陈国庆 马红霞
【摘要】 慢性阻塞性肺疾病（COPD）并发肺癌患者的数量与日俱增，并且COPD合并肺癌的患者相较于普通肺癌患者往往具有更明显的临床症状及更差的预后。因此，基于人体尿液、痰液、唾液、支气管肺泡灌洗液等体液，寻找一种新的生物标志物实现COPD合并肺癌的早诊、早治十分重要。
【关键词】 肺癌 COPD 生物标志物 体液
Research Progress of Potential Biomarkers in Body Fluids of Patients with Chronic Obstructive Pulmonary Disease Complicated with Lung Cancer/CHEN Guoqing， MA Hongxia. //Medical Innovation of China， 2023， 20（10）： -165
[Abstract] The number of patients with chronic obstructive pulmonary disease （COPD） complicated with lung cancer is increasing day by day， and patients with COPD complicated with lung cancer often have more obvious clinical symptoms and worse prognosis than ordinary lung cancer patients. Therefore， based on human urine， sputum， saliva， bronchoalveolar lavage fluid and other body fluids， it is very important to find a new biomarker to realize the early diagnosis and treatment of COPD complicated with lung cancer.
[Key words] Lung cancer COPD Biomarkers Body fluids
First-author's address： The Fourth Clinical College of Xinjiang Medical University， Urumqi 830000， China
doi：10.3969/j.issn.1674-4985.2023.10.038
慢性阻塞性肺疾病（COPD）是一种以持续性气道气流受限为特征的呼吸系统疾病。据WHO综合世界各国已有的调查研究数据分析，目前全世界范围内大约有3.28亿COPD患者[1]，而我国城乡范围内40岁以上人群当中COPD的发病率高达8.2%[2]；由COPD导致患者死亡的概率为68/（10万），高居全国城乡居民死亡原因的第3位[3]。2013年我国肺恶性肿瘤的新发病数量、死亡数量在所有恶性肿瘤患者当中的比例分别为19.90%、26.20%，是所有恶性肿瘤中新发患者、死亡患者中最多的。De等[4]研究显示，COPD患者中并发肺癌的概率为16.7%，COPD患者罹患癌症的风险相较于其他人群增加了2.8倍[5]，Powell等[6]发现在11 888例肺癌病例中有23%被诊断合并有COPD，积极治疗的COPD合并肺癌患者的3年生存期的概率不到单纯肺癌患者的1/2。有研究在195例COPD合并肺癌患者中，发现其中82.5%的患者确诊肺癌时已处于Ⅲ、Ⅳ期，67.2%的患者已经出现转移，致使这些患者确诊时已经丧失了手术治疗机会，且通常对化疗反应较差[7]。
因此在COPD患者中建立必要的筛查体系以期发现早期的COPD合并肺癌患者非常重要。然而，现有的生物标志物研究主要集中在血液样本，对于人体的其他生物样本如痰液、支气管肺泡灌洗液、呼出气、尿液和唾液方面的研究相对较少。因此，本文就这些未来可能用于COPD合并肺癌患者筛查的潜在生物标志物进行综述。
