趙安娜 吳爽 張海平 王盼 王中軍 曹永獻(xiàn) 潘華政★
胃癌(gastric carcinoma,GC)是臨床常見的消化系統(tǒng)惡性腫瘤。GC 病情進(jìn)展緩慢且發(fā)病隱匿,多數(shù)患者在臨床確診時已屬于中晚期,患者的生存率明顯下降[1]。因此,早期診斷GC 對患者的臨床治療具有重要意義。胃鏡檢查和病理活檢是臨床診斷GC 最準(zhǔn)確的方法。[2]但上述檢查均為侵入性診斷方法,患者耐受性較差,不適應(yīng)于早期GC 篩查。而血清學(xué)標(biāo)志物檢測作為新型、無創(chuàng)的檢測手段,對GC 早期診斷、治療具有重要的臨床應(yīng)用價值。癌胚抗原(carcinoembryonic antigen,CEA)、糖類抗原19-9(Carbohydrate antigen,CA19-9)、糖類抗 原242(Carbohydrate antigen,CA242)、糖類抗原125(Carbohydrate antigen,CA125)、糖類抗原72-4(Carbohydrate antigen,CA72-4),目前已用于GC 的診斷,但單一標(biāo)志物檢測的靈敏度和特異度不理想[3-5]。因此,尋找一種敏感度高、特異度強(qiáng)的腫瘤標(biāo)志物尤為重要。半胱氨酸蛋白酶抑制劑(cysteine protease inhibitor,CSTs)長期以來一直被認(rèn)為可以平衡組織蛋白酶的酶活性以防止細(xì)胞基質(zhì)水解[6];近年來有研究[7]發(fā)現(xiàn)它們在癌組織中高表達(dá),在癌癥生長、血管生成、浸潤、轉(zhuǎn)移等方面發(fā)揮重要作用,該研究還初步驗證了人半胱氨酸蛋白酶抑制S(cysteine protease inhibitor S,CST4)在胃腸道癌組織和細(xì)胞系中有較高敏感性。但CST4與GC 關(guān)系目前尚不十分明確。本文主要研究CST4 在GC 中的診斷價值,旨在為臨床提高GC早期診斷率提供一定的理論依據(jù)。現(xiàn)報道如下。
選取2019 年1 月至2019 年12 月于青島附屬醫(yī)院初次就診且未進(jìn)行手術(shù)以及未進(jìn)行過治療的104 例GC 患者作為胃癌組。納入標(biāo)準(zhǔn):①經(jīng)胃鏡檢查和病理檢查確診為GC 患者;②所有患者均為原發(fā)性GC;③性別、年齡不限,臨床資料完整者;④患者及家屬簽署書面知情同意書。排除標(biāo)準(zhǔn):①其他腫瘤、其他組織器官的良性疾病樣本;②干擾樣本(如RF 陽性、ANA 陽性、高脂、溶血、黃疸的樣本);③合并嚴(yán)重的血液免疫系統(tǒng)、心血管系統(tǒng)、內(nèi)分泌系統(tǒng)或肝腎凝血功能異常等合并感染者;④精神類疾病和依從性差的患者。選取胃息肉、胃炎患者44 例作為胃良性病變組,以及健康查體者56名作為對照組。研究經(jīng)倫理委員會批準(zhǔn)。見表1。
抽取受試者5 mL 靜脈血,室溫下放置約45 min,3 000 r/min 離心10 min,半徑為15 cm。取1.5 mL 上清液轉(zhuǎn)至EP(eppendorf)管中,于-80℃冰箱中保存。血清CST4 檢測根據(jù)人半胱氨酸蛋白酶抑制劑S(CST4)檢測試劑盒(上海良潤生物醫(yī)藥科技有限及公司,規(guī)格:96 人份/盒,批號:C20201201)說明書進(jìn)行操作,采用酶聯(lián)免疫雙抗體夾心法進(jìn)行定量檢測并報告結(jié)果,同時觀察比較各組研究對象血清CST4 的檢測水平及其與胃癌臨床病理參數(shù)(性別、年齡、腫瘤分化程度、TNM分期)和相關(guān)腫瘤標(biāo)志物(CEA、CA19-9、CA242、CA125、CA72-4)的關(guān)系。
所有數(shù)據(jù)均采用SSPS 22.0 軟件包進(jìn)行統(tǒng)計分析;若符合正態(tài)分布,計量資料以()表示,組間比較采用獨立樣本t檢驗或單因素方差分析;若不符合正態(tài)分布,則以M(P25,P75)表示,采用秩和檢驗。計數(shù)資料以n(%)表示,采用卡方檢驗;采用受試者工作特征(ROC)曲線分析血清CST4對胃癌的診斷效能;P<0.05 為差異有統(tǒng)計學(xué)意義。
