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解新, 陈锟, 黄涛, 厉倩, 卢帅军, 聂志文, 谭龙益. 浆膜腔积液中组织蛋白酶D与肿瘤转移的关系. 28(11): 1026-1029[XIE Xin, CHEN Kun, HUANG Tao, LI Qian, LU Shuaijun, NIE Zhiwen, TAN Longyi. Relationship between tumor metastasis and cathepsin D in serous cavity effusion. 上海检验医学, 28(11): 1026-1029]  
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浆膜腔积液中组织蛋白酶D与肿瘤转移的关系
解新, 陈锟, 黄涛, 厉倩, 卢帅军, 聂志文, 谭龙益
上海市第一人民医院宝山分院检验科,上海 200940
摘要
目的

研究浆膜腔积液中组织蛋白酶D(CD)与肿瘤转移之间的关系。

方法

分别采用酶联免疫吸附试验(ELISA)和化学发光法检测77例患者的浆膜腔积液CD及癌胚抗原(CEA)浓度。结合临床资料和病理诊断,将77例患者的浆膜腔积液标本分为非肿瘤组(22例)和肿瘤组[55例,包括肿瘤细胞阳性组(30例)和肿瘤细胞阴性组(25例)]。比较各组CD及CEA浓度,同时采用受试者工作特征(ROC)曲线评估CD及CEA单项检测和联合检测的诊断价值。

结果

肿瘤组CD和CEA浓度均明显高于非肿瘤组(P<0.05)。CEA与CD呈正相关(Kendall相关系数为0.323、Spearman相关系数为0.396,P均<0.001),CD、CEA及CEA与CD联合诊断肿瘤的ROC曲线下面积分别为0.763、0.723和0.812。肿瘤细胞阳性组CD浓度明显高于肿瘤细胞阴性组(P<0.05),而CEA浓度2组间中差异无统计学意义(P=0.051),CD、CEA及CEA与CD联合诊断肿瘤转移的ROC曲线下面积分别为0.677、0.654和0.767。

结论

浆膜腔CD浓度与肿瘤浆膜腔转移相关,可作为肿瘤诊断和转移的辅助指标,联合CEA诊断更佳。

关键词: 组织蛋白酶D; 浆膜腔积液; 肿瘤; 受试者工作特征曲线
中图分类号:Q556 文献标志码:A 文章编号:1673-8640(2013)11-1026-04
Relationship between tumor metastasis and cathepsin D in serous cavity effusion
XIE Xin, CHEN Kun, HUANG Tao, LI Qian, LU Shuaijun, NIE Zhiwen, TAN Longyi
Department of Clinical Laborotory,Baoshan Branch of the First People's Hospital of Shanghai,Shanghai 200940, China
Abstract
Objective

To study the relationship between tumor metastasis and cathepsin D(CD) in serous cavity effusion.

Methods

A total of 77 patients with serous cavity effusion were enrolled in the study. According to the clinical data and pathological diagnosis,the 77 patients were classified into 2 groups,non-tumor group(22 cases) and tumor group (55 cases, including 30 cases of tumor cell positive group and 25 cases of tumor cell negative group). The concentrations of CD and carcinoembryonic antigen (CEA) in serous cavity effusion were determined by enzyme-linked immunosorbent assay (ELISA) and chemiluminescence, respectively. The concentrations of CD and CEA from different groups were compared, and the receiver operating characteristic(ROC) curve was used to evaluate the diagnosis significance of CD determination, CEA determination and the combined CD and CEA determination.

Results

The concentrations of CD and CEA in the tumor group were significantly higher than those in the non-tumor group (P<0.05). The concentration of CD was positively correlated with that of CEA(Kendall correlation coefficient 0.323, Spearman correlation coefficient 0.396,P<0.001). The areas under the ROC curve of CD,CEA and CEA combined with CD for discriminating tumor were 0.763,0.723 and 0.812, respectively. The concentration of CD in the tumor cell positive group was significantly higher than that in the tumor cell negative group(P<0.05),whereas the concentrations of CEA in the 2 groups were not significantly different (P=0.051). The areas under the ROC curve of CD,CEA and CEA combined with CD for discriminating tumor metastasis were 0.677, 0.654 and 0.767, respectively.

Conclusions

The concentration of CD in serous cavity effusion is related to tumor serous cavity metastasis. CD in serous cavity effusion may be a candidate indicator for discriminating tumor and tumor serous cavity metastasis. The combined CD and CEA determination is recommended.

