多肿瘤标志物蛋白芯片连续3年筛查对肿瘤检出率的影响

李清茹 季成 季顺东

苏州大学附属第一医院1核医学科，2呼吸科（江苏苏州215006）；3江苏省血液研究所，卫计委血栓与止血重点研究室（江苏苏州215006）；4苏州大学血液学协同创新中心（江苏苏州215006）

2018 美国癌症数据报告显示，肿瘤仍然是全球范围内的主要公共健康问题［1］。中国疾病负担报告2013 指出，我国最常见的死亡原因包括缺血性心脏病、脑卒中、慢性阻塞性肺疾病和肿瘤（肺癌、胃癌和肝癌）［2］。大多数肿瘤患者确诊时疾病已进展至中晚期，因错失早期诊治时机导致生存率大幅下降。但由于公共卫生投入的增加以及早期诊断技术的进步，2015年美国癌症病死率较2014年下降了1.7%［1］，可见肿瘤的早期筛查有助于肿瘤的早期诊治，能提高患者生存率，改善患者预后。肿瘤标志物检测是最常用的肿瘤筛查方式，因其为血清学检测，具有创伤小、普及性强的特点，已被广泛应用于肿瘤筛查［3-4］。单项肿瘤标志物检测存在敏感性低、特异性低、漏诊率高的缺点［5］。多肿瘤标志物蛋白芯片（C12 芯片）可一次检测血清样本中12 种临床上最常用的肿瘤标志物，具有微型化、自动化和高通量的特点，可弥补单项肿瘤标志物检测的不足，适合应用于无症状体检者的肿瘤筛查［6］。

近年来，有研究［7-8］显示，高校教职工肿瘤发病率呈逐年上升趋势，部分恶性肿瘤发生率甚至较其他人群高。对40 岁以上无肿瘤病史的高校教师在体检时进行肿瘤标志物筛查，有利于早期肿瘤筛查，减轻医疗卫生负担。近年来有多项研究［9-11］探讨C12 芯片在健康体检者恶性肿瘤早期诊断中的应用价值，但国内暂无C12 芯片连续监测对早期肿瘤检出率的影响的报道，为了便于进行数据的收集分析和随访，本研究选择了高校教师这一职业稳定人群为研究对象。基于中年人群肿瘤发病率逐年上升，以及节省医疗保健花费支出的考虑，只对40 岁以上年龄人群进行C12 芯片筛查并进行相关分析。本文涉及人群均为健康人群，按照年龄段分为中年组、老年组和高龄组，首次系统分析了某高校40 周岁以上教师连续3年的C12 芯片检测结果，并对连续3年肿瘤标志物筛查与早期肿瘤检出率之间的关系进行了初步探讨；针对近几年的同类研究报道中对≥80 岁高龄老人数据分析的不足，本研究还对其中≥80 岁高龄老人的数据进行了单独分析。本研究旨在探讨使用多肿瘤标志物蛋白芯片进行连续检测在肿瘤筛查中的应用价值。

1 资料与方法

1.1 一般资料收集苏州大学身体键康、无肿瘤病史的40 周岁以上教师2013-2015年连续接受C12 芯片筛查共11 017 例（其中男6 733 例，女4 284 例）的C12 芯片检查结果，体检前均无肿瘤病史。按照年龄分为中年组（40 ～59 岁）、老年组（60 ～79 岁）和高龄组（≥80 岁）共3 组［13］。中年组4 897 例：男2 923 例，平均（50.1 ± 5.0）岁；女1 974例，平均（46.9 ± 3.6）岁。老年组5 219 例：男3 258例，平均（68.9 ± 6.0）岁；女1 961 例，平均（63.9 ±7.4）岁。高龄组901 例：男552 例，年龄80 ～98 岁，平均（83.5 ± 3.1）岁；女349 例，年龄80 ～98 岁，平均（82.8 ± 2.9）岁。

1.2 检测方法严格遵循本实验室ISO9001 质量管理体系要求，参照多种肿瘤标志物蛋白芯片检测系统的说明书［12-13］，对收集的血清分别进行12种肿瘤标志物检测，包括：甲胎蛋白（alpha fetoprotein，AFP）、癌 胚 抗 原（carcinoembryonic antigen，CEA）、糖链抗原15-3（carbohydrate antigen 15-3，CA15-3）、糖链抗原19-9（carbohydrate antigen 19-9，CA19-9）、糖链抗原125（carbohydrate antigen 125，CA125）、糖链抗原242（carbohydrate antigen 242，CA242）、神经元特异性烯醇化酶（neuron specific enolase，NSE）、铁蛋白（Ferritin）、β-人绒毛膜促性腺激素（β-human chorionic gonadotropin beta，β-HCG）、人 生 长 激 素（human growth hormone，HGH）、前列腺特异性抗原（prostate special antigen，PSA）和 游 离PSA（free prostate special antigen，f-PSA）。

