张德建,孙耕耘
(1.安徽医科大学第一附属医院呼吸内科,合肥 230022；2.安徽医科大学附属巢湖医院呼吸内科，合肥 238000)
论着·临床研究
YKL-40和CEA在恶性胸腔积液诊断中的应用价值*
张德建1,2,孙耕耘1△
(1.安徽医科大学第一附属医院呼吸内科,合肥 230022；2.安徽医科大学附属巢湖医院呼吸内科，合肥 238000)
目的 探讨YKL-40和癌胚抗原(CEA)在恶性胸腔积液(MPE)诊断中的应用价值。方法收集2013年11月至2014年11月住院的良性胸腔积液患者45例、MPE患者52例，ELISA法检测YKL-40，全自动电化学发光免疫分析法检测CEA。比较两组患者间YKL-40和CEA水平差异，以及YKL-40与MPE临床病理的相关性，并用受试者工作特征曲线(ROC曲线)比较2项指标在MPE诊断中的差异。结果MPE中YKL-40平均水平为(189.5±147.0)ng/mL，明显高于良性胸腔积液组，差异有统计学意义(P<0.05)；YKL-40升高与肿瘤类型和有无淋巴结转移有关(P<0.05)，而与性别、年龄、肿瘤分化程度无关(P>0.05)。YKL-40诊断MPE的灵敏度和特异度分别为80.9%和51.2%，低于CEA的83.1%和74.6%，差异有统计学意义(P<0.05)。当二者联用时，灵敏度和特异度可达90.6%和88.2%。结论YKL-40在MPE诊断中有一定临床应用价值，其升高提示腺癌或进展期癌可能性大，但灵敏度和特异度低于CEA，二者联合检测可提高诊断准确性。
癌胚抗原；胸腔积液，恶性；肿瘤标记物；YKL-40
YKL-40又称人软骨糖蛋白-39(human cartilage glycoprotein-39)，是由Johansen等[1]发现的一种壳质酶家族的分泌型糖蛋白，主要参与细胞外基质的降解和血管形成，也与肿瘤生长、浸润和转移相关，是一种反映肿瘤生长和凋亡抑制的标记物[2]。国内外研究主要集中在YKL-40升高在大肠癌、肝癌、卵巢癌以及乳腺癌[3-6]等实体肿瘤筛查和预后评估中的价值，也有研究表明血清中YKL-40水平影响肺癌患者的中位生存时间，是发生转移肺癌患者的独立预后因素[7-8]，而在胸腔积液良恶性鉴别诊断中的应用研究尚未见报道。癌胚抗原(CEA)是反映腺上皮来源肿瘤的传统标记物。本研究旨在分析YKL-40水平在良性和恶性胸腔积液(maligant pleural effusion,MPE)中的差异，并与CEA比较，探讨其诊断价值。
1 资料与方法
1.1 一般资料 收集2013年11月至2014年11月间安徽医科大学附属巢湖医院呼吸内科及肿瘤内科收治胸腔积液患者97例，其中，良性45例，男21例，女24例，年龄35～78岁，平均62.8岁；MPE患者52例，男29例，女23例，年龄39～80岁，平均58.3岁。45例良性胸腔积液患者中结核性33例，肺炎旁积液6例，低蛋白血症4例，心功能衰竭2例。52例MPE患者均源于原发性支气管肺癌，其中，腺癌36例，鳞癌5例，小细胞型肺癌4例，其他不能明确的病理分型7例。有淋巴结转移者35例，无淋巴结转移者17例。恶性胸腔积液诊断标准：(1)经安徽医科大学附属巢湖医院或外院纤维支气管镜、肺穿刺检查诊断为肺癌、相关胸腔积液检测及胸腔积液细胞学检测出癌细胞诊断；(2)结合临床诊断。
1.2 方法
1.2.1 标本采集 所有患者入院后取首次抽胸腔积液5 mL，装于试验干管内，3 000 r/min高速离心10 min，分别取上清液1.5 mL分装2管，一管置于-20 ℃冰箱内保存，统一检测，一管立即送检测CEA。上述步骤均于标本收集后30 min内完成。
1.2.2 实验检测 YKL-40采用ELISA法测定，兔抗人YKL-40多克隆抗体试剂盒购自上海蓝基生物有限公司,按试剂说明书操作。根据标本吸光度绘制标准曲线并转化为YKL-40浓度。CEA采用罗氏cobasE601全自动电化学发光免疫分析法检测。YKL-40升高临界值由受试者工作特征曲线(ROC曲线)确定，即对应Youden指数(灵敏度+特异度-1)最大值时的浓度，CEA>5 ng/mL即为升高。
2 结 果
2.1 两组患者胸腔积液YKL-40和CEA水平比较 MPE组YKL-40和CEA水平明显高于良性组，两组间比较差异有统计学意义，见表1。
表1 两组患者YKL-40和CEA比较
2.2 YKL-40、CEA与肿瘤临床病理的关系 不同肿瘤类型、有无淋巴结转移的患者间YKL-40水平比较差异有统计学意义(P<0.05)，而YKL-40与性别、年龄、肿瘤分化程度无关(P>0.05)；CEA升高与肿瘤病理类型有关(P<0.05)，而在其他临床特点无关(P>0.05),见表2。
