胃癌患者血清中胃癌相关细胞因子检测及其在胃癌诊断中的应用价值

doi:10.13481/j.1671-587x.20200626

摘要/Abstract

摘要： 目的

检测胃癌患者血清中17种胃癌相关细胞因子的水平，研究其与miR-10b水平的相关性，筛选在实验诊断中对胃癌诊断有意义的肿瘤标志物并探讨其对胃癌诊断的应用价值。

方法

基于病例对照研究设计，选取病理组织学明确诊断为胃腺癌的患者血清标本34例为胃癌组，选取体检中心经体检合格的健康人血清标本80例为对照组。采用Luminex检测技术检测2组研究对象血清样本中胃癌相关细胞因子的水平，选择巨噬细胞炎性蛋白3α （CCL20）、白细胞介素2 （IL-2）、白细胞介素4 （IL-4）、白细胞介素5 （IL-5）、白细胞介素6 （IL-6）、白细胞介素10 （IL-10）、白细胞介素17A （IL-17A）、肿瘤坏死因子α （TNF-α）、干扰素γ （IFN-γ）、单核细胞趋化因子（CCL13）、干扰素诱导T细胞alpha趋化因子（CXCL11）、B淋巴细胞趋化因子（CXCL13）、骨形成蛋白4 （BMP4）、骨形成蛋白7 （BMP7）、肝细胞生长因子（HGF）、粒细胞集落刺激因子（GM-CSF）和血小板衍生因子BB （PDGF-BB）共17种细胞因子，从中筛选对胃癌诊断有意义的肿瘤标志物。采用实时荧光定量PCR（qRT-PCR）方法检测胃癌组患者血清miR-10b水平，采用电化学发光法检测胃癌组患者血清肿瘤标志物癌胚抗原（CEA）、糖链抗原19-9（CA19-9）和糖链抗原72-4（CA72-4）水平。

结果

与对照组比较，胃癌组患者血清中CCL20、IL-2、IL-4、IL-6、IL-17A、TNF-α、CCL13、BMP-4和HGF水平明显升高（P<0.05）；Logistic回归分析，血清中CCL20、IL-2、IL-4、IL-6、IL-17A、TNF-α、CXCL11、CCL13、BMP-4、BMP-7和HGF水平与胃癌患病风险有关联（P<0.05）；受试者工作特征曲线（ROC曲线）分析，CCL20对胃癌诊断的曲线下面积（AUC）明显优于3种肿瘤标志物CEA、CA19-9和CA72-4的联合诊断；将6.71 ng·L^－1 CCL20作为诊断临界值时，CCL20的诊断特异度为76.5%、灵敏度为91.3%、阳性预测值为78.8%、阴性预测值90.1%、阳性似然比为8.74、阴性似然比为0.26、诊断准确度为86.84%；Spearman相关性分析，17种细胞因子与miR-10b水平相关性较差，TNF-α水平与miR-10b水平有一定相关关系（r=0.335， P=0.075）。

结论

当以6.71 ng·L^－1作为血清细胞因子CCL20的诊断临界值时，其诊断灵敏度明显优于临床上常用的肿瘤标志物CEA、CA19-9和CA72-4，且特异度也较高。

关键词: 胃肿瘤, 细胞因子, miRNA-10b, 巨噬细胞炎性蛋白3α, 肿瘤标志物

Abstract: Objective

To detect the expression levels of 17 kinds of gastric cancer-related cytokines in serum of the gastric cancer patients and study their correlations with miR-10b level， and to screen the tumor markers which were meaningful for the diagnosis of gastric cancer and to explore their application values in diagnosis of gastric cancer.

Methods

Based on the case-control study design， 34 cases of serum specimens from patients with definite histopathological diagnosis of gastric adenocarcinoma were selected as gastric cancer group， and 80 cases of serum specimens from healthy people who passed the physical examination were selected as control group. Luminex detection technology was used to detect the levels of gastric cancer-related cytokines in serum samples of the subjects in two groups. The tumor markers that were meaningful for the diagnosis of gastric cancer were screened from the following indexes such as macrophage inflammatory protein-3α （CCL20）， interleukin-2 （IL-2）， interleukin-4 （IL-4）， Interleukin-5 （IL-5）， interleukin-6 （IL-6）， interleukin-10 （IL-10）， interleukin-17A （IL-17A）， tumor necrosis factor-α （TNF-α）， interferon-γ （IFN-γ）， monocyte chemoattractant protein-4 （CCL13）， interferon-induced T cell alpha chemokine （CXCL11）， B-lymphocyte chemoattractant （CXCL13）， bone morphogenetic protein 4 （BMP4）， bone morphogenetic protein7 （BMP7）， hepatocyte growth factor （HGF）， granulocyte-macrophage colony stimulating factor （GM-CSF）， platelet derived growth factor-BB （PDGF-BB）.Quantitative real-time polymerase chain reaction（qRT-PCR） method was used to detect the serum miR-10b level of the patients in gastric cancer group；electrochemiluminescence method was used to detect the serum tumor markers carcinoembryonic antigen（CEA）， carbohydrate antigen 19-9（CA19-9） and carbohydrate antigen 72-4（CA72-4） levels of the patients in gastric cancer group.

Results

Compared with control group， the serum levels of CCL20， IL-2， IL-4， IL-6， IL-17A， TNF-α， CCL13， BMP-4， and HGF of the patients in gastric cancer group were significantly increased （P<0.05）； the Logistic regression analysis results showed that the serum levels of CCL20， IL-2， IL-4， IL-6， IL-17A， TNF-α， CXCL11， CCL13， BMP-4， BMP-7， and HGF were associated with the risk of gastric cancer （ P<0.05）； the receptor operation characteristic curve（ROC） analysis results showed that the area under the curve （AUC） of CCL20 in diagnosis of gastric cancer was significantly better than combinnation diagnