血清细胞角蛋白19片段检测对肺癌的临床意义

?26?ChinJTubercRespirDis,1998,21,.1

?论著?

血清细胞角蛋白19片段检测对

肺癌的临床意义

李睿　李蓉　王亚文

　　【摘要】　目的　确定我国肺癌患者血清细胞角蛋白19片段(CYFRA21-1)浓度阈值,探讨其临

床应用价值。方法　应用单克隆抗体(Ks19.1和BM19.21)检测72例初次确诊肺癌患者和50例肺良

性疾病患者以及33例治疗后肺癌患者血清CYFRA21-1水平。采用ROC曲线确定CYFRA21-1浓度

阈值。结果　(1)肺癌患者血清CYFRA21-1水平显著高于肺良性疾病患者(P<0.001),鳞癌显著高

于其它病理类型,且其浓度随临床分期升高而升高。(2)当阈值定为5.5Lg/L时,CYFRA21-1检测肺

癌的敏感性、特异性分别为63%和94%。鳞癌敏感性最高为78%。(3)CYFRA21-1检测非小细胞肺

癌的敏感性随临床分期升高而升高。(4)CYFRA21-1是监测肺癌病情、提示疗效的良好指标。(5)当

CYFRA21-1作为筛检肺癌的指标时,阈值宜取非小细胞肺癌I-II期ROC曲线拐点,但对非小细胞

肺癌早期诊断作用有限。结论　CYFRA21-1是一较好的非小细胞肺癌肿瘤标记物,尤其适用于肺鳞

癌。

【关键词】　标记物,肿瘤　　CYFRA21-1　　肺肿瘤

ClinicalusefulnessofanewtumormarkerCYFRA21-1inpatientswithlungcancer　　LiRui,Li

Rong,WangYawen.DepartmentofMedicalOncology,TheFirstClinicalMedicalCollege,Xi′an

MedicalUniversity,Xi′an710061

【　Objective　Tosettheserumcut-1inlungcancerpatientsinAbstract】offvalueofCYFRA21-

china,andtoevaluatetheclinicalusefulnessofCYFRA21-1asanewtumormarkeroflungcancer.

Methods　CYFRA21-1levelsweremeasuredwithtwomonoclonalantibodies(Ks19.1andBM19.

21)intheserumof72patientswithlungcancer,50patientswithbenignlungdiseasesand33post-

therapylungcancerpatients.Tosetthecut-offvalue,ROCcurvewasused.Results　(1)Serum

concentrationsofCYFRA21-1inpatientswithlungcancerweresignificantlyhigherthanthosewith

1levelsinpatientswithsquamouscellcarcinomawerebenignlungdiseases(P<0.001).CYFRA21-

significantlyhigherthanthoseinpatientswithanyothersubtypes.Themoreadvancedtheclinical

stages,thehigherthelevelsofCYFRA21-1.(2)IfthethresholdofCYFRA21-1wassetat5.5Lg/

L,itssensitivityandspecificityforlungcancerwere63%and94%,respectively.Thesensitivityfor

squamouscellcarcinomawas78%,whichwasthehighestamongallthepathologicalsubtypes.(3)

ThesensitivityofCYFRA21-1innon-smallcelllungcancerincreasedwiththeadvancementofclini-

1couldbeagoodindexinmonitoringpatient′calstages.(4)CYFRA21-sconditionandpredicting

prognosisforlungcancer.(5)WhenCYFRA21-1wasusedasascreeningindexforlungcancer,the

thresholdofCYFRA21-1shouldbesetattheupperleftcornerofthereceiveroperatingcharacteristic

curveofstageI-II.ThevalueofCYFRA21-1inearlydiagnosisfornon-smallcelllungcancerwas

foundlimited.Conclusion　CYFRA21-1isasensitiveandspecifictumormarkerofnon-smallcell

lungcancer,especiallyofsquamouscellcarcinoma.