具体方法简述如下：早晨空腹促凝管采血2 mL，室温条件下3 000 rpm 离心10 min，获得血清用于检测，待检的离心后血清标本置于4 ℃冰箱保存并于1 周内完成检测。将100 μL 待测血清或不同浓度的标准品加样至蛋白芯片反应孔，37 ℃水浴30 min 后，200 μL 洗涤液超声振荡洗涤4 次，每次8 min。加入100 μL 反应液再次37 ℃水浴30 min，同法洗涤2 次，剥离蛋白芯片集成块的上部，在每个芯片的膜表面加入20 μL 等体积混合的检测液A 和B 的混合液，室温静置15 min，生物芯片检测仪自动读取图像并分析。对出现阳性结果（超出正常范围）的体检者随访6 个月以确定是否有肿瘤的发生。

正常值参考上海数康公司蛋白芯片检测试剂盒［12］：AFP ＜20.00 μg/L，CA15-3 ＜35.00 μ/mL，CA19 - 9 ＜ 35.00 μ/mL，CA125 ＜ 35.00 μ/mL，CA242 ＜20.00 μ/mL，CEA ＜5.00 μg/L，Ferritin：男＜322.00 μg/L，女＜219.00 μg/L，NSE ＜13.00 μg/L，β-HCG ＜3.00 IU/L，HGH ＜7.50 μg/L，PSA ＜5.00 μg/L，f-PSA ＜1.00 μg/L。为保持检测结果的一致性，将各年龄组标本在每块芯片上随机加样（每块芯片上均有标准品及质控品进行质量控制）。

1.3 统计学方法采用SPSS 19.0 统计软件包对数据进行统计分析。计量资料以（）表示，组间样本均数比较采用one-way ANOVA 分析；计数资料采用χ2检验。P＜0.05 为差异有统计学意义。

2 结果

2.1 肿瘤标志物阳性率2013-2015年，连续3年的肿瘤标志物阳性率分别为8.35%（310/3711），9.42%（346/3672），10.21%（371/3634），同 一 人群连续3年检测，肿瘤标志物阳性率逐年增加（χ2= 7.55，P= 0.023）。3 组体检者肿瘤标志物总阳性率分别为中年组4.45%（218/4 897），老年组10.84%（566/5 219），高龄组26.97%（243/901），总阳性率随年龄的增大而升高（χ2= 485.85，P＜0.001）。对12 项标志物行单独分析，其中，CA19-9、CA242、CEA、NSE、PSA 和f-PSA 阳性率随体检者年龄的增大而升高（P＜0.001）。见表1。

表1 不同年龄段体检者C12 芯片检测肿瘤标志物阳性率Tab.1 Positive rate of multiple tumor markers detected by C12 chip in different age %

2.2 肿瘤检出率对超过正常值2 倍以上的样本，当天取留存血样再次进行检测，对经两次检测结果确认均超过正常值2 倍以上的受检者随访6 个月，并进一步进行了内窥镜、影像学和病理学检查，2013-2015 分别有13、14 和17 例确诊为早期或中期肿瘤，历年的肿瘤检出率别为0.35%（13/3 711），0.38%（14/3 672）和0.47%（17/3 634），差异无统计学意义（χ2=0.68，P=0.711）。3年累计确诊肿瘤患者44例，肿瘤检出率为0.40%（44/11 017），确诊的44 例肿瘤的具体结果汇总见表2。中年组、老年组和高龄组肿瘤检出率分别为0.22%（11/4 897）、0.38%（20/5 219）和1.44%（13/901），肿瘤检出率随年龄的增大而增多（χ2=28.46，P＜0.001）。

表2 确诊的44 例肿瘤结果汇总Tab.2 Summarizing of 44 cases of cancer

2.3 C12 芯片连续筛查对肿瘤检出率的影响在本研究涉及的共11 017 例体检者中，排除已确证的肿瘤患者及工作安排等原因，其中3 634 例接受了连续3年的体检C12 筛查。单次阳性的有478 例，连续2 次阳性的有214 例，连续3 次阳性的有113 例；在对上述体检者进一步进行了内窥镜、影像学和病理学检查，分别有7 例，13 例和8 例确诊为早期或中期肿瘤，肿瘤检出率别为1.46%（7/478），6.07%（13/214）和7.08%（8/113），肿瘤检出率随肿瘤标志物持续阳性的次数而增多（χ2=14.44，P= 0.001）。直线拟合结果见图1，相关性分析结果表明，肿瘤检出率与肿瘤标志物持续阳性的次数正相关，直线回归方程为y= 2.81x-0.75，r2= 0.880，P＜0.01。

