胡 克， 胡衛(wèi)華

（武漢大學人民醫(yī)院呼吸與危重癥醫(yī)學二科，湖北 武漢 430060）

胸腔積液是一種常見的胸部疾病或并發(fā)癥，可因多種疾病狀態(tài)所致。 病因上，可為原發(fā)胸膜的疾病，也可繼發(fā)于心、肝、腎、肺、縱隔、脾、卵巢、結締組織病以及血液系統(tǒng)等疾?。?疾病類型包括腫瘤、感染性疾病、器官功能障礙和全身性疾病等，其中心力衰竭、惡性腫瘤、肺炎和結核所致胸腔積液占所有病例的3/4。 根據Light 標準，胸腔積液可分為滲出性和漏出性胸腔積液（分別簡稱為滲出液和漏出液）。漏出液患者多存在全身嚴重基礎疾病，如充血性心力衰竭、肝硬化、腎病綜合征、心包疾病等；滲出液的病因則更為復雜，以結核性胸腔積液（tuberculous pleural effusion，TPE） 和惡性胸腔積液（malignant pleural effusion，MPE）最為常見。 在以淋巴細胞為主的滲出液中，TPE 和MPE 是2 種最常見的病因，兩者不僅生化及常規(guī)實驗室檢查結果近似，而且臨床表現也可相似，但治療與預后相差巨大，對此正確鑒別甚為重要。

TPE 與其他病因所致胸腔積液尤其是與MPE的鑒別一直是臨床難點。 診斷MPE 的“金標準”仍需依靠細胞學（在胸腔積液中發(fā)現腫瘤細胞）或組織病理學（胸膜活檢標本發(fā)現相應病變），但需要獲取合適標本。雖然內科胸腔鏡是診斷胸腔積液病因最有價值的方法，但存在活檢標本小、有創(chuàng)性及多種并發(fā)癥等缺點；而對胸腔積液進行分析是研究其病因最簡單易行的方法。 目前可用于診斷TPE 的主要標志物有腺苷脫氨酶 （adenosine deaminase，ADA）、γ-干擾素 （interferon γ，IFN-γ）、白介素-27（interlukine 27，IL-27）、IL-33 等；而診斷 MPE 的標志物雖有多種，但常因缺乏足夠敏感性或特異性而使其臨床應用受限， 探索可鑒別TPE 和MPE 的胸腔積液新型標志物始終是臨床追求的目標。

胸腔積液生物標志物對TPE和MPE的鑒別價值

一、TPE 生物標志物

目前公認診斷TPE 的“金標準”是在胸腔積液中找到結核桿菌，或胸膜活檢組織學可見典型干酪樣結核性病理改變。不過胸膜結核是細菌學檢出率很低的一種疾病，而這種局限性突顯了胸腔積液中標志物對TPE 診斷的重要性，具有較高診斷價值的胸腔積液標志物包括ADA 以及與之診斷價值相當的 IFN-γ 和 IL-27。

1.ADA：目前臨床上使用最廣泛的是ADA，一種主要的T 淋巴細胞酶。 最近發(fā)表的包括16 項研究、共4 147 例患者的薈萃分析結果表明，ADA 對診斷TPE 的靈敏度為93%，特異度為92%[1]。ADA＞35 U/L 被認為存在結核感染； 老年患者的ADA 水平可能偏低，而細菌性胸膜炎（尤其是并發(fā)的肺炎旁胸腔積液和膿胸） 以及淋巴瘤所致胸腔積液中ADA 水平可能升高。 檢測胸腔積液中ADA 的主要同工酶ADA2，可提高診斷TPE 的特異性[2]；不過，由于對ADA2 的檢測方法尚未標準化，因此并未在臨床上廣泛應用。