1 尿液
尿液是生物机体代谢作用的最终结果，尿液能很好地反映代谢终产物的变化[8]。尿液标本获取方便，检查无创、价廉、易行，使尿液检测有着大范围推广的可操作性，以及被大部分患者接受的可行性。
1.1 激肽原1（KNG1） KNG1具有抗血管生成并介导抑制内皮细胞增生的特性[9]，也可作为促炎细胞因子，促进细胞炎症的发展。王巍伟等[10]发现，KNG1在非小细胞肺癌（NSCLC）患者的血浆、支气管肺泡灌洗液（BALF）、尿液和组织中均呈高表达，具有一定诊断NSCLC的价值。其研究给出的数据显示，根据Youden指数诊断NSCLC的最佳预测临界值，KNG1在血浆中为1 653.6 mg/L，在BALF中为52.1 mg/L，在尿液中为2.3 mg/mL，提示尿液的一致性最高，可以说明尿液诊断效果明显优于血浆和BALF。
1.2 8-羟基脱氧鸟苷（8-OHdG） 8-OHdG是人体DNA氧化应激和损伤的标志物，癌症患者的含量高于正常人群。人体内的肺组织直接暴露于多种病原体之下，易受到氧化应激损伤，进而产生大量的活性氧，促进COPD的进展[11]。在肺癌方面，徐兴农等[12]的研究表明，人尿液中8-OHdG在肺癌的早期诊断及疗效评价等领域均具有一定的价值，具有较高的特异性。
1.3 骨桥蛋白（OPN） 在已知的COPD等多种肺癌独立危险因素的刺激下，OPN相较于正常人体呈现高表达。Papaporfyriou等[13]证实OPN在肺部慢性炎症和肺气肿的发病、进展过程中起了一定的介导作用。但在肺鳞癌患者中，尿液中的OPN水平要低于健康人[14]。
2 痰液
近几年，诱导痰细胞学分析广泛应用于呼吸系统疾病的临床评估中，成为气道炎性指标的主要检测手段之一。大量的研究已经表明，慢性炎症被认为是连接COPD和肺癌的桥梁[15]，Nunez等[16]研究发现COPD稳定期患者肺部和全身炎症之间无相关性，可能导致两个部位炎症致病机制不同。因此，相较于血液，痰液有可能更能反映气道炎症状况。
2.1 嗜酸性粒细胞 已有研究表明：高水平痰液嗜酸粒细胞比高水平血液嗜酸粒细胞更能识别具有频繁恶化、严重肺气肿的重度COPD亚组[17]。白莹等[7]对195例COPD合并肺癌患者和同期住院的189例单纯COPD患者进行临床研究，分析的结果显示，嗜酸性粒细胞升高是COPD患者继发肺癌的高危风险因素。
2.2 端粒酶 端粒酶可能会使细胞获得无限增殖的能力，与肿瘤进展密切相关。并且慢性炎性疾病患者痰液中表达一定程度的端粒酶活性，提示端粒酶有可能参与了COPD的进展。李红梅等[18]研究中诱导痰端粒酶活性的检测，显示端粒酶检测对于肺恶性肿瘤的诊断敏感度和特异度分别为62.5%、72.0%，准确度为66.2%，当应用多种体液中的端粒酶联合检测时可提高准确性。
3 唾液
唾液中不仅含有与正常人体体液中相同的蛋白质，还包括各种遗传物质。而且，当蛋白质等生物标记物同时存在于血液和唾液中时，后者的水平通常更高[19]。COPD患者唾液中的中性粒细胞、淋巴细胞、嗜酸性粒细胞均高于正常人群[20]。Xiao等[21]通过收集肺癌患者和健康人群的唾液，发现了触珠蛋白、锌β2-糖蛋白、人钙卫蛋白这3种蛋白联合应用于肺癌早期诊断的敏感度可达88.5%，特异性可达92.3%。依靠蛋白质组学质谱技术的发展，痰液中有望发现相比于血液中更敏感的蛋白生物标志物。
4 支气管肺泡灌洗液
通过BALF进行检验检测，被研究者称为“液体活检”，BALF分析在COPD诊断方面有着可观的价值[22]。BALF能准确反映肺部的炎性状态[23]，因此推测通过BALF的检测或许可以做到COPD疗效及急性加重的评估。肿瘤分泌的物质会释放到肺泡内，所以通过检测BALF对于肺癌诊断、进展监测、预后等有重要意义。
