癌胚抗原、糖链抗原72-4和胃蛋白酶原联合检测评价胃癌的诊断价值
卢灿荣1, 张士武2, 张勇1, 卫勃1
1. 解放军总医院普通外科,北京 100853
2. 南开大学, 天津 300071

通讯作者:卫勃,联系电话:010-66938028。

作者简介:卢灿荣,男,1974年生,博士研究生,主治医师,主要从事胃肠肿瘤的诊断治疗。

摘要
目的

探讨血清癌胚抗原(CEA)、糖链抗原72-4 (CA72-4)和胃蛋白酶原(PG)在胃癌诊断中的价值。

方法

分别检测CEA、CA72-4、PGⅠ、PGⅡ和PGⅠ/Ⅱ在96名正常对照组、37例胃增生患者和107例胃癌患者的血清含量。

结果

当CA72-4、CEA、PGⅠ、PGⅡ和PGⅠ/Ⅱ单独评价胃增生和胃癌的诊断价值,诊断能力最好的是CA72-4,其敏感性和特异性分别为72.00%和59.50%。利用二元Logistic回归评价CEA和CA72-4联合诊断评价胃增生和胃癌的曲线下面积为0.715,其敏感性和特异性分别为70.10%和67.60%,与指标单独检测敏感性和特异性都有提高。多层感知器神经网络分析用来分析CEA和CA72-4联合诊断时,曲线下面积为0.711。

结论

本研究证明联合检测的诊断价值优于单独检测,为临床胃癌诊断提供一定的理论指导。

关键词: 胃癌; 癌胚抗原; 糖链抗原72-4; 胃蛋白酶原
中图分类号:R446.11 文献标志码:A 文章编号:1673-8640(2012)06-442-04
Evaluation on the diagnostic value of CEA, CA72-4 and pepsinogen combined determination for gastric cancer
LU Canrong1, ZHANG Shiwu2, ZHANG Yong1, WEI Bo1
1. Department of General Surgery, Chinese People's Liberation Army General Hospital, Beijing 100853, China
2. Nankai University, Tianjin 300071, China
Abstract
Objective

To investigate the diagnostic value of serum carcinoembryonic antigen (CEA), carbohydrate antigen 72-4 (CA72-4) and pepsinogen (PG) combined determination for gastric cancer.

Methods

Serum CEA, CA72-4, PGⅠ, PGⅡ and PGⅠ/Ⅱ were detected in 96 healthy controls, 37 gastric hyperplasia patients and 107 gastric cancer patients.

Results

When the CA72-4, CEA, PGⅠ, PGⅡand PGⅠ/Ⅱ were used to diagnose gastric hyperplasia and gastric cancer individually,CA72-4 had the best diagnostic capability. Its sensitivity and specificity were 72.00% and 59.50%. Binary logistic regression was used to evaluate the diagnostic value of combining CEA and CA72-4 to diagnose the gastric hyperplasia and gastric cancer. The area under the curve was 0.715, and the sensitivity and specificity were 70.10% and 67.60%. Compared to the sensitivity and specificity of each marker, the sensitivity and specificity of combined determination with 3 markers were better. Multilayer perceptron neural network analysis was also used to analyze the diagnostic value of CEA and CA72-4 combined determination. The area under the curve was 0.711.

Conclusions

The diagnostic value of the combined determination is superior, and it also provides reference for the clinical diagnosis of gastric cancer.

Keyword: Gastric cancer; Carcinoembryonic antigen; Carbohydrate antigen 72-4; Pepsinogen
引言

胃癌是一种胃黏膜上皮细胞的恶性肿瘤,在各类恶性肿瘤发病数居第4而在死亡例数中仍仅次于肺癌占第2位。胃癌的发生、发展是一个多基因、多阶段的过程,普遍公认的胃癌发生、发展过程为从胃炎到胃不典型增生再到胃癌。目前,临床上胃癌的主要治疗手段是外科手术,然而其术后5年生存率很低,而早期胃癌的术后5年生存率可达90%以上。因此,提高胃癌的早期诊断率,对于胃癌的早期诊断与治疗就极为重要[ 1]。目前,临床上常用的标志物如癌胚抗原(carcinoembryonic antigen,CEA);糖链抗原72-4(carbohydrate antigen 72-4,CA72-4)对于胃癌的早期诊断意义重大,适用于大规模普查。然而,单一肿瘤标志物的诊断具有一定的局限性,对胃癌的敏感性和特异性诊断较低。本研究利用检测CEA、CA72-4、胃蛋白酶原(pepsinogen,PG)Ⅰ、PGⅡ和PGⅠ/Ⅱ标记物对胃癌的诊断价值,通过比较其单独检测和联合检测分析其诊断价值,为提高胃癌的诊断提供理论依据。

