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目的:硫氧还蛋白还原酶1(Thioredoxin reductase,Trx R1)及其氧化还原系统与肺癌、乳腺癌、肾癌和前列腺癌等多种癌症的发生发展关系密切。许多研究表明,Trx R1及其系统在非小细胞肺癌的诊断和预后评估中具有较高的敏感性及特异性,但其尚未满足临床需求,而且与早期肺癌之间的关系尚未明确,因此我们设计了一项更加贴近临床的研究。旨在检验硫氧还蛋白还原酶1对电子计算机断层扫描发现肺部结节的患者诊断早期肺癌的功效,以期用于未来临床参考。方法:选择2019年4月至2020年1月就诊于河北医科大学第四医院肺部结节最大直径≤3cm并行手术治疗的患者150例。术前至少禁食10小时抽取患者血样检测血浆Trx R1活性,同时检测癌胚抗原(Carcinoembryonic antigen,CEA)、鳞状上皮细胞癌抗原(Squamous cell carcinoma antigen,SCC)、神经元特异性烯醇化酶(Neuron-specific enolase,NSE)和细胞角蛋白片段21-1(Cytokeratin fragment 21-1,Cyfra21-1)等四种临床肿瘤标志物,根据术后病理结果计算诊断效率。应用受试者特征曲线(Receiver operator characteristic curve,ROC曲线)分析真阳性率(灵敏度)和假阳性率(1-特异性),并计算曲线下面积(Area under curve,AUC)用以评估使用Trx R1活性作为非小细胞肺癌的生物标志物的效率,最大约登指数(灵敏度+特异性-1)用于确定Trx R1活性的最佳临界值。结果:1.检测110例非小细胞肺癌患者与40例良性肺结节患者的血浆Trx R1活性水平,结果显示非小细胞肺癌患者的中位Trx R1值(8.15 U/m L)显著高于良性肺结节患者(5.3U/m L),并具有显著的统计学差异(Mann-Whitney U检验,P<0.0001)。2.不同结节性质(Kruskal-Wallis检验,P=0.480)、浸润程度(Mann-Whitney U检验,P=0.327)和结节大小(Kruskal-Wallis检验,P=0.719)的非小细胞肺癌患者的Trx R1活性水平无显著的统计学差异。3.基于ROC曲线,Trx R1血浆活性显示出最高的曲线下面积(AUC:0.892),而其他四种生物标记物在诊断早期非小细胞肺癌方面表现不佳。CEA的曲线下面积(AUC)为0.622;SCC的曲线下面积(AUC)为0.457;NSE的曲线下面积(AUC)为0.518;Cyfra21-1的曲线下面积(AUC)为0.580。基于最大约登指数,诊断非小细胞肺癌患者与其他良性肺结节病患者的血浆Trx R1活性水平的最佳临界值为6.55U/ml。此时的灵敏度为80.0%,特异性为85.0%。4.血浆Trx R1在CEA阴性的患者中诊断非小细胞肺癌的曲线下面积(AUC)为0.883;灵敏度为78%;特异性为84.6%。在SCC阴性的患者中血浆Trx R1活性诊断非小细胞肺癌的曲线下面积(AUC)为0.911;灵敏度为82.4%;特异性为86.1%。在NSE阴性的患者中血浆Trx R1活性诊断非小细胞肺癌的曲线下面积(AUC)为0.900;灵敏度为81.5%;特异性为84.8%。在Cyfra21-1阴性的患者中血浆Trx R1活性诊断非小细胞肺癌的曲线下面积(AUC)为0.939;灵敏度为84.4%;特异性为93.7%。5.通过二元Logistic方程,将CEA、SCC、NSE和Cyfra21-1等四种肿瘤标记物联合用于早期非小细胞肺癌诊断的曲线下面积(AUC)为0.650;灵敏度为40.9%;特异性为85.0%。我们将四种生物标记物与Trx R1联合用于早期非小细胞肺癌诊断的曲线下面积(AUC)为0.913;95%CI:0.860-0.965;灵敏度为95.5%;特异性为72.5%。结论:1.早期非小细胞肺癌血浆Trx R1表达水平明显高于良性肺结节患者。血浆Trx R1表达水平在早期非小细胞肺癌患者中有很高的诊断价值。2.在早期非小细胞肺癌中肺部结节的性质、浸润程度和大小等因素不影响血浆Trx R1的表达。3.诊断早期非小细胞肺癌患者与其他良性肺结节病患者的血浆Trx R1活性水平的最佳临界值为6.55U/ml。与CEA、SCC、NSE和Cyfra21-1等四种生物标记物相比,血浆Trx R1对早期非小细胞肺癌患者的诊断价值更高。4.对于CEA、NSE、SCC和Cyfra21-1等常规生物标志物筛查阴性的非小细胞肺癌患者,检测血浆Trx R1活性可提高诊断的准确性。5.CEA、NSE、SCC和Cyfra21-1等常规生物标志物与Trx R1联合用于早期非小细胞肺癌诊断的准确性将大大提高。