蔣莉 周秋曦 何朗 王波 范昌碧 董瓊
(1.川北醫(yī)學(xué)院第二臨床醫(yī)學(xué)院·南充市中心醫(yī)院,四川 南充 637000; 2.成都市第五人民醫(yī)院,四川 成都 611130)
胸腔積液是內(nèi)科常見(jiàn)病、多發(fā)病,病因復(fù)雜多樣。按其發(fā)生機(jī)制可分為漏出性胸腔積液和滲出性胸腔積液兩類[1,2]。在我國(guó),引起滲出性胸腔積液最常見(jiàn)的良性疾病是結(jié)核性胸膜炎,惡性疾病是肺癌胸膜轉(zhuǎn)移。主要依靠胸膜活檢進(jìn)行病理診斷來(lái)確診[3,4]。但細(xì)針穿刺胸膜活檢和胸腔鏡胸膜活檢均為有創(chuàng)檢查,部分患者拒絕活檢或存在禁忌癥,且對(duì)部分最終診斷為良性胸腔積液的患者進(jìn)行上述有創(chuàng)檢查會(huì)增加出血、氣胸等并發(fā)癥的風(fēng)險(xiǎn)且易導(dǎo)致檢查治療費(fèi)用明顯增加。目前,臨床上還沒(méi)有可靠的生化標(biāo)志物可用于診斷惡性胸腔積液[5]。通常臨床醫(yī)生在等待細(xì)胞學(xué)檢查結(jié)果的同時(shí),將胸腔積液腺苷脫氨酶(ADA)的水平用作鑒別惡性積液的替代指標(biāo)。但已有較多研究表明ADA水平與胸腔積液的良惡性相關(guān)性不高[6]。乳酸脫氫酶(LDH)是普遍存在的細(xì)胞酶,血漿LDH升高見(jiàn)于許多臨床情況如溶血、癌癥、敗血癥、人類免疫缺陷病毒感染等。晚期癌癥與其他疾病相比,有更高的血漿LDH濃度,可作為診斷惡性腫瘤和預(yù)測(cè)不良預(yù)后的生物學(xué)標(biāo)志物[7,8]。本研究擬通過(guò)對(duì)357例確診為惡性腫瘤胸膜轉(zhuǎn)移、結(jié)核性胸膜炎或類肺炎性積液的滲出性胸腔積液患者的血漿LDH和胸腔積液ADA以及比值進(jìn)行回顧性分析,探討其在滲出性胸腔積液中的鑒別診斷價(jià)值。
1.1 臨床資料 本文資料來(lái)自南充市中心醫(yī)院2011年10月~2017年5月收治的357例滲出性胸腔積液患者血液、胸腔積液的LDH水平,胸腔積液ADA水平,計(jì)算血漿LDH與胸腔積液ADA比值。所有檢查結(jié)果均在患者入院后24小時(shí)內(nèi)獲得。所有患者均經(jīng)胸腔鏡活檢、抗酸染色、胸腔積液培養(yǎng)或抗感染治療隨訪等方式最終確診為肺癌胸膜轉(zhuǎn)移、結(jié)核性胸膜炎或類肺炎性積液。
1.2 檢測(cè)方法 患者入院24小時(shí)內(nèi),靜脈采集全血4ml制備血漿,診斷性胸腔穿刺抽取胸腔積液4ml,均用德國(guó)羅氏公司的Roche MODULAR PPI自動(dòng)生化分析儀測(cè)定血漿LDH水平和胸腔積液的ADA水平,計(jì)算血漿LDH與胸腔積液ADA比值。
1.3 統(tǒng)計(jì)學(xué)分析 采用SPSS 24.0統(tǒng)計(jì)軟件對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析,應(yīng)用雙側(cè)Wilcoxon秩和檢驗(yàn)(wilcoxon 2-sample test)或確切概率法(fisher’s exact test)進(jìn)行數(shù)據(jù)分析。P<0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。
2.1 滲出性胸腔積液共357例,其中確診惡性腫瘤119例(腺癌94例,鱗癌13例,腺鱗癌4例,小細(xì)胞癌3例,胸膜間皮瘤2例,胃印戒細(xì)胞癌轉(zhuǎn)移1例,T細(xì)胞來(lái)源惡性腫瘤1例,漿細(xì)胞瘤1例);結(jié)核性胸膜炎176例;類肺炎性積液62例。
2.2 因各組數(shù)據(jù)方差不齊,選擇非參數(shù)單因素分析顯示,惡性胸腔積液患者血漿LDH(S-LDH)水平、血漿LDH與胸腔積液ADA (S-LDH/P-ADA)比值顯著高于結(jié)核性胸膜炎和類肺炎性積液患者;肺結(jié)核患者胸腔積液ADA(P-ADA)水平顯著高于類肺炎性積液患者和惡性胸腔積液患者;類肺炎性積液患者胸腔積液LDH(P-LDH)水平顯著高于結(jié)核性胸膜炎和惡性胸腔積液患者,見(jiàn)表1。
2.3 血漿LDH與胸腔積液ADA比值對(duì)惡性胸腔積液的診斷意義 ROC曲線下面積為0.965(0.),P<0.05,有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。ROC分析顯示,血漿LDH與胸腔積液ADA比值在12時(shí),診斷惡性胸腔積液的敏感性97 %,特異性94%,在該臨界值(cut-off level)時(shí),陽(yáng)性似然比 36.1,陰性似然比 0.03,見(jiàn)圖1,表2。
圖1血漿LDH與胸腔積液ADA比值對(duì)惡性胸腔積液的診斷價(jià)值的ROC曲線
Figure1ROCcurveforvariouscut-offlevelsofSerumLDH:pleuralfluidADAratioindifferentiatingbetweenmalignantpleuraleffusionandeffusionduetoTBorinfection.
