胆汁酸谱在肺炎和肺癌鉴别诊断中的应用价值

doi:10.3969/j.issn.1673-8640.2021.01.001

摘要/Abstract

摘要：

目的探讨肺癌患者血清胆汁酸谱的变化及其在肺炎与肺癌鉴别诊断中的价值。方法采用液相色谱-串联质谱法（LC-MS/MS）检测80例肺炎患者（肺炎组）、108例肺癌患者（肺癌组）和106名体检健康者（正常对照组）血清胆汁酸谱[5种游离胆汁酸,包括胆酸（CA）、鹅脱氧胆酸（CDCA）、脱氧胆酸（DCA）、石胆酸（LCA）、熊脱氧胆酸（UDCA）;10种结合胆汁酸,包括甘氨胆酸（GCA）、甘氨鹅脱氧胆酸（GCDCA）、甘氨脱氧胆酸（GDCA）、甘氨石胆酸（GLCA）、甘氨熊脱氧胆酸（GUDCA）、牛磺胆酸（TCA）、牛磺鹅脱氧胆酸（TCDCA）、牛磺脱氧胆酸（TDCA）、牛磺石胆酸（TLCA）、牛磺熊脱氧胆酸（TUDCA）],同时检测血清总胆汁酸（TBA）及肿瘤标志物[糖类抗原（CA）125、CA19-9、癌胚抗原（CEA）、细胞角蛋白19片段（CYFRA 21-1）、神经元特异性烯醇化酶（NSE）]。采用二元Logistic回归分析筛选指标并建立诊断模型。采用受试者工作特性（ROC）曲线分析各项指标及诊断模型鉴别诊断肺炎与肺癌的效能。结果与正常对照组比较,肺炎组血清游离胆汁酸DCA、LCA、UDCA水平及结合胆汁酸GDCA、GLCA、TDCA、TLCA水平降低（P<0.01）,血清结合胆汁酸GCDCA、TCDCA水平升高（P<0.01）;肺癌组血清游离胆汁酸CA、CDCA水平及结合胆汁酸GCDCA、TCDCA水平升高（P<0.01）,血清结合胆汁酸TDCA、TLCA水平降低（P<0.01）。血清TBA水平3组之间差异均无统计学意义（P>0.05）。肺癌组5种游离胆汁酸（CA、CDCA、DCA、LCA、UDCA）、2种结合胆汁酸（GDCA、GLCA）及2种肿瘤标志物（CEA、CYFRA21-1）高于肺炎组（P<0.01）。ROC曲线分析结果显示,在所有单项指标中,DCA鉴别诊断肺炎与肺癌的价值最高[曲线下面积（AUC）为0.781,敏感性为73.2%,特异性为77.5%,Youden指数为0.51],诊断模型鉴别诊断肺炎与肺癌的AUC为0.873,最佳临界值为0.52,敏感性为89.3%,特异性为75.4%。结论胆汁酸谱的变化与肺部疾病的发生有一定关系。胆汁酸谱有成为肺癌诊断标志物的潜能。

关键词: 胆汁酸谱, 肿瘤标志物, 液相色谱-串联质谱法, 肺癌, 肺炎

Abstract:

Objective To investigate the changes of serum bile acid spectrum in patients with lung cancer and its value in the differential diagnosis of pneumonia and lung cancer. Methods Serum bile acid spectrum of 80 patients with pneumonia（pneumonia group）,108 patients with lung cancer（lung cancer group） and 106 healthy subjects（healthy control group） were determined by liquid chromatography-tandem mass spectrometry（LC-MS/MS）,including 5 free bile acids [cholic acid（CA）,chenodeoxycholic acid（CDCA）,deoxycholic acid（DCA）,lithocholic acid（LCA）,ursodeoxycholic acid（UDCA）] and 10 conjugated bile acids [glycocholic acid（GCA）,glycochenodeoxycholic acid（GCDCA）,glycodesoxycholic acid（GDCA）,glycolithocholic acid（GLCA）,glycoursodeoxycholic acid（GUDCA）,taurocholic acid（TCA）,taurochenodeoxycholic acid（TCDCA）,taurodeoxycholic acid（TDCA）,taurolithocholic acid（TLCA）and tauroursodeoxycholic acid（TUDCA）]. Serum total bile acid（TBA） and tumor markers,such as carbohydrate antigen（CA） 125,CA19-9,carcinoembryonic antigen（CEA）,cytokeratin 19 fragment（CYFRA 21-1） and neuron specific enolase（NSE）,were also determined. Logistic regression was used to screen items,and the diagnosis model was established. Receiver operating characteristic（ROC） curve was used to analyze the performance of these items and diagnosis model in the differential diagnostic of pneumonia and lung cancer. Results Compared with healthy control group,the levels of DCA,LCA,UDCA,GDCA,GLCA,TDCA,and TLCA decreased in pneumonia group（P<0.01）,while GCDCA and TCDCA increased（P<0.01）; CA,CDCA,GCDCA,and TCDCA increased in lung cancer group（P<0.01）,while TDCA and TLCA decreased（P<0.01）. There was no statistical significance in the level of serum TBA among the 3 groups（P>0.05）. The levels of CA,CDCA,DCA,LCA,UDCA,GDCA,GLCA,CEA,and CYFRA21-1 in lung cancer group were significantly higher than those in pneumonia group（P<0.01）. ROC curve analysis showed that DCA had the best performance in the differential diagnosis of pneumonia and lung cancer among all the single items [the area under curve（AUC） of 0.781,the sensitivity of 73.2%,the specificity of 77.5% and the Youden index of 0.51]. The diagnosis model had good performance with the AUC of 0.873,the optimal cut-off value of 0.52,the sensitivity of 89.3% and the specificity of 75.4%. Conclusion The changes of bile acid spectrum are closely associated with the occurrence of lung diseases. Bile acid spectrum is potential as diagnostic markers for lung cancer.

Key words: Bile acid spectrum, Tumor marker, Liquid chromatography-tandem mass spectrometry, Lung cancer, Pneumonia

中图分类号:

R446.1

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图/表 10

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组别	例数	TBA/（μmol/L）	CA/（nmol/L）	CDCA/（nmol/L）
肺炎组	80	4.3（2.9~6.4）	47.9（24.6~91.8）	351.5（174.8~718.0）
肺癌组	108	3.7（2.0~6.2）	105.7（42.6~369.6）^*#	694.4（312.6~1 823.2）^*#
正常对照组	106	2.7（1.9~4.3）	46.0（26.5~115.5）	499.0（188.7~1 018.8）
组别	DCA/（nmol/L）		LCA/（nmol/L）	UDCA/（nmol/L）
肺炎组	30.9（6.9~108.6）^*		7.9（0.0~15.1）^*	37.2（13.7~111.8）^*
肺癌组	246.1（91.9~522.7）^#		15.0（4.8~27.2）^#	123.2（48.8~264.1）^#
正常对照组	331.1（161.7~677.6）		17.1（10.1~29.2）	150.0（69.6~267.4）

组别	例数	TBA/（μmol/L）	CA/（nmol/L）	CDCA/（nmol/L）
肺炎组	80	4.3（2.9~6.4）	47.9（24.6~91.8）	351.5（174.8~718.0）
肺癌组	108	3.7（2.0~6.2）	105.7（42.6~369.6）^*#	694.4（312.6~1 823.2）^*#
正常对照组	106	2.7（1.9~4.3）	46.0（26.5~115.5）	499.0（188.7~1 018.8）
组别	DCA/（nmol/L）		LCA/（nmol/L）	UDCA/（nmol/L）
肺炎组	30.9（6.9~108.6）^*		7.9（0.0~15.1）^*	37.2（13.7~111.8）^*
肺癌组	246.1（91.9~522.7）^#		15.0（4.8~27.2）^#	123.2（48.8~264.1）^#
正常对照组	331.1（161.7~677.6）		17.1（10.1~29.2）	150.0（69.6~267.4）

