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异常凝血酶原对肝细胞癌的诊断效能及其与肿瘤临床特征的相关性分析

刘智 杜晓宏 柴文刚

刘智, 杜晓宏, 柴文刚. 异常凝血酶原对肝细胞癌的诊断效能及其与肿瘤临床特征的相关性分析[J]. 临床肝胆病杂志, 2024, 40(10): 2014-2018. DOI: 10.12449/JCH241014.
引用本文: 刘智, 杜晓宏, 柴文刚. 异常凝血酶原对肝细胞癌的诊断效能及其与肿瘤临床特征的相关性分析[J]. 临床肝胆病杂志, 2024, 40(10): 2014-2018. DOI: 10.12449/JCH241014.
LIU Z, DU XH, CHAI WG. Efficacy of des- γ -carboxy-prothrombin in the diagnosis of hepatocellular carcinoma and its association with the clinical features of hepatocellular carcinoma[J]. J Clin Hepatol, 2024, 40(10): 2014-2018. DOI: 10.12449/JCH241014.
Citation: LIU Z, DU XH, CHAI WG. Efficacy of des- γ -carboxy-prothrombin in the diagnosis of hepatocellular carcinoma and its association with the clinical features of hepatocellular carcinoma[J]. J Clin Hepatol, 2024, 40(10): 2014-2018. DOI: 10.12449/JCH241014.

异常凝血酶原对肝细胞癌的诊断效能及其与肿瘤临床特征的相关性分析

DOI: 10.12449/JCH241014
伦理学声明:本研究符合1964年《赫尔辛基宣言》的伦理标准并获得吉林大学第一医院伦理委员会审批,批号:AF-IRB-032-06。
利益冲突声明:本文不存在任何利益冲突。
作者贡献声明:刘智负责收集数据资料,资料分析,撰写论文及修改论文;杜晓宏、柴文刚负责课题设计,拟定写作思路,指导撰写文章并最后定稿。
详细信息
    通信作者:

    柴文刚, chaiwengang0@126.com (ORCID: 0009-0005-3935-6316)

Efficacy of des-γ-carboxy-prothrombin in the diagnosis of hepatocellular carcinoma and its association with the clinical features of hepatocellular carcinoma

More Information
  • 摘要:   目的  评估异常凝血酶原(DCP)在肝细胞癌(HCC)临床应用中的价值。  方法  回顾性分析2020年1月—2021年7月吉林大学第一医院收治的179例HCC患者的临床资料,另纳入207例健康对照者。应用磁微粒化学发光免疫分析法测定AFP及DCP血清学水平。绘制单独及联合检测时的受试者工作特征曲线(ROC曲线),并计算曲线下面积(AUC),探究联合应用DCP及AFP相较于单独检测AFP对HCC的临床诊断价值,以及DCP对AFP阴性患者的诊断效能。不符合正态分布的计量资料组间比较采用Mann-Whitney U检验。通过ROC曲线分析评估诊断效率。通过Spearman相关性分析明确肿瘤标志物与HCC病理学特征的相关性。  结果  HCC患者血清AFP和DCP水平较正常患者显著升高(Z值分别为-9.562、-11.678,P值均<0.05),DCP和AFP的联合检测优于AFP单独检测(Z=5.309,P<0.01)。DCP存在对AFP阴性HCC患者的诊断能力(AUC=0.789,P<0.000 1),敏感度和特异度分别为61.64%和86.47%。血清DCP水平与肿瘤大小(r=0.546,P<0.001)、TNM分期(r=0.306,P<0.001)、微血管侵犯(r=0.358,P<0.001)呈正相关,与肿瘤分化程度呈负相关(r=-0.220,P<0.05)。  结论  AFP、DCP的联合检测可提高HCC检出率且DCP可用于AFP阴性HCC患者的补充筛查;DCP的表达水平与HCC临床病理特征(包括肿瘤大小、TNM分期、微血管侵犯、肿瘤分化程度)之间存在相关性。

     