表1 LDH、ADA和血漿LDH與胸腔積液ADA比值的比較Table 1 Univariate analysis of biomarkers of inflammation, LDH and ADA.
注: 數(shù)據(jù)顯示為中位數(shù)(最小值-最大值);P-ADA. 胸腔積液腺苷脫氨酶 ;P-LDH. 胸腔積液乳酸脫氫酶;S-LDH. 血乳酸脫氫酶;計(jì)量單位:ADA U/L, LHD U/L
表2 不同臨界值時(shí)血漿LDH與胸腔積液ADA比值的敏感性和特異性。 Table 2 Serum LDH: pleural fluid ADA—sensitivity and specificity at different cut-off level
注: PPV為陽(yáng)性預(yù)測(cè)值;NPV為陰性預(yù)測(cè)值;PLR為陽(yáng)性似然比;NLR為陰性似然比
乳酸脫氫酶(LDH)分子量為130~140KDa,由H和M兩個(gè)亞單位組成,排列組合形成含4個(gè)亞基的5種同工酶,即:LDH1(H4)、LDH2(H3M1)、LDH3(H2M2)、LDH4(HM3)、LDH5(M4)。LDH催化丙酮酸與乳酸之間還原與氧化反應(yīng),在堿性條件下促進(jìn)乳酸向丙酮酸方向的反應(yīng),而在中性條件下促進(jìn)丙酮酸向乳酸的轉(zhuǎn)化。LDH是參與糖無(wú)氧酵解和糖異生的重要酶[9]。由于LDH幾乎存在于所有體細(xì)胞中,而且在人體組織中的活性普遍很高,所以血漿中LDH的增高對(duì)任何單一組織或器官都是非特異的[10]。許多臨床疾病中均發(fā)現(xiàn)血漿LDH升高,如肺梗塞、惡性貧血、休克及腫瘤轉(zhuǎn)移所致的胸腹水。以往的研究就報(bào)道血漿LDH升高可以用作敗血癥和癌癥患者的診斷和不良預(yù)后標(biāo)志物[11-13]。
研究發(fā)現(xiàn),生長(zhǎng)中的腫瘤細(xì)胞對(duì)ATP有很大的需求,糖酵解更滿足這一需求,故腫瘤細(xì)胞優(yōu)先使用糖酵解獲取能量。18F-2-脫氧葡萄糖(FDG)為葡萄糖的類似物,進(jìn)入組織后能象葡萄糖一樣被細(xì)胞攝取,因而可以反映組織對(duì)葡萄糖的需要量。與正常組織細(xì)胞相比,惡性腫瘤細(xì)胞對(duì)葡萄糖的攝取和代謝增加,介導(dǎo)NAD+再生的反應(yīng)是需要LDH作為電子受體來(lái)維持糖酵解反應(yīng)[14]。在臨床上,腫瘤的這一特性被用在正電子發(fā)射斷層掃描(PET-CT)成像來(lái)鑒別癌癥[15,16]。LDH作為惡性胸腔積液的生物標(biāo)志物的診斷潛力尚未得到廣泛認(rèn)可。我們的研究發(fā)現(xiàn)升高的血漿LDH與惡性胸腔積液之間的相關(guān)性,這與以前報(bào)道的血漿LDH和癌癥之間的相關(guān)性一致。
ADA是嘌呤核苷代謝中重要的酶類,由單核細(xì)胞,淋巴細(xì)胞,嗜中性粒細(xì)胞和紅細(xì)胞分泌[17,18]。高水平ADA與結(jié)核和膿胸等感染狀況相關(guān)。研究發(fā)現(xiàn)結(jié)核和膿胸患者胸腔積液ADA顯著升高,而在惡性積液中相對(duì)較低。由于惡性積液中ADA減低缺乏合理的解釋,單純胸水ADA降低不適于良惡性胸腔積液的鑒別診斷。而血LDH已被證明可用于惡性腫瘤的診斷與預(yù)后判斷。