【TR文献】硫氧还蛋白还原酶：一种新型有效的胃癌化疗疗效监测标志物

关键词：硫氧还蛋白还原酶；胃癌；临床化疗；肿瘤标志物检测；疗效评价

胃癌死亡率极高，在恶性肿瘤中排列第4位，主要病理类型为腺癌。目前，胃癌手术仍是其治疗的主要手段，但复发率较高，一般约为30% 。由于早期胃癌缺乏特异性的病理特征，且生活环境中有诸多诱因，例如幽门螺杆菌、多环香烃、亚硝基类化合物及CDH1基因突变等，导致胃癌早期很难被确诊，而一旦确诊为胃癌，大多已处于中、低分化阶段，常伴有其他器官转移。我国作为继日本后胃癌发病率第二高的国家，每年都有数以万计的胃癌患者承受着身体术后及化疗带来的痛苦。

因此，如何提高胃癌的早期检出率和及时准确评价化疗的疗效,对于临床胃癌患者具有重大的意义。

肿瘤标志物作为临床癌症检测的重要辅助手段，对于癌症的实时监测具有一定的应用价值。对于胃癌的检测而言，诸如癌胚抗原（carcinoembryonic antigen，CEA）、肿瘤特异性抗原（cancer antigen，CA）19-9等标志物具有较高的检出率。同时，甲胎蛋白（alpha fetoprotein，AFP）、CA50及CA242也具备一定的检测效果，但遗憾的是，这些肿瘤标志物在胃癌早期检测中的检测效果有限，一般低于临床标准；其次，它们在不同癌组织中的分布也具有特异性，并不能较好地评价胃癌的病变程度。例如：AFP在肝癌检测中检出率较高，CA19-9在胰腺癌和结肠癌中的检出率较为明显。因而，寻求新型肿瘤标志物来提高胃癌的检测效能十分必要。

硫氧还蛋白还原酶（thioredoxin reductase,TR）是一种NADPH氧化途径酶，参与机体的氧化还原、细胞增殖及DNA合成等生理过程。TR在各种细胞中广泛表达，但在肿瘤及异常增生细胞组织中的表达水平是正常组织的5-10倍以上，且能够分泌到血浆中而被外周血检测发现。前期研究表明，非小细胞肺癌、前列腺癌和乳腺癌患者的TR活性值显著高于对照组。TR的检测效能优于其他常用的肿瘤标志物，有望成为新的临床诊断标志物。在本研究中发现，胃癌化疗过程中未获益组的TR活性值显著高于获益组人群，在未获益组中TR有较高的阳性检出率，同时，TR联合其他肿瘤标记物可以进一步提高检测效能。本研究显示，TR可以作为新型的肿瘤标志物应用于胃癌化疗过程中的疗效检测。

研 究 方 法

本研究选取经临床确诊的 155 例胃癌患者为研究对象，探究血浆硫氧还蛋白还原酶（thioredoxin reductase, TR）在胃癌化疗后临床获益人群与未获益人群中检测水平的差异，以及其与治疗效果的关系。

TR活性检测采用紫外分光光度法进行，所使用的试剂盒为已批准上市的商用检测试剂盒，购自中国武汉尚宜康健科技有限公司；常规肿瘤标志物检测方法为电化学发光法，检测仪器为德国罗氏公司e-601型号生化仪，AFP、CA50、CA72-4、CEA、CA19-9和CA242试剂均采购自德国罗氏诊断有限公司。

采用origin 9.0和SPSS19.0软件进行数据分析，并绘制了受试者操作特征曲线（receiver operating characteristic curve，ROC）用于评估标志物的敏感度、特异度和曲线下面积（area under the curve，AUC），肿瘤标志物的最佳界值根据Youden指数确定。对TR与其他肿瘤标志物的相关性研究采用spearman秩分析。P<0.05表示具有统计学差异。

结   果

1.      TR 活性水平和阳性率在胃癌化疗后的临床获益组中显著下降。

为了更好的研究TR在胃癌临床化疗疗效监测中的应用，155例受检者根据临床化疗疗效分为2组，即临床治疗获益组（89例）和临床治疗未获益组（66例）。根据CT影像结论，受检者在接受化疗后出现完全缓解（complete response, CR），部分缓解（partial response, PR）或疗效稳定（stable disease, SD）的病例被划为临床治疗获益组（clinical responsive patient，CRP）；受检者在接受化疗后出现病情进展（progressive disease, PD）或未得到有效控制的病例被划为临床治疗未获益组（clinical unresponsivepatient，CUP）。两组受检者的血样都进行了各项肿瘤标志物检测。