胃癌組血清CST4 濃度中位數(shù)明顯高于胃良性病變組和對照組,且胃良性病變組高于對照組,三組比較,差異有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.05)。見表1。
表1 三組患者一般資料表[M(P25,P75),n(%)]Table 1 Table of general information of the three groups of patients[M(P25,P75),n(%)]
胃癌組中CST4的檢測水平,男性與女性比較,差異無統(tǒng)計學(xué)意義(P>0.05);年齡<61 歲與≥61 歲的患者比較,差異有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.05);腫瘤分化程度低與腫瘤分化程度中/高的患者比較,差異有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.05);TNM 分期為Ⅰ/Ⅱ與TNM 分期為Ⅲ/Ⅳ的患者比較,差異有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.05)。見表2。
表2 CST4 的濃度與臨床病理參數(shù)的關(guān)系[M(P25,P75)]Table 2 Relationship between the concentration of CST4 and clinicopathological parameters[M(P25,P75)]
CST4 的陽性檢測率明顯高于CEA、CA19-9、CA242、CA125、CA72-4 單項檢測和聯(lián)合檢測,CST4 與上述相關(guān)腫瘤標(biāo)志物聯(lián)合檢測陽性率最高,差異有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.05),見表3。CST4 分別與CEA、CA19-9、CA242、CA125、CA72-4 比較,差異有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.05),見表4。CST4、CA125+CA19-9+CA242+CA72-4+CEA、CST4+CA125+CA19-9+CA242+CA72-4+CEA 三組比較,差異有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.05)。見表5。
表3 胃癌組血清CST4、CA125、CA19-9、CEA、CA242、CA72-4 的陽性檢出率Table 4 Positive detection rates of serum CST4,CA125,CA19-9,CEA,CA242 and CA72-4 in the gastric cancer group
表4 CST4 與CA125、CA19-9、CEA、CA242、CA72-4 比較Table 4 Comparison of CST4 with CA125,CA19-9,CEA,CA242,and CA72-4,respectively
表5 CST4、CA125+CA19-9+CA242+CA72-4+CEA、CST4+CA125+CA19-9+CA242+CA72-4+CEA 三組比較Table 5 Comparison of three groups of CST4,CA125+CA19-9+CA242+CA72-4+CEA,CST4+CA125+CA19-9+CA242+CA72-4+CEA
CST4 診斷胃癌最優(yōu)的閾值濃度為104.02 U/mL,對應(yīng)的靈敏度和特異度分別為0.529 和0.733,見圖1。CST4 診斷胃癌效能。見表6。
圖1 CST4 診斷胃癌的ROC 曲線Figure 1 ROC curve of CST4 for the diagnosis of gastric cancer
表6 CST4 診斷胃癌的效能Table 6 Efficacy of CST4 in diagnosing gastric cancer