  • 原发性肝癌是消化系统常见的恶性肿瘤之一,男性发病率和死亡率是女性的2~3倍1。因肝癌早期无明显症状,往往患者就诊时已进展至中晚期,错失最佳治疗时机,5年生存率仅为18%2。当前肝细胞癌(HCC)的筛查主要通过肝脏超声显像和血清甲胎蛋白(AFP)测定。而AFP在实际应用中其特异度及敏感度欠佳,约40%肝癌患者AFP阴性。据2022版原发性肝癌诊疗指南及中国人群肝癌筛查指南3-4推荐,异常凝血酶原(DCP)可以作为肝癌早期诊断标志物的补充。

    脱-γ-羧基凝血酶原,又名维生素K缺乏或拮抗剂诱导的凝血酶原Ⅱ(prothrombin induced by vitamin-K absence or antagonist-Ⅱ, PIVKA-Ⅱ),为肝脏合成的无凝血活性的DCP,最早在1984年由Liebman等发现5-6。正常凝血酶原氨基酸末端含10个γ-羧化谷氨酸残基,在维生素K缺乏、使用维生素K拮抗剂或肝功能障碍等情况下,凝血酶原前体羧化不足,全部或部分以谷氨酸残基的形式出现在血液中,即表现为DCP血清学水平的升高7-8。44%~81%的HCC患者可表现为血清DCP水平升高9。与单独使用每种生物标志物相比,联合检测可能会提高HCC的早期诊断效力。因此,相关研究还有待进一步考证。

    回顾性分析2020年1月—2021年7月吉林大学第一医院收治的179例HCC患者的临床资料,纳入标准根据我国《原发性肝癌诊疗指南(2022年版)》3中的诊断路线图,选取符合HCC诊断标准的患者。排除标准:(1)合并梗阻性黄疸;(2)血清学标志物检测前曾使用维生素K或其拮抗剂;(3)妊娠期女性。另纳入207例健康人群作为对照组。

    采用VACUETTE 3.5 mL血清管(454420),术前采肘静脉血约3 mL,低温避光保存,24 h内分离。检测仪器为北京热景公司生产的全自动化学发光免疫分析仪C2000,应用磁微粒化学发光免疫分析法测定血清学指标。

    采用SPSS 18.0软件对数据进行统计学分析。数据通过Kolmogorov-Smirno检验及Shapiro-Wilk检验检测正态性;不符合正态分布的计量资料以MP25P75)表示,组间比较采用Mann-Whitney U检验;双变量关联性分析采用Spearman相关性分析。通过受试者工作特征曲线(ROC曲线)分析评估诊断效率,并获得曲线下面积(AUC)、临界值(Cut-off值)、敏感度和特异度。使用Z检验比较AUC。P<0.05为差异有统计学意义。

    HCC组患者中男137例(76.5%),女42例(23.5%),年龄33~78岁,平均(57.6±9.0)岁。HCC组和对照组血清AFP含量的中位值分别为11.62(3.42~431.20)ng/mL和2.97(2.23~4.09)ng/mL。HCC组和对照组血清DCP含量的中位值分别为135.80(26.90~944.20)ng/mL和13.29(7.96~24.00)ng/mL。HCC组患者的血清AFP和DCP浓度均显著高于对照组(Z=-9.562、-11.678,P值均<0.05)(图1)。结果表明HCC组患者血清AFP和DCP水平较对照组患者显著升高,DCP可用于HCC的血清学标志物检测。

    图  1  HCC及对照组AFP、DCP测定
    Figure  1.  Determination of AFP and DCP in HCC and control group

