背景及目的:原发性支气管肺癌(primary bronchogenic lung cancer)简称肺癌(lung cancer)是起源于支气管黏膜或腺体的最常见肺部恶性肿瘤,严重危害人类健康。根据全国肿瘤登记中心发布的权威数据显示,我国在2015年肺癌发病率为73.3/10万,是男性恶性肿瘤发病率之首(女性是第2位);肺癌死亡率为61.0/10万,男女则均居恶性肿瘤的第一位。在我国,随着环境污染日益加重、人口老龄化加剧,吸烟人数居高不下等原因,肺癌的发病率与死亡率还可能持续上升。虽然随着生物免疫制剂及分子靶向治疗在肺癌的广泛应用,但目前肺癌仍是一种预后极差的疾病,即便采用综合治疗,总体生存率仍未改变,整体预后仍较差。因此在肺癌,诊断与预后评估对于肺癌患者有着至关重要的意义。在临床工作中,诊断及预后评估是重点,但肺癌的发生发展是一个动态变化过程,参考方法复杂多样,多种方法比较对于患者来说不仅花费大,且不利于普及。而肿瘤标志物对于患者来说则检测方便,有创性小,且对肿瘤的发生发展有一定相关性,对于患者易于接受。目前来说,在肺癌,临床常用的肿瘤标志物有癌胚抗原(CEA),角蛋白19片段(CYFRA21-1),神经元特异性烯醇化酶(NSE),鳞状细胞癌相关抗原(SCC-Ag),胃泌素释放肽前体(Pro-GRP)等。虽然上述肿瘤标志物在血清甚至胸水中应用于良恶性判断及预后评估有一定研究,但上述指标敏感性及特异性差异较大,临床应用价值未能令人满意,随着分子生物学及免疫学的发展,甚至在分子靶向中的研究,人们迫切需求新型肿瘤标志物,在肺癌全程管理方面需要更为准确的临床观察指标。人附睾蛋白4(human epididymis protein 4,HE4)是一种小分子分泌糖蛋白,含有一种乳清酸性蛋白结构域。其基因最早由Kirchhoff等人在1991年发现,在染色体20q12~13.1上,包括5个外显子及4个内含子,由WFDC2基因编码,故又称为WFDC2蛋白。HE4蛋白首先在附睾远端的上皮中被发现,近几年HE4在卵巢癌有一定研究,HE4可用于卵巢癌的早期诊断与复发评估。但最近研究显示,HE4不仅存在卵巢组织,而且在肺癌组织中也高表达,但肺泡细胞不表达。然而HE4在肺癌患者的血清学及胸水表达及预后关系仍不是十分清楚,本研究就针对此想法,收集了天津医科大学总医院肿瘤科从2014-2016年确诊肺癌患者治疗前血清及肺癌患者伴有胸腔积液的胸水,并整合患者的临床资料和随访信息,探讨肺癌患者HE4水平与临床病理特征及预后等相关关系,研究HE4在肺癌是否具有诊断及预后评估作用。本研究的意义在于通过检测未治疗肺癌患者血清与健康体检者血清及肺癌伴有胸腔积液患者胸水中HE4的含量,(1)研究HE4在肺癌患者治疗前血清及健康人血清中HE4的表达差异及对肺癌诊断的意义,(2)分析治疗前血清HE4水平与肺癌患者在性别、年龄、病理类型、分化程度、KPS评分、淋巴结转移、治疗反应、临床分期等方面是否具有相关性,(3)探讨分析治疗前血清HE4是否是肺癌患者独立预后因素,(4)探讨肺癌伴胸腔积液的患者胸水中HE4的表达在性别、年龄、病理类型、分化程度、KPS评分、治疗反应、淋巴结转移、临床分期等方面是否具有表达差异,(5)探讨研究胸水中HE4表达是否为肺癌患者的预后因素,(6)肺癌患者血清HE4与CEA、NSE、SCC、CYFRA21-1在肺癌预后评估的平行研究,(7)探讨肺癌同时伴有胸腔积液的患者血清及胸水中HE4的表达差异及相关关系。方法:1、标本收集(1)HE4血清组:为血清肺癌实验组及血清健康人组。