组别	例数	GCA/（nmol/L^）	GCDCA/（nmol/L）	GDCA/（nmol/L）	GLCA/（nmol/L）	GUDCA/（nmol/L）
肺炎组	80	256.3 （108.2~473.5）	948.1 （587.5~1 666.4）^*	33.1 （3.0~132.9）^*	1.6 （0.3~3.3）^*	139.1（72.8~309.1）
肺癌组	108	229.1 （126.8~464.3）	868.6 （452.9~1 622.9）^*	160.2 （43.4~373.4）^#	4.1 （1.1~11.7）^#	203.8（87.7~454.6）
正常对照组	106	165.0 （113.5~300.4）	621.0 （372.1~1 153.6）	174.3（74.9~304.7）	5.4 （1.8~15.6）	145.8（73.9~358.4）
组别	TCA/（nmol/L）		TCDCA/（nmol/L）	TDCA/（nmol/L）	TLCA/（nmol/L）	TUDCA/（nmol/L）
肺炎组	25.5（10.9~72.6）		118.8（50.0~199.9）^*	10.8（2.7~37.0）^*	0.3（0.1~0.8）^*	5.0（1.5~13.6）
肺癌组	21.8（11.3~42.5）		100.3（53.2~181.9）^*	21.8（8.9~58.3）^*	0.6（0.2~1.3）^*	6.8（3.1~15.1）
正常对照组	21.2（8.6~44.5）		73.5（40.2~113.6）	63.7（41.3~90.7）	1.2（0.4~2.2）	4.2（2.6~11.1）

组别	例数	GCA/（nmol/L^）	GCDCA/（nmol/L）	GDCA/（nmol/L）	GLCA/（nmol/L）	GUDCA/（nmol/L）
肺炎组	80	256.3 （108.2~473.5）	948.1 （587.5~1 666.4）^*	33.1 （3.0~132.9）^*	1.6 （0.3~3.3）^*	139.1（72.8~309.1）
肺癌组	108	229.1 （126.8~464.3）	868.6 （452.9~1 622.9）^*	160.2 （43.4~373.4）^#	4.1 （1.1~11.7）^#	203.8（87.7~454.6）
正常对照组	106	165.0 （113.5~300.4）	621.0 （372.1~1 153.6）	174.3（74.9~304.7）	5.4 （1.8~15.6）	145.8（73.9~358.4）
组别	TCA/（nmol/L）		TCDCA/（nmol/L）	TDCA/（nmol/L）	TLCA/（nmol/L）	TUDCA/（nmol/L）
肺炎组	25.5（10.9~72.6）		118.8（50.0~199.9）^*	10.8（2.7~37.0）^*	0.3（0.1~0.8）^*	5.0（1.5~13.6）
肺癌组	21.8（11.3~42.5）		100.3（53.2~181.9）^*	21.8（8.9~58.3）^*	0.6（0.2~1.3）^*	6.8（3.1~15.1）
正常对照组	21.2（8.6~44.5）		73.5（40.2~113.6）	63.7（41.3~90.7）	1.2（0.4~2.2）	4.2（2.6~11.1）

组别	例数	TBA/（μmol/L）	CA/（nmol/L）	CDCA/（nmol/L）
早中期肺癌组	53	4.0（2.7~6.1）	89.8（41.4~306.2）	581.5（305.4~1456.7）
晚期肺癌组	51	4.2（2.5~6.7）	186.2（43.5~507.3）	716.0（476.9~2047.9）
Z值		-1.302	-^1.515	-^1.934
P值		0.188	0.130	0.066
组别	DCA/（nmol/L）		LCA/（nmol/L）	UDCA/（nmol/L）
早中期肺癌组	237.1（127.4~463.2）		12.0（7.6~23.5）	97.3（43.8~249.1）
晚期肺癌组	305.8（152.8~624.0）		17.9（2.4~29.5）	146.3（58.3~308.8）
Z值	-^1.810		-^0.328	-^1.310
P值	0.074		0.743	0.190