对胃癌化疗后的临床获益组和未获益组的TR水平进行统计分析，结果如Fig.1所示。在临床获益组中，TR活性水平为7.80±0.09 U/mL, 与未获益组（9.36±0.20 U/mL）相比显著降低（P< 0.001）。进一步采用ROC曲线评价TR，用于区分胃癌患者疗效监测的有效性以及最佳效能，如Fig.1B所示，ROC曲线下的区域面积AUC为0.8423，TR用于区分临床获益组和未获益组的最佳界限值为8.95 U/mL，此时对应的灵敏度为65.15%，特异度为95.51%。

对TR活性在胃癌化疗人群中的阳性检出率开展进一步统计分析。结果显示，在临床获益组中，TR阳性率为48.94%，与未获益组阳性率（82.67%）比较，两组间具有显著差异，临床获益组中TR阳性率显著降低（见Fig.2）。

2.      在胃癌化疗疗效监测中，TR 比常规胃癌标志物具有更高的检测灵敏度和检测效能。

对胃癌化疗后的临床获益组和未获益组的其他肿瘤标志物水平进行统计分析，结果如Fig.3所示。与临床未获益组相比，临床获益组中的CA系列抗原的检测水平均存在显著的下降。经胃癌化疗后，CA50（9.18±2.21 UmL）、CA242 （17.82±4.40 U/mL）、CA19-9 （37.49±8.91 U/mL）、CA72-4 （146.04±89.68 U/mL）及CEA（67.24±23.50 ng/mL）等肿瘤标志物水平均得到显著改善，但AFP水平在两组间并无显著差异。

进一步对上述肿瘤标志物的检测水平进行ROC曲线分析，结果如Fig.4所示。非胃癌特异性的肿瘤标志物CA50、CA242和AFP用于区分胃癌临床获益组和未获益组的最佳界限值依次为8.86 U/mL、10.51U/mL和2.64 ng/mL，明显低于其对应的20 U/mL、20 U/mL和8.78 ng/mL的临床参考标准，且AUC均小于0.60，说明CA50、CA 242及AFP与胃癌化疗疗效的一致性较低，不能有效地预测胃癌的化疗效果。同时，对胃癌相关标志物CEA、CA19-9、CA72-4的分析发现，该三项标志物对应的AUC依次为0.66，0.66和0.64，均小于TR（AUC: 0.8423）。以上结果表明，CEA、CA19-9、CA72-4与胃癌化疗的疗效监测结果具有部分一致性，有一定的临床应用价值，但ROC统计分析显示其检测效能不如TR。

进一步对上述肿瘤标志物在胃癌化疗人群中的阳性检出率进行统计分析，结果如Fig.5所示。临床获益组与未获益组相比，AFP、CA50和CA242的阳性率变化并不显著，且在未获益组中的阳性率均低于50%，提示上述标志物在临床未获益人群中具有较大的假阴性风险，因此并不适用于胃癌化疗监测。同时，胃癌相关标志物CEA、CA19-9及CA72-4在临床获益组与未获益组间的阳性率变化均超过20%，且在临床未获益组中的阳性检出率分别为68.66%，53.73%和50.75%，说明上述标志物可以作为胃癌疗效监测的参考指标。其中，CEA在临床未获益组中阳性率最高（68.66%），提示其具有较好的检测灵敏度，而CA72-4和CA19-9在临床获益组中阳性率更低，说明其检测特异度更好。但是与TR在临床未获益组中的阳性检出率（82.67%）对比发现，TR比常规肿瘤标志物具有更高的检测灵敏度。

3.      TR 活性水平与其他胃癌标志物检验结果互相独立

为进一步提高肿瘤标志物在胃癌化疗中的检测效能，TR及多种肿瘤标志物的联用，对于准确评估胃癌化疗疗效具有潜在的临床应用价值。因此，本文首先对TR与其他肿瘤标志物进行一致相关性分析，以判定TR是否为一项独立的检测标志物，而不受到其他标志物水平变化的影响，结果如Fig.6所示。利用spearman秩分析TR与其他肿瘤标志物在胃癌化疗中的相关性发现，TR与各项肿瘤标志物均不具有显著相关性（P> 0.05）。这些结果表明，TR与其他胃癌标志物的检验结果互相独立，互不干扰，因此具有潜在的临床联用价值。

4.      TR 与胃癌标志物 CEA,CA72-4 联用可明显提高胃癌化疗疗效监测中的诊断效能。

为进一步研究TR及多种肿瘤标志物的联用对于评估胃癌化疗疗效的应用价值，本文对临床未获益组样本进行多项肿瘤标志物的联检统计，结果如Fig.7所示。在各项肿瘤标志物的单独检测中，TR与胃癌相关标志物CEA、CA 19-9和CA72-4均表现出较高的阳性率，分别为82.67%、68.66%、53.73%和50.75%，明显高于AFP（13.43%）、CA 50（16.42%）和CA 242（41.18%）。考虑到CA19-9阳性与胰腺癌和结肠癌的紧密关联，本文选取TR、CEA和CA72-4开展了进一步地联检统计。结果显示，CEA+CA724联用后的临床未获益人群阳性率为81.61%，明显高于CEA和CA72-4单独检测的阳性率；进一步选用TR+CEA或TR+CEA+CA724联用，则临床未获益人群阳性率可达到98.49%，与临床化疗疗效的一致性显著升高。