2.3 YKL-40、CEA在胸腔积液鉴别中的价值 以MPE为标准划定YKL-40和CEA 2项指标的ROC曲线，结果显示，YKL-40的曲线下面积(AUC)=0.708，95%CI：0.603～0.812；CEA诊断MPE AUC=0.748，95%CI：0.651～0.845。2项指标AUC均>0.7，具有较准确诊断价值，AUC间比较差异无统计学意义(Z=3.74，P=0.12)。当YKL-40取值103.6 ng/mL(Cut-off)时，对应ROC曲线上的Youden指数，此时诊断MPE的灵敏度和特异度最高，分别为80.9%和51.2%。而CEA诊断灵敏度和特异度为83.1%和74.6%，均高于YKL-40，两组间比较差异有统计学意义(P<0.05)。当YKL-40联合CEA时，灵敏度和特异度得到进一步提高，分别为90.6%和88.2%，优于YKL-40和CEA单独运用时的诊断价值(P<0.05),见图1和表3。
表2 不同临床特点患者YKL-40、CEA水平比较
图1 YKL-40、CEA的ROC曲线
表3 YKL-40、CEA诊断恶性胸腔积液的价值差异
3 讨 论
YKL-40是哺乳动物18糖蛋白家族中的成员之一，最早发现在人骨肉瘤细胞株MG63中大量分泌，故又称为人软骨糖蛋白-39。其编码基因位于染色体1q31-q32区域，是具有一段10个外显子，长约8 kb，共7 948个碱基配对的DNA片段[9]。由于YKL-40蛋白的3个氨基酸残基存在谷氨酸与亮氨酸之间的突变，使其不具备18糖蛋白家族壳质酶的活性。国内外研究显示，YKL-40在恶性肿瘤细胞变异、生长增殖、向周围间质浸润以及血管形成和基质重塑等方面扮演重要角色，是参与肿瘤发生、发展、凋亡抑制的基因之一[10-11]。研究表明，多种恶性肿瘤组织和患者外周血清YKL-40表达升高，尤其在子宫内膜癌、肾癌、大肠癌、乳腺癌等。YKL-40升高是大肠癌预后不良的独立危险因素，且化学治疗前YKL-40高表达人群在应用一线化学治疗药物时灵敏度较差[12]。另外，多项对于YKL-40在早期子宫内膜癌筛查中的报道显示，YKL-40与传统标记物CA125的敏感度和特异度无明显差异，并指出YKL-40是潜在的肿瘤标记物[13-14]。
当前，对于YKL-40在MPE中诊断的报道极少。Kim等[15]研究指出，渗出性胸腔积液中YKL-40浓度高于漏出性，诊断灵敏度优于CRP和细胞角质蛋白(CYFRA 21-1)，但在结核性胸腔积液诊断时特异度不及腺苷脱氨酶(ADA)。该研究未纳入传统肿瘤标记物，亦未对渗出性胸腔积液中良、恶性来源的YKL-40水平进行分析。故作者在此基础上，进一步深入研究，探讨YKL-40在胸腔积液良恶性诊断中的价值。
本研究显示，MPE中YKL-40平均水平为(189.5±147.0)ng/mL，明显高于良性胸腔积液组，与实体肿瘤中YKL-40高表达的特征基本一致。作者进一步分析发现，YKL-40升高与不同肿瘤类型以及有无淋巴结转移有关，其中，腺癌以及伴有淋巴结转移的患者水平升高更加明显，这与杨国奋等[16]关于YKL-40与卵巢癌临床病理特点的报道类似，证实其可能参与腺上皮来源恶性肿瘤的浸润生长和侵袭转移。但本研究中所有MPE均来源于原发性支气管肺癌，其他部位如胸膜、纵膈内肿瘤所致的胸腔积液中YKL-40浓度是否升高尚需进一步研究。
众所周知，CEA是临床常用的肿瘤标记物，本研究显示，5.0 ng/mL作为CEA升高的临界值时，诊断MPE的灵敏度和特异度分别达83.1%和74.6%，ROC曲线中AUC=0.748，95%CI(0.651～0.845)。同样，以MPE为标准划定YKL-40诊断的ROC曲线，当YKL-40取值103.6 ng/mL时，灵敏度和特异度最高，分别为80.9%和51.2%，AUC=0.708，95%CI(0.603～0.812)。2项指标的AUC均>0.7，提示诊断MPE准确性较高，AUC间比较差异无统计学意义(P>0.05)。但是，CEA诊断灵敏度和特异度均高于YKL-40，两组间比较差异有统计学意义(P<0.05)，表明CEA单独运用时较YKL-40更加可靠。为进一步提高MPE诊断准确性，本研究将CEA和YKL-40联合应用，统计发现，灵敏度和特异度得到进一步提高，分别为90.6%和88.2%，优于YKL-40和CEA单独运用时的诊断价值(P<0.05)。
综上所述，YKL-40对MPE有较高诊断价值，YKL-40升高提示肺腺癌或进展期恶性肿瘤可能，但由于其灵敏度和特异度不及传统肿瘤标记物CEA，故临床上不宜单独检测，建议YKL-40联合CEA检测时以便获得更高的准确性。
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The diagnostic value of YKL-40 and CEA in malignant pleural effusion*
ZhangDejian1,2,SunGengyun1△