Keyword: Cathepsin D; Serous cavity effusion; Tumor; Receiver operating characteristic curve
引言

组织蛋白酶D(cathepsin D,CD)是一种细胞内酸性溶酶体酶,在低分化腺癌、鳞癌、肝癌、子宫内膜癌、卵巢癌、恶性黑色素瘤和神经胶质瘤等恶性肿瘤的浸润转移过程中起重要作用,是肿瘤转移侵袭的生物学标志[ 1]。在正常生理条件下,仅有少量分泌,主要参与细胞的生长调节。在病理条件下,CD在具有侵袭性的肿瘤细胞上大量表达,促进肿瘤细胞的有丝分裂和肿瘤组织的血管生成并参与细胞外基质的水解[ 1]。目前有关CD的研究主要集中在肿瘤组织中CD的表达与肿瘤大小、分化程度、侵袭转移和预后之间的关系。Szajda等[ 2]研究发现结直肠癌患者的血清和尿液中CD浓度与肿瘤TNM分期呈正相关。Harris等[ 3]报道侵袭性乳腺癌与非侵袭性乳腺癌患者血清中CD浓度无明显差异。血清中CD浓度与肿瘤转移的相关性尚存争议[ 4]。浆膜腔是部分肿瘤常见的转移部位,其积液中CD浓度是否反映肿瘤的转移尚未见报道。我们研究了浆膜腔积液中CD浓度与肿瘤浆膜腔转移之间的关系,探讨其在判断肿瘤转移中的价值。

材料和方法
一、标本

收集2011年1至11月上海市第一人民医院宝山分院77例患者的浆膜腔积液标本,其中胸水50例、腹水26例、心包积液1例。患者年龄20~89岁,男53例,女24例。

二、分组

结合临床资料和组织病理学诊断,将77例患者的浆膜腔积液标本分为3组:(1)非肿瘤组22例,男17例,女15例,年龄49~83岁,其中结核6例、肝炎或肝硬化7例、心力衰竭2例、肺炎7例;(2)肿瘤细胞阳性组30例,男23例,女7例,年龄49~89岁,其中肺腺癌19例、肺鳞癌1例、食管癌(鳞癌)1例、卵巢癌(囊腺癌)2例、胃癌4例、胆管癌(腺癌)2例、非霍奇金淋巴瘤(弥漫性大B细胞淋巴瘤)1例;(3)肿瘤细胞阴性组25例,男18例,女7例,年龄20~82岁,其中肺癌(鳞癌)13例、胃癌(腺癌)4例、肝癌(肝细胞癌)5例、非霍奇金淋巴瘤(弥漫性大B细胞淋巴瘤)1例,结肠癌(腺癌)2例。

三、检测方法

所有患者均取浆膜腔积液10 mL,500× g离心10 min,取离心沉渣涂片,使用瑞氏吉姆萨复合染液(Baso公司)染色,待干镜检,上清液放于-80 ℃保存。所有标本统一使用罗氏E601型化学发光仪及配套试剂测定癌胚抗原(carcinoembryonic antigen, CEA);CD采用酶联免疫吸附试验(enzyme-linked immunosorbemt assay, ELISA)测定,试剂盒由美国CUSABIO公司提供,严格按试剂盒和仪器说明书操作。将标准品浓度取对数并使用CurExpert1.4软件进行线性拟合计算结果。

四、统计学方法

采用SPSS 17.0软件进行统计学分析。由于2项指标数值离散度大,方差不齐,故数据用中位数(范围)表示,肿瘤细胞阳性组、阴性组和非肿瘤组之间的比较采用非参数Wilcoxon秩和检验;同时采用Logistic回归和受试者工作特征(receive operating characteristic, ROC)曲线分析并确定最佳诊断值。 P<0.05为差异有统计学意义。

结果
一、各组浆膜腔积液CEA和CD浓度比较

肿瘤组CEA和CD浓度均明显高于非肿瘤组( P<0.05);肿瘤细胞阳性组CD浓度明显高于肿瘤细胞阴性组( P<0.05),而CEA浓度在肿瘤细胞阴、阳性组之间差异无统计学意义( P=0.051),见表1:

表1 各组浆膜腔积液中CEA和CD浓度比较(ng/mL)

肿瘤细胞阳性组中有19例患者CD>2 000 ng/mL,而肿瘤细胞阴性组中仅3例患者CD>2 000 ng/mL。CEA与CD呈正相关(Kendall相关系数为0.323,Spearman相关系数为0.396, P均<0.001),但相关关系并不密切(相关系数<0.5)。

二、浆膜腔积液中CEA和CD诊断肿瘤的效能比较

将肿瘤和非肿瘤组浆膜腔积液CEA和CD浓度进行ROC曲线分析。CEA、CD及CEA与CD联合检测的ROC曲线下面积分别为0.723、0.763和0.812,见图1。

图1 浆膜腔积液CEA和CD诊断肿瘤的ROC曲线

根据最大约登指数取临界值,CEA临界值取1.37 ng/mL时的敏感性为0.75,特异性为0.64;CD临界值取17.0 ng/mL时的敏感性为0.64,特异性为0.91。临床鉴别良、恶性浆膜腔积液时CEA的常用参考值为15 ng/mL,该值对应的敏感性为0.36,特异性为0.91。将肿瘤细胞阳性组和肿瘤细胞阴性组浆膜腔积液CEA和CD浓度进行ROC曲线分析。CEA、CD及CEA与CD联合检测的ROC曲线下面积分别为0.654、0.677和0.767,见图2:

