应用ROC曲线分析评价肿瘤标志物糖类抗原15—3、癌胚抗原在乳腺癌诊断与术后监测中的价值
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‘32‘ 主 堕 苤查!堕王 ! 笙 旦笙 堂笫6期Chin J Breast Di (El 。t o i。Editio ),Decemb。 2010,Vo14,N。.6 .临床研究 应用ROC曲线分析评价肿瘤标志物糖类抗原15—3、 癌胚抗原在乳腺癌诊断与术后监测中的价值 范海燕 盂凡云 章阳 魏仲香 关众 【摘要】 目的 评价肿瘤标志物糖类抗原15-3(carbohydrate antigen,CA15-3)、癌胚抗原(carcino— embryonic antigen,CEA)在乳腺癌诊断与术后复发转移判断中的应用价值。方法 采用化学发光免疫 分析法测定¨O例乳腺癌患者、5O例乳腺良性疾病患者及4O例正常对照者的血清CA15-3、CEA水平。 组间比较采用 检验。用ROC曲线评价CA15 3、CEA在乳腺癌诊断和术后复发转移判断中的应用价 值。结果 110例患者中cA15-3和CEA阳性检出率分别为32.7 (36/l】0)和12.7 (14/110)。I 期、II期乳腺癌患者CA15 3、CEA血清含量无明显变化,与良性组和正常对照组相比差异无统计学意义 (P>0.050)。以43例Ⅲ期、Ⅳ期乳腺癌患者的CA15-3、CEA测定值绘制R0c曲线,分析显示,CA15— 3、CEA的ROC曲线下面积(AUC)分别为82.3 、81.1 ,95 可信区间分别为0.719~0.929、 0.714~0.906。术后复发转移患者CA15-3、CEA阳性检出率分别为85.7 (18/2】)、52.4 (11/2J), AUC分别为97.8 、89.1 ,95 叮信区间分别为0.944~1.O11、0.790~0.991。结论 通过ROC曲 线评价可得出,CA15-3、CEA对Ⅲ期、Ⅳ期乳腺癌诊断有临床参考价值,在术后复发转移诊断中有较高 的应用价值,可作为乳腺癌术后监测复发转移的有效指标。 【关键词】乳腺肿瘤;抗原,肿瘤相关,碳水化合物;癌胚抗原;诊断;R0C曲线;肿瘤标志物 【中图法分类号】R737.9 【文献标识码】A Evaluation of the clinical value of CA15—3 and CEA in diagnosis and postoperative monitoring of breast cancer using ROC curves FAN Hai—yah,MENG Fn yun,zHANG rang,WEI Zhong—xiang,GUAN Zhong.Medical Department,Liaocheng Polytechnic College,Liaocheng 252000,China [Abstract]O bjective To explore and evaluate the clinical value of tumor markers,carbohydrate antigen (CA)15—3 and carcinc>embryonic antigen(CEA)in diagnosis of breast cancer and postoperative monitoring of recurrence and metastasis.Methods The serum CA1 5 3 and CEA levels were measured by chemilumineseent immunoassay(CII A)technique in 1 10 breast cancer patients.50 benign breast tumor patients and 4O healthy controls.Chi square test was used for comparison between groups.ROC curve was used to evaluate the application value of CA153 and CEA as tumor markers in diagnosis and judgment of postoperative recurrence and metastasis for breast cancer.Results In the 110 breast cancer patients,the positive rates of CA15—3 and CEA were 32.7 (36/1lO)and 12.7 (14/110),respectively.There was no obvious change in the serum 1evels of CAl 5 3 and CEA in stage I and II breast cancer paients,with no statistical difference compared with the benign group and the control group(P>O.050).ROC curve analysis was done only in the 43 patients of stage III and IV breast cancer,which showed the area under the ROC curve(AUC)of CA15—3 and CEA was 82.3 and 81.1 ,and the 95 C1 was 0.719~0.929 and 0.714~0.906,respectively.For postoperative reeuryence and metastasis.the positive rates of CA15-3 and CEA were 85.7 (18/21)and 52.4 (11/21), the AUC was 97.8 and 89.1 ,the 95 C1 w&s 0.944~1.O1l1 and 0.790~0.991,respectively. Conclusions CA1 5—3 and CEA as tumor markers both have reference value in diagnosis of stage III and IV breast cancer patients and applicable value in diagnosis of postoperative recurrence and metastasis. [Key words] Breast neoplasms;Antigen,tumor—associated,carbohydrate;Carcino—embryonic antigen;Diagnosis;ROC curve;Tumor markers 乳腺癌是女性最常见的恶性肿瘤之一,近年 恶性肿瘤的首位。早期诊断、早期治疗是提高生 存率的关键,因此如何提高乳腺癌的诊断及对复 发和转移的早期发现,一直是临床研究的重点之 一来发病率呈上升趋势,在一些大城市已占据妇女 基金项目:聊城职业技术学院2009年科研项目(2009I ZY36) 作者单位:252000聊城,聊城职业技术学院(范海燕,盂凡云 魏仲香);聊城市人民医院乳腺甲状腺外科(章阳,关众) 通信作者:范海燕,Dmail:fhy422725@126.COFI1 。目前常用的检测技术,包括x线检查、超声 检查、CT及骨扫描等影像学方法,对隐匿性转移 中华乳腺病杂志(电子版)2010年12月笙 鲞星 塑 堡!! !!垦 ! ! 兰塑 ! !!! ! l: ! . ‘33‘ 的诊断价值有限,而基因技术的敏感性又太高,容 易出现较多的假阳性,因此最近几年,对乳腺癌血 清肿瘤标志物的研究日益重视,特别是血清糖类 抗原(carbohydrate antigen,CA)l5—3、癌胚抗原 (carcino—embryonic antigen,CEA)的测定作为乳 检验,两两比较采用行×列分割法。应用ROC曲线 评价肿瘤标志物CA15 3、CEA检N-¥L腺癌和术后复 发及转移的应用价值。P<0.05表示有统计学意义。 2 结果 腺癌诊断、随访中的主要指标,已在临床中广泛应 用。