早期非小细胞肺癌患者血清氨基酸检测的临床意义

doi:10.3969/j.issn.1673-8640.2022.12.011

检验医学 ›› 2022, Vol. 37 ›› Issue (12): 1157-1163.DOI: 10.3969/j.issn.1673-8640.2022.12.011

早期非小细胞肺癌患者血清氨基酸检测的临床意义

徐润灏¹, 邹琛², 曹芸¹, 陈风¹, 刘怡菁¹, 张舒林³, 张洁¹()

1.上海交通大学医学院附属仁济医院检验科，上海 200001
2.上海交通大学附属儿童医院检验科，上海 200062
3.上海交通大学医学院免疫学与微生物学系，上海 200025

收稿日期:2021-10-11 修回日期:2022-07-15 出版日期:2022-12-30 发布日期:2023-02-02
通讯作者: 张洁，E-mail：Jane_zhanlin@sina.com。
作者简介:徐润灏，男，1990年生，学士，技师，主要从事临床生化检验工作。
基金资助:
国家“十三五”科技重大专项(2017ZX10201301003)

Roles of serum amino acid determinations in the diagnosis of early non-small-cell lung cancer

XU Runhao¹, ZOU Chen², CAO Yun¹, CHEN Feng¹, LIU Yijing¹, ZHANG Shulin³, ZHANG Jie¹()

1. Department of Clinical Laboratory，Renji Hospital，Shanghai Jiao Tong University School of Medicine，Shanghai 200001，China
2. Department of Clinical Laboratory，Children's Hospital of Shanghai Jiao Tong University，Shanghai 200062，China
3. Department of Immunology and Microbiology，Shanghai Jiao Tong University School of Medicine，Shanghai 200025，China

Received:2021-10-11 Revised:2022-07-15 Online:2022-12-30 Published:2023-02-02
Contact: ZHANG Jie，E-mail：Jane_zhanlin@sina.com。

摘要/Abstract

摘要：

目的探讨早期非小细胞肺癌（NSCLC）患者血清氨基酸检测的临床意义。方法采用液相色谱串联质谱（LC-MS/MS）检测64例早期NSCLC患者（早期NSCLC组）、55例中晚期NSCLC患者（中晚期NSCLC组）、65例肺部良性疾病患者（肺良性疾病组）和80名健康体检者（正常对照组）的14种血清氨基酸[丙氨酸（Ala）、甘氨酸（Gly）、亮氨酸（Leu）、脯氨酸（Pro）、苯丙氨酸（Phe）、缬氨酸（Val）蛋氨酸（Met）、酪氨酸（Tyr）、谷氨酸（Glu）、精氨酸（Arg）、组氨酸（His）、赖氨酸（Lys）、瓜氨酸（Cit）、鸟氨酸（Orn）]水平，同时检测4种肿瘤标志物[糖类抗原（CA）19-9、癌胚抗原（CEA）、细胞角蛋白19片段（CYFRA 21-1）、鳞状细胞癌抗原（SCC-Ag）]水平。采用二元Logistic回归分析（逐步法）拟合出各项指标的最佳诊断组合，采用受试者工作特性（ROC）曲线评估各项指标单项检测和联合检测诊断早期NSCLC的效能。结果与正常对照组相比，早期NSCLC组血清His、Lys水平降低（P<0.05），血清Ala、Glu、Pro、Val 、Cit、Orn、CA 19-9、CEA、CYFRA 21-1水平升高（P<0.05）。与肺良性疾病组比较，早期NSCLC组血清Ala、Glu、His、Leu、Lys、Pro、Val、Cit、Orn、CA 19-9、CYFRA 21-1水平升高（P<0.05）。与早期NSCLC组比较，中晚期NSCLC组血清Ala、Glu、Leu、Lys、Val水平降低（P<0.05）。各组间血清SCC-Ag水平差异均无统计学意义（P>0.05）。ROC曲线分析结果显示，单项指标诊断早期NSCLC效能最高的项目为Cit，曲线下面积（AUC）为0.709；各项指标联合检测的最佳组合为Glu+Val+Cit+CYFRA 21-1，诊断早期NSCLC的AUC为0.808。结论血清氨基酸谱的变化与NSCLC的发生、发展有一定关系。由Glu、Val、Cit和CYFRA 21-1组成的最佳指标组合对早期NSCLC有较好的辅助诊断效能。