2.IFN-γ：IFN-γ 是由 T 淋巴細胞產生的一種重要細胞因子， 反映機體的細胞免疫功能狀態(tài)，研究發(fā)現，IFN-γ 對TPE 患者的檢測陽性率明顯高于非結核患者[3]。 包括 2 883 例患者、共 22 項研究的一項薈萃分析結果顯示， IFN-γ 對TPE 的檢測靈敏度和特異度分別為89%和97%， 曲線下面積（area under curve，AUC） 為 0.99[4]，但檢測成本高以及未被廣泛接受的最佳診斷界值是該項檢測的局限性。 同時，IFN 釋放試驗（interferon release assays，IGRAs）是測定由特定分枝桿菌抗原刺激T 淋巴細胞釋放IFN-γ，但對TPE 的診斷價值并不大。 在一項包括14 項研究、932 例TPE 患者的薈萃分析中，胸腔積液IGRAs [結核感染T 細胞斑點試驗（TSPOT.TB）或QuantiFeron 試驗]的靈敏度和特異度分別僅為72%和78%[5]。

3.IL-27：IL-27 作為 IL-12 家族新成員，近年來引起了研究者的濃厚興趣，尤其是我國學者。 IL-27是一種由EB 病毒誘導基因3 和p28 亞基組成的異二聚體細胞因子[6]，主要由抗原提呈細胞分泌，通過對免疫反應的雙重促炎和抗炎作用調節(jié)多種免疫疾病。 我國學者認為IL-27 可能參與胸腔積液的形成，并在結核分枝桿菌引發(fā)的免疫反應中起重要作用，具有一定的診斷價值[7]。迄今有3 項關于檢測IL-27 對TPE 診斷價值的薈萃分析，其中最全面的一項包括7 項研究（大部分來自我國）、共1 157 例胸腔積液患者。結果顯示，IL-27 對TPE 的診斷靈敏度為 93.8%，特異度 91.7%[8]。 但與 IFN-γ 相同的問題是，需要確定IL-27 的最佳診斷界值。

4.IL-33：IL-33 在上皮細胞和內皮細胞均有表達，細胞損傷后釋放，在各種感染性和炎性疾病所致?lián)p傷中起重要作用。其生物學功能包括維持組織穩(wěn)態(tài)，增強由輔助性 T 細胞 1（helper T cell 1，Th1）和Th2 介導的細胞免疫反應， 并在慢性炎癥過程中介導纖維化。惡性腫瘤引起上皮細胞IL-33 表達下調， 而在腫瘤間質和血清中IL-33 表達上調[9]。Al-Aarag 等[10]檢測117 例原因不明胸腔積液患者胸腔積液中的IL-33， 發(fā)現TPE 組IL-33 濃度明顯高于 MPE 組（P＜0.001），而血清中 IL-33 水平差異無統(tǒng)計學意義； 取胸腔積液中IL-33 水平＞19.16 ng/L作為界值，診斷靈敏度為91.7%，特異度為96.4%；以胸腔積液/血清 IL-33 ＞1.4 作為診斷 TPE 的界值，則靈敏度為91.7%，特異度100%。 目前已有多項研究顯示IL-33 在鑒別TPE 與MPE 中的意義，并顯示出高靈敏度和特異度， 但樣本量均較小，診斷界值也不一致，因此目前尚未得到廣泛接受。

5.其他標志物： IL-31 是IL-6 細胞因子家族成員，主要參與機體炎性反應。 Gao 等[11]發(fā)現TPE 患者血漿中 IL-31 水平高于 MPE 患者 （P=0.000 2）；以23.9 pg/mL 為界值， 診斷TPE 的靈敏度和特異度分別為92.9%和85.7%； 聯(lián)合檢測胸腔積液及血漿結核特異性IL-31 水平，靈敏度和特異度分別提高到94.0%和95.1%。 因而認為IL-31 是一種新的TPE 標志物。

一些研究者還探討了IL-2[12]、結核分枝桿菌合成的外分泌蛋白Ag85A[13]、趨化因子-10 及單核細胞趨化因子-1[14]等在鑒別TPE 與其他病因所致胸腔積液中的作用，但因研究規(guī)模小、靈敏度和特異度差異大等因素而未被廣泛接受。