(1)血清肺癌组选取2014年4月至2016年3月于我院肿瘤科住院确诊的肺癌患者83例(男44例,女39例,平均年龄65±11岁),根据肺癌的生物学特征,其中将肺癌分为小细胞肺癌(SCLC)和非小细胞肺癌(NSCLC)。在83例肺癌中NSCLC共53例,又可细分为:腺癌37例、鳞癌14例,大细胞癌1例,肉瘤样癌1例;而SCLC共17例;其中还有13例病理未明确。又根据国际抗癌联盟(UICC)2017年制定的第8版国际TNM分期标准,将肺癌组分为Ⅲa期组(n=8)、Ⅲb期组(n=16)和Ⅳa期组(n=16)及Ⅳb期组(n=43)。(2)血清健康人组选自2015年7月至2015年12月于我院体检中心,经常规查体、化验及影像学等检查结果无明显异常的健康体检者31例(男18例,女13例,年龄66±10岁)(2)、HE4胸水组:(1)胸水组选自2014年4月至2016年10月于我院肿瘤科住院的确诊肺癌伴胸水患者共31例(男15例,女16例,年龄69±11岁);包括鳞癌3例、小细胞肺癌5例、腺癌20例、病理类型不明确3例。其中18例肺癌并发恶性胸腔积液患者同时留有血清标本,腺癌13例,小细胞癌1例,鳞癌3例,病理类型未明确1例。(3)、血清组患者清晨空腹常规抽取静脉血,抽完后送往肺癌研究所实验室于离心机离心,抽取上清液置于1.5ml EP管内,给每个标本按收集标本的时间依次标号,代号前统一为B,并把EP管按顺序放入冻存盒内,在-40℃或-80℃冰箱内储存。对胸水组患者在抽取胸水标本50ml于50ml注射器内后送往实验室,并分散至离心管内,常温条件下离心,取上清液置于1.5ml EP管内,同样给每个标本按收集标本的时间依次标号,代号前统一为A,并把EP管按顺序放入冻存盒内,-40℃或-80℃储存。于实验室检测前常温下一次性解冻所有标本。2、标本检测采用酶联反应吸附试验(ELISA)测定各组患者血清及胸水中HE4水平。3、数据收集通过查阅83例肺癌患者及31例肺癌伴胸腔积液患者的临床资料,包括患者的性别、年龄、病理类型、临床分期、吸烟指数、KPS评分、治疗反应、淋巴结转移、Ki-67表达等及治疗前患者CEA、SCC、NSE及角蛋白19片段浓度水平,并结合门诊及电话随访等方法明确患者无疾病进展生存期及总生存期时间。末次随访时间为2017年2月27日。以月为单位。4、数据统计应用SPSS16.0软件对上述数据进行分析。结果:1、肺癌组患者治疗前血清HE4浓度为199.08(126.17,294.71)PM,健康人组血清HE4浓度为58.66(46.66,76.10)PM,肺癌患者治疗前血清中HE4浓度明显高于健康人组,差异有统计学意义(P<0.05)。2、以病理为金标准,绘制诊断肺癌治疗前血清HE4的ROC曲线,曲线下面积为0.946,血清HE4可用于鉴别诊断肺癌,差别有显著意义(P<0.05);当血清中HE4含量为116.94pmol/L时,取得最佳的特异度和敏感度组合,分别为79.5%和96.8%。3、肺癌患者治疗前血清表达水平与临床分期(r=0.227)、KPS评分(r=0.278)、淋巴结转移情况(r=0.423)相关(P<0.05),而与年龄、性别、吸烟指数、病理类型、Ki-67表达不相关(P>0.05),但肺腺癌患者HE4水平明显高于其他病理类型,差异有统计学意义。4、83例肺癌患者平均无疾病进展生存(PFS)时间为5.98(95%CI 4.73-7.23)个月。