关键词: 氨基酸, 肿瘤标志物, 非小细胞肺癌, 液相色谱串联质谱

Abstract:

Objective To investigate the roles of serum amino acid determinations in the auxiliary diagnosis of early non-small cell lung cancer（NSCLC）. Methods Totally，14 serum amino acids of 64 patients with early NSCLC（early NSCLC group），55 patients with advanced NSCLC（advanced NSCLC group），65 patients with benign pulmonary disease（benign pulmonary disease group） and 80 healthy subjects（healthy control group） were determined by liquid chromatography-tandem mass spectrometry（LC-MS/MS），and serum amino acids included alanine（Ala），glycine（Gly），leucine（Leu），proline（Pro），phenylalanine（Phe），valine（Val），methionine（Met），tyrosine（Tyr），glutamic acid（Glu），arginine（Arg），histidine（His），lysine（Lys），citrulline（Cit） and ornithine（Orn）. Carbohydrate antigen（CA） 19-9，carcinoembryonic antigen（CEA），cytokeratin 19 fragment（CYFRA 21-1） and squamous cell carcinoma antigen（SCC-Ag） were determined simultaneously. The stepwise binary Logistic regression analysis was used to fit the best diagnostic combination of various indexes. Receiver operating characteristic（ROC） curve was used to evaluate the diagnostic efficacy of single and combined determinations. Results The levels of serum His and Lys in early NSCLC group were lower than those in healthy control group（P<0.05），and the levels of serum Ala，Glu，Pro，Val，Cit，Orn，CA 19-9，CEA and CYFRA 21-1 in early NSCLC group were higher than those in healthy control group（P<0.05）. The levels of serum Ala，Glu，His，Leu，Lys，Pro，Val，Cit，Orn，CA 19-9 and CYFRA 21-1 in early NSCLC group were higher than those in benign pulmonary disease group（P<0.05）. The levels of serum Ala，Glu，Leu，Lys and Val in advanced NSCLC group were lower than those in early NSCLC group（P<0.05）. There was no statistical significance in the levels of serum SCC-Ag among all the groups（P>0.05）. Cit had the best performance in diagnosing early NSCLC，and the area under curve（AUC） was 0.709. The best combination of all the indexes in diagnosing early NSCLC was Glu+Val+Cit+CYFRA 21-1，and the AUC was 0.808. Conclusions The changes of serum aminogram are related to the occurrence and development of NSCLC. The model composed of Glu，Val，Cit and CYFRA 21-1 is potential in the auxiliary diagnosis of early NSCLC.

Key words: Amino acid, Tumor marker, Non-small cell lung cancer, Liquid chromatography-tandem mass spectrometry

中图分类号:

R446.1

徐润灏, 邹琛, 曹芸, 陈风, 刘怡菁, 张舒林, 张洁. 早期非小细胞肺癌患者血清氨基酸检测的临床意义[J]. 检验医学, 2022, 37(12): 1157-1163.