二、MPE生物標志物

對MPE 的確診主要依靠細胞學及病理學。 胸腔積液中細胞檢出率受腫瘤類型等多種因素的影響，通常MPE 細胞學陰性率可達40%，而在間皮瘤和鱗狀細胞癌則高達70%～85%[15-16]。為提高對MPE的診斷，以可溶性蛋白為基礎、免疫細胞化學法及主要基于核酸檢測的腫瘤分子標志物已逐步應用于臨床。

1.乳酸脫氫酶 （lactic dehydrogenase，LDH）：LDH 廣泛存在于人體組織內， 當組織受損時，LDH可釋放入血。 MPE 中 LDH 水平可顯著升高，當LDH≥1 000 U/L，且胸腔積液 LDH/血清LDH＞1.0時，應高度懷疑MPE。

2.癌胚抗原（carcinoembryonic antigen，CEA）與糖鏈抗原（carbohydrate antigen，CA）：最早且使用最廣泛的標志物是CEA 和CA15-3，但兩者的診斷特異性并不高，且診斷界值較高；臨床上為排除由其他原因所引起的異常，只在這些指標高于參考范圍上限的數倍時才考慮腫瘤可能。最近一項研究評價了1 575 例非化膿性滲出性胸腔積液患者胸腔積液中CEA 和CA15-3 水平的診斷準確性，以特異度100%為界值， 結果發(fā)現，41%患者 CEA＞45 ng/mL，40%患者 CA15-3＞77 U/L，60%患者為兩者之一[17]。CA12-5、CA19-9、細胞角蛋白 19 片段抗原 21-1（cytokeratin 19 fragment antigen 21-1，CYFRA 21-1）（細胞角蛋白19 的一個片段）是另外3 種可溶性蛋白質標志物。 2008 年Liang 等[18]就腫瘤標志物對MPE 的診斷準確率進行薈萃分析， 發(fā)現CA12-5、CA15-3、CA19-9 和 CYFRA21-1 的 靈 敏 度 分 別 為0.48、0.51、0.25 和 0.55， 特異度分別為 0.85、0.96、0.96 和 0.91； 提示檢測 CA12-5 和 CA19-9 水平對MPE 的診斷價值有限， 而 CA15-3 和 CYFRA21-1的診斷效果更佳。2015 年 Nguyen 等[19]對 49 項腫瘤標志物在MPE 中的診斷價值進行薈萃分析， 認為CYFRA、CA12-5 靈敏度更高 （分別為 0.625、0.575），但特異度均不高。上述兩項薈萃分析均認為聯(lián)合檢測2 種或2 種以上腫瘤標志物可提高對MPE 的診斷價值。 2017 年Yang 等[20]對聯(lián)合檢測腫瘤標志物在MPE 中的診斷準確性進行薈萃分析， 認為對于未確診胸腔積液患者，聯(lián)合檢測CEA + CA15-3 陽性與CEA + CA19-9 陽性宜高度懷疑胸腔惡性腫瘤，但檢測敏感性較低。

3.神經元特異性烯醇化酶（neuron-specific enolase，NSE）：NSE 是糖酵解烯醇酶 γ-亞基， 由神經內分泌細胞以及神經源性腫瘤分泌，NSE 被認為是小細胞肺癌的生物標志。Saba 等[21]探討了聯(lián)合檢測NSE 和CA15-3 對MPE 的診斷價值， 結果顯示檢測血清 NSE 的靈敏度為 75.0%， 特異度為69.4%；胸腔積液中NSE 的靈敏度為75.0%，特異度為73.5%；聯(lián)合檢測血清與胸腔積液中NSE、CA15-3 的靈敏度最高為93.2%， 最低47.7%。 胸腔積液NSE 的診斷準確率為74.2%，診斷效價最高。 在一項包括49 種腫瘤標志物對MPE 診斷價值的薈萃分析中，NSE 對MPE 的診斷靈敏度和特異度分別為0.613 和 0.884[21]。 雖然NSE 對于小細胞肺癌的診斷具有一定意義，但確診依然以組織病理學結果為主。

