糖类抗原72-4在肿瘤筛查和诊断中的价值研究

刘国珍 唐佳月 伍开明 曾 欣 周 琳 林 勇#

海军军医大学附属长征医院消化内科1(200003) 实验诊断科4 上海市宝山区吴淞中心医院消化内科2 同济大学附属东方医院消化内科3

背景：糖类抗原72-4(CA72-4)是公认的消化系统肿瘤标志物，但在多种良性疾病甚至健康人中也可见血清CA72-4水平升高，诊断恶性肿瘤敏感性较低。目的：重新评估CA72-4在肿瘤筛查和诊断中的价值。方法：建立3个研究队列，队列1为接受血清CA72-4检测且诊断明确的住院患者，队列2为血清CA72-4水平升高且入院前未确诊恶性肿瘤的住院患者，队列3为接受血清CA72-4检测、初次检查排除恶性肿瘤并自愿接受长期随访者。对队列1和队列2进行回顾性调查，对队列3进行前瞻性随访至少2年。结果：队列1纳入分析的2 173例患者中，肿瘤组血清CA72-4阳性率显著高于非肿瘤组(16.4%对7.4%, P<0.05)；ROC曲线分析得出的CA72-4诊断恶性肿瘤的cut-off值为2.955 U/mL，相应敏感性和特异性分别为36.5%和76.2%。队列2纳入分析的1 807例血清CA72-4水平升高者中，76.5%未罹患恶性肿瘤；肿瘤组CA72-4水平与肿瘤病理类型、分化程度和TNM分期显著相关(P<0.05)。队列3纳入至少接受2年随访者376例，分析显示血清CA72-4水平升高并不增加恶性肿瘤发生风险(OR=1.268, 95% CI: 0.283～5.687)。结论：CA72-4对恶性肿瘤的筛查价值不高，需重新评估其作为健康体检项目的必要性。对于血清CA72-4升高者，初次检查排除恶性肿瘤后，是否有必要长期监测CA72-4水平值得商榷。

糖类抗原72-4(carbohydrate antigen 72-4, CA72-4)是于20世纪80年代首次发现的一种高分子质量糖蛋白，可被两种单克隆抗体B72.3和CC49识别鉴定。既往研究报道CA72-4在多种恶性肿瘤，尤其是腺癌，如胃癌、结直肠癌、胰腺癌、非小细胞肺癌、乳腺癌、卵巢癌患者的外周血中呈高表达[1-4]，非上皮性恶性肿瘤和良性肿瘤患者的外周血中很难检测到CA72-4。目前，CA72-4被公认为是一种血清肿瘤标志物，用于上皮性肿瘤，特别是消化系统肿瘤的诊断和随访，近年很多体检中心将之列为常规肿瘤筛查项目。然而，历年来亦有一些研究质疑CA72-4在肿瘤诊断中的价值，如有文献报道血清CA72-4升高对某些恶性肿瘤的诊断敏感性较低[1-2,5-9]，消化性溃疡、胃息肉、萎缩性胃炎、反流性食管炎、幽门螺杆菌感染、糖尿病、系统性红斑狼疮等良性疾病患者亦存在CA72-4水平升高，甚至有约7%的健康成人CA72-4高于正常水平[7]。因此，有必要重新评估CA72-4在肿瘤筛查和诊断中的价值。本研究通过建立接受血清CA72-4检测或CA72-4水平升高的不同患者队列，对此进行评估和探讨。

对象与方法

一、研究对象

研究对象包括由在海军军医大学附属长征医院接受血清CA72-4检测的住院患者组成的3个队列，对队列1和队列2进行回顾性调查，对队列3进行前瞻性随访至少2年。

队列1初步纳入于2012年1月—2012年12月接受血清CA72-4检测且诊断明确的住院患者3 546例。入选标准：①年龄≥20岁，性别不限；②临床资料完整，出院时最终诊断明确。排除标准：①入院前已确诊肿瘤或既往有恶性肿瘤治疗史(手术、放化疗、靶向治疗等)；②临床资料不完整；③出院时最终诊断不明确。最终队列1纳入符合筛选标准者2 173例。

队列2初步纳入2012年1月—2017年12月血清CA72-4水平升高且入院前未确诊恶性肿瘤的住院患者4 257例。入选标准：①年龄≥20岁，性别不限；②入院后初次血清肿瘤标志物检查CA72-4>正常上限(8.2 U/mL)；③入院前后接受胃肠道内镜、胸部CT、腹部超声或CT/MRI/PET-CT检查且诊断明确；④临床资料完整。排除标准同队列1。最终队列2纳入符合筛选标准者1 807例。