【Keywords】　Tumormarker　　CYFRA21-1　　Lungneoplasm

　　现有肺癌肿瘤标记物在早期诊断、评估疗效、监

测复发和推测预后方面均不十分令人满意,其敏感

性<40%,特异性<95%[1]。1992年Bodenmuller

等[2]首次联合应用两种特异性单克隆抗体(Ks19.1

:和BM19.21)检测血清中细胞角蛋白19片段(CYFRA21-1),1993年Stieber等报道了检测肺癌患者血清CYFRA21-1的临床意义。本研究目的在于确定我国肺癌患者血清CYFRA21-1浓度阈值、敏感性和特异性,探讨作为一种新的肿瘤标记[3]

中华结核和呼吸杂志1998年1月第21卷第1期

?27?

物,对各种病理类型肺癌的临床应用价值。

对象与方法

　　1.主要试剂、仪器:生物素抗体(Ks19.1)和POD抗体结合物(BM19.21)(由德国宝灵曼公司提供);紫外分光光度计。

2.患者选择:72例初次确诊肺癌患者,男65例,女7例,年龄26～78岁。均有病理证实。血清标本非小细胞肺癌(NSCLC)49份,鳞癌32份,腺癌17份。Ⅰ～Ⅱ期12份,Ⅲ期30份,Ⅳ期7份。小细胞肺癌(SCLC)23份,局限期(LD)13份,广泛期(ED)10份。另外采集了33份治疗后血清,10例完全缓解(CR),10例部分缓解(PR),3例稳定(SD),10例进展(PD)。对照血清:取自肺良性疾病患者50例。

3.实验方法:(1)标本采集:清晨空腹静脉血3ml,3000r/min离心20分钟,吸取血清分装保存于-20℃冰箱内,待测。(2)血清CYFRA21-1测定:30Ll标准品或样品与600Ll孵育缓冲液及Ks19.1在Streptadivin包被的塑料试管中孵育30分钟,弃去管内容物,冲洗。加入600Ll结合物缓冲液及PODBM19.21孵育30分钟,弃去管内容物,冲洗。最后,加入600Ll底物-色原混合液孵育60分钟。紫外分光光度计420nm处读出吸光度。

4.标准曲线绘制:以标准品的浓度为横坐标,以相应的吸光度值为纵坐标,制作标准曲线,然后以各待测血清样品吸光度值根据直线回归方程计算出相应浓度值(Lg/L)。

5.统计方法:按计量资料进行统计学处理。为确定合理的CYFRA21-1阈值及相应的敏感性、特异性,评估CYFRA21-1预测肺癌不同病理类型的能力,本研究采用了ROC曲线[4]。

结

果

Lg/L,P<0.001)。NSCLC浓度为10.6±8.0Lg/L,鳞癌12.3±9.0Lg/L,腺癌7.4±4.3Lg/L。SCLC浓度为5.2±2.5Lg/L。NSCLCCYFRA21-1水平显著高于SCLC(P<0.001)。鳞癌CYFRA21-1浓度最高,显著高于腺癌及SCLC(P<0.02,P<0.001)。腺癌CYFRA21-1水平虽高于SCLC,但经统计学处理,未示明显差异(P>0.05)。

Ⅲ、Ⅳ期CYFRA21-1NSCLC患者中,Ⅰ～Ⅱ、

浓度分别为5.0±3.4Lg/L、12.3±9.1Lg/L、13.1±3.5Lg/L,随分期Ⅰ～Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ呈上升趋势。其中,Ⅲ期与Ⅰ～Ⅱ期之间有显著性差异(P<0.005)。SCLC患者中,LD及ED浓度分别为4.1±2.3Lg/L,6.6±2.0Lg/L,后者显著高于前者(P<0.02)。

三、血清CYFRA21-1浓度阈值和各种病理类型肺癌的敏感性、特异性

由附图各组ROC曲线上可以看出,浓度为5.5Lg/L为曲线拐点,它兼顾了真阳性率和假阳性率的最好比例关系。故本研究将5.5Lg/L定为CYFRA21-1阈值。肺癌(不分病理类型)的敏感性、特异性分别为63%(45/72)、94%(47/50)。NSCLC的敏感性、特异性分别为74%(36/49)、94%(47/50)。CYFRA21-1检测鳞癌的敏感性为78%(25/32),腺癌为65%(11/17),SCLC为39%(9/23),经统计学处理,NSCLC显著高于SCLC(P<0.01),鳞癌显著高于SCLC(P<0.005)。

