前沿研究

基于多种肿瘤标志物的预测模型对肺癌的预测价值

发布时间:2025-09-04 14:23:35      浏览  次

作者:李玲,徐海燕

单位:福建医科大学肿瘤临床医学院·福建省肿瘤医院 (福建福州 350014)

〔关键词〕肺癌;肿瘤标志物;预测模型

〔中图分类号〕R446  〔文献标识码〕B

〔文章编号〕1002-2376(2025)12-0005-04

肺癌的发病率和病死率均位于全部恶性肿瘤的首位 [1]。肺癌患者早期无明显症状,通常于出现久咳、血痰或体质量降低等症状后就医,此时大概率已处于疾病中晚期,延误了最佳治疗时机 [2]。临床针对肺癌的筛查方式包括影像学检查、病理学检查、血液学肿瘤标志物检测等 [3]。其中,影像学检查具有一定的辐射性,重复检查会导致辐射剂量累积,危害患者的健康。病理学检查是肺癌的诊断金标准,但其侵入性操作会引发患者的不适,且该检查对取材的要求较高,过度检测容易增加患者的经济和心理压力。血液学肿瘤标志物检测具有标本容易获得、无辐射、可动态检测等优势,且大面积肿瘤标志物筛查所需的费用较低,是肺癌早期筛查的良好辅助手段 [4]。因此,近年来针对肿瘤标志物进行肺癌筛查的研究越发热门,研究者希望通过前期精准的预测帮助患者尽早就诊,提高患者的生存率。相关研究表明,癌胚抗原(carcinoembryonic antigen,CEA)、神经元特异性烯醇化酶(neuron-specific enolase,NSE)、细胞角蛋白 19 片段(cytokeratin 19 fragment,CYFRA21-1)、鳞状细胞癌抗原(squamous cell carcinoma antigen,SCC)和胃泌素释放肽前体(progastrin-releasing peptide,ProGRP) 与 肺癌存在相关性,具有研究价值 [5-6]。基于此,本研究旨在筛选合适的肿瘤标志物建立肺癌预测模型,并研究模型的预测价值,现报道如下。

1  资料与方法

1.1  一般资料

采用回顾性分析方法,将 2023 年 1 月至 2024 年12 月于我院就诊的 204 例肺癌患者作为肺癌组,将同期于我院体检的 148 名健康者作为对照组。肺癌组男 125 例, 女 79 例; 年龄 31 ~ 81 岁, 平均(61.15±9.32) 岁;TNM 分 期:Tis 期 21 例,T1 期 109 例,T2 期 54 例,T3 期 12 例,T4 期 8 例。健康组男 70 名,女 78 名;年龄 27 ~ 85 岁,平均(50.56±11.49)岁。本研究经医院医学伦理委员会批准,患者均签署知情同意书。

纳入标准:肺癌组符合肺癌的诊断标准 [7],经病理学检查确诊,均为首次诊断且未经任何治疗;对照组身体健康状况良好,未曾罹患肺部及其他恶性肿瘤;临床资料完整。排除标准:合并其他部位原发恶性肿瘤;合并重要脏器器质性病变。

1.2  方法

两组于入院后采集空腹肘静脉血 4 ~ 5 ml,经离心(转速 3 500 r/min、半径 17 cm)10 min 后取上层血清,采用罗氏 Cobas e602 电化学发光仪检测 血 清 CEA、NSE、CYFRA21-1、ProGRP 水平,采用雅培 i2000 化学发光仪检测 SCC 水平。各指标的参考区间如下:CEA 为 0 ~ 5 ng/ml,NSE 为0 ~ 16.3 ng/ml,CYFRA21-1 为 0 ~ 3.3 ng/ml,SCC 为0 ~ 1.5 ng/ml,ProGRP 为 0 ~ 69.2 pg/ml。

1.3  观察指标

比较两组的 CEA、NSE、CYFRA21-1、SCC、ProGRP 水平,分析以上 5 项肿瘤标志物与肺癌的相关性和预测价值,并根据以上肿瘤标志物建立多个肺癌预测模型,分析各模型的预测价值。

1.4  统计学处理

采用 SPSS 27.0 统计软件进行数据分析。计量资料采用单样本 K-S 检验进行正态性检验,5 项肿瘤标志物均属于非正态分布资料,以 MQ1Q3)表示,采用 Mann-Whitney U 检验。采用 Spearman 秩相关分析 5 项肿瘤标志物与肺癌的相关性。采用二元 Logistic 回归分析构建肺癌的预测模型。采用受试者工作特征(receiver operating characteristic curve,ROC)曲线分析各指标及模型的预测能力。

2  结果

2.1  两组肿瘤标志物水平比较

肺癌组的 5 项肿瘤标志物水平均高于对照组(P< 0.05),见表 1。

表 1 两组肿瘤标志物水平比较 [MQ1Q3)]

注:CEA 为癌胚抗原,NSE 为神经元特异性烯醇化酶,CYFRA21-1 为细胞角蛋白 19 片段,SCC 为鳞状细胞癌抗原,ProGRP 为胃泌素释放肽前体

2.2  肿瘤标志物与肺癌的相关性

Spearman 秩相关分析结果显示,CEA、NSE、CYFRA21-1、SCC、ProGRP 与肺癌均呈正相关(P< 0.05),相关系数分别为 0.478、0.469、0.523、0.126、0.474。