队列3纳入2012年1月—2017年12月接受血清CA72-4检测并自愿接受长期随访的住院患者。所有入组患者既往无肿瘤病史，经详细病史询问、体格检查以及胃肠道内镜、胸部CT、腹部CT/MRI/PET-CT检查排除消化系统、呼吸系统恶性肿瘤。女性患者经乳腺超声和必要的妇科检查排除乳腺和妇科肿瘤。最终队列3纳入随访2年及以上的患者376例。

研究方案经海军军医大学附属长征医院医学伦理委员会审核批准。

二、方法

1. 血清CA72-4检测：采用罗氏全自动电化学发光免疫分析系统进行检测。根据仪器说明书，临界值为8.2 U/mL。

2. 信息采集：对于队列1和队列2患者，通过查阅电子病历收集一般资料和临床资料，包括性别、年龄、体质量、烟酒嗜好、基础疾病、家族史和辅助检查结果；对于其中的肿瘤患者，采集肿瘤部位、病理类型、分化程度、临床分期等信息。队列3患者签署知情同意书后，接受不短于2年的随访，每半年填写一次调查问卷并接受体格检查以及腹部超声、血清肿瘤标志物等辅助检查；每年接受一次胃肠道内镜、胸部CT、腹部CT(或MRI/PET-CT)检查，并根据随访期间症状和体征按需增加相关检查。回顾性研究部分由经验丰富的内镜学和影像医学专家重新审阅相关辅助检查图像和报告并判读。

3. 分组：各队列均根据是否罹患肿瘤将患者分为肿瘤组和非肿瘤组。

三、统计学分析

结 果

一、2012年住院患者血清CA72-4检测结果

队列1纳入分析的2 173例接受血清CA72-4检测者中，最终有329例(15.1%)确诊恶性肿瘤，其中男性217例，女性112例；消化系统肿瘤153例(胃癌61例、结直肠癌50例、肝细胞癌21例、胰腺癌11例、食管鳞癌10例)，血液系统肿瘤36例，骨肿瘤33例，肺癌22例，乳腺癌3例，卵巢癌3例，其他恶性肿瘤79例。肿瘤组54例(16.4%)、非肿瘤组136例(7.4%)患者血清CA72-4水平升高，肿瘤组CA72-4阳性率和中位水平均高于非肿瘤组，差异有统计学意义(P<0.05；表1)。根据CA72-4水平将2 173例患者进一步分层，结果显示恶性肿瘤患病率仅在CA72-4水平最高的25%的患者中增加(0～25%: 11.2%;26%～50%: 14.9%;51%～75%: 13.1%;76%～100%: 21.4%)。

表1 2012年住院患者血清CA72-4检测结果

以仪器说明书建议的临界值8.2 U/mL为cut-off值，血清CA72-4诊断恶性肿瘤的敏感性、特异性、阳性预测值(PPV)、阴性预测值(NPV)和准确性分别为16.4%、92.6%、28.4%、86.1%和81.1%。ROC曲线分析显示CA72-4诊断恶性肿瘤的ROC曲线下面积(AUC)为0.574，cut-off值为2.955 U/mL，相应敏感性、特异性、PPV、NPV和准确性分别为36.5%、76.2%、21.5%、87.1%和70.2%(图1)。

图1 血清CA72-4对恶性肿瘤诊断效能的ROC曲线分析

二、血清CA72-4水平升高患者分布情况和临床资料

队列2纳入分析的1 807例血清CA72-4水平升高者中，425例(23.5%)诊断为恶性肿瘤，包括胃癌173例(40.7%)、结直肠癌62例(14.6%)、肺癌45例(10.6%)、胰腺癌26例(6.1%)、肝细胞癌16例(3.8%)、胆管癌14例(3.3%)、食管鳞癌13例(3.1%)、其他恶性肿瘤76例(17.9%)；大部分(1 382/1 807, 76.5%)血清CA72-4水平升高者并无恶性肿瘤。

与肿瘤组相比，非肿瘤组患者年龄更轻、体质量更高，烟酒嗜好更少，且高血压病、糖尿病、慢性肾脏病、胆石症、结缔组织病患病率更高。肿瘤组在外周血生化指标方面表现为血清白蛋白、前白蛋白、ALT、尿素氮、尿酸、肌酐、血红蛋白水平较低，球蛋白、AST、ALP水平较高。血清肿瘤标志物中，除CA72-4外，肿瘤组CEA、CA19-9、CA125、CA153、CY211、NSE水平亦高于非肿瘤组(表2)。