　　一、肺良性疾病患者血清CYFRA21-1浓度水平

肺良性疾病患者血清CYFRA21-1浓度为2.9±1.6Lg/L,中位数2.7L在g/L(0.7～7.1Lg/L)。少数肺结核、肺间质纤维化、肺炎患者中CYFRA21-1水平有所升高。

二、肺癌患者血清CYFRA21-1浓度水平

肺癌患者血清

CYFRA21-1浓度显著高于肺(附图　CYFRA21-1检测肺癌、鳞癌、腺癌与NSCLC、SCLC、

肺良性疾病所得ROC曲线

　　四、血清CYFRA21-1敏感性与肺癌临床分期关系

,

?28?

ChinJTubercRespirDis,1998,21,.1

NSCLCⅠ～Ⅱ期、Ⅲ期、Ⅳ期患者的敏感性分别为25%、87%、100%。Ⅲ期敏感性显著高于Ⅰ～Ⅱ期(P<0.005)。检测SCLCLD、ED患者的敏感性分别为23%、60%。五、血清CYFRA21-1水平与近期疗效关系

由附表可以看出,治疗后疗效为CR者CYFRA21-1水平下降明显,显著低于治疗前(P<0.05),且治疗后CYFRA21-1水平与肺良性疾病患者比较差异无显著性(P>0.05),表明CR患者治疗后CYFRA21-1水平基本降至正常。疗效为PR者CYFRA21-1亦有所下降,但统计学处理未示显著差异(P>0.05)。疗效为PD者CYFRA21-1水平显著升高,治疗后明显高于治疗前(P<0.05)。另有3例获得SD,因例数过少,未作统计学处理。由此可见,CYFRA21-1可以监测肺癌病情,提示疗效。

附表　各近期疗效组治疗前、治疗后血清

CYFRA21-1水平比较(-x±s)

CYFRA21-1

组别CR组PR组PD组

例数101010

治疗前(Lg/L)8.8±6.312.0±10.73.4±1.8

治疗后(Lg/L)2.9±1.64.0±3.48.9±5.2

3.1t′值2.8

P值<0.05>0.05<0.05

间的种族差异,或者是每个国家各种病理类型肺癌

所占全部肺癌比例不同。各家报道[3,6～9]CYFRA21-1检测NSCLC敏感性差异不大,范围49%～81%;而检测SCLC差异较大,范围19%～68%。SCLC中CYFRA21-1含量的升高可能是由于肿瘤的异质性,部分人群SCLC有鳞癌细胞分化所致或者是由于SCLC肿瘤细胞表达细胞角蛋白所致[10]。这表明今后在检测CYFRA21-1时,各实验室应根据自己采集标本的情况及当地人群肺癌比例状况,确定自己的浓度阈值。尽管各报道的CYFRA21-1浓度阈值不同,但均表明CYFRA21-1检测NSCLC有较好的敏感性、特异性,尤其适用于肺鳞癌。CYFRA21-1作为肺癌肿瘤标记物的一个重要作用在于提高肺癌的早期诊断,因此提高敏感性相对与特异性更为重要。当阈值取4.8Lg/L时,是NSCLCⅠ～Ⅱ期ROC曲线的拐点,CYFRA21-1检测NSCLCⅠ～Ⅱ期的敏感性、特异性分别为50%(6/12)和76%(38/50)。因此,建议当CYFRA21-1作为筛检肺癌的指标时,阈值定为4.8Lg/L。但不难看出,CYFRA21-1对NSCLC早期诊断作用有限。