Ki-67、KPS评分、治疗反应及高水平血清HE4(>150 pmol/L)和高水平血清CEA(>50ng/ml)为影响肺癌患者无疾病进展生存期(PFS)时间的影响因素(P均小于0.05),通过Log-Rank检验的结果显示,其中低HE4组(<150pmol/L)患者的平均PFS时间为8.30(95%CI 6.09-10.50)个月,显著高于高水平HE4组患者4.35(95%CI 3.30-5.41)个月。5、83例肺癌患者平均总生存期(OS)为10.28(95%CI 8.49-12.06)个月,治疗反应、Ki-67、吸烟指数、KPS评分及两组高水平血清HE4(>150 pmol/L;>117pmol/L)、高水平血清CEA(>50ng/ml)及高水平血清角蛋白19片段(>10ng/ml)为影响肺癌患者总生存期(OS)时间的影响因素(P均小于0.05),通过Log-Rank检验的结果显示,其中低(HE4<150 pmol/L)组患者的平均生存时间为13.51(95%CI 10.56-16.67)个月,显著高于高HE4组患者7.70(95%CI6.26-9.14)个月。6、以总生存期单因素影响因子P值小于0.05的为入选因子,进行多因素回归分析,根据Cox多因素回归分析显示,治疗反应(HR=2.606)、KPS评分(HR=0.400)、高水平血清HE4(>150pmol/L)(HR=1.726)、高水平CYFRA21-1(>10ng/ml)(HR=2.140)是肺癌患者的独立预后影响因素(P均小于0.05)。7、肺癌伴胸膜转移患者中胸水HE4浓度的中位数为956.57 PM,四分位数间距区间为(652.49-1128.78)PM。通过Spearman相关分析研究,得出胸水HE4表达仅与Ki-67表达相关(r=0.399,P<0.05),而在年龄、性别、吸烟指数、病理类型、临床分期、淋巴结转移、远处转移等均与胸水HE4表达不相关(P>0.05)。8、31例肺癌伴胸水患者的平均生存期为11.58(95%CI 7.61-15.55)个月。采用Cox风险回归模型进行单因素分析,胸水HE4值(截点600,800,1000)均不是肺癌患者总生存期时间影响因素(P均大于0.05),通过Log-Rank检验的结果显示,以800pmol∕L为截点,分高低危组,其中低HE4组患者的平均生存时间为14.63(95%CI 8.04-21.23)个月,显著高于高HE4组患者9.37(95%CI4.61-14.12)个月。9、18例同时伴有胸腔积液的肺癌患者胸水含量明显高于血清,差异有统计学差异(P=0.019),但二者没有明显相关性(r=0.0.391,P=0.108)。结论:1、肺癌患者治疗前血清HE4浓度明显高于健康人,提示可用于肺癌的诊断,具有一定应用价值。2、肺癌患者治疗前血清HE4表达水平与临床分期、KPS评分、淋巴结转移情况相关(P<0.05),而与年龄、性别、吸烟指数、病理类型、Ki-67表达与HE4表达不相关,但肺腺癌组明显高于其他病理类型。3、Ki-67、KPS评分、治疗反应及高水平血清HE4和高水平血清CEA为影响肺癌患者无疾病进展生存期(PFS)时间的单影响因素。4、治疗反应、Ki-67、吸烟指数、KPS评分及高水平血清HE4、高水平血清CEA及高水平血清CYFRA21-1为影响肺癌患者总生存期(OS)时间的单影响因素5、治疗反应、KPS评分、高水平血清HE4、高水平血清CYFRA21-1是肺癌患者的独立预后影响因素。6、胸水HE4表达仅与Ki-67表达相关,而年龄、性别、吸烟指数、病理类型、临床分期、淋巴结转移、远处转移均与胸水HE4表达不相关。7、胸水HE4不是肺癌患者总生存期时间的影响因素,亦不是独立预后因素。8、胸水与血清HE4表达没有相关性。