本文通过对110例乳腺癌患者、5O例乳腺良 性疾病患者和4O例健康对照的血清CA15—3、 2.1乳腺癌不同分期与乳腺良性疾病及正常对 照组CA15-3、CEA水平比较 CEA进行检测,分析不同组别、不同临床分期问 的变化,并应用ROC曲线对CA15 3、CEA在乳 腺癌诊断及术后复发中的应用价值进行评价。 l资料和方法 1.1临床资料 收集聊城市人民医院2006年7月至2008年 10月期间160例因乳腺疾病就诊患者的血清标本 进行检测。(1)乳腺癌组:ll0例,均为女性,年龄 32 ̄59岁,中位年龄47岁,均经常规病理确诊。依 据wHO肿瘤组织学分类2003年版,乳腺浸润性 导管癌89例,浸润性小叶癌l1例,髓样癌3例,浸 润性微乳头状癌2例,黏液癌2例,小管癌1例,浸 润性乳头状癌1例,大汗腺癌1例。根据临床分期 (AJCC第6版),I期35例,Ⅱ期32例,Ⅲ期24例,Ⅳ 期19例。(2)乳腺良性疾病组:50例,均为女性,年 龄28 ̄57岁,中位年龄48岁,均经超声诊断确诊。 (3)对照组:采用计算机随机抽取软件选取同期于 本院门诊健康体检者4O例,均为女性,年龄25~ 58岁,中位年龄43岁,均征得本人同意。 1.2方法 标本采集:清晨空腹静脉采血3 ml,以3000 r/min 离心5 min后取上层血清置于一20℃保存待测。 CA15—3、CEA检测采用化学发光免疫分析法 (CuA)。仪器:Roche Eleesys 2010(德国Roche公 司),试剂:Roche(德国Roche公司)。阳性结果判断 标准为CA15—3:>30 U/mL,CEA:>5 ng/mlE 。 1.3随访观察 乳腺癌术后随访资料完整者91例,随访l2~ 39个月,按术后3、6、9、12个月检查,此后每6个 月检测一次,如有增高立即重复检测,并缩短检测 时问,临床上同时行胸片、彩色超声检查、发射计 算机体层摄影检查(ECT)、对侧乳腺钼钯检查(间 隔6个月或1年)及体检以判断有无复发转移。 1.4统计学处理 采用SPSS13.0统计软件包。组间比较采用Y。 两种乳腺肿瘤标志物的阳性率在3组间差异 有统计学意义(CA15—3:y 一94.028,P一0.000; CEA:y 一27.160,P一0.000)。两两比较结果显 示,正常对照组与乳腺良性疾病组相比,乳腺癌I 期、Ⅱ期患者与乳腺良性疾病组及正常对照组相比, CA15—3和CEA阳性率差异均无统计学意义(P> 0.050)。乳腺癌Ⅲ期患者CA15—3升高,与乳腺良 性疾病组和正常对照组相比差异有统计学意义 (y 一25.098 P一0.000,y 一29.867 P一0.000)。 乳腺癌Ⅳ期患者两种标志物升高显著,与乳腺良性 疾病组(cA15—3: 一46.606,P===0.000;CEA: 一 10.358,P一0.001)和正常对照组(CA15—3:y 一 50.267,P一0.000;CEA:y 一13.383,P一0.000)相 比差异均有显著统计学意义(表1)。 表1不同组CA15 3、CEA测定阳性率比较 CA15 3:糖类抗原15-3;CEA:癌胚抗原;a:P>0.050,与对照组比 较;b,12:P>0.050,与良性疾病组和对照组比较;d:与良性疾病组比较 (CA15—3: 一25.098,P--0.000;CEA:51 =3.580,P一0.058),与对照组 比较(CA15—3: 一29.867,P=0.000;CEA: 。=6.378。P=0.012);e:与 良性疾病组比较(CAl5_3: 0—46.606,P 0.000;CEA:yz一10.358,P= 0.001),与对照组比较(CA15 3:y 一50.267,P一0.000;CEA: = 13.383,P一0.000) 2.2 ROC曲线评价CA15-3、CEA对乳腺癌的 诊断价值 鉴于CA15—3、CEA血清含量在I期和II期 乳腺癌中无显著变化,故以43例Ⅲ期、Ⅳ期乳腺 癌患者的CA15 3、CEA测定值为测定组,以良性 组作为对照绘制ROC曲线图(图1),其评价指标 ‘34‘ 主 竖 苤查 皇王 芏 旦箜 鲞笙 塑 Breast INs(Ele。t o i Editi。 ),De b 2010,Vo14,No.6 .见表2、表3。在乳腺癌诊断中,CA15—3和CEA 3 讨论 的ROC曲线下面积均大于80 ,提示CA15-3和 CEA在诊断晚期乳腺癌中有一定的参考意义。 