外周血硫氧还蛋白还原酶与血清CYFRA21-1、CEA在肺癌筛查中的临床意义

张洁，刘红利，吴晓燕，顾建美，顾益凤，倪婷婷

(南通市肿瘤医院a.检验科,b.呼吸内科,江苏南通 226361)

原发性肺癌(以下简称肺癌)是人类癌症死亡最重要的原因之一，其5年生存率较低，对患者的身心健康造成极为严重的威胁[1]。早期筛查和诊断是肺癌治疗及预后的关键。肿瘤生物学标志物目前已成为肺癌筛查的研究热点[2]。研究证实，细胞角蛋白19片段抗原21-1(cytokeratin 19 fragment antigen 21-1，CYFRA21-1)、癌胚抗原(carcinoembryonic antigen，CEA)是与肺癌发生、发展、转归及预后有关的肿瘤标志物[3-4]。硫氧还蛋白还原酶(thioredoxin reductase，TrxR)是吡啶核苷酸二硫化物还原酶家族中的一种关键含硒酶，广泛参与了DNA合成/修复和人体内氧化还原反应，并可对肿瘤进行早期预警[5]。因此，本研究旨在对比分析血清CYFRA21-1、CEA及血浆TrxR活性水平在肺癌筛查中的临床价值，以期为肺癌的早期筛查提供实验依据。

1 材料与方法

1.1研究对象 选取2018年4月至2020年11月南通市肿瘤医院呼吸内科就诊的肺癌患者(肺癌组)160例为研究对象，男98例，女62例，年龄(49.5±10.8)岁。纳入标准[6]：(1)患者均经病理组织学明确诊断，且年龄>18岁；(2)临床一般资料完整，影像学检查信息完整；(3)患者均为首次发病，确诊前未经放化疗等辅助治疗。排除标准：(1)保存样本体积不够检测量的需要；(2)妊娠期及哺乳期女性；(3)伴有重度高脂血症、黄疸等疾病者；(4)有严重肝肾功能障碍、急慢性感染性疾病、其他肺部疾病、恶性肿瘤或恶性肿瘤史者。肿瘤位置：中央型82例，周围型78例；肿瘤大小：<3.0 cm 76例，≥3.0 cm 84例；组织分化程度：中/高分化74例，低分化86例；淋巴结转移：无转移76例，有转移84例；TNM分期：Ⅰ～Ⅱ期72例，Ⅲ～Ⅳ期88例；病理类型：腺癌82例，鳞癌78例。同期选取本院体检中心体检健康者100例作为健康人对照组，男68例，女32例，年龄(50.01±11.42)岁。两组性别、年龄比较差异无统计学意义(P值分别为0.270和0.739)。本研究经南通市肿瘤医院医学伦理学委员会批准(批准文号：18003-2)，患者及家属知情同意。

1.2主要试剂与仪器 Cobas e601电化学发光全自动免疫分析仪(瑞士Roche公司)，TrxR ELISA试剂盒(上海江莱生物科技公司)，CEA化学发光试剂盒(广州研科生物科技公司)，CYFRA21-1化学发光试剂盒(北京科美生物技术公司)。SpectraMax M5酶联仪(美国Molecular Devices公司)。

1.3标本采集及保存 分别采集肺癌患者治疗前及治疗后(6个月)的空腹外周静脉血标本5 mL，体检健康者为体检时采集空腹静脉血样本5 mL，取各研究对象的外周静脉血标本2 mL，枸橼酸钠抗凝，3 000 r/min离心15 min，收集血浆用于TrxR活性水平检测；另取外周静脉血标本3 mL，3 000 r/min离心15 min，收集血清用于CYFRA21-1、CEA水平检测，样本均置于-80 ℃保存。

1.4血清CYFRA21-1、CEA及血浆TrxR活性水平测定 取上述各组的血浆标本50 μL，采用ELISA法，按照TrxR ELISA试剂盒说明书操作检测血浆TrxR活性水平(酶联仪测定450 nm波长下A值，通过标准曲线计算样本中TrxR活性水平，TrxR参考范围：<12 U/mL)。采用电化学发光免疫试验(electro chemiluminescence immuno assay，ECLIA)检测各组血清CEA(参考范围：<5 ng/mL)和CYFRA21-1(参考范围：<3.3 ng/mL)的表达水平，均严格按照试剂盒及仪器说明书操作及结果判读。

2 结果

2.1各组患者血清CYFRA21-1、CEA及血浆TrxR活性水平比较 与健康人对照组相比，肺癌组血清CYFRA21-1、CEA及血浆TrxR活性水平均显著升高，差异有统计学意义(P均<0.05)。见表1。