2.3  肿瘤标志物对肺癌的预测价值

绘制 5 项肿瘤标志物预测肺癌的 ROC 曲线(此处省略曲线图), 结果显示,CEA、NSE、CYFRA21-1、SCC、ProGRP预测肺癌的曲线下面积(area under curve,AUC)分别为 0.780、0.774、0.806、0.574、0.777。其中,CEA、NSE、CYFRA21-1、ProGRP 的预测精度较高(AUC ≥ 0.75)。见表 2。

表 2 5 项肿瘤标志物对肺癌的预测价值

注:CEA 为癌胚抗原,NSE 为神经元特异性烯醇化酶,CYFRA21-1 为细胞角蛋白 19 片段,SCC 为鳞状细胞癌抗原,ProGRP 为胃泌素释放肽前体,AUC 为 ROC 曲线下面积

2.4  基于肿瘤标志物的肺癌预测模型的建立和筛选

本研究采用二元 Logistic 回归分析选取与肺癌的相关系数高于0.4且预测价值较高(AUC≥0.75)的4 项肿瘤标志物 CEA、NSE、CYFRA21-1、ProGRP构建了 10 组预测模型,包括双联组合 6 组(两两联合)、三联组合 3 组(三项联合)、四联组合 1 组(四项联合),并采用 Nagelkerke R2 对模型进行拟合优度量化评估(此处省略具体过程)。最终结果显示,双联组合中(NSE+CYFRA21-1)模型的拟合度最佳,Nagelkerke R2 为 0.598;三联组合中(NSE+CYFRA21-1+ProGRP)模型的拟合度最佳,Nagelkerke R2 为 0.566; 四联组合(CEA+NSE+CYFRA21-1+ProGRP)的 Nagelkerke R2 为 0.598。

本研究选取上述 3 组模型绘制 ROC 曲线(此处省略曲线图),结果四联组合模型的 AUC 最高,见表 3。

表 3 3 组模型的预测价值

注:CEA 为癌胚抗原,NSE 为神经元特异性烯醇化酶,CYFRA21-1 为细胞角蛋白 19 片段,ProGRP 为胃泌素释放肽前体,AUC 为 ROC 曲线下面积;a 表示最佳患病风险值

最佳预测模型的患病风险值 F=0.393×(CEA)+0.360×(NSE)+0.632×(CYFRA21-1)+0.082×(ProGRP)-10.247。ROC 曲线分析结果显示,该模型的最佳截断值为 0.613,即当 F> 0.613 时,受检者患肺癌的概率较高。

3  讨论

随着社会的不断发展,人们对于健康体检的需求不断升高。肺癌作为全球常见的高发病率和高病死率恶性肿瘤,如何通过体检筛查是一项需要长期研究的热门课题 [8]。对于受检者而言,创伤小、收费低、准确度高的肺癌筛查技术更易被接受。对于医院而言,适用于普通人群的肺癌筛查技术不仅可以缓解医疗压力,而且能帮助临床更早发现问题,提升诊治成功率。据报道,某些肿瘤标志物与肺癌具有密切的相关性,因此临床将肿瘤标志物纳入肺癌的早期预测、诊治和后期跟踪监测中 [9]

CEA 是临床常见的肿瘤标志物,其水平升高对于肺癌、结肠癌、胃癌等疾病均具有一定的筛查价值 [10]。NSE 是一种存在于神经元与神经内分泌细胞中的酶,在小细胞肺癌等神经内分泌起源的肿瘤中含量显著增加 [11]。CYFRA21-1 主要分布于单复层肿瘤上皮细胞,是检测肺鳞癌的首选肿瘤标志物。健康人的 CYFRA21-1 水平极低,而当上皮细胞转变为肿瘤细胞时,其水平会显著上升 [12]。SCC 最早被发现于宫颈癌组织中,是一种鳞癌的特异性血清标志物。SCC 在健康人的鳞状上皮中呈低表达,而在肺鳞癌中呈高表达 [13]。ProGRP 是小细胞肺癌的自主生长因子,对小细胞肺癌的诊断具有参考意义 [14]。本研究结果显示,肺癌组 CEA、NSE、CYFRA21-1、SCC、ProGRP 水平均高于对照组(P< 0.05);5 项肿瘤标志物均与肺癌呈正相关(P< 0.05);ROC 曲线分析结果显示,CEA、NSE、CYFRA21-1、ProGRP 对肺癌的预测价值均较高,表明以上 4 项指标可用于肺癌的筛查 [15]

近年来的研究表明,单项肿瘤标志物预测存在预测精度差、整体预测效果不佳等局限,容易出现误诊和漏诊 [16-17]。而联合多种肿瘤标志物的预测模型具有更好的预测效果 [18]。本研究结果显示,单项肿瘤标志物中,CEA 和 CYFRA21-1 预测肺癌的灵敏度较高,但特异度较低,容易导致误诊,造成医疗资源的浪费;而 NSE 和 ProGRP 的特异度较高,但灵敏度较低,容易导致漏诊。本研究提出的预测模型联合了多种不同类型的肿瘤标志物,灵敏度和特异度均较高。但本研究仍存在一定的局限性:(1)由于无法统计对照组的吸烟、职业、家族遗传等资料,因此本研究未将流行病学调查纳入研究讨论,可能影响研究结果的准确性;(2)本研究仅建立了初步预测模型,临床实践中应将预测概率较高的结果与患者的临床表现、影像学检查等结合,进一步提升肺癌筛查的准确性。

综上所述,基于 CEA、NSE、CYFRA21-1、ProGRP建立的肺癌预测模型对肺癌具有较高的预测价值。

【参考文献】  

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