肺癌早期診斷

【關鍵詞】肺癌；腫瘤標志物；肺癌相關抗原；早期診斷

1肺癌研究背景

肺癌是世界范圍內最常見、致死人數最多的惡性腫瘤之一，其發病率增長速度亦高居各惡性腫瘤之首。肺癌分為小細胞肺癌和非小細胞肺癌,其中非小細胞肺癌約占肺癌總數的80%。由于肺癌起病隱匿，目前仍缺乏有效的篩查和早期診斷方法，患者出現癥狀時多為晚期，預后較差，總的5年生存率不超過15%，有癥狀者≤10％［1］。但在早期診斷的肺癌患者中，手術治療的預后較中晚期肺癌明顯改善，其生存率可達70%［2］。臨床上傳統的診斷方法如胸片、支氣管鏡、痰細胞學檢查等方法，缺乏足夠的特異性和敏感性，大多數肺癌患者確診時已為晚期。因此，臨床上急需一種能夠早期診斷肺癌的方法。

近年來，在肺癌的輔助診斷方面，腫瘤標志物的研究十分活躍。腫瘤標志物是指在腫瘤發生和增殖過程中，由腫瘤細胞所產生或分泌并釋放到血液、細胞、體液中，反映腫瘤存在和生長的一類物質。它具有高效、高靈敏、方便、標本易獲取及創傷小等優點，因此檢測、篩選及鑒定腫瘤標志物一直是肺癌早期診斷研究的重點。

2血清腫瘤標志物

腫瘤標志物對肺癌診斷的價值已經受到廣泛的重視，目前尚未發現肺癌特異性抗原，用于檢測的肺癌標志物均為腫瘤相關物質。目前，比較有代表意義的肺癌腫瘤標志物主要可以分為以下幾類［3-5］：①胚胎抗原：如癌胚抗原；②糖蛋白類抗原：主要有糖類抗原199、糖類抗原125、糖類抗原153、鱗狀細胞抗原等；③角蛋白類抗原：包括細胞角蛋白19片段抗原、組織多肽特異性抗原等。④酶類抗原：主要包括同工酶類,如胃泌素釋放肽前體、神經元烯醇化酶、乳酸脫氫酶、谷光苷肽轉換酶、基質金屬蛋白酶、腫瘤M2型丙酮酸激酶等［6］。

胚胎抗原

癌胚抗原CEA是一種廣譜的腫瘤標記物，是一種分子量為18000的糖蛋白，現在已經廣泛應用于臨床。CEA由Gold和Freedman［7］等于1965年從結腸癌和胚胎組織中提取出來的腫瘤相關抗原。最初它被認為是胃腸癌的特異抗原，后來逐漸在肺癌、乳腺癌以及胰腺癌等腫瘤中檢測到。

CEA在肺癌患者血清中的水平明顯要高于正常人和良性肺病組患者［8］，其中腺癌陽性率最高，達70%以上，明顯高于鱗癌；非小細胞肺癌明顯高于小細胞肺癌，并且TNM分期越高，血清CEA水平越高。在肺癌引起的胸腔積液中,CEA的陽性率高達75%。

CEA作為診斷肺癌的一種腫瘤標志物，已經廣泛應用于臨床。但是，許多腫瘤細胞都能產生CEA，在一些良性腫瘤及非腫瘤疾病中也可見到部分患者有一時性的升高，吸煙者亦可出現假陽性。因其特異性較低，一般多與其他的腫瘤標志物聯合檢測才能提高對肺癌的確診率。隨著新的腫瘤標志物的不斷涌現，CEA在肺癌診斷中的重要性逐步下降，這也促使人們去尋找對肺癌更敏感和特異性更高的新的腫瘤標志物。

糖蛋白類抗原

鱗癌相關抗原SCCAg是一種鱗狀上皮抗原,最早由Kato和Torigoe從宮頸鱗癌中分離,最初用做宮頸癌的TM,后來發現SCCAg也存在于肺、咽、食管、口腔等多個部位的腫瘤中,特別是鱗狀細胞癌。

SCCAg是肺鱗癌較特異的標志物，肺鱗癌患者中SCCAg陽性率為40%～60%，在其他類型的肺癌陽性率極低。在SCLC和NSCLC患者中其陽性率分別可達49%和55%，明顯要高于CEA的%和18%［9］。盡管SCCAg的敏感性要低于CEA，但特異性比較高。另外，SCCAg在血清半衰期很短，在肺癌根治術后24～72h內即轉陰，術后復發或轉移時再度升高，并早于臨床發現。因此，SCCAg在監測肺癌治療效果有較大價值。

