忻宇 韓寶惠 婁家陶 吳京 牛艷潔

肺癌骨轉移常導致嚴重的骨骼病變，包括骨疼痛、病理性骨折、脊髓壓迫、高鈣血癥等骨相關事件（skeletal related event, SRE），不僅嚴重影響了患者的生活質量，而且威脅患者的生存。因而如何盡早正確診斷肺癌骨轉移、進行早期干預以消除轉移灶或減緩轉移灶的發(fā)展，對提高患者的生活質量和延長生存期均有著非常重要的現實意義。

近年來骨代謝生化標志物的檢測發(fā)展很快，可以迅速、全面地反映骨代謝情況。本研究通過酶聯免疫法和電化學發(fā)光免疫分析法測定血清骨代謝標志物I型膠原交聯羧基端肽（cross-linked telopeptide of type I collage, ICTP）和骨特異性堿性磷酸酶（bone-specific alkaline phosphatase,BAP）水平，旨在探討血清ICTP和BAP在肺癌骨轉移中的診斷價值，尋求傳統(tǒng)的診斷骨轉移方法之外的另一種新的更便捷的骨轉移診斷的輔助方法。

1 材料與方法

1.1 研究對象 本研究為前瞻性對照研究，經知情同意后入組，共入組110例，肺癌患者共90例，健康對照組20例。肺癌患者為2009年7月-2010年2月上海交通大學附屬胸科醫(yī)院住院患者，均經病理學或細胞學證實為原發(fā)性支氣管肺癌，根據國際抗癌聯盟UICC 2009年制定的新TNM分期，臨床分期為IV期的初治患者。分為骨轉移組和非骨轉移組。骨轉移組50例，其中男37例，女13例，年齡35歲-76歲，中位年齡57.5歲。非骨轉移組40例，經臨床檢查和同位素骨掃描排除骨轉移，存在骨外器官轉移。其中男30例，女10例，年齡31歲-77歲，中位年齡59歲。健康對照組20例，其中男15例，女5例，年齡25歲-62歲，中位年齡45歲。在入組前一年內均無外傷性骨折、風濕性或骨關節(jié)炎及臨床或X線有明確的骨質疏松癥，近3個月內未使用影響骨代謝藥物，如維生素D、雌激素、鈣制劑、雙磷酸鹽、氟制劑以及糖皮質激素。排除甲亢、甲旁亢、糖尿病、皮質醇增多癥等所致繼發(fā)性骨質疏松癥，無嚴重心、肝、腎疾病。

1.2 診斷方法 肺癌患者行體檢、胸部CT、腦CT、腹部B超、纖維支氣管鏡、骨同位素掃描或PET檢查，確定臨床分期為IV期的肺癌患者。骨轉移的診斷標準為：①骨穿刺活檢證實為轉移性骨腫瘤；②骨同位素掃描示3處或3處以上散在異常放射性核素分布（核素濃聚灶或減低灶），骨轉移癥狀明顯，且排除外傷及其它骨骼病變；③骨同位素掃描示單處及2處放射性分布異常者，經X線或CT、MRI檢查提示骨轉移；④放射性核素檢查陰性，但臨床有骨轉移癥狀，X線或CT、MRI檢查提示骨轉移。所有入組者均行血清ICTP、BAP檢測。

1.3 檢測方法

1.3.1 標本采集 所有入組者抽取晨間空腹靜脈血2 mL，離心分離血清，分裝于-80oC冰箱保存。

1.3.2 血清ICTP的檢測方法 儀器設備：安圖2010酶標儀。采用試劑為ICTP試劑盒（美國ADL公司）。實驗方法：酶聯免疫法。結果判斷：儀器值：在波長450 nm的酶標儀上讀取各孔的OD值；B=標準品OD值，B0=標準品0點OD值，以B/B0%值為縱坐標，以標準品濃度為橫坐標，在對數坐標紙上繪制標準曲線，在標準曲線上查找對應的濃度范圍；敏感度：0.01 ng/mL。

1.3.3 血清BAP的檢測方法 儀器設備：UNICEL DXI 800化學發(fā)光儀，采用Access BAP試劑盒（Beckman CounLter公司），實驗方法：一步法酶免疫分析。結果判斷：患者的檢測結果由儀器軟件自動通過平滑的三次方的參數曲線計算方式進行統(tǒng)計，樣品中檢測到的光量子值會與儲存的標準曲線對應求得相應結果。