    分别绘制DCP和AFP的ROC曲线以评估其作为肿瘤标志物的效能。如表1所示,两种标志物在区分HCC组和对照组方面都表现出显著的诊断效能(DCP:AUC=0.845,95%CI: 0.804~0.879;AFP:AUC=0.782,95%CI:0.738~0.822)。且与AFP相比,DCP具有更佳的表现(Z=2.079,P=0.376)。DCP和AFP的Cut-off值通过Youden指数获得。为了区分HCC和健康对照,DCP的最佳Cut-off值为44.75 ng/mL,表现出64.25%的敏感度和93.24%的特异度。对于AFP,最佳Cut-off值是7.28 ng/mL,敏感度和特异度分别为58.66%和98.55%。为了评估DCP是否提高了AFP对HCC的辨别能力,进一步比较联合应用两种标志物和单独检测AFP的诊断效果。如图2表1所示,AFP+DCP联合检测的AUC显著大于单独的AFP(0.884 vs 0.782,Z=5.309,P<0.01)。两种联合标志物的诊断敏感度和特异度分别提高到78.77%和93.72%。

    表  1  AFP、DCP及联合诊断的效能评估
    Table  1.  Effectiveness evaluation of AFP, DCP and combined diagnosis
    指标 AUC Cut-off值 敏感度(%) 特异度(%) Z P
    AFP 0.782(0.738~0.822) 7.28 58.66(51.34~65.62) 98.55(95.83~99.60)
    DCP 0.845(0.804~0.879) 44.75 64.25(56.99~70.90) 93.24(88.97~95.93) 2.079 0.037 61)
    AFP+DCP 0.884(0.847~0.914) 78.77 93.72 5.309 <0.000 12)

    注:与AFP组相比较,1)P<0.05;2)P<0.01。

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    图  2  DCP和AFP作为单独及联合检测标志物在HCC诊断中的ROC分析
    Figure  2.  ROC analysis of DCP and AFP as single and combined markers in the diagnosis of HCC

    为了进一步明确DCP在AFP阴性HCC中的诊断作用,再次行ROC分析。如图3所示,DCP在区分AFP阴性HCC和健康对照组方面表现出较高的临床应用价值(AUC=0.789,95%CI:0.723~0.855,P<0.000 1),敏感度和特异度分别为61.64%和86.47%,Cut-off值为34.98 ng/mL。以AFP>7 ng/mL和DCP>40 ng/mL作为阳性检测标准计算HCC组AFP和DCP的阳性率,AFP的阳性率为59.2%(106/179),DCP的阳性率为65.9%(118/179),且在AFP阴性的HCC患者中,DCP的阳性率为56.2%(41/73)。

    图  3  DCP在诊断AFP阴性HCC患者中的ROC分析
    Figure  3.  ROC analysis of DCP in the diagnosis of AFP negative HCC patients

    血清DCP浓度与肿瘤大小、TNM分期、微血管侵犯呈正相关(P值均<0.01),血清DCP水平与分化程度呈负相关(P<0.01)(表2)。

    表  2  DCP与HCC临床特征相关性分析
    Table  2.  Correlation analysis between DCP and clinicopathological features of HCC
    指标 r P
    年龄 -0.092 0.220

    性别

    AFP

    0.001

    0.264

    0.991

    <0.001

    肿瘤大小 0.546 <0.001
    肿瘤数目 -0.046 0.543
    TNM分期 0.306 <0.001
    分化程度 -0.220 0.005
    微血管侵犯 0.358 <0.001
    卫星灶 0.089 0.237
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    自1984年Liebman报道DCP在HCC患者血浆中升高以来,DCP逐渐被当作HCC标志物应用于临床10。相关研究11-13表明,DCP不仅存在于HCC组织中,还存在于HCC周围的非癌组织中,甚至存在于一些良性肝病中,如急、慢性肝炎。在本研究对照组中,以DCP超过40 ng/mL作为阳性标准,则有8.7%(18/207)的健康对照者出现DCP的升高,这也间接反映了DCP产生机制的复杂性。目前关于引起血清DCP升高机制的学说主要有两种:一是HCC组织内的缺氧状态14-15;二是HCC细胞表型改变15

