崔泽军 吴琼 马海洋 王雪臣 张明明 张勇 王志武

肺癌患者可通过血液传播或者局部的直接浸润发生骨转移，且其发病率高达30%～40%[1]，而一旦出现骨转移，患者将出现严重的骨性疼痛、钙磷代谢紊乱、运动系统障碍等一系列的转移瘤相关并发症，对患者的工作和生活造成极大的影响[2]；研究发现出现骨转移后肺癌患者的预后极差，一般发生骨转移后其年生存率降为40%～50%。因此早期治疗肺癌及早期预测肺癌患者发生骨转移成为后期发生骨转移肺癌患者的早期诊治关键。本团队前期研究发现，已经发生肺癌骨转移的患者血清骨代谢指标(NTx、ICTP、BALP)及肿瘤标志物(NSE、CEA、Cyfra21-1)的水平明显高于无骨转移的肺癌患者。因此为进一步验证前期的研究结果及进一步拟定肺癌患者早期骨转移的血清标志物预测模型，开展了如下的临床试验。 本研究是对本院随机选取的2016年1月-2019年1月312例原发性肺癌患者的病例资料进行回顾性整理及统计分析，具体研究情况如下。

资料与方法

一、受试患者

随机选择本院2016年1月-2019年1月已确诊为原发性肺癌患者，患者的临床症状、全身骨扫描显像(ECT)、磁共振、病理活检等作为诊断依据，再由是否发生肺癌骨转移分组，A组(试验组)为162例肺癌骨转移患者，其中男女人数分别为86、76例；年龄分布范围为52.82～66.78岁，平均年龄为59.8±6.98岁，平均体重55.83±5.64kg。B组(对照组)为150例未发生肺癌骨转移患者。其中男女性人数分别为79、71例，年龄分布范围为49.28～69.24岁，平均年龄为59.26±9.98岁，平均体重56.03±6.94kg；两组患者的基线水平差异:年龄差异统计学显示(t=1.923,P=0.055)，差异无统计学意义；性别差异统计学显示(χ2=0.005,P=0.940)；体重差异统计学显示(t=0.280,P=0.779)。(年龄、性别及体重)比较无统计学差异(P>0.05)。所有试验患者了解并自愿签署研究同意书，且经我院伦理委员审核通过。

二、试验设备及设计方法

NTx、ICTP为罗氏E601瑞士全自动免疫发光仪进行检测，CYFRA21-1、CEA、NSE使用美国Roche Cobas-e601全自动电化学发光免疫分析仪进行检测；BALP采用Beckman Coulter AU5800型全自动生化分析仪进行检测，所有仪器均使用其相配套的检测试剂，并按仪器操作说明书进行，所有检测项目均在我院检验科由专门检验人员完成。由三名科研助理人员从我院电脑系统调出2016年1月—2019年1月在我院诊治的肺癌患者上述指标的检验结果，然后由另外一名科研工作人员依据SAS软件生产随机数字表，并随机入组、分组，整理入组患者的临床检验数据，统计入电脑，并进行统计学的分析。

三、观察指标

1 比较两组患者血清骨代谢指标(NTx、ICTP、BALP)及肿瘤标志物(NSE、CEA、Cyfra21-1)水平，统计分析两组差异是否存在区别。

2 比较各组血清标志物组合的预测模型诊断效能。

四、统计学处理

采用SPSS 18.0进行处理，计量资料若数据服从正态分布，则组间比较采取两独立样本t检验；若数据不符合正态分布，则用非参数检验；定性资料组间比较采用卡方检验；多因素回归分析建立血清标志物的预测组合模型，再依据各组模型的ROC曲线评价各预测模型的诊断效能，要求P<0.05。

结 果

一、比较两组患者血清标志物水平

A组为试验组，B组为对照组；试验组患者血清标志物(NTx、ICTP、BALP、NSE、CEA、Cyfra21-1)水平均明显高于对照组(P<0.05)(见表1)。

二、各血清标志物及组合模型对肺癌骨转移的诊断性能

分别绘制各指标的ROC曲线，其中NTx、ICTP、BALP、NSE、CEA、Cyfra21-1的曲线下面积( AUC) 分别为 0.857、0.868、0.877、0.687、0.675、0.844(表2) ，并计算出各指标的诊断临界值、灵敏度、特异性、阳性预测值、阴性预测值。然后运用Logistic 回归法建立四个标志物组合模型，并绘制各标志物组合的ROC曲线(见图1、2)。组合1(NTx、ICTP、BALP、NSE)的灵敏度为89.3%，特异度为 80.24%，AUC值0.918，组合2(NTx、ICTP、BALP、CEA)的灵敏度为88.1%，特异度为90.2%，AUC为0.939， 组合3(NTx、ICTP、BALP)的灵敏度为86.2%，特异度为90.4%，AUC 为0.934。组合4(NTx、ICTP、BALP、Cyfra21-1)的灵敏度为88.9%，特异度为90.5%，AUC 为0.95(表2)。4种模型的AUC均>0.9，具有较好的诊断效能(见表2)。