4.1 转化生长因子β1（TGF-β1） TGF-β1在气道炎症反应导致肺部组织及气管重塑过程当中发挥着重要作用。气管、支气管的慢性炎症可以导致呼吸系统上皮组织的损伤，在其中，可观察到灌洗液中的TGF-β1增加[24]。不同分期COPD患者的TGF-β1含量均高于健康人群，急性加重期患者要高于稳定期[25]。Chen等[26]发现肺癌患者BALF中TGF-β1显着升高。在Jakubowska等[27]的研究中发现BALF中TGF-β1水平与晚期肺癌患者的生存率成正相关。
4.2 肿瘤标志物 支气管BALF可能含有更高浓度的肺癌分泌蛋白，因此被视为获得肿瘤标志物的丰富来源[28]。BALF、胸水、血清的癌胚抗原（CEA）测定结果提示，用BALF测定CEA浓度比常用的胸水、血清测定更为敏感[29]。有研究分析了肺癌患者和其他肺疾病患者CEA、CYFRA21-1浓度，结果显示这两个指标诊断肺癌的敏感度和特异度分别是69%和68%、43%和89%，当这两个指标联合应用时特异度大大提高[30]。CEA、CA19-9与CA125联合检测肺癌的敏感度和特异度分别能达到72%和83.5%，均高于单一检测，早期肺癌检出率得到明显提高[31]。梁爽[32]进行对照研究时发现，COPD患者灌洗液中的血清CA19-9和CA125含量要远在健康对照组之上，数据随着COPD分级上升而增加，这些数据可以被用来评价患者病情严重程度。
4.3 淋巴细胞 淋巴细胞亚群在不同呼吸系统疾病中的发病机制不同，从而其表现出来的淋巴细胞亚群特点也不尽相同。辛磊等[33]发现与外周血比较，COPD患者BALF中CD4+和CD8+ T细胞表面表达的CD69和HLA-DR都明显升高。并且B淋巴细胞微粒（BLMPs）的数目在COPD患者BALF中降低，急性加重期降低更明显，BLMPs数目的减少可能与疾病分期有关[34]。杨国辉等[35]研究结果表明肺癌患者BALF中CD3+、CD4+、CD8+、CD4+/CD8+均降低，结果显示存在明显的T淋巴细胞功能紊乱。而莫扬[36]报道肺癌患者BALF中的甲状腺激素（Th）水平下降，Th/Ts比值较健康人相比明显下降。而对于肺部良性病变患者，BALF中T淋巴细胞水平通常处于正常水平。通过监测COPD患者BALF中淋巴细胞水平变化，有助于判断患者是否有患肺癌的风险。
5 呼出气
通过对人体呼出气进行检测，从中可发现近
3 500种挥发性有机化合物，呼出气分析广泛应用于疾病生物标志物的研究，并发现呼出气中有机化合物种类和水平的变化与多种疾病存在关联。
5.1 呼出气一氧化氮（FeNO） 少量内源性FeNO具有防止气管过度收缩、调控肺内血流流量、调节人体免疫功能等作用[37]。Th2介导的慢性气道炎症可在一定程度上由FeNO反应[38]。研究发现，肺癌患者存在的肺部炎症以Th2型炎症为主，并且Th2介导的反应与TAM的M2型分化相关，可发挥促肿瘤作用[39-40]。在肺功能检测中，Liu等[41]发现肺癌患者尤其是肺鳞癌和小细胞肺癌患者的FeNO水平远高于正常水平。刘鹏飞等[42]对肺癌患者FeNO检测结果进行回顾性分析，结果显示肺癌患者FeNO远高于健康人。徐恩五等[43]评估了FeNO在肺癌诊断中的价值，发现FeNO在筛查肺癌及鉴别肺鳞癌方面有一定价值。
5.2 醛类 人体呼出气中包含丰富的生理和疾病的生物特征信息，呼出气组分的检测有助于深入了解人体内的代谢过程。Fuchs等[44]对呼出气中醛类进行分析，发现肺癌患者呼气中戊醛、己醛、辛醛和壬醛的浓度高于对照组。而国外的一项研究采用冷凝集技术检测呼出气，也表明肺癌患者呼出气中的代谢物醛类增加了COPD患者患肺癌的风险[45]。通过对呼出气代谢物醛类进一步检测，有望发现不同肺部疾病对于代谢的影响。
总之，体液标本获取的方便性，及其各自在生理、病理中的特殊性，使得COPD合并肺癌患者体液标本研究具有更广阔的前景。将多种体液中的标志物联合应用于肺癌早筛明显优于单一血清生物标志物。多种生物标志物相结合，建立COPD合并肺癌高风险患者的筛查指导模型，是未来实现肺癌早诊早治的努力方向。
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（收稿日期：2022-10-28） （本文编辑：陈韵）