总之,CYFRA21-1是一较好的NSCLC肿瘤标记物,其血清浓度水平与病理类型、临床分期密切相关,能在一定程度上提高NSCLC早期诊断,对监测

讨论

3

　　CYFRA21-1是一分子量为40×10U的酸性蛋白质,是上皮细胞骨架的一部分。在恶性上皮细胞

中,激活的蛋白酶加速了细胞角蛋白的降解,使得大量细胞角蛋白片段释放入血,尤其是CYFRA21-1在肺癌中含量丰富[5]。

肺癌治疗方案的选择与病理类型和临床分期有关,患者预后也因病理类型、临床分期的不同而截然不同。血清CYFRA21-1水平与病理类型、临床分期之间的密切关系,表明CYFRA21-1在一定程度上能指导肺癌治疗,提示患者预后。CYFRA21-1亦可监测治疗,疗效愈好,血清水平下降愈明显;疗效差者,血清水平明显上升。且由于血清CYFRA21-1水平不受细胞破坏影响,因此可作为监测病情、提示疗效的良好指标。据Wieskopf等报道经生存多因素回归分析,CYFRA21-1和体力状况、临床分期同是独立提示肺癌患者预后的因素。

国外各实验室检测CYFRA21-1的浓度阈值从1.5Lg/L到5.5Lg/L不等。本研究以5.5Lg/L为[7]

[6]

病情、评估疗效、推测预后亦有较好价值,尤其适用

于肺鳞癌。

参

考

文

献

1李蓉,李睿.肺癌肿瘤标记物研究进展.国外医学肿瘤学分册,1996,23:98-103.

2BondenmullerH,BanauchD,OfenlochB,etal.Technicale-valuationofanewautomatedtumormarkerassay:theenzymun-TestCYFRA21-1.In:KlapdorR.Tumorassociatedantigens,oncogenes,receptors,cytokinesintumordiagnosisandtherapyatthebeginningofthe90th.Zuckschwerdt:Verlag,1992,137-138.

3StieberP,HasholznerU,BodenmullerH,etal.CYFRA21-1anewmarkerinlungcancer.Cancer,1993,72:707-713.4RobertsonE,http://wendang.chazidian.comeofreceiveroperatingcharacteristic(ROC)curvestoevaluatetheclinicalperformanceofanalyticalsystems.ClinChem,1987,27:1569-1574.

5HoeflerH,DenkH.Immunohistochemicaldemonstrationofcy-tokeratinsingastrointestinalcarcinoidsandtheirprobablepre-cursorscells.VirchowsArchBCellPathol,1984,403:235-240.

S

中华结核和呼吸杂志1998年1月第21卷第1期

CYFRAassayindiagnosinglungcancer:measurementofserumcytokeratinfragment.JpnJCancerRes,1994,85:1178-1184.7WieskopfB,DemangeatC,PurohitA,etal.CYFRA21-1asabiologicmarkersofnon-smallcelllungcancer.Chest,1995,108:163-169.8KlapdorR.

Arbeitsgruppequalitaskontrolleundstandard-isierungvontumormarkertestsimrahmenderhamburgersym-posienubertumormarker.TumordiganuTher,1992,13:XIX-XXⅡ.

?29?

9TakadaM,MasudaN,MatsuuraE,etal.Measurementofcy-tokeratin19fragmentsasamarkeroflungcancerbyCYFRA21-1enzymeimmunoassay.BrJCancer,1995,71:160-165.10MollR,FrankeWW,SchillerDL,etal.thecatalogofhuman

cyrokeratins:patiensofexpresioninnormalepithelia,tumorsandculturedcells.Cell,1992,312:11-24.

(收稿:1996-08-01　　修回:1997-05-26)

(本文编辑:王娟)

?论著摘要?

E-选择素mRNA在哮喘豚鼠支气管组织中的原位表达

曹国强　杨肇亨　周向东

　　实验将豚鼠制作出哮喘模型后,用原位杂交技术观察E-选择素的表达变化,旨从细胞粘附分子的角度探讨哮喘气道嗜酸性粒细胞(EOS)浸润的发生机理。

24只豚鼠,雌雄不限,体重300～550g,随机分为正常对照组(C),哮喘组(A)。A组:参照Hustson方法[1]复制哮喘模型。探针制备及标记:E-选择素互补ONA(cDNA)质粒pcDNAI(抗氨苄青霉素,5.0kb)由美国M.P.Bevilacqua博