4.鱗狀上皮細胞癌 （squamous cell carcinoma，SCC） 抗原：SCC 抗原是腫瘤相關抗原 TA-4 的亞型，是一種糖蛋白，存在于子宮、宮頸、肺、頭頸等SCC 的細胞漿中，特別在非角化癌細胞中的含量更豐富，在臨床上常被用于肺鱗癌、宮頸癌、食管癌、皮膚鱗狀細胞癌的診斷。 近年來單獨檢測SCC 抗原的研究較少，通常與其他多種腫瘤標志物聯(lián)合檢測來診斷MPE。 Gu 等[22]探討了聯(lián)合檢測MPE 患者血清及胸腔積液中多種腫瘤標志物的水平，結果顯示血清中SCC 抗原的界值為0.85 ng/mL，胸腔積液中SCC 抗原的界值為1.35 ng/mL， 血清SCC 抗原/胸腔積液 SCC 抗原為 0.9， 胸腔積液 CEA/血清CEA 的特異度和靈敏度最高， 分別為97.14%和61.05%。 國內甘潔民等[23]檢測88 例肺部惡性疾病、132 例肺部良性疾病患者和128 名健康對照者血清SCC 抗原， 結果發(fā)現肺部良、惡性疾病組血清SCC 抗原水平均有不同程度升高，以肺鱗癌組最高（陽性率76%），其次為肺炎組。SCC 抗原在肺炎、腎功能不全、皮膚病等疾病均可升高，因此特異性并不強，在將SCC 抗原用于SCC 的輔助診斷、復發(fā)監(jiān)測和預后判斷時要注意排除上述疾病或與之相鑒別。

5.細胞因子：當機體胸膜發(fā)生病變后可導致細胞因子發(fā)生變化[24]，其中血管內皮生長因子（vascular endothelial growth factor，VEGF） 及內皮抑素被認為是腫瘤血管生成過程中最重要的調控因子。VEGF 通過刺激腫瘤血管生成、激活宿主血管內皮細胞、促進惡性增殖等功能參與腫瘤生長的全過程； 而內皮抑素則可誘導血管內皮細胞凋亡，破壞腫瘤血管結構，抑制腫瘤生長。VEGF 及內皮抑素在MPE 患者胸腔積液中含量較高，是具有重要診斷價值的標志物。 與非MPE 相比，MPE 患者胸腔積液中VEGF 水平較良性胸腔積液患者升高1.93 ng/mL[25]。 內皮抑素診斷MPE 的靈敏度和特異度分別為51.92%和 85.94%，AUC 為 0.747。 聯(lián)合應用內皮抑素和CEA 可提高MPE 的診斷能力[26]。

6.DNA 倍體： 脫落細胞學是臨床上常用的鑒別胸腔積液良惡性的診斷方法， 但陽性率較低，而DNA 倍體診斷MPE 的準確率高于脫落細胞學。 國外已于20 世紀70 年代得出 “DNA 異倍體是惡性腫瘤高度特異性標志”這一結論。近年來研究顯示，DNA 倍體聯(lián)合多種腫瘤標志物可提高診斷準確性。 MPE 中微小 RNA-21（miR-21）和 miR-24 的表達明顯高于良性胸腔積液，DNA 倍體聯(lián)合miR-21及DNA 倍體聯(lián)合miR-24 均能顯著提高MPE 診斷特異度和靈敏度[27]。 國內有研究使用圖像分析儀診斷MPE 的DNA 倍體具有較高的靈敏度和特異度，DNA 倍體聯(lián)合CEA 和血清蛋白鐵也可提高診斷價值[28]。

7.胸膜間皮瘤相關生物標志物：間皮瘤是指起源于間皮細胞的一類疾病，可發(fā)生于胸膜、腹膜和心包等組織，胸膜間皮瘤由于胸腔積液中細胞學檢查陽性率較低，因此常難以作出診斷。 目前尚沒有可接受、能準確鑒別原發(fā)性胸膜腫瘤的可溶性生物標志物。 研究中的生物標志物包括間皮素、骨橋蛋白和腓骨蛋白-3，但只有間皮素獲得美國食品和藥品監(jiān)督管理局批準在臨床應用，胸腔積液中可溶性間皮素較血清中間皮素更敏感。血清骨橋蛋白及腓骨蛋白-3 對間皮瘤的診斷價值不大。