1.4 統(tǒng)計學方法 運用SPSS 13.0軟件包進行統(tǒng)計分析。正態(tài)分布檢驗采用One-Sample Kolmogorov-Smirnov Test，兩樣本均數比較采用Independent Samples Test的t檢驗，非參數檢驗采用Mann-Whitney Test，P＜0.05為差異有統(tǒng)計學意義。

2 結果

2.1 患者基本情況 非骨轉移組轉移部位分別為胸膜15例（37.5%），肺13例（32.5%），腦8例（20%），腎上腺2例（5%），肝臟1例（2.5%），胰腺1例（2.5%）。肺癌骨轉移組及非骨轉移組臨床資料見表1。

2.2 骨轉移患者臨床病理特點 骨轉移患者50例，2例經骨穿刺活檢病理證實為轉移性骨腫瘤。根據同位素骨掃描表現，26例為多發(fā)性骨轉移（骨轉移數≥3），24例為單發(fā)或2個放射性濃聚灶，經進一步行X線、CT、MRI或18FPET證實為骨轉移。

由兩名經驗豐富的放射科醫(yī)師進行X線、CT、MRI及PET-CT讀片，根據影像學分型，溶骨性40例，成骨性5例，混合性5例。

骨轉移伴有其它臟器轉移者30例，轉移部位有肺（11例）、肝（11例）、腦（7例）、胸膜（6例）、腹腔淋巴結（3例）、腎上腺（2例）、皮下（2例）、胰腺（1例）、腎（1例）、心包（1例）。單純骨轉移者20例。

表 1 90例IV期原發(fā)性支氣管肺癌患者臨床資料Tab 1 Clinical data of 90 stage IV lung cancer patients

為了便于分析肺癌骨轉移的分布特點，參照WiLson的做法[7]，將人體骨骼分為5個區(qū)（包括15個部位）：①胸部（30例，60%）： 肋骨、鎖骨、胸骨、肩胛骨；②脊柱（32例，64%）：頸椎、胸椎和腰椎；③骨盆（22例，44%）： 髂骨、坐骨、恥骨、骶骨及骶髂區(qū)；④肢體（24例，48%）： 上肢和下肢；⑤顱骨（2例，4%）。疼痛評分情況：本組骨轉移患者26例無疼痛癥狀，24例患者存在不同程度的疼痛，根據WHO簡易疼痛強度分級法（VRS）分級，1級10例，2級11例，3級3例。多數患者的疼痛表現為胸痛，其次為腰背部疼痛，其它依次為骨盆、肢體、顱骨等部位的疼痛。

貧血情況：骨轉移組治療前存在不同程度的貧血有8例（16%），其中血紅蛋白值＜100 g/L的2例均為多發(fā)骨轉移（骨轉移數≥3）。

骨相關事件：共8例。5例病理性骨折。1例為胸腰椎轉移引起的脊髓壓迫癥狀而行放療。2例為背部重度疼痛經MRI證實為胸椎骨質破壞而行放療。

2.3 各組血清ICTP和BAP檢測結果的比較 各組血清ICTP和BAP檢測結果的比較見表2、表3。

2.4 肺癌骨轉移組的分層研究 50例骨轉移組患者分層研究結果見表4， ICTP結果以Mean±SD表示，BAP結果以中位數表示。血清ICTP、BAP水平與骨轉移組年齡、性別、病理類型、T分期、N分期、骨轉移是否伴有其它臟器轉移、有無疼痛、貧血、骨相關事件無顯著相關（P＞0.05）。多發(fā)性骨轉移組（骨轉移數≥3）的血清BAP水平顯著高于少發(fā)性骨轉移組（骨轉移數＜3）（P＜0.05）?；旌闲怨寝D移組的血清BAP水平顯著高于溶骨性骨轉移組（P＜0.05）。多發(fā)性骨轉移組與少發(fā)性骨轉移組間、不同影像學類型間血清ICTP水平差別無統(tǒng)計學意義（P＞0.05）（表4）。

表 2 各組血清ICTP檢測結果的比較（Mean±SD）Tab 2 Comparison of mean values of serum ICTP in groups (Mean±SD)

表 3 各組血清BAP檢測結果的比較（Median）Tab 3 Comparison of median of values of serum BAP in groups (Median)

2.5 血清ICTP和BAP單檢及聯合檢測的診斷評價指標 血清ICTP以＞3.5 μg/L為陽性。BAP男性正常值范圍0 μg/L-20.10 μg/L，以＞20.10 μg/L為陽性，女性正常值絕經前為0 μg/L-14.3 μg/L，絕經后為0 μg/L-22.4 μg/L，正常值范圍標準參照試劑盒說明書，以大于正常值上限為陽性。