表1 两组患者血清标志物水平比较

图1 上述血清标志物的ROC曲线

图2 上述血清标志物组合模型的ROC曲线

表2 6种血清检测标志物对肺癌患者发生骨转移的诊断效能

讨 论

虽然肺癌骨转移的发生率高，但目前其具体的发生、发展机制尚不明确[3]，骨转移瘤有溶骨、成骨和混合型三种病理类型[4]，其中以溶骨型骨转移为主[2]，本研究讨论的肺癌骨转移就是以溶骨性病变为主。目前文献报道肺癌骨转移的机制主要是肿瘤细胞与骨髓微环境间相关作用的结果。骨髓微环境中的骨细胞分泌相关的因子，这些因子可促进肿瘤细胞转移到骨髓，肿瘤细胞又可激活骨髓中的破骨和成骨细胞，而骨细胞通过释放细胞因子又反过来影响肿瘤细胞，从而加重病情的进展。由此可见在这其中涉及大量的肿瘤及骨代谢的细胞分子，因此如是能找出肺癌患者发生骨转移的关键分子将有助于早期诊断及进一步阻断肺癌的骨转移。此外，目前肺癌骨转移的诊断主要是对肺癌患者定期进行骨显像筛查，对可疑患者再进一步通过影像学或者病理学等诊断手段来以明确诊断[5]。但这些影像学检查存在假阳性高、检查费用昂贵的特点，而且在一些医疗单位无这些影像学设备。因此，寻找新的有效、经济且常规的检测手段来对肺癌骨转移进行初期筛查成为一种迫切的需求。在上述研究背景下，我们团队开始了对肺癌骨转移早期预测因子及预测模型的研究，希望能构建肺癌骨转移的早期预测模型。

Ⅰ型胶原羧基末端肽(ICTP)，血清碱性磷酸酶(BALP)，Ⅰ型胶原吡啶交联氨基末端肽(NTx)是与骨吸收及代谢相关的血清骨代谢标志物；NTx、ICTP都是骨细胞基质中胶原蛋白降解的产物，主要在病理情况下产生，NTx具有高度的骨特异性，且主要与骨的吸收相关，而血清ALP水平也与骨质的形成密切相关[6]；而ICTP则主要反应骨质的破坏情况。郎江莉[7]等人也研究证明ICTP在早期诊断肺癌骨转移的具中等临床价值。神经元特异性烯醇化酶(NSE)是神经元细胞分泌的一种酸性蛋白酶，细胞角蛋白19的可溶性片段(Cyfra21-1)也是临床普遍筛查的肿瘤标志物，它们在临床上对于肺癌的诊断具有一定的临床价值[8]。方园[9]等人对非小细胞肺癌的骨转移患者血清学标志物进行研究，发现ALP、Cy fra 21-1、CEA水平是影响患者的生存时间的危险因素，而对这类患者进行常规的化疗联合双磷酸盐治疗后，其水平明显下降，且与患者的长期预后无明显相关关系。未万东[10-11]等研究也表明血清Cy fra 21-1、NSE、CEA与肺癌患者发生骨转移密切相关，虽然与肺癌的病理分期无关，但是转移的病灶越多，其血清水平越高。本文的研究结果与文献报道[8,12-14]基本一致，在发生骨转移与未发生骨转移的患者中，血清NTx、ICTP、BALP、NSE、CEA、Cyfra21-1水平明显升高(P<0.05)，这说明这类患者体内，肺癌细胞及骨代谢均处于高度活跃的水平，而且这也与我们前期的研究结果一致。目前人们逐渐关注肺癌骨转移的相关细胞分子，我们团队前期也进行了相关研究，但是关于肺癌早期骨转移的预警模型的研究及报道较少，因此若能通过血清标志物的组合，建立肺癌骨转移的早期预测模型，将会在肺癌骨转移的早期预测上取得重大的里程碑。根据前期筛查出的肺癌骨转移的相关分子，再运用统计学回归分析制定了4个血清标志物预警模型，然后运用ROC曲线确诊各预测组合的诊断效能。本文中4种模型的AUC均>0.9，具有较好的诊断效能。该组合模型主要包含NTx、ICTP、BALP、Cyfra21-1，主要是反应骨代谢水平，同时也反应肺癌细胞的代谢。

综上所述，通过此次研究表明我们建立了可早期有效预测肺癌骨转移的预警模型，该模型对肺癌骨转移具有重要意义，可建议逐渐运用于临床，后期我们团队将扩大临床样本，完成一项大样本、长周期的临床试验，进一步开发和利用该预测模型。