糖類抗原125CA125最初是用卵巢癌細胞為免疫原制備的單抗OC125的相應抗原，后來發現肺癌患者血清CA125亦有較高的陽性率，其敏感性為30%～61%，特異性為34%～67%。1990年Kimura［10］等首先提出血清CA125濃度的測定可提示肺癌患者的預后，并報道幾乎所有CA125濃度水平升高患者均為肺癌晚期，其生存期較CA125水平正常者明顯縮短。CA125可作為肺癌患者的獨立預后指標,而不受腫瘤大小、分期、組織類型、患者年齡的影響。

角蛋白類抗原

細胞角蛋白19片段CYFRA211又稱細胞角質素，是近年發展起來的一種新的腫瘤標志物［11］。它是癌細胞分化過程中產生的細胞角質蛋白19的片段。CK19是上皮細胞中間絲的特征性蛋白組分，在多種正常上皮組織中存在。當上皮細胞轉變為腫瘤時，角蛋白結構不變但含量增加，由于腫瘤細胞的壞死和溶解，CK19的可溶性片段CYFRA211可釋放入血。CYFRA211存在于肺癌、食管癌等上皮起源的腫瘤細胞的細胞質中。

CYFRA211目前被認為是檢測肺鱗癌的首選TM［12］。與CEA,SCC和NSE相比，CYFRA211對肺癌初步診斷的敏感性最高。特別是檢測肺鱗癌，CYFRA211的敏感性遠遠高于CEA和等［13］對137例肺癌患者血清中的CYFRA211進行檢測，從組織學角度看，CYFRA211對鱗癌的敏感性較腺癌和SCLC顯著要高。因此，肺癌患者血清中CYFRA211含量的測定，對NSCLC的早期診斷、療效監測和預后觀察均有重要價值，尤其對鱗癌，其靈敏度和特異性均高于CEA和SCCAG，是一種很有價值的NSCLC的腫瘤標志物。

組織多肽抗原組織多肽抗原由細胞角質蛋白8、18和19組成，由處于增殖期的細胞產生并釋放，因此，TPS的水平直接反映了細胞增殖、分化和腫瘤的浸潤程度。血清TPS在各種組織類型的肺癌患者體內均增高，無明顯組織特異性。肺癌分期越晚，血清TPS水平越高。一些研究提示［14］，TPS診斷肺癌的敏感性與CYFRA211相當，陽性率約61%。盡管TPS較低的敏感性限制了它在肺癌早期診斷的應用，但TPS亦不失為判斷分期和預后的有用指標，且與其他TM聯合檢測能提高總體陽性率。

酶類抗原

神經元特異性烯醇化酶烯醇化酶是一種哺乳動物組織中普遍存在的糖酵解酶，神經元特異性烯醇酶為其5種同工酶之一。NSE特異性存在于神經內分泌細胞及胺前體攝取和脫羧細胞細胞中，作為神經細胞的蛋白標志物而被矚目。小細胞肺癌因具有神經內分泌細胞和APUD細胞的特征，可高頻度地產生NSE［15］。

目前，NSE已被公認為SCLC的最有價值的TM之一，它的敏感性可達40%～70%，特異性可達65%～80%，被廣泛用于肺癌的診斷和治療后隨訪監測。免疫組化和放免研究顯示，SCLC患者NSE陽性率約為60%～80%，非小細胞肺癌患者陽性率<20%。因此，NSE有助于SCLC的診斷及其與非小細胞肺癌的鑒別診斷。Plebani［16］等認為不同組織類型的肺癌組織和血清中,NSE含量依次為SCLC、大細胞癌、鱗癌、腺癌。

胃泌素釋放肽前體胃泌素釋放肽前體是近年來新發現的一種SCLC腫瘤標志物，它不僅可用于SCLC的早期診斷，還有助于判斷治療效果及早期發現腫瘤復發［17］。ProGRP作為腦腸肽一種的促胃液素釋放肽的前體，存在于人胎兒肺的神經內分泌細胞內。