有支气管粘膜的视野(待测组织须充满整个视野)用Weibel规格A型显微体形测量板计数单位面积EOS的数量,参照文献[3]进行支气管粘膜炎细胞浸润程度的判断(细胞浸润程度(0～3):0=无;1=1～10cells/mm2;2=10～50数据cells/mm2;3=50cells/mm2以上)。

经t检验处理,结果以-x±s表示。

结果　哮喘豚鼠支气管粘膜EOS的浸润程度(1.3±0.5cells/mm2)较正常对照组(0.3±0.3cell/mm2)显著增

择素和血管细胞粘附分子-1(VCAM-1)的免疫反应定位于核周间隙、粗面内质网以及小血管腔的内皮细胞表面[4],证实这些细胞粘附分子是在细胞内主动合成的。血管内皮细胞的上述变化可使EOS与之的粘附数量增加,粘附能力增强,并进而跨内皮浸润到粘膜下层,导致哮喘以EOS浸润为主的慢性气道炎症。

(本文图1～4见插页1页)参

考

文

献

士惠赠。含目的基因片段的质粒经常规加(P<0.05)。E-选择素信使RNA(mR-转化→扩增→抽提→纯化后,用XhoI、NA)的表达主要位于血管内皮细胞的胞XbaI双酶切下cDNA片段。使用宝灵浆内,小血管和毛细血管的血管内皮细曼公司生产的地高辛体外转录标记试剂盒标记探针。原位杂交:豚鼠支气管肺组织冰冻切片原位杂交参照文献[2]进行,略有改进。原位杂交阴性对照实验:在杂交液中加入地高辛标记的同义探针,其它步骤相同。杂交结果由图像分析系统处理,1只动物取5张切片(40×10视野下),每张切片随机取5个含有支气管粘膜的视野(待测组织须充满整个视野)测量阳性呈色面积占整个视野面积的百分比,取5个视野的均值作为结果。豚鼠支气管粘膜组织炎细胞浸润程度测定:石蜡切片经修整、石蜡包埋后,切5Lm切片,按常规进行HE染色,Olympus光学显微镜下观察,每只动物取5张切片(40×10视野下),每张切片随机取5个含

:630042,胞均有表达,正常对照组血管内皮细胞呈低表达,上皮细胞的表达则不明显(图1～4)。图像分析结果显示,哮喘豚鼠支气管组织E-选择素mRNA的表达

(2.40%±1.12%)较正常对照组(0.84%±0.60%)显著增加(P<0.001)。E-选择素mRNA的表达量与豚鼠支气管粘膜的EOS浸润程度成显著正相关(r=0.64,P<0.05)。

讨论　原位杂交结果定量分析表明,哮喘豚鼠粘膜下血管内皮细胞过度表达E-选择素mRNA,E-选择素mR-NA的表达量与支气管粘膜EOS的浸润程度成显著的正相关。这与Gosset等[3]的免疫组化的研究结果一致。Okawara等最近用免疫电镜研究发现,哮喘支气管粘膜下的小静脉血管内皮细胞内的细胞粘附分子-1(I-1,E-1HostonPA,VarleyaJG,SanjarS,etal.Evidencethatneutrophilsdonotpartic-pateinthelate-phaseairwayreponsepro-vokedbyovalbumininhalationincon-scious,sensitizedguineapigs.AmRevRespirDis,1990,141:535-539.

2蔡文琴,王伯云.实用免疫细胞化学与核酸分子杂交技术.四川:四川科学技术出版社,1994.406-434.

3GossetP,Tillie-LeblondI,JaninA,etal.ExpressionofE-selectin,ICAM-1andVCAM-1onbronchialbiopsiesfromal-lergicandnon-allergicasthmaticpa-tients.IntArchAllergyImmunol,1995,106:69-77.

4OhkawaraY,YamauchiK,MaruyamaN,etal.Insituexpressionofthecellad-hesionmoleculesinbronchialtissuesfromasthmaticswithairflowlimitation:invivoevidenceofVCAM-1/VLA-4in-teractioninselectiveeosinophilinfiltra-tion.AmJRespirCellMolBiol,1995,12:4-12.

(收稿:1997-04-24　　修回:1997-09-26)

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