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图/表 5

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组别	例数	Ala/ （μmol/L）		Gly/ （μmol/L）	Leu/ （μmol/L）	Pro/ （μmol/L）
正常对照组	80	481.02±103.69		327.35（286.29~357.34）	175.81±39.90	190.55（159.60~217.98）
肺良性疾病组	65	454.02±116.35		322.41（282.71~367.71）	165.56±33.01	178.87（146.18~219.41）
早期NSCLC组	64	534.02±116.33^**##		334.17（288.36~426.44）	180.69±40.42^#	198.85（172.33~255.82）^*##
中晚期NSCLC组	55	469.59±111.74^△△		320.77（268.82~409.97）	164.85±36.33^△	185.61（158.39~214.44）
组别	Phe/ （μmol/L）		Val/ （μmol/L）	Met/ （μmol/L）	Tyr/ （μmol/L）	Glu/ （μmol/L）
正常对照组	103.00（88.10~111.44）		288.66±59.62	29.03±4.79	80.89±13.52	226.11（180.67~256.29）
肺良性疾病组	101.28（85.27~118.71）		277.93±53.86	29.81±5.83	73.18±15.35	186.78（64.49~258.84）
早期NSCLC组	107.79（95.05~122.21）		320.76±63.01^**##	30.18±7.62	78.44±17.64	248.27（212.99~302.44）^**##
中晚期NSCLC组	100.15（88.02~111.11）		281.36±57.58^△△	29.85±6.13	78.46±19.01	198.48（182.78~238.07）^△△
组别	Arg/ （μmol/L）		His/ （μmol/L）	Lys/ （μmol/L）	Cit/ （μmol/L）	Orn/ （μmol/L）
正常对照组	121.22±26.23		102.22±16.35	284.49±61.26	30.92（24.1~37.24）	118.07（101.28~140.40）
肺良性疾病组	120.98±35.51		81.72±17.34	237.49±55.65	28.02（23.44~33.97）	126.95（97.12~151.19）
早期NSCLC组	118.63±40.68		91.04±17.55^**##	262.60±60.81^*#	36.50（29.74~47.39）^**##	143.50（125.59~170.89）^**##
中晚期NSCLC组	117.68±41.03		86.54±19.05	242.14±46.13^△	32.88（30.38~38.71）	134.80（116.18~164.58）

组别	例数	Ala/ （μmol/L）		Gly/ （μmol/L）	Leu/ （μmol/L）	Pro/ （μmol/L）
正常对照组	80	481.02±103.69		327.35（286.29~357.34）	175.81±39.90	190.55（159.60~217.98）
肺良性疾病组	65	454.02±116.35		322.41（282.71~367.71）	165.56±33.01	178.87（146.18~219.41）
早期NSCLC组	64	534.02±116.33^**##		334.17（288.36~426.44）	180.69±40.42^#	198.85（172.33~255.82）^*##
中晚期NSCLC组	55	469.59±111.74^△△		320.77（268.82~409.97）	164.85±36.33^△	185.61（158.39~214.44）
组别	Phe/ （μmol/L）		Val/ （μmol/L）	Met/ （μmol/L）	Tyr/ （μmol/L）	Glu/ （μmol/L）
正常对照组	103.00（88.10~111.44）		288.66±59.62	29.03±4.79	80.89±13.52	226.11（180.67~256.29）
肺良性疾病组	101.28（85.27~118.71）		277.93±53.86	29.81±5.83	73.18±15.35	186.78（64.49~258.84）
早期NSCLC组	107.79（95.05~122.21）		320.76±63.01^**##	30.18±7.62	78.44±17.64	248.27（212.99~302.44）^**##
中晚期NSCLC组	100.15（88.02~111.11）		281.36±57.58^△△	29.85±6.13	78.46±19.01	198.48（182.78~238.07）^△△
组别	Arg/ （μmol/L）		His/ （μmol/L）	Lys/ （μmol/L）	Cit/ （μmol/L）	Orn/ （μmol/L）
正常对照组	121.22±26.23		102.22±16.35	284.49±61.26	30.92（24.1~37.24）	118.07（101.28~140.40）
肺良性疾病组	120.98±35.51		81.72±17.34	237.49±55.65	28.02（23.44~33.97）	126.95（97.12~151.19）
早期NSCLC组	118.63±40.68		91.04±17.55^**##	262.60±60.81^*#	36.50（29.74~47.39）^**##	143.50（125.59~170.89）^**##
中晚期NSCLC组	117.68±41.03		86.54±19.05	242.14±46.13^△	32.88（30.38~38.71）	134.80（116.18~164.58）