图1 肿瘤检出率与肿瘤指标持续阳性次数的相关性Fig.1 Relationship between tumor detection rate and persistent positive number

2.4 男女体检者肿瘤标志物阳性率的差异男女体检者肿瘤标志物总阳性率分别为11.96%（805/6 733）和5.18%（222/4 284），男性肿瘤标志物总阳性率高于女性（χ2= 142.13，P＜0.001）。男性体检者肿瘤标志物阳性率前5 位由高到低依次为f-PSA（3.84%）、PSA（2.95%）、Ferritin（1.94%）、CEA（1.30%）和CA19-9（0.99%）。女性体检者肿瘤标志物阳性率前5 位由高到低依次为Ferritin（1.77%）、CA125（0.93%）、CA19-9（0.78%）、CEA（0.59%）和CA242（0.31%）。对PSA、f-PSA 和β-HCG 以外的非性别特异性的9 种肿瘤标志物分别进行卡方分型，结果表明，男性体检者CEA 阳性率高于女性（χ2= 8.70，P= 0.003），CA125 阳性率低于女性（χ2= 46.46，P ＜0.001），其余7 种肿瘤标志物的阳性率无性别差异。见图2。

图2 不同性别体检者肿瘤标志物阳性率Fig.2 The positive rates of tumor markers in different genders

2.5 不同年龄段男女体检者肿瘤标志物的阳性率男性体检者中，中年组、老年组和高龄组肿瘤标志物总阳性率分别为5.34%（156/2 923）、14.03%（457/3 258）及34.78%（192/552），而女性体检者中年组、老年组和高龄组肿瘤标志物总阳性率分别为3.95%（78/1 974）、5.25%（103/1 961）及11.75%（41/349），男女体检者总阳性率的分布均随年龄的增大而增多（男：χ2= 408.16，P ＜0.001；女：χ2= 36.73，P ＜0.001）。不同年龄组男性体检者肿瘤标志物阳性率均高于女性（中年组，χ2=4.97，P= 0.023；老年组，χ2= 98.40，P ＜0.001；高龄组，χ2= 59.17，P ＜0.001）。

为进一步比较不同性别体检者肿瘤标志物阳性率分布随年龄变化是否有差异，笔者将体检者按照10 岁为1 个年龄段，分为5 组，分别统计肿瘤标志物的阳性率。5 组总阳性率均随年龄的增大而增多（男：χ2= 424.73，P＜0.001；女：χ2= 37.11，P＜0.001）。50 岁以上年龄段不同年龄组男性体检者肿瘤标志物阳性率均高于女性（P＜0.01）。见图3。

图3 不同年龄段男女体检者肿瘤标志物的阳性率Fig.3 The positive rates of tumor markers between male and female in different ages

2.6 各年龄组体检者肿瘤标志物正常检测值去除样本中的阳性结果后行one-way ANOVA 分析，研究高龄组肿瘤标志物的正常检测值与另外2 组之间是否有差异。结果表明，3 组AFP、CA19-9、CA242、CEA、HGH、NSE 和PSA 均值随着体检者年龄的增大而升高，高龄组上述7 种标志物均值高于另外2 组，老年组上述7 种标志物均值高于中年组，组间比较差异有统计学意义（P＜0.01）。见表3。

3 讨论

肿瘤是全球范围内的最常见死因之一，但大多数肿瘤早期并无特异性症状，或症状隐匿，未能得以重视而漏诊，大多数患者在确诊时多为晚期肿瘤，错过早期治疗的机会致预后不佳，因此肿瘤的早期筛查和早期发现具有重要意义。其中血清肿瘤标志物因创伤小、成本较低、易于检测而被广泛应用。理想的肿瘤标志物应具有能反映病情严重程度、反映治疗效果和预后、兼具敏感性和特异性等特点，但是目前没有一个单项肿瘤标志物能达到以上要求，因此在临床上，常将多项相关的肿瘤标志物联合检测以进一步提高辅助诊断效能。现多采用多肿瘤标志物蛋白芯片联合检测肿瘤标志物，C12 肿瘤标志物检测作为肿瘤筛查的高效便捷手段已广泛应用于临床［9-11］，但至今尚未有C12芯片连续筛查对肿瘤检出率影响的报道。

表3 去除阳性值后各年龄组体检者C12 芯片检测结果Tab.3 Detection results of C12 chip of objects in various groups after removed positive values ± s

表3 去除阳性值后各年龄组体检者C12 芯片检测结果Tab.3 Detection results of C12 chip of objects in various groups after removed positive values ± s