材料和方法
一、研究对象

2010年12月至2011年7月北京解放军总医院就诊的确诊为胃癌患者107例,并行胃癌根治或姑息性手术,经病理学检查证实为胃癌的患者。不典型胃增生患者37例,经胃镜及病理学检查出现不典型增生患者。正常对照组96名,经健康查体无明显器质性病变,经临床诊断未患本研究涉及疾病及其他重大疾病的体检者。以上均经B超、CT等检查排除心、脑、肺、肾等重要脏器疾病。所有患者均有明确的影像学和病理学诊断,未经化疗或放疗。

二、试剂和仪器

CEA和CA72-4所需试剂、标准品和质控品试剂盒由罗氏公司提供。 PGⅠ、PGⅡ所需试剂、标准品和质控品试剂盒由雅培公司提供。CEA和CA72-4由罗氏E170全自动免疫分析仪检测,PGⅠ和PGⅡ由雅培i2000全自动化学发光仪检测。

三、测定方法

真空采集管采集清晨空腹外周血5 mL,离心后分离血清,标准品及质控品校准仪器后,检测各项指标。CEA及CA72-4采用电化学发光法检测,PGⅠ和PGⅡ采用化学发光微粒子免疫检测法。CEA及CA72-4正常值分别为≤5 μg/L和≤10 U/mL。

四、统计学方法

使用SPSS17.0软件对数据进行统计分析,数据均以均数±标准差表示,不同组间比较采用One-Way ANOVA进行检验。二元Logistic回归分析和多层感知器神经网络用来评价多参数联合检测。 P<0.05表示差异有统计学意义。

结果
一、CEA、CA72-4 、PGⅠ、PGⅡ和PGⅠ/Ⅱ在各组的检测结果

表1所示,与正常对照组比较,胃癌组除PGⅠ差异无统计学意义外,其余指标差异均有统计学意义( P<0.05),胃增生组PGⅠ/Ⅱ差异有统计学意义;与胃增生组比较,胃癌组的CEA和CA72-4有明显升高,且差异具有统计学意义。

表1 血清CEA、CA72-4 、PGⅠ、PGⅡ和PGⅠ/Ⅱ在各组的比较 x- ±s
二、CEA、CA72-4 、PGⅠ、PGⅡ和PGⅠ/Ⅱ用于评价胃增生和胃癌的诊断价值

表1得知,正常对照组和胃癌组较易区分,而与临床相同,目前缺乏有效区分胃增生和胃癌的指标。因此,本研究主要对各项指标单独和联合检测评价胃增生和胃癌的诊断价值。如 图1所示,用来评价胃增生和胃癌的ROC曲线下面积从大到小依次为CA72-4、CEA、PGⅡ、PGⅠ和PGⅠ/Ⅱ,区分能力最好的CA72-4当阈值为1.66时,敏感性和特异性分别为72.0%和59.5%,难以满足临床需要。各项指标评价胃增生和胃癌的能力见 表2,可知PGⅠ和PGⅡ的曲线下面积差异无统计学意义。

图1 ROC曲线评价各项指标单独检测区分胃增生和胃癌

表2 ROC曲线参数评价各项指标单独检测区分胃增生和胃癌
三、CEA和CA72-4联合检测用于区分胃增生和胃癌的诊断价值

表2中可知单个指标的诊断价值有限,以曲线下面积0.5作为诊断阈值。我们选择CEA和CA72-4联合,利用二元Logistic回归评价其联合诊断价值。如 图2所示,CEA和CA72-4联合诊断评价胃增生和胃癌的曲线下面积为0.715,诊断方程为Y= logit( P)= -0.051+0.238 XCEA+0.121 XCA72-4,我们将诊断 P值作为一个新的变量来进行ROC分析,当 P值为0.66时,其敏感性和特异性分别为70.10%和67.60%,与指标单独检测敏感性和特异性都有提高。多层感知器神经网络分析用来分析CEA和CA72-4联合诊断时,数据的70%用来培训,30%用来检验,曲线下面积为0.711,培训准确率为73.50%,检验准确率为76.50%。其诊断价值低于二元Logistic回归分析。本研究证明CEA和CA72-4联合检测的诊断价值优于单独检测,为临床胃癌诊断提供一定的知识。