图2 CEA和CD诊断肿瘤组浆膜腔转移的ROC曲线三、CEA和CD诊断肿瘤组中浆膜腔转移的效能比较

根据最大约登指数取临界值,CEA临界值取15.94 ng/mL时的敏感性为0.53,特异性为0.87;CD临界值取1 343.61 ng/mL时的敏感性为0.63,特异性为0.88。

讨论

恶性肿瘤的主要生物学特征是增殖、侵袭和转移。如何早期发现肿瘤转移对治疗和预后具有重要意义。肿瘤细胞在转移过程中首先遇到的屏障是细胞外基质,肿瘤细胞分泌大量蛋白酶水解细胞外基质,然后侵袭周围组织,穿越微血管和淋巴管的基底膜,游离为肿瘤干细胞。在趋化因子作用下,肿瘤细胞定植于适合其自身生长的部位并继续维持恶性特征的微环境[ 3, 4, 5, 6]。相对独立的浆膜腔正好为肿瘤细胞提供了一个稳定的生长环境,所以肿瘤细胞转移至浆膜腔的这种现象在临床中较为常见,转移的肿瘤以肺腺癌和胃肠癌最为多见[ 7]。肿瘤细胞在恶性增殖过程产生大量的积液,明确浆膜腔积液的性质对治疗和预后意义重大。细胞学检查是目前诊断肿瘤转移常用的方法,但其阳性率常受到肿瘤细胞数量的影响,在肿瘤细胞数量很少时往往造成漏诊。如能找到理想的肿瘤细胞分泌的高浓度生物因子则可有效降低漏诊率。Lou 等[ 8]通过比较肺鳞癌细胞系和正常肺上皮细胞培养上清,发现了47种异常表达蛋白,其中CD表达显著上调。另有研究表明乳腺癌、结直肠癌及肺腺癌的CD表达均显著上调[ 2, 9, 10]。因此CD可能可以作为肿瘤的生物学标志。

目前临床已广泛使用肿瘤标志物来诊断浆膜腔积液中的肿瘤转移,如CEA、糖类抗原125(carbohydrate antigen 125, CA125),由于肿瘤类型的复杂性,临床常用多个指标联合检测来辅助诊断。目前在浆膜腔积液中CEA临床常用的诊断值为15.0 ng/mL。本研究中CEA的诊断值为15.94 ng/mL,结果基本与临床一致。CEA是肿瘤细胞所分泌的,其浓度与肿瘤细胞数量相关。CEA浓度明显增高提示肿瘤晚期或有远处转移[ 4, 11]。肿瘤细胞的转移主动分泌CD,其浓度与肿瘤转移相关[ 1]。在临床中应用CD诊断肿瘤转移至浆膜腔目前尚未见报道。本研究发现肿瘤组浆膜腔积液中的CEA和CD浓度均明显高于非肿瘤组,浆膜腔CD和CEA诊断肿瘤的ROC曲线下面积分别为0.763和0.723,这表明浆膜腔CD与CEA一样适合作为辅助肿瘤诊断的标志物。CEA与CD联合诊断的ROC曲线下面积为0.812,诊断效能高于单项检测。

进一步对肿瘤组根据细胞学检查结果进行分组,发现肿瘤细胞阳性组CD浓度明显高于肿瘤细胞阴性组,而CEA浓度2组之间差异无统计学意义( P=0.051);CD和CEA诊断浆膜腔积液肿瘤转移的ROC曲线下面积分别为0.677和0.654,这表明CD可用于辅助诊断肿瘤浆膜腔转移。CEA与CD呈正相关,但是相关关系并不密切(相关系数<0.5),2个指标联合诊断可以提高肿瘤浆膜腔转移的诊断效能。此外,肿瘤细胞阳性组中有19例CD浓度>2 000 ng/mL,而肿瘤细胞阴性组中只有3例CD浓度>2 000 ng/mL,这提示浆膜腔积液中的CD浓度可能与肿瘤浆膜腔转移密切相关,但肿瘤细胞的数量是否与CD浓度相关还需要进一步研究证实。Sebzda等[ 12]研究发现在直肠腺癌组织中低分化腺癌的CD表达量明显高于高分化腺癌。与他们的研究结论一致,本研究也发现4例低分化腺癌的浆膜腔积液CD浓度明显高于11例中高分化腺癌。但由于病例数少,还需要进一步扩大样本量来证实CD浓度与浆膜腔中转移肿瘤分化程度的关系。

综上所述,CD在肿瘤患者的浆膜腔积液中表达显著增高,且与肿瘤细胞的侵袭转移相关,浆膜腔积液CD浓度可作为肿瘤及肿瘤转移的辅助诊断指标。

The authors have declared that no competing interests exist.

参考文献
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