表2 2012—2017年血清CA72-4水平升高住院患者临床资料

三、血清CA72-4水平升高患者CA72-4水平与恶性肿瘤临床病理特征或良性疾病严重程度的关系

采用logistic回归模型分析队列2中425例恶性肿瘤患者血清CA72-4水平与肿瘤临床病理特征的关系，结果显示其水平与肿瘤病理类型、分化程度和TNM分期显著相关，鳞癌患者CA72-4水平低于腺癌患者(β=-57.296,P=0.035)，肿瘤分化程度较差(β=-36.668,P=0.015)和TNM分期较高(β=29.589,P<0.001)的患者CA72-4水平更高。在非恶性肿瘤患者中，除消化性溃疡、糜烂性胃炎、萎缩性胃炎等已知与CA72-4升高相关的胃肠道疾病外，慢性肾脏病和糖尿病也是较常见的CA72-4水平升高的良性基础疾病。采用线性回归分析CA72-4与两种疾病血生化指标之间的相关性，结果显示慢性肾脏病患者的CA72-4水平与肌酐清除率无关(β=-0.061,P=0.524)，与肌酐水平呈显著正相关(β=0.029,P=0.036)；糖尿病患者的CA72-4水平与糖化血红蛋白水平(β=1.930,P=0.345)和空腹血糖(β=-0.058,P=0.507)均无明显相关性。

续表2 2012—2017年血清CA72-4水平升高住院患者临床资料

四、随访血清CA72-4水平对恶性肿瘤的诊断价值

队列3中376例至少接受2年随访的患者中，入组时51例血清CA72-4水平升高，325例CA72-4水平正常。51例入组时CA72-4水平不明原因升高者中2例(3.9%)在2年随访期内诊断为恶性肿瘤，包括1例肝细胞癌和1例原发灶不明的腹腔转移性黏液性腺癌，前者的CA72-4水平从基线值21.05 U/mL升高至74.71 U/mL，后者则从基线值25.61 U/mL下降至8.15 U/mL。325例入组时CA72-4水平正常者中16例(4.9%)在2年随访期内诊断为恶性肿瘤，包括6例肝细胞癌、2例结直肠癌、1例胰腺癌、1例肺癌、1例乳腺癌、1例肾癌、1例输尿管癌，1例转移性胸膜癌，1例脑膜瘤和1例骨髓增生异常综合征RAEB-2型。CA72-4升高者与正常者2年恶性肿瘤发生率差异无统计学意义(P=0.756)。Logistic回归分析显示，基线期排除恶性肿瘤后，升高的CA72-4水平在随访期间并不增加恶性肿瘤发生风险(OR=1.268, 95% CI: 0.283～5.687)。鉴于两组间性别、年龄等基线资料可能存在差异，为避免这些因素的影响，进一步按1∶4的比例在CA72-4水平正常者中选取性别、年龄匹配者作为非肿瘤组，重新评估CA72-4对恶性肿瘤发生风险的影响，结果同样显示CA72-4水平升高在随访期间不增加恶性肿瘤发生风险(OR =1.137, 95% CI: 0.238～5.430)。

讨 论

CA72-4是临床常用血清肿瘤标志物，常用于消化系统恶性肿瘤的筛查。胃癌和结直肠癌是导致CA72-4水平升高最常见的恶性肿瘤，既往研究显示，16%～70%的胃癌患者、20%～67%的结直肠癌患者血清CA72-4水平升高[1-2,5]。此外，胰腺癌、胆管癌、食管癌患者中也有相当一部分存在CA72-4水平升高[2-3,6,10-11]。既往文献报道中，采用仪器说明书推荐的cut-off值，CA72-4阳性诊断消化系统恶性肿瘤的敏感性和特异性分别为：胃癌33.3%和92.8%[7]，结直肠癌50%和86%[5]，胰腺癌71%和87%[4]；采用ROC曲线分析得到的cut-off值，CA72-4阳性诊断食管鳞癌的敏感性和特异性分别为57%和84%[11]。本研究队列1中16.4%的恶性肿瘤患者血清CA72-4水平升高，以胃癌、结直肠癌患者居多，与既往研究结果相似，但10例食管鳞癌患者无一例CA72-4水平升高，明显低于Feng等[11]报道的阳性率18.8%。根据队列1患者数据，血清CA72-4诊断恶性肿瘤的AUC仅为0.574。无论是采用仪器说明书推荐的cut-off值还是ROC曲线分析得到的cut-off值，血清CA72-4升高诊断恶性肿瘤的敏感性都非常低，易致肿瘤漏诊。因此，是否应建议健康体检人群常规检测血清CA72-4以进行肿瘤筛查值得商榷。