良、惡性間皮瘤的治療及預后相差較大，因此正確區(qū)分兩者的意義巨大。 有關鑒別良、惡性間皮細胞增生的文獻非常豐富，目前認為可標志良性反應性間皮瘤的有肌間線蛋白、上皮膜抗原（epithelial membrane antigen，EMA）、單克隆抗體（克隆號E29）、p53、葡萄糖轉運體-1 （glucose transporter 1，GLUT-1）、胰島素樣生長因子-2 信使 RNA 結合前蛋白-3 （insulin-like growth-factor 2 messenger ribonucleic acid-binding protein 3, IMP-3）等。然而，這些標志物在良、惡性間皮瘤中的表達有太多重疊，且差異極大。目前可用來鑒別惡性間皮瘤與反應性間皮細胞增生的新標志物有乳腺癌易感基因（breast cancer susceptibility gene，BRCA）相關蛋白-1（BRCA1-associated protein，BAP-1）和 p16/周期蛋白依賴性激酶抑制因子 2A （cyclin-dependent kinase inhibitor 2A，CDKN2A）2 種； 如果以免疫細胞化學法檢測到細胞核BAP-1 存在缺失，提示惡性胸膜間皮瘤，主要是上皮樣亞型（在肉瘤和纖維瘤變異體中非常少見）。 上皮樣惡性間皮瘤BAP-1 蛋白缺失率在 55%～80%之間[29-30]。 如果無 BAP-1 缺失，或者懷疑是肉瘤樣間皮瘤，則應進行熒光原位雜交來檢測p16 純合缺失； 已發(fā)現高達80%胸膜間皮瘤存在54 個p16 缺失 （肉瘤樣亞型90%、上皮樣亞型70%和雙相亞型70%）， 而在良性反應性間皮細胞增生中既無BAP-1 缺失，也無p16 缺失[30]。

未來生物標志物

目前正在研究旨在發(fā)現血液、胸腔積液或胸膜組織中新的生物標志物，涉及基因組學（DNA）、轉錄組學（所有RNA 類型）、蛋白質組學（蛋白質）和代謝組學（小分子或代謝物），并利用高通量方法探討潛在生物標志物。 在轉錄后水平，一些在胸膜組織或體液中調節(jié)基因表達的微RNA 已被作為胸膜間皮瘤的潛在標志物[31]。 在蛋白質組學方面，以生物芯片檢測與癌癥相關的蛋白生物標志物以及這些標志物在MPE 與TPE、肺腺癌與胸膜間皮瘤之間的差別[32]。 最后，通過高分辨磁共振光譜研究不同胸腔積液代謝譜，分析其間的代謝產物如乳酸、氨基酸或脂類， 這或許也有助于鑒別良性胸腔積液與MPE[33]。

綜上所述，胸腔積液是臨床常見疾病，病因復雜，正確的病因診斷對疾病治療和預后起決定性作用。 胸腔積液標志物中 ADA、IFN-γ、IL-27 在診斷TPE 上的靈敏度和特異度均達到90%，具有較高的臨床價值。 其他具有一定診斷意義的標志物包括IL-33、IL-31、IL-2、結核分枝桿菌合成的外分泌蛋白Ag85A 等。 雖然有研究顯示 IL-33 及 IL-31 的診斷靈敏度和特異度較高，但因實驗證據不足及差異性較大未被廣泛接受。 對于MPE，目前診斷仍依賴于細胞學及組織病理學，多種生物標志物的靈敏度及特異度均有限， 應用最廣的是CEA、CA12-5 以及CA15-3，聯(lián)合檢測多種腫瘤標志物可顯著提高診斷價值。 診斷由間皮瘤導致的胸腔積液仍較困難，對多種標志物包括蛋白質組學、基因組學等的研究尚在進行中。