表1 各组血清CYFRA21-1、CEA及血浆TrxR活性水平比较

2.2不同分期肺癌患者血清CYFRA21-1、CEA及血浆TrxR活性水平比较 与Ⅰ期+Ⅱ期肺癌患者相比，Ⅲ期+Ⅳ期患者血清CYFRA21-1、CEA及血浆TrxR活性水平均显著升高，差异有统计学意义(P均<0.05)。见表2。

表2 不同分期肺癌患者血清CYFRA21-1、CEA及血浆TrxR活性水平比较

2.3血清CYFRA21-1、CEA及血浆TrxR活性水平对早期肺癌的筛查价值 以健康人对照组为对照组，Ⅰ期+Ⅱ期肺癌患者为疾病组，绘制ROC曲线并评估CYFRA21-1、CEA、TrxR单独检测对早期肺癌的筛查价值，结果显示，CYFRA21-1筛查早期肺癌的AUCROC、敏感性和准确性均低于TrxR(P<0.05)，且CEA筛查早期肺癌的AUCROC、敏感性、准确性、特异性和阴性预测值亦低于TrxR(P<0.05)。见表3、图1。

表3 血清CYFRA21-1、CEA及血浆TrxR活性水平对早期肺癌的筛查价值比较[n(%)]

图1 血清CYFRA21-1、CEA及血浆TrxR活性水平筛查早期肺癌的ROC曲线

2.4治疗前与治疗6个月后肺癌患者血清CYFRA21-1、CEA及血浆TrxR活性水平比较 与治疗6个月后相比，治疗前肺癌患者血清CYFRA21-1、CEA及血浆TrxR活性水平均较高，差异有统计学意义(P均<0.05)。见表4。

表4 治疗前后肺癌患者血清CYFRA21-1、CEA及血浆TrxR活性水平比较

3 讨论

目前临床上对肺癌的早期诊断方法较多，其中肿瘤标志物检测对高危人群进行筛分的效能较高[7-9]。本研究结果中肺癌患者血清CYFRA21-1、CEA水平较高，并随患者病情加重而依次升高。提示CYFRA21-1、CEA在评估肺癌患者病情程度中具有重要的意义。既往研究显示，血清CYFRA21-1、CEA可作为非小细胞肺癌诊断的可靠生物学指标[10-11]。表明CYFRA21-1、CEA单项指标检测及联合检测在肺癌的筛查中均具有一定的临床应用价值。而本研究结果同样显示，CYFRA21-1、CEA对早期肺癌具有一定的筛查价值(AUCROC>0.7)，但本研究中CYFRA21-1筛查肺癌的AUCROC高于既往文献，而CEA筛查的肺癌AUCROC低于既往文献。分析原因可能为本研究纳入的研究对象与既往研究不完全相符，且临床TNM分期、组织分化程度等患者比例均不相同。TrxR是一种可直接作用于机体氧化还原反应的酶，在异常增生组织及肿瘤组织中的表达水平高于正常组织[12-13]。本研究结果显示，肺癌患者血浆TrxR活性水平显著高于健康人群，且随着肺癌患者病情加重，血浆TrxR活性水平依次升高。表明TrxR可用于评估患者体内异常增生的发生风险及程度，TrxR水平异常升高提示该类人群体内存在异常增生细胞或肿瘤细胞，进而实现肺癌的早期预警，本研究结果与李莎等[14]及Ye等[15]的研究结果基本一致。笔者进一步应用ROC曲线分析结果显示，TrxR筛查肺癌的AUCROC、敏感性、准确性均高于李莎等[14]的结果。分析原因，取血时间、选取样本量、样本地域差异、检测温度等均可能造成TrxR的筛查价值发生变化，但有待于进一步验证。此外，本研究结果提示CYFRA21-1、CEA、TrxR不仅可用于早期肺癌的辅助筛查，还能用于监测肿瘤治疗过程，对于治疗效果的预测具有重要意义。今后笔者将进一步探究血清CYFRA21-1、CEA及血浆TrxR活性水平在监测肺癌复发中的价值。

综上所述，肺癌患者血清CYFRA21-1、CEA及血浆TrxR活性水平均高于健康人群，3种肿瘤标志物对早期肺癌均有一定的筛查价值，其中TrxR对早期肺癌的筛查价值最高。与影像学检测技术及常用肿瘤标志物相比，本研究所选取的TrxR活性检测无创、方便经济、检测效能良好，可在肿瘤形成的异常增生阶段获取肿瘤信号，实现肿瘤预警。本研究为肺癌早期诊断的进一步临床应用及深化TrxR在肺癌中的研究提供了实验依据。但本研究仍存在许多不足之处，例如所选样本量有限，且均来自同一医院，为单中心研究，后续仍需增加样本量，采用多中心研究进行验证；此外，本研究考虑因素仍不全面，各指标的起始变化时间不一致，无法选取最优取血时间点。