注：与中年组比较，*P ＜0.01；与高龄组比较，ΔP ＜0.01

组别中年组老龄组高龄组f-PSA（μg/L）0.15±0.14 0.19±0.21*Δ 0.22±0.25*AFP（μg/L）1.36±1.11 1.29±1.05*Δ 1.48±1.46*CA125（U/mL）7.70±4.12 7.52±3.57*Δ 8.16±4.09*CA15-3（U/mL）4.84±3.73 4.84±3.89 5.02±4.09 CA19-9（U/mL）7.91±4.97 8.95±5.82*Δ 10.64±5.49*CA242（U/mL）3.32±2.26 3.37±2.26Δ 3.62±2.60*CEA（U/mL）1.26±0.75 1.54±0.85*Δ 1.77±0.89*Ferritin（μg/L）70.03±63.70 79.55±55.85*74.28±54.62*β-HCG（IU/L）0.21±0.14 0.20±0.14*0.19±0.11*HGH（U/mL）0.48±0.77 0.39±0.55*Δ 0.51±0.60 NSE（μg/L）2.71±1.09 2.94±1.20*Δ 3.16±1.39*PSA（μg/L）0.47±0.48 0.661±084*Δ 0.91±1.10*

本研究对苏州大学身体键康、无肿瘤病史的40 岁以上高校教师2013-2015年连续3年的多肿瘤标志物蛋白芯片检测结果，发现肿瘤标志物持续2 次或3 次阳性体检者的肿瘤检出率分别为6.07%和7.08%，远高于一般人群中的检出率0.2%～0.39%［9-11］，说明在健康体检中使用C12 芯片连续检测有助于筛选相应患者进行随访和进一步确诊，以期达到肿瘤早诊早治的目的，节约宝贵的医疗资源。2013-2015年，连续3年的肿瘤标志物阳性率分别为8.35%、9.42%、10.21%，2013-2015年分别有13、14 和17 例确诊为早期或中期肿瘤，历年的肿瘤检出率别为0.35%（13/3 711）、0.38%（14/3 672）和0.47%（17/3 634）。因此，对于至少1 项肿瘤标志物检测阳性患者，应该引起足够重视，动态观察异常肿瘤标志物水平变化，同时应与窥镜、影像学和病理学检查联合诊断，以避免误诊、误治及漏诊。此外，多肿瘤蛋白芯片联合检测的可能会有假阳性率升高的缺点，肿瘤标志物检测值的升高需要排除炎症、增生、长期饮酒等原因等引起［14］。

本研究还发现男性体检者C12 肿瘤指标的总阳性率高于女性。按年龄划分，中年组、老年组和高龄组各组中男性肿瘤指标阳性率均高于对应的女性。而且本研究筛选后确诊的44 例肿瘤患者中，男26 例，女18 例，但由于样本较小，χ2检验未发现差异有统计学意义。该结果与2018 美国癌症数据报告的男性的癌症发病率一直显著高于女性的结果一致［1］。

肿瘤标志物阳性率呈现随年龄增大而升高的趋势，各年龄组体检者AFP、CA19-9、CA242、CEA、HGH、NSE、PSA 和f-PSA 均值随着年龄的增大而升高，高龄组体检者上述标志物高于老年组和中年组。本研究发现高龄组指标阳性率分别为老年组和中年组的2.5 倍和6.1 倍，高龄组实际肿瘤检出率分别是老年组和中年组的3.8 倍和6.4 倍，两者趋势基本一致。这也与随着人口老龄化加剧，癌症发生率持续上升的变化规律一致［15］。同时，应考虑年龄对肿瘤标志物的影响因素，校正相应年龄段（60 ～79 岁以及≥80 岁）的正常检测范围，从而降低假阳性率。

本研究中，PSA 及f-PSA 的阳性率在男性中远高于其他指标，但实际检出的前列腺癌患者并未相应增多。笔者考虑是因为良性前列腺增生症和前列腺癌患者的血清PSA 参考值区分度不大［16-17］，血清PSA 水平对于诊断前列腺癌的有一定的临床价值，但确诊还需结合其他指标综合判断［16-19］。且肿瘤指标截距值设置的不同会导致肿瘤检出率的变化，美国联邦预防服务工作组1990-2014年间数次调整PSA 的截距值，导致前列腺癌发病率曲线剧烈波动，明显差别于其他肿瘤的持续平稳下降的曲线［20-21］。

综上所述，本研究分析了连续3年11 017 例的C12 芯片检测结果，发现肿瘤标志物总阳性率和肿瘤检出率随年龄增大而增高，肿瘤检出率随肿瘤标志物持续阳性次数的增多而增大，C12 芯片连续检测有助于提高肿瘤检出率。