来源	NSCLC组/例			正常对照组/例	样本类型	Ala	Gly	Leu	Pro	Phe
来源	总例数	Ⅰ期	Ⅱ期	正常对照组/例	样本类型	Ala	Gly	Leu	Pro	Phe
本研究	64	55	9	80	血清	↑↑	—	—	↑	—
MAEDA等^[6]	136	69	8	423	血浆	↑↑	↑↑	↑↑	↑↑	↑↑
KLUPCZYNSKA等^[7]	90	42	29	63	血清	↓	—	—	↓	↑↑
SHINGYOJI等^[8]	75	33	5	323	血浆	—	—	↑↑	↑↑	↑↑
KIM等^[9]	71	14	5	70	血浆	↓	↓	↓	↓	—
邹琛等^[10]	95	14	12	90	血清	↓↓	—	↓↓	—	—

来源	NSCLC组/例			正常对照组/例	样本类型	Ala	Gly	Leu	Pro	Phe
来源	总例数	Ⅰ期	Ⅱ期	正常对照组/例	样本类型	Ala	Gly	Leu	Pro	Phe
本研究	64	55	9	80	血清	↑↑	—	—	↑	—
MAEDA等^[6]	136	69	8	423	血浆	↑↑	↑↑	↑↑	↑↑	↑↑
KLUPCZYNSKA等^[7]	90	42	29	63	血清	↓	—	—	↓	↑↑
SHINGYOJI等^[8]	75	33	5	323	血浆	—	—	↑↑	↑↑	↑↑
KIM等^[9]	71	14	5	70	血浆	↓	↓	↓	↓	—
邹琛等^[10]	95	14	12	90	血清	↓↓	—	↓↓	—	—

组别	例数	CA 19-9/（U/mL）	CEA/（ng/mL）	CYFRA 21-1/（ng/mL）	SCC-Ag/（ng/mL）
早期NSCLC组	64	12.75（8.53~26.45）	2.38（1.52~3.40）	2.53（1.70~3.55）	1.20（0.89~1.42）
正常对照组	80	9.47（7.32~15.71）^*	1.42（0.82~2.39）^*	1.86（1.39~2.46）^*	1.13（0.90~1.66）
肺良性疾病组	65	10.20（7.57~12.35）^*	2.43（1.45~3.48）	1.72（1.28~3.14）^*	1.10（0.75~1.52）

早期非小细胞肺癌患者血清氨基酸检测的临床意义

Roles of serum amino acid determinations in the diagnosis of early non-small-cell lung cancer

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参考文献 26

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Metrics

项目	AUC（95%CI^①）	最佳临界值	敏感性/%	特异性/%	Youden指数
Ala	0.656（0.587~0.720）	489.69 μmol/L	65.62	62.07	0.29
Glu	0.663（0.595~0.727）	189.63 μmol/L	87.50	41.38	0.31
Pro	0.620（0.551~0.686）	226.39 μmol/L	35.94	83.45	0.19
Val	0.663（0.595~0.727）	312.40 μmol/L	53.13	72.41	0.26
Cit	0.709（0.642~0.770）	29.15 μmol/L	81.25	53.10	0.34
Orn	0.699（0.632~0.760）	114.68 μmol/L	89.06	44.14	0.33
CA 19-9	0.635（0.566~0.700）	10.90 U/mL	64.06	60.00	0.24
CEA	0.605（0.535~0.672）	1.22 ng/mL	84.37	35.17	0.20
CYFRA 21-1	0.671（0.603~0.735）	2.43 ng/mL	56.25	72.41	0.29
联合检测模型	0.808（0.748~0.859）	0.43	64.56	88.28	0.52

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