Molina［18］的研究表明，ProGRP、NSE、CEA、CYFRA和SCC在NSCLC的陽性率分別是30%、%、%、%和%，在SCLC的陽性率分別是73%、64%、53%、46%和%。另外，從組織學分類來看，ProGRP對SCLC最敏感，CEA對腺癌最敏感，CYFRA211對鱗癌最敏感。ProGRP和NSE聯合應用于SCLC時，陽性率可達88%，CEA與CYFRA聯合應用于NSCLC陽性率可達82%。初步研究表明，ProGRP是檢測SCLC最敏感的標志物，ProGRP可與NSE聯合監測SCLC的療效。

腫瘤M2型丙酮酸激酶丙酮酸激酶是糖酵解途徑的一個關鍵酶，PK有4種不同的同工酶，分別為L型、R型、M1型和M2型，在腫瘤細胞中優先表達M2PK，隨著M2PK表達上調，酶結構從傳統的三聚體型轉變為二聚體型，后者對磷酸烯醇式丙酮酸的親和力較弱，導致腫瘤細胞新陳代謝的改變，使得腫瘤細胞能在有限的營養供應下得以增殖。

近年研究發現，血清中M2PK的檢測對肺癌、乳腺癌、胃腸道腫瘤、腎癌、胰腺癌等腫瘤的早期診斷、預后判斷和療效評價方面非常有價值。Schneider等［19］用ELISA法測定了144例新近診斷為肺癌的患者EDTA抗凝血漿中的M2PK水平,與CYFRA211、NSE等腫瘤標志物作比較，結果顯示M2PK敏感性達58%，高于CEA和CYFRA。在NSCLC中，M2PK敏感性更是高達65%，亦高于CYFRA、CEA，其濃度與肺癌的組織學類型無關,但與肺癌分期明顯相關。但值得一提的是，部分健康人及非惡性疾病的患者，尤其是急性炎癥患者，血清的M2PK亦被檢測到升高，M2PK的應用價值也因此受到疑質。

其他腫瘤標志物

除上述腫瘤標志物外，肺癌腫瘤標志物還包括瘤基因及抑瘤基因蛋白產物以及抗體和細胞因子類。其中瘤基因及抑瘤基因蛋白產物及抗體主要有BJTSA9［20］、p53、cerbB2和bcl2蛋白［21］等；細胞因子類主要包括腫瘤壞死因子、α干擾素及可溶性白介素2［22，23］、神經細胞黏附分子［24］、血管內皮生長因子［25］等。

3前景和展望

腫瘤標志物的檢測，對肺癌的早期診斷、組織學分型、臨床分期、預后判斷和療效監測具有重要應用價值。盡管現在有許多腫瘤標志物不斷被發現、研究和應用，但由于肺癌組織病理的多樣性、同種病理腫瘤細胞的異質性和腫瘤生物學行為的復雜性，目前還沒有找到一種敏感性和特異性均很高的TM。因此，今后的研究方向之一是探索新的可實際應用于臨床診斷和治療的靈敏、特異的肺癌腫瘤標志物。此外，對多種TM聯合檢測也不失為一種能有效提高肺癌檢出率的手段。近年來，有人將蛋白芯片檢測技術應用于TM的聯合檢測，使TM的聯合檢測變得更加簡便、快速和可靠。

總之，隨著基因組學和蛋白質組學技術、高通量技術及生物信息學技術的飛速發展，腫瘤標志物的篩選和鑒定亦將步入一個新的臺階。這不僅為腫瘤研究帶來了新的思維方式和研究領域，而且提供了強有力的技術支持，已經廣泛涉及到腫瘤的早期篩查、診斷、分類、治療以及與后估計等方面，這是邁向臨床蛋白質組學的第一步。將來的腫瘤診斷是基因組和蛋白質結合的分子譜診斷，而不再僅僅基于組織結構的病理診斷，并且將針對不同患者的不同分子表達譜，制定針對個人的治療方案，真正實現腫瘤的個體化治療。

今后腫瘤標志物的研究將向以下幾個方向發展:①腫瘤的分子分期標志物：應用蛋白質組學研究策略對腫瘤進行分子分期，這將有助于腫瘤的個體化治療；②腫瘤標志物的簇分析：聯合多種腫瘤標志物，根據蛋白質譜或基因表達譜的改變進行多變量分析，客觀地分析和判斷病情：③無創或微創篩查：尋找無創或微創方法，進行腫瘤的早期診斷和風險人群篩查。腫瘤標志物的研究策略為腫瘤的診斷和治療帶來了深遠而廣泛的影響，必將會極大地推動腫瘤研究的進程，為人類最終戰勝腫瘤做出貢獻。

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