    据指南建议,DCP可作为肝癌早期诊断标志物,特别是对于血清AFP阴性人群16。如本研究所示,HCC患者与健康对照组的AFP、DCP水平差异均具有统计学意义(P值均<0.05),DCP的诊断效能优于AFP(P<0.05)。与此同时,本研究以AFP>7 ng/mL和DCP>40 ng/mL作为阳性检测标准,得出AFP的阳性率为59.2%(106/179),DCP的阳性率为65.9%(118/179),且在AFP阴性的HCC患者中,DCP的阳性率为56.2%(41/73)。另外,对入组的AFP阴性HCC群体进行DCP的ROC分析,结果显示AUC为0.789,敏感度和特异度分别为61.64%和86.47%,表明DCP在区分AFP阴性HCC和健康对照组方面具有良好的诊断效力。尽管研究结果显示出DCP更佳的诊断效力,但并不认为DCP可以取代AFP在HCC诊断中的地位。因为HCC血清标志物的单独检测优劣不一,更多研究倾向于通过联合检测提高肿瘤早期筛查能力。其中,基于多项指标的GALAD模型、BALAD评分及GAAD算法均被证实在HCC早期诊断中具有重要实用价值17-18。因此,AFP、DCP的联合检测可提高HCC检出率,降低漏诊率。除此之外,本研究探讨了DCP与AFP之间的相关性,结果显示DCP与AFP之间的相关性较弱(r=0.264,P<0.01),而更多结论则认为,DCP与AFP之间没有相关性19-21,这一点可以从二者的产生机制来解读。

    在本研究中,分析了DCP与HCC临床病理特征之间的关系,结果显示血清DCP浓度与肿瘤大小、TNM分期、微血管侵犯呈正相关,与分化程度呈负相关。这些结果反映出DCP在病情及预后评估方面的作用,即DCP越高,往往伴随着瘤体越大,临床分期越高,存在血管侵犯、分化程度越低,预后相对也更差。既往肿瘤多发及合并卫星灶被视为术后高复发风险指标,在本研究中这两项病理特征与DCP未见相关性。故而DCP在一定程度上可用于患者预后的评估。本研究的局限性在于研究类型为单中心回顾性研究,且未能对术后患者的DCP水平进行随访,故而未能反映DCP在HCC疗效评估方面的作用,期待未来多中心前瞻性研究以进一步明确DCP在HCC临床应用的价值。

  • 图  1  HCC及对照组AFP、DCP测定

    Figure  1.  Determination of AFP and DCP in HCC and control group

    图  2  DCP和AFP作为单独及联合检测标志物在HCC诊断中的ROC分析

    Figure  2.  ROC analysis of DCP and AFP as single and combined markers in the diagnosis of HCC

    图  3  DCP在诊断AFP阴性HCC患者中的ROC分析

    Figure  3.  ROC analysis of DCP in the diagnosis of AFP negative HCC patients

    表  1  AFP、DCP及联合诊断的效能评估

    Table  1.   Effectiveness evaluation of AFP, DCP and combined diagnosis

    指标 AUC Cut-off值 敏感度(%) 特异度(%) Z P
    AFP 0.782(0.738~0.822) 7.28 58.66(51.34~65.62) 98.55(95.83~99.60)
    DCP 0.845(0.804~0.879) 44.75 64.25(56.99~70.90) 93.24(88.97~95.93) 2.079 0.037 61)
    AFP+DCP 0.884(0.847~0.914) 78.77 93.72 5.309 <0.000 12)

    注:与AFP组相比较,1)P<0.05;2)P<0.01。

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    表  2  DCP与HCC临床特征相关性分析

    Table  2.   Correlation analysis between DCP and clinicopathological features of HCC

    指标 r P
    年龄 -0.092 0.220

    性别

    AFP

    0.001

    0.264

    0.991

    <0.001

    肿瘤大小 0.546 <0.001
    肿瘤数目 -0.046 0.543
    TNM分期 0.306 <0.001
    分化程度 -0.220 0.005
    微血管侵犯 0.358 <0.001
    卫星灶 0.089 0.237
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出版历程
  • 收稿日期:  2024-02-19
  • 录用日期:  2024-03-11
  • 出版日期:  2024-10-25
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