以上结果提示，将TR与常规胃癌标志物CEA和CA72-4联用，能够显著改善胃癌化疗疗效监测的诊断灵敏度和诊断效能。

讨   论

胃癌是继肺癌后的全球范围性癌症疾病，一直以来，我国的发生率居高不下 。目前，姑息性手术是治疗的主要方式，但仍需紫杉醇、氟尿嘧啶和顺铂等抗癌药物来减缓胃癌异变的程度。因此，提高胃癌化疗疗效监测的效能会有效帮助治愈这类疾病。与此同时，检测效能的提高也能够促进针对胃癌的抗肿瘤新药的临床开发以及疗效评价。

肿瘤标志物是由肿瘤自身或机体产生的一类化学信号分子。CEA和CA72-4是目前临床广泛应用的胃癌肿瘤标志物。当肿瘤发生高度分化和中度分化时，AFP，CA50和CA242等相关抗原也存在较高的表达。此外，TR作为新兴的增生型肿瘤标志物也被普遍用于肺癌和乳腺癌等多种癌症疾病的临床检测。毫无疑问，这些新型标志物的开发和应用，为辅助胃癌的临床治疗方案和疗效评价提供了更为有效的手段。

本文系统比较了TR及多种肿瘤标志物在胃癌化疗疗效监测中的检测效果。结果表明，TR、 CEA、CA72-4及CA19-9均能够显著区分胃癌化疗中的获益人群和未获益人群。其中，TR的检测效能（AUC为0.8423, 阳性率为82.67%）又明显优于其他肿瘤标志物，说明TR在胃癌化疗疗效监测中具有较高的应用价值。本研究发现，TR活性用于区分胃癌化疗获益组和未获益组的最佳界限值为8.95 U/mL，高于在以前研究中推荐的临床标准界限值8.00 U/mL，可能是在以前研究中涉及的均以肺癌、乳腺癌和前列腺癌为主，与本研究中的胃癌化疗人群存在癌种差异，导致TR的界限值有所变化。而在临床应用中，界限值设置偏低会导致临床检测的特异性不足，假阳性率上升，进而造成临床的过度诊断和过度治疗。因此，界限值的选取至关重要。一方面，本研究的结论对于TR检测后续的临床应用具有重要的提示作用；另一方面，本研究所涉及的病例数也较为有限，需要后续开展大规模的多中心试验验证TR检测在胃癌临床应用中的最佳界限阈值。

为进一步提高胃癌化疗疗效监测的检测效能，本研究系统考察TR与其他肿瘤标志物在联合检测中的应用价值。首先，spearman秩分析显示，TR与各项肿瘤标志物均不具有一致相关性，表明TR是一项独立的检测标志物，与其他肿瘤标志物的检验结果互相独立，互不干扰。周琦等在先前报道了CEA、CA72-4及CA19-9三种高风险胃癌指标在胃癌发生中的检出率，结果显示，CEA在胃癌中的检出率明显优于CA19-9和CA72-4。因此，本研究进一步考察TR + CEA联检在胃癌化疗未获益人群中的检测效能，结果显示，TR + CEA的阳性检出率可达至98.49%。与各项肿瘤标志物的单独阳性率相比，TR + CEA的联用能够明显改善胃癌化疗疗效监测的检测灵敏度。同时，考虑到CA72-4作为胃癌的内参标记物，并具有更高的检测特异性，本文也考察了TR + CEA + CA72-4联检方案的检测价值，结果显示，TR + CEA + CA72-4的阳性检出率也可以达到98.49%，具有潜在的临床应用前景。

本研究显示，在胃癌化疗后的临床未获益人群中，TR活性水平显著上升，提示TR水平与胃癌化疗效果具有显著相关性，这一发现与TR在肺癌和肝癌中先前研究的结论一致。其中，重庆医科大学第一附属医院曾报道，TR高水平与肝癌的早期复发和高致死率紧密相关；湖南省肿瘤医院也曾报道，TR活性水平是非小细胞肺癌预后不良的重要指标。由此可见，TR水平在肿瘤临床疗效监测中具有重要的应用价值。

综上所述，TR活性作为一种新型的增生类肿瘤标志物，与肿瘤的发生及预后密切相关。与常规的胃癌标志物相比，TR在胃癌化疗的疗效监测中具有更高的检测灵敏度。同时，TR与CEA、CA72-4联用能够进一步提高临床未获益人群的阳性检出率，为临床医生在胃癌化疗中的疗效评价提供了更为有效的辅助手段。

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