血清ICTP和BAP單檢及聯合檢測的診斷評價指標見表5。

血清ICTP的敏感性為18%（9/50），特異性為98.3%（59/60），準確度為61.8%（68/110）。血清BAP的敏感性40%（20/50），特異性為95.0%（57/60），準確度為70.0%（70/110）。血清ICTP和BAP聯合檢測診斷的敏感性為52.0%（26/50），特異性為93.3%（56/60），準確度為74.5%（82/110）。

3 討論

目前越來越多的研究顯示骨代謝相關的生化指標可成為腫瘤骨轉移潛在的預測、診斷和預后因素。骨代謝生化指標按其所處過程分為兩類，即骨形成指標和骨吸收指標。骨中的骨基質為成骨細胞分泌，其內的有機質90%-95%為骨膠原。其中絕大多數為I型膠原，極少數為V型膠原。骨髓系統(tǒng)有轉移病變時首先影響到膠原蛋白的代謝變化。近來，一些新的生化標志物出現，它們是I型膠原的分解產物，由于骨轉移的累及范圍及活動程度與骨代謝標志物之間存在一定的相關性，故通過骨代謝標志物的變化可以評估治療的療效以及疾病的轉歸。

I型膠原蛋白通過基質金屬蛋白酶-9（matrix metallopeptidase 9, MMP-9）介導，在病理性骨骼降解過程中生成ICTP。ICTP參與三價交叉聯合，血液中可見這種終肽的免疫生化完整形式，它衍生于骨骼的重吸收和疏松結構組織的降解，反映骨吸收，其升高程度與破骨細胞活性的增高是一致的[1]。ICTP以完整的免疫源性肽形式進入血液，不再進一步分解，并不受攝入食物的影響。有研究[2]認為不論何種類型的腫瘤，I型膠原的降解產物是鑒別患者有無骨轉移的最好的指標。

通過抗體識別I型膠原α1鏈上獨特序列中包含的兩個苯基丙氨酸可檢測血清中ICTP的濃度。本研究顯示肺癌骨轉移組血清ICTP的均值較肺癌非骨轉移組、健康對照組均有顯著增高（P＜0.05），顯示血清ICTP水平對肺癌骨轉移有一定的診斷價值。研究顯示在肺癌骨轉移中ICTP是一個診斷疾病進展和預后的指標。Horignchi等[3]發(fā)現肺癌骨轉移患者的血清ICTP水平比肺癌無骨轉移和肺良性疾病的患者高，并且其水平與骨轉移的程度呈正相關。且ICTP不受月經狀態(tài)影響，與骨累及程度相關性最好。Nakamura等[4]比較了NTx和ICTP的在腫瘤骨轉移中的診斷價值，發(fā)現兩者均明顯升高。有研究[5]表明ICTP和NTx與腫瘤骨轉移疾病的進展有顯著相關。Martinetti等[6]在對伴有骨痛的乳腺癌、甲狀腺癌等骨轉移患者的一系列骨代謝標志物的研究中發(fā)現ICTP是唯一與癌癥骨痛相關的標志物。而本研究未發(fā)現骨痛與血清ICTP水平的相關性（P＞0.05）。

表 4 肺癌骨轉移患者分層因素血清ICTP和BAP水平的比較Tab 4 Comparisons of serum ICTP and BAP in bone metatases patients with demixing factors

表 5 血清ICTP和BAP單檢及聯合檢測的診斷評價指標Tab 5 Diagnostic values in detections of serum ICTP and BAP respectively and combined detection

本研究顯示骨轉移組年齡、性別、骨轉移數（≥3和＜3）、T分期、N分期與血清ICTP水平無顯著相關。骨轉移伴有其它臟器轉移與單骨轉移、腺癌與非腺癌血清ICTP水平無顯著差異。血清ICTP水平在溶骨性、成骨性和混合性三組間差別無統(tǒng)計學意義。

血清BAP由成骨細胞分泌，其生理功用主要是在成骨過程中水解磷酸酯和焦磷酸鹽，在骨礦化過程中增加局部無機磷的濃度，有利于成骨過程。BAP水平與成骨細胞和前成骨細胞活性呈線性相關，被認為是最精確的骨形成標志物。BAP活性反映了骨轉換速率，一些文獻[7]研究發(fā)現BAP與各部位的骨密度呈負相關，是公認的骨質疏松癥療效的評價指標，用于骨質疏松癥的篩查、輔助診斷和療效觀察。BAP在實體瘤骨轉移方面的價值也已得到充分肯定。Pectasides[8]在乳腺癌骨轉移的研究中發(fā)現由于腫瘤骨轉移破壞了骨重建過程的平衡，未經治療的骨轉移患者中的血清BAP水平顯著升高，并且ROC曲線分析顯示在乳腺癌骨轉移中BAP比NTx診斷準確度更高。有研究[9]表明血清BAP水平對男性肺癌骨轉移有診斷價值。