(1.DepartmentofRespiratoryMedicine,theFirstAffiliatedHospitalofAnhuiMedicalUniversity，Hefei，Anhui230022,China；2.DepartmentofRespiratoryMedicine,ChaohuHospitalofAnhuiMedicalUniversity,Hefei，Anhui238000,China)
Objective To investigate the diagnostic value of YKL-40 and CEA in malignant pleural effusion.MethodsThere were 45 cases of benign pleural effusion and 52 patients with malignant pleural effusion in this study from November 2013 to November 2014.Enzyme linked immunosorbent assay(ELISA) and electrochemi lumine scence immunoassay(ECLIA) method were carried out to detect the concentration of YKL-40 and CEA respectively.The differences of the two groups of patients between YKL-40 and CEA levels were compared,and the correlation between YKL-40 and clinical pathology of malignant pleural effusion were analyzed.In addition,the receiver-operating characteristic curve(ROC curve) was used to compare the diagnostic value between YKL-40 and CEA.ResultsThe average value of YKL-40 in malignant pleural effusion was (189.5±147.0)ng/mL,and significantly higher than in benign pleural effusion group(P<0.05).The elevated level of YKL-40 was related to tumor types and lymphatic metastasis(P<0.05),but it had no correlation with the gender,age and degree of tumor differentiation(P>0.05).The diagnostic sensitivity and specificity of YKL-40 was 80.9% and 51.2%,which was lower than CEA(83.1% and 74.6% )(P<0.05).However,the sensitivity and specificity was 90.6% and 88.2% when combined the two biomarkers together.ConclusionYKL-40 have a certain clinical diagnostic value in malignant pleural effusion,it indicate to adenocarcinoma or advanced cancer when the level of YKL-40 rised.Since the sensitivity and specificity is lower than traditional biomarker of CEA,we should combine with the other tumor markers to improve the diagnostic accuracy.
carcinoembryonic antigen；pleural effusion,malignant；tumor marker;YKL-40
10.3969/j.issn.1671-8348.2015.35.016
2012年国家临床重点专科建设基金项目(卫医办政函[2012]649号)。
：张德建(1978-)，主治医师，本科，主要从事临床呼吸内科研究。△
，Tel：13966673211；E-mail：sungengyun@tom.com。
R734.2；R561.3;R392.7
A
1671-8348(2015)35-4950-03
2015-05-12
2015-07-26)