CA72-4已被大量研究证实与多种恶性肿瘤的肿瘤分期、分化程度、淋巴结/远处转移和患者预后密切相关[1-3,11-16]。既往文献报道中，术前血清CA72-4阳性胃癌患者的中位生存期较阴性患者缩短50%[15]；术前CA72-4>2.47 U/mL的胃癌患者中位生存期明显短于CA72-4水平较低者(17.67个月对24.97个月)[16]。关于CA72-4与胰腺癌、食管鳞癌和结直肠癌患者预后关系的分析亦得出类似结果[3,11,14]。本研究对队列2患者的分析也显示，在血清CA72-4水平升高的恶性肿瘤(主要为消化系统恶性肿瘤)患者中，肿瘤分化较差、TNM分期较高者CA72-4水平更高，与既往研究结果一致，表明随访血清CA72-4水平可能为肿瘤复发预警和预后预测提供线索。对于基线期CA72-4水平升高的恶性肿瘤患者，可常规随访该指标以利于手术和放化疗后病情监测。

尽管CA72-4作为血清肿瘤标志物长期应用于临床，但近年不断有研究发现有相当一部分非肿瘤患者亦存在CA72-4水平升高。其原因可能为：除肿瘤进程外，CA72-4作为高度糖基化的细胞表面蛋白，在炎症过程中作为炎性细胞表面黏附分子被表达，因此在很多炎症相关良性疾病中也可见CA72-4水平升高。常见的可导致CA72-4水平升高的良性疾病包括胃炎、消化性溃疡、糖尿病、结缔组织病等。有研究发现，糖化血红蛋白≥11%的患者CA72-4水平显著升高[17]；系统性红斑狼疮患者CA72-4水平升高与中枢神经受累有关[18]。本研究队列2中76.5%的血清CA72-4水平升高者并未罹患恶性肿瘤，而是伴有高血压、糖尿病、慢性肾脏病、胆石症、结缔组织病等基础疾病；队列1中恶性肿瘤患病率仅在血清CA72-4水平最高的25%的患者中增加。因此，血清CA72-4的低水平升高通常是由炎性疾病引起，与恶性肿瘤的发生并无密切联系。在临床实践中，需着重关注的是CA72-4水平显著升高者，对于轻度升高者则应充分耐心地进行沟通和解释。

长期以来，对于血清CA72-4水平升高者，如无明确相关症状，初次检查也未发现肿瘤征象，通常建议其长期随访。然而，本研究对队列3患者的分析显示，在经胃肠道内镜、胸部CT、腹部CT/MRI/PET-CT检查排除消化系统和呼吸系统恶性肿瘤，并经相关检查排除乳腺和妇科肿瘤后，51例基线期血清CA72-4水平升高者中仅2例在为期2年的随访期内诊断为恶性肿瘤。相同随访期内，325例基线期CA72-4水平正常者中16例诊断为恶性肿瘤，两组恶性肿瘤发病率无明显差异(3.9%对4.9%,P=0.756)，CA72-4水平升高并不增加恶性肿瘤发生风险(OR=1.268, 95% CI: 0.283～5.687)。排除性别、年龄因素的干扰后，分析仍显示基线期CA72-4水平升高不增加随访期间的恶性肿瘤发生风险。此外，本研究还发现队列3恶性肿瘤患者随访期间的CA72-4水平变化趋势并不一致。在最终诊断为恶性肿瘤的18例患者中，仅1例CA72-4水平从1.39 U/mL快速升高至109.4 U/mL，7例CA72-4水平从未升高，甚至2例基线期CA72-4水平升高的恶性肿瘤患者中有1例随访期间CA72-4水平呈下降而非升高趋势。上述结果表明，对于发现血清CA72-4水平升高者，如最初已通过相关检查排除恶性肿瘤，长期随访CA72-4水平似乎价值不大。

综上所述，CA72-4作为血清肿瘤标志物敏感性较低，对恶性肿瘤的筛查价值不高，因此需重新评估其作为健康体检时恶性肿瘤筛查指标的必要性。对于在最初检查时排除恶性肿瘤的血清CA72-4水平升高者，是否有必要监测CA72-4水平值得商榷，有待长期随访进一步探讨。