BAP作為成骨細胞的一種成分參與成骨過程，其活性在血中穩(wěn)定，沒有晝夜變化[10]。應用單克隆抗體建立的免疫分析法具有高度敏感性和特異性、重復性好、操作簡便等特點，是目前鑒定和定量骨特異性堿性磷酸酶最普遍和最佳的方法 。

本研究顯示肺癌骨轉移組血清BAP水平顯著高于肺癌非骨轉移組和健康對照組（P＜0.05），血清BAP診斷的敏感性為40%，特異性為95.0%，準確度為70.0%，表明血清BAP對肺癌骨轉移有一定的診斷價值。文獻[11]報道BAP在乳腺癌骨轉移的診斷中有較高的準確性，其敏感性為40%-80% ，特異性為75%-90%。Marcher等[12]發(fā)現在骨掃描陽性前數月BAP即有升高。

在本組骨轉移組的分層研究中，骨轉移數≥3患者的血清BAP水平顯著高于骨轉移數＜3，兩組比較差別有統(tǒng)計學意義（P＜0.05）。顯示血清BAP水平與骨轉移的范圍和程度相關，與Pectasides[8]在乳腺癌骨轉移中的研究報道一致。Berruti等[13]通過對323例骨轉移患者的研究發(fā)現BAP與成骨性骨轉移的累及范圍相關。

本研究顯示混合性、成骨性兩組中的血清BAP水平要高于其在溶骨性組中的水平，混合性組與溶骨性組的血清BAP水平差別有統(tǒng)計學意義（P＜0.05），進一步分析示5例混合性骨轉移中4例為全身廣泛骨轉移，1例為2處轉移，其血清BAP水平顯著升高。成骨性組中2例為單發(fā)骨轉移，故BAP水平與骨轉移累及的范圍和程度有關。本組成骨性組和混合性組的樣本較小，需在今后的研究中擴大樣本量來統(tǒng)計。

本研究顯示骨轉移組年齡、性別、T分期、N分期與血清BAP水平無顯著相關。骨轉移伴有其它臟器轉移與單骨轉移間、腺癌與非腺癌血清間BAP水平無顯著差異。血清BAP水平與患者是否伴有疼痛無相關性。

目前用于骨轉移的診斷和隨訪的方法主要還是影像學檢查包括X線平片、CT、MRI、PET和同位素骨掃描。然而每項影像學檢查都有其局限性，如PET檢查價格昂貴，并且由于患者對于放射性損傷的懼怕而限制了在骨轉移治療隨訪中經常重復這些檢查。在骨轉移的診斷和隨訪中骨生化指標在以下幾個方面優(yōu)于影像學檢查：①骨生化指標有提高其敏感性的潛力；②骨生化指標與系統(tǒng)性的事件相關而不是僅反映局部事件；③骨生化指標對治療的反應更快捷；④指標可鑒別骨轉移灶的治愈或進展；⑤骨生化指標可在骨損害的細胞學的機制上提供更多的信息[14]。

目前關于骨代謝生化指標的大量研究主要集中在乳腺癌和前列腺癌骨轉移上。本研究結果血清ICTP和BAP的診斷敏感性分別為18%和40%，診斷的特異性分別為98.3%和95%。聯合檢測兩項指標可提高其敏感性（52%）和準確度（74.5%），特異性為93.3%，因此我們認為聯合檢測血清ICTP、BAP對骨轉移的診斷有一定的價值。同位素骨掃描診斷敏感性較高，特異性較低，而血清ICTP、BAP敏感性低，特異性高，因此肺癌患者行同位素骨掃描檢查可與檢測血清ICTP、BAP結合，以期提高對患者骨轉移診斷的準確度，這方面有待進一步的研究探討。

雖然目前這兩項指標的檢測在肺癌骨轉移的診斷或篩查上不能取代同位素骨掃描及其它影像學檢查，但由于其檢測方便、無創(chuàng)性、成本較低，便于在肺癌骨轉移的治療及隨訪過程中進行復查，可能成為評價骨轉移治療療效的一種方法。