图2 CEA和CA72-4联合检测用于评价胃增生和胃癌的诊断价值

讨论

胃癌是危害人类健康的常见恶性肿瘤之一,在各类恶性肿瘤致死例数中仅次于肺癌位居第2。在胃癌发生前期有一段癌前病变,多数癌前病变保持不变,只有少部分发展成癌变。Correa 级联反应是目前普遍公认的胃癌发生过程模式,即浅表性胃炎—萎缩性胃炎—肠上皮化生—不典型增生—胃癌。由于大部分的胃肠道恶性肿瘤在早期没有明显症状而不能被及时发现,而当临床症状被发现时往往已是晚期,从而造成了我国消化道恶性肿瘤术后存活率很低。因此,对于胃癌的早期诊断和早期治疗是提高患者的生存率和治愈率的关键。而早期诊断的难点在于如何有效区分胃增生和胃癌。

CEA是一种由641个氨基酸组成的蛋白。除胃癌以外,结肠癌、胰腺癌和胆管癌的阳性率也很高。作为一种细胞黏附因子,被广泛用作各种消化道肿瘤(特别是对胃腺癌)的诊断及监测指标[ 2]。在本研究中,与正常对照组相比较,胃增生组差异无统计学意义,而胃癌组则明显升高。且胃增生组与胃癌组的CEA表达也存在明显差异。提示其作为一种胃癌的诊断标志物,可能存在一定的假阳性,而作为一种区分胃增生和胃癌组的标志物,其敏感性和特异性分别为72.00%和59.50%。CA72-4 属于一种相对高分子质量的糖蛋白,是一种诊断胃癌的肿瘤标志物之一。其对胃癌具有较高的特异性,在消化系统恶性肿瘤中有很好的应用价值。在本研究中,其诊断价值低于CEA。与CEA相似,正常对照组和胃增生组差异无统计学意义,而胃癌组与正常对照组和胃增生组比较,差异均有统计学意义,提示其对胃癌与胃增生的区分可能存在一定的诊断价值。我们将CEA和CA72-4利用二元Logistic回归分析,从不同方面反映胃癌的诊断情况,从而提高其诊断敏感性和特异性。PG是一种由 375个氨基酸组成的蛋白多肽链,根据生化和免疫学特性可分为PGⅠ和PGⅡ。PGⅠ主要由胃底腺的主细胞和颈黏液细胞分泌,而PGⅡ除上述细胞分泌外还来源于幽门腺及十二指肠腺。PGⅠ和PGⅡ主要排入到胃腔中,也有一定扩散入血[ 3]。研究表明,胃黏膜不同部位的病变和严重程度,包括胃黏膜萎缩、肠上皮化生、异型增生及恶变均与血清PGⅠ含量、PGⅠ/PGⅡ比值变化相关[ 4, 5]。在本研究中,胃癌组和胃增生组的PGⅠ/Ⅱ水平均明显低于正常对照组,胃癌组的PGⅡ水平明显高于正常对照组,可能与胃黏膜的炎症反应相关。胃癌组PGⅠ的水平低于正常对照组和胃增生组,但差异无统计学意义。可能是由于当胃黏膜发生萎缩且严重进展时,胃体腺数量减少或被幽门腺所取代,而幽门腺没有胃主细胞和颈黏液细胞,这样就导致PGⅠ和PGⅠ/Ⅱ比值下降。本研究证明PG可能在胃增生和胃癌诊断中有一定的价值。

血清学诊断由于检查方便,创伤小,适用于大规模普查。可以作为胃癌筛查、早期诊断和预后观察的重要手段。但目前为止单一肿瘤标志物的诊断具有一定的局限性,敏感性和特异性较低。我们通过二元Logistic回归分析和神经网络多参数分析方法,进行联合检测分析,可提高诊断的敏感性和特异性,为临床诊断提供一定的参考。

The authors have declared that no competing interests exist.

参考文献
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