我們將這兩個(gè)與惡性腫瘤呈正相關(guān)和負(fù)相關(guān)的標(biāo)記物做成比值,用作惡性胸腔積液的預(yù)測(cè)因子,發(fā)現(xiàn)惡性腫瘤患者血LDH和血LDH與胸腔積液ADA比值較結(jié)核、類肺炎性積液明顯升高,可用來(lái)區(qū)分惡性和非惡性積液。通過(guò)計(jì)算發(fā)現(xiàn)血漿LDH預(yù)期胸腔積液ADA比為大于15的臨界水平時(shí),其預(yù)測(cè)惡性滲出性胸腔積液的靈敏度和特異性較高。確定臨界值需要在靈敏度和特異性之間折中[19]。結(jié)核性胸膜炎的薈萃分析報(bào)告提示,胸水ADA的臨界值為35 U/L或40 U/L[20,21],診斷靈敏度為0.92,特異度為0.90,陽(yáng)性似然比9.03[6]。我們的研究發(fā)現(xiàn),血漿LDH與胸腔積液ADA比相對(duì)于胸腔水ADA,具有更高的敏感性和特異性。我們選擇了大于15作為推薦的臨界值,因?yàn)樵撆R界值的NLR為0.03。這表明血漿LDH與胸膜液ADA比小于15時(shí),患癌癥的可能性僅3%。在大于15的臨界水平,PLR值為36.1,表明與沒(méi)有癌癥的患者相比,癌癥患者的血漿LDH與 胸膜液ADA比高達(dá)36.1倍。
我們也分析了研究可能存在的局限。首先,采血過(guò)程各種原因引起的溶血會(huì)導(dǎo)致血漿LDH變高。我們的回顧性分析納入了滲出性胸腔積液共357例,其中惡性腫瘤119例;結(jié)核性胸膜炎176例;類肺炎性積液62例。樣本量足夠大且理論上所有三個(gè)組都有相等比例的溶血樣本。因此,這一因素對(duì)結(jié)果的影響可以忽略。由于滲出性胸腔積液還可能有其他原因如結(jié)締組織病、血胸,但由于樣本量較小,未被納入目前的回顧性研究,可能會(huì)使結(jié)果存在一定的選擇性偏倚。但其它疾病并無(wú)明顯影響血LDH和胸腔積液ADA水平的發(fā)病機(jī)制,故干擾結(jié)果的可能性極小。另外多數(shù)惡性積液的原因是肺癌,其它器官腫瘤轉(zhuǎn)移引起的胸腔積液較少。
總之,這項(xiàng)研究在患者剛?cè)朐撼槲厍环e液進(jìn)行滲出液、漏出液的鑒別診斷時(shí)就可進(jìn)行,從常規(guī)生化檢測(cè)中收集額外診斷信息作為胸腔積液良惡性的鑒別,無(wú)需增加額外的費(fèi)用。它可以減少胸腔鏡或經(jīng)皮胸膜活檢的比例,降低患者住院費(fèi)用。它還可以用于預(yù)測(cè)隨訪的頻率和持續(xù)時(shí)間:未確診但血漿LDH與胸水ADA比較低的患者可先經(jīng)驗(yàn)性抗結(jié)核病治療。而血漿LDH與胸水ADA比較高的患者,則應(yīng)進(jìn)行早期活檢或密切隨訪。
本文資料顯示,血漿LDH與胸腔積液ADA比值增高對(duì)惡性胸腔積液的診斷有一定的臨床意義,其比值>15為最佳診斷界值。
[1]Light R W, Macgregor M I, Luchsinger P C,etal. Pleural effusions: the diagnostic separation of transudates and exudates.[J]. Annals of Internal Medicine, 1972, 77(4):507-513.
[2]Light R W, Erozan Y S, Ball W C. Cells in Pleural Fluid: Their Value in Differential Diagnosis[J]. Archives of Internal Medicine, 1973, 132(6):854-860.