2.3乳腺癌术后无复发与复发转移组CA15—3、 CEA水平比较 长期以来,对于乳腺癌术后患者的诊断和随 访监测,主要依靠影像学方法,由于这些方法的早 期检出率较低,往往延误了治疗的最佳时机,近年 来,血清肿瘤标志物的检测由于其敏感性、特异性 较高,便于连续监测,越来越受到临床重视。 肿瘤标志物在协助临床诊断肿瘤、分析病情、 指导治疗、监测复发或转移、判断预后方面有着重 要意义_2]。目前,在乳腺癌肿瘤标志物中以 出现复发转移者21例,无复发转移者70例, 测定结果见表4。复发转移组中CA15-3、CEA明 显高表达,与无复发转移组比较差异有显著的统 计学意义(P均一0.000)。 2.4 ROC曲线评价CA15-3、CEA监测乳腺癌 复发转移 CA15-3和CEA的使用最为广泛。CA15-3最先 发现于乳腺癌细胞中,是由人乳腺癌细胞产生的, 以21例乳腺癌复发转移患者的CA15-3、 存在于血循环中的肿瘤相关抗原,位于肿瘤细胞 表面,当细胞癌变时,细胞膜上蛋白酶和唾液酸酶 活性增高,细胞骨架破坏,从而导致细胞表面抗原 CEA测定值为测定组,70例无复发转移患者的 cA15 3、CEA测定值为对照组,绘制ROC曲线 图(图2),其评价指标见表5、表6。在对乳腺癌的 复发转移监测中,CA15-3和CEA两个指标的 ROC曲线下面积分别为97.8 和89.1 ,提示 CA15-3和CEA在监测乳腺癌术后复发或转移中 有较高的应用价值。 凋落,使血清cA15—3含量升高 ],因此有较强的 器官特异性,一直以来CA15—3作为乳腺癌较为 特异的肿瘤标志物在临床上被广泛应用。CEA 是一种胚胎性抗原,作为一种广谱肿瘤标志物,在 乳腺癌患者体内高表达,同时在消化道恶性肿瘤、 表2 CA15—3、CEA诊断乳腺癌R0C曲线下面积 肿瘤标志物 临界值 AUC( ) 灵敏度( ) 特异度( ) 准确度( ) 阳性似然比 阴性似然比 组别 例数 CA15—3阳性例数( ) CEA阳性例数( ) 肿瘤标志物 临界值 AUC( ) 灵敏度( ) 特异度( ) 准确度( ) 阳性似然比 阴性似然比 AUC:ROC曲线下面积 中华乳腺病杂志(电子版)2010年】 旦笙 鲞笙 塑 堕 堡!! 垦 笪!! !兰 !: !!! ! !: ! : ‘35‘ 肺癌及其他恶性肿瘤等患者的血清中呈高表达, 癌术后复发或转移方面有较高的临床价值。 综上所述,CA15-3、CEA在早期乳腺癌血清 与其他标志物联合检测,可以提高诊断敏感性。 亦有报道CEA是乳腺癌预后指标之一 j。 刘光等 利用免疫组织化学研究认为,CEA可能 是乳腺癌一种高分化肿瘤指标,并与肿瘤的浸润 转移潜能有一定的关系。 ROC曲线分析是临床医学和流行病学领域 常用的统计学方法,评价诊断的正确性和进行筛 检,通常用曲线下面积(AUC)来评价ROC曲线, 曲线下面积的取值范围为0.5~1.0,0.5表明完 中含量并无明显变化,阳性率低,不宜用于早期诊 断。CA15—3在Ⅲ期、两种标志物在Ⅳ期乳腺癌中 表达水平显著上升,表明在乳腺癌进展期,当肿瘤 大到一定程度或伴有腋窝淋巴结转移时才显示较 高的表达水平;术后复发转移组CEA、CA15—3水 平显著高于无复发转移组,提示CA15-3、CEA与 临床分期及远处转移关系密切,在预测乳腺癌术 后转移复发及治疗后监测病变发展等方面具有重 全无诊断价值,1为最理想。在医学领域中一般 认为:ROC曲线下面积等于0.5时对诊断没有意 义,在0.5~0.7之间时诊断价值较低,在0.7~ 0.9之间时诊断价值中等,在0.9以上时诊断价 值较高 。 本文研究结果显示正常对照组与乳腺良性疾 要的指导意义。Molina等口 曾报道CA15-3检 测比临床及影像检查早48个月发现乳腺癌复发 转移。CA15 3、CEA在早期乳腺癌的诊断方面价 值不大,对晚期有参考价值,二者可作为良好的术 后监测随访观察指标。 (本文图1、2见光盘) 病组中两种标志物几乎不表达,基本符合标志物特 点;两种标志物在I、II期乳腺癌中表达水平有所升 参考文献 [1]谢飞,吕军,冯景,等.CA153,CEA和CYFRA21 1联合检测 对乳腺癌诊断的l}缶床意义.郧阳医学院学报,2009,28:45—47. [2]于志强,韦伟,罗明华.