目前對于GC 的發(fā)生、發(fā)展機(jī)制至今尚不完全清楚,因此無法從腫瘤發(fā)生機(jī)制上進(jìn)行干預(yù),但GC預(yù)后不良的關(guān)鍵在于腫瘤的侵襲轉(zhuǎn)移[8]。腫瘤細(xì)胞的浸潤和轉(zhuǎn)移必須通過細(xì)胞外基質(zhì)[9]。細(xì)胞外基質(zhì)的降解主要依靠蛋白水解酶[10]。而CSTs 具有抑制細(xì)胞內(nèi)和細(xì)胞外的蛋白酶的功能,而且在腫瘤的生長、血管生成、侵襲和轉(zhuǎn)移中起重要作用[11]。
CSTs 是一個多基因家族,已鑒定出七個基因[12]。CSTs 經(jīng)常在各種惡性腫瘤中過度表達(dá),并導(dǎo)致癌癥的生長和進(jìn)展[13]。特別是,2 型半胱氨酸(包括CST1、CST2、CST3、CST4 和CST5)參與多種惡性腫瘤的轉(zhuǎn)移[14]。CST1 的過度表達(dá)促進(jìn)了乳腺癌細(xì)胞的遷移和入侵[15]。CST1 和CST2 的高表達(dá)可以促進(jìn)體內(nèi)骨轉(zhuǎn)移[16]。CST3 與結(jié)腸癌患者的死亡率高度相關(guān)[17]。CST5 具有腫瘤抑制活性[18]。CST4 是家族成員之一。CST4 位于細(xì)胞質(zhì)中,分子量低(約15 kD),可分泌到血液中,具有優(yōu)秀腫瘤標(biāo)志物的特征[19-20]。它通過與半胱氨酸蛋白酶特異性結(jié)合來調(diào)節(jié)半胱氨酸蛋白酶活性,從而防止細(xì)胞外基質(zhì)水解[12]。既往研究表明,CST4 不僅在GC 組織中過度表達(dá),而且能促進(jìn)GC細(xì)胞的增殖、遷移和侵襲[21]。本次研究結(jié)果與既往研究結(jié)果相符。本次研究還發(fā)現(xiàn)CST4 在不同的GC 腫瘤分化程度和不同的TNM 分期中有顯著差異,分化程度越高、TNM 分期越大,血清CST4的濃度越高,提示CST4 可能與GC 細(xì)胞增殖、遷移和侵襲有關(guān)。因此,CST4 具有作為新的胃癌標(biāo)志物的潛能。另外,研究還發(fā)現(xiàn)GC 患者中CST4 在不同的年齡中有顯著差異,為了驗證這一結(jié)果,研究了對照組中血清CST4 在不同的年齡中差異,結(jié)果顯示差異有統(tǒng)計學(xué)有意義。說明無論是GC 患者還是健康者,其血清CST4 的濃度都與年齡呈相關(guān)性,年齡越大,血清CST4 的濃度越高。因此,年齡被證明是血清CST4 濃度的影響因素之一。
本次實驗還研究了CST4 與其他胃癌腫瘤標(biāo)志物的關(guān)系,包括CA19-9、CA72-4、CA242、CEA、和CA125。CA19-9 已被用作典型的胃腸道標(biāo)志物,它在惡性和良性病變樣本中均顯示出較高的濃度,因此它缺乏組織特異性[22]。CA72-4 是一種上皮瘤敏感的糖蛋白生物標(biāo)志物,可以指示所有消化系統(tǒng)腫瘤和卵巢癌的癌變,具有良好的特異性和敏感性,但未能有效預(yù)測晚期胃癌的預(yù)后[23]。CA242 在多種惡性腫瘤中均有表達(dá),尤其在消化道腫瘤中。CEA 的陽性率在上述四種腫瘤標(biāo)志物中最高,盡管如此,但它缺乏特異性[24]。CA125 是迄今應(yīng)用最廣泛的卵巢上皮瘤標(biāo)志物,是腹膜轉(zhuǎn)移有效的預(yù)測指標(biāo)[25]。在本研究結(jié)果說明CST4 在胃癌的診斷中比上述腫瘤標(biāo)志物具有更大的優(yōu)勢。而將CST4 與上述5 種血清標(biāo)志物聯(lián)合檢測,其陽性率可達(dá)73.08%。
為進(jìn)一步研究CST4 對胃癌的診斷效能,繪制了ROC 曲線。曲線下面積可以評價診斷效能,ROC 曲線下面積(AUC)越大,指標(biāo)對疾病的診斷效能越高。本研究顯示CST4 對胃癌診有較好的診斷效能。研究同時也計算出CST4 在胃癌中的靈敏度和特異度均較高。這更加表示CST4 在早期胃癌診斷方面有較大的臨床應(yīng)用價值。
綜上所述,CST4 對胃癌診斷有一定的臨床價值,可作為胃癌腫瘤標(biāo)志物,將其和其他標(biāo)志物進(jìn)行聯(lián)合運用,可以提升臨床診斷準(zhǔn)確性。