[3]童朝輝, 王臻, 王辰. 內(nèi)科胸腔鏡技術(shù)及其臨床應(yīng)用[J]. 中華結(jié)核和呼吸雜志, 2007, 30(3):220-222.
[4]蔣莉, 董瓊, 賈軍,等. 301例不明原因胸腔積液胸腔鏡下表現(xiàn)與臨床特征分析[J]. 西部醫(yī)學(xué), 2017, 29(1):36-41.
[5]Light R W. Clinical practice. Pleural effusion.[J]. New England Journal of Medicine, 2002, 346(25):1971-1977.
[6]Liang Q L, Shi H Z, Wang K,etal. Diagnostic accuracy of adenosine deaminase in tuberculous pleurisy: a meta-analysis[J]. Respiratory Medicine, 2008, 102(5):744-754.
[7]Zhang X, Guo M, Fan J,etal. Prognostic significance of serum LDH in small cell lung cancer: A systematic review with meta-analysis.[J]. Cancer Biomarkers, 2016, 16(3):415-423.
[8]Ding J, Karp J E, Emadi A. Elevated lactate dehydrogenase (LDH) can be a marker of immune suppression in cancer: Interplay between hematologic and solid neoplastic clones and their microenvironments[J]. Cancer Biomarkers, 2017, 19(4):353-363.
[9]薛國(guó)雄. 乳酸脫氫酶(LDH)同工酶研究進(jìn)展[J]. 中國(guó)生物工程雜志, 1992, 12(5):29-32.
[10] Pfeiffer T, Schuster S, Bonhoeffer S. Cooperation and competition in the evolution of ATP-producing pathways[J]. Science,2001,292(5516):504-507
[11] Fantin V R, St-Pierre J, Leder P. Attenuation of LDH-A expression uncovers a link between glycolysis, mitochondrial physiology, and tumor maintenance[J]. Cancer Cell, 2006, 9(6):425-434.
[12] Bierman H R, Hill B R, Reinhardt L,etal. Correlation of serum lactic dehydrogenase activity with the clinical status of patients with cancer, lymphomas, and the leukemias[J]. Cancer Research, 1957, 17(7):660-667.
[13] Goldman Robert D, Kaplan Nathan O, Hall Thomas C.Lactic dehydrogenase in human neoplastic tissues[J]. Cancer Res,1964,24(1):389-399.
[14] Sunderland J J, Christian P E. Quantitative PET/CT scanner performance characterization based upon the society of nuclear medicine and molecular imaging clinical trials network oncology clinical simulator phantom.[J]. Journal of Nuclear Medicine Official Publication Society of Nuclear Medicine, 2015, 56(1):145-152.
[15] 牛奔, 汪世存, 胡冰,等. PET/CT標(biāo)準(zhǔn)攝取值和LDH與非霍奇金淋巴瘤臨床病理特征的相關(guān)性研究[J]. 臨床腫瘤學(xué)雜志, 2011, 16(2):151-153.
[16] 李倩, 黃鋼, 劉建軍,等. 肺腺癌中LDH-V、AKT1及Glut1的表達(dá)及其與18氟-2-脫氧葡萄糖攝取的相關(guān)性研究[J]. 中國(guó)臨床醫(yī)學(xué), 2013, 20(4):434-436.
[17] Porcel JM, Esquerda A, Bielsa S. Diagnostic performance of adenosine deaminase activity in pleural fluid: a single-center experience with over 2100 consecutive patients[J]. Eur J Intern Med,2010,21(5):419-423.
[18] Boonyagars L, Kiertiburanakul S.Use of adenosine deaminase for the diagnosis of tuberculosis: a review[J]. J Infect Dis Antimicrob Agents,2010,27(2):111-118.
[19] Roemer V M, Walden R. Sensitivity, specificity, receiver-operating characteristic (ROC) curves and likelihood ratios for electronic foetal heart rate monitoring using new evaluation techniques[J]. Z Geburtshilfe Neonatol, 2010, 214(3):108-118.
[20] Valdes L, San Jose E, Alvarez D, Valle JM. Adenosine deaminase (ADA) isoenzyme analysis in pleural effusions: diagnostic role, and relevance to the origin of increased ADA in tuberculous pleurisy[J]. Eur Respir J, 1996,9(4):747-751.
[21] Perez-Rodriguez E, Castro DJ. The use of adenosine deaminase isoenzymes in the diagnosis of tuberculous pleuritis[J]. Curr Opin Pulm Med, 2000,6(4):259-266.