乳腺癌患者CA15 3、C-erbB-2联合检 测的l临床意义及二者关系.华中医学杂志,2008,32:91—92. [3]陈智周,范振符,杨剑,等.肿瘤标志物CA15-3的免疫放射分 析及其临床应用.中华肿瘤杂志,1998,20:125—127. r4] Shiozaki H,Doki Y,Yamana H,et a1.A multi—institutional study of immunohistochemical investigation for the roles of cyclin Dl and E-cadherin in superficial squamous cell carcinoma 高,但与正常组及良性疾病组比较无显著差异。乳 腺癌Ⅲ期患者CA15—3显著升高,与乳腺良性疾病 组和正常对照组相比差异有统计学意义(P一 0.000);乳腺癌Ⅳ期患者两种标志物表达水平均明 显升高,与正常组及良性疾病组比较差异有显著统 计学意义(P一0.ooo),提示CA15—3、CEA在乳腺癌 早期诊断的意义不大,与牛爱军等 报道基本一 致。应用R0C曲线评价CA15—3、CEA诊断Ⅲ期、Ⅳ 期乳腺癌,ROC曲线下面积分别为82.3 、 of the esophagus.J Surg Oncol,2002,79:166—173. [5]刘光,皋岚湘,丁华野,等.乳腺癌中癌胚抗原(CEA)与p53, nm23一HI蛋白表达和部分病理指标的相关性研究.中国组织 化学与细胞化学杂志,2000,9:71—73. [6]宇传华.诊断试验评价//余松林.医学统计学.北京:人民卫 生出版社,2002:l72. 81.0 ,表明CA15—3、CEA作为晚期乳腺肿瘤临床 诊断标志物,具有一定的参考价值。 在术后随访资料完整的91例患者中,21例 出现复发转移,CA15-3、CEA表达水平较术后无 复发转移患者差异有统计学意义(P===0.000),提 [7]牛爱军,张志强,孙晓明,等.乳腺癌患者CEA、CA15—3 f临床 应用价值探讨.实用医学杂志,2004,21:210—213. 8 AL Jarallah MA,Behbehani AE,EI-Nass SA,et a1.Serum CA15 3 and CEA patterns in postsurgical follow-up.and in monitoring clinical course of metastatic cancer in patients with 示两种肿瘤标志物对判断乳腺癌术后有无复发或 转移有意义。70例无复发病例中,67例CA15-3 表达正常,真阴性率为95.7 ,2l例复发转移病 例中,有18例CA15-3增高,阳性率为85.7 ,与 A1一Jarallah等 报道基本相符。21例复发转移 breast carcinoma.Eur J Surg Oncol,1993,9:74 79. [9]Tomey DC,Waalk TP,Synder JJ,et a1.Biological markers in breast carcinoma 11I:clinical correlation with carcinoembryonic antigen.Cancer,l977,39:2397 2404. [i0]Molina R,Jo J,Filella X,et a1.C-erbB-2 CEA and CA15 3 serum levels in the early diagnosis of recurrence in breast cancer patients.Anti Cancer Res,1999,19:255卜2555. 病例中,CEA增高11例,阳性率为52.4 ,与文 献 报道的CEA在乳腺癌术后转移患者中的阳 性率为40 ~7O 基本相符。21例复发转移患 者的CA15—3、CEA的RoC曲线下面积分别为 97.8 、89.1 ,表明CA15—3、CEA在监测乳腺 (收稿日期:2009一l2—02) (本文编辑:赵彬) 范海燕,孟凡云,章阳,等.应用ROC曲线分析评价肿瘤标志物糖类抗原15 3、癌胚抗原在乳腺癌诊断与术后监测中 的价值[J/CD].中华乳腺病杂志:电子版,2010,4(6):676 682.