义。

2 结果

2.1 2组一般资料比较 2组病人一般资料组间差异均无统计学意义（P＞0.05），见表1。

表1 2组病人一般资料比较（n）

2.2 NSCLC胸膜转移病人肿瘤转移方式及原发病灶组织类型 根据内科胸腔镜下直视胸膜转移病灶的特征，将其分为单发结节病灶，多发结节病灶（2～6个病灶）和弥漫性结节病灶3种类型。本组研究中单发结节病灶10例，多发结节病灶29例，弥漫性结节病灶21例。组织病理分型：鳞癌23例，腺癌31例，腺鳞癌5例，癌肉瘤1例。

2.3 2组胸腔积液中各肿瘤标志物水平比较 蛋白芯片法检测的6个标志物在2组间差异均有统计学意义（P＜0.05或P＜0.01）。 见表 2。

2.4 单一肿瘤标志物的诊断效能评价及组合模型筛选 采用Logistic多元回归前进法分析，将各标志物作为变量进入方程，与前变量观测值相比，似然比卡方值在18.40～37.01之间，差异均有统计学意义（P＜0.001）。提示各肿瘤标志物均能在MPEs的定性诊断中发挥作用，其中CYFRA21-1和CEA的评分最高，其后分别为NSE、CA125、CA199和CA153。将单一标志物按照串联试验组合作为诊断标志物模型，计算模型中各指标风险系数，选择Hosmer and Lemeshow Test的结果作为拟合优度指标，P＞0.05时认为模型拟合优度可以接受；分别计算其正确百分率、偏回归系数（B）的95%可信区间，筛选评分居前的模型，分别为CEA+NSE+CYFRA21-1（组合 1）、CYFRA21-1+NSE+CA125（组合 2）、CEA+CYFRA21-1+CA199（组合 3）、CEA+NSE+CA125+CA199（组合 4）及 NSE+CYFRA21-1+CA125+CA199（组合 5）。

表2 2组各肿瘤标志物的表达水平比较（±s）

表2 2组各肿瘤标志物的表达水平比较（±s）

注：与对照组比较，∗P＜0.05，∗∗P＜0.01

肿瘤标志物 肺癌组 对照组CEA（ng／mL） 8.01±2.08∗∗ 2.31±0.24 CA199（μ／mL） 35.15±9.38∗ 27.16±8.82 CA125（μ／mL） 40.22±13.24∗∗ 24.11±9.72 CA153（μ／mL） 38.50±12.97∗ 26.08±10.19 NSE（ng／mL） 31.01±6.30∗∗ 10.96±5.02 CYFRA21-1（ng／mL） 13.45±1.90∗∗ 2.95±0.47

2.5 标志物组合模型的优化及临床诊断效能评价 采用ROC曲线及串联试验对评分居前的5个组合模型再次优化，与胸腔镜诊断结果匹配进行临床验证其诊断效能，计算各组合的正确诊断指数（Youden指数）及AUC。模型诊断结果评分可见，5个诊断模型的诊断效能均大于 0.5，其中组合 2的 AUC最大，为0.694，优于其他4个组合，尽管该组合的特异度低于组合5，但其Youden指数最大，为0.55。见表3。

表3 标志物组合诊断模型的诊断效能比较

3 讨论

胸腔积液是除血清之外最为重要的肺肿瘤标志物检测标本来源，甚至某些肿瘤标志物的含量在胸腔积液中比血清中更高。尤其是在老年病人中，检测肿瘤标志物成为诊断MPEs的一种微创、快速的方法。在本研究中，所有病人均经过内科胸腔镜及活检病理学确诊，但本研究收集资料结果显示胸膜转移类型与原发病灶的组织类型无明确的对应关系。

CEA、CA125、CA199、CA153、NSE、CYFRA21-1是临床常用的肺肿瘤标志物。NSE的升高被认为是辅助诊断小细胞癌及神经内分泌癌的重要指标。CEA和 CYFRA21-1升高常见于 NSCLC。刘延峰等[6]研究发现血清肿瘤标志物，尤其是CEA的升高往往具有腺癌病理分型提示价值和临床疗效预测价值，并且该指标在临床早期（Ⅰ+Ⅱ期）病人中就存在差异。本研究发现，肺癌组病人的胸腔积液CEA、CA125、CA199、CA153、NSE、CYFRA21-1 水平与对照组相比，差异均有统计学意义（P＜0.05或P＜0.01），提示上述指标在诊断MPEs具有明确的辅助诊断价值。国内临床研究结果提示，单一肿瘤标志物的诊断效能不可避免地受到灵敏度和特异度的影响，但限于串联试验局限性，灵敏度的提高必然带来特异度的下降[7-8]。如何优化标志物的组合达到灵敏度和特异度的均衡值得研究。本研究将各单一标志物组合，采用Logistic多元回归分析对各组合模型进行评分，获得评分较好的5个组合模型分别为：CEA+NSE+CYFRA21-1、CYFRA21-1+NSE+CA125、CEA+CYFRA21-1+CA199、CEA+NSE+CA125+CA199及NSE+CYFRA21-1+CA125+CA199。5个组合模型的拟合优度P值均大于0.05，提示5个模型的诊断效能较高，均可作为有效的诊断方法。Logistic回归模型与ROC曲线结合可有效控制混杂因素，使ROC曲线更接近于总体实际情况。本研究应用ROC曲线对评分居前的5个组合模型再次优化，并与胸腔镜诊断结果匹配进行临床验证其诊断效能，结果显示5个模型的诊断效能均大于0.5，其中CYFRA21-1+NSE+CA125的AUC最大，为0.694，优于其他4个指标组合，尽管该组合的特异度低于NSE+CYFRA21-1+CA125+CA199，但其 Youden指数最大，提示CYFRA21-1+NSE+CA125灵敏度和特异度均衡性好，是最佳的诊断标志物组合。

虽然肿瘤标志物是极其重要的参考指标，本研究的病人例数仍较少，仅靠肿瘤标志物的诊断是不足的，仍需要综合多方面的因素如：临床症状、体征、影像学特征、胸腔积液的理化指标等。由此可见，深入研究胸膜转移的NSCLC肿瘤细胞的分子生物学表型，寻找特异性更好的标志物是具有临床前景的工作[9]。为今后肿瘤的无创、微创诊断，尤其是为减少因临床医师的经验问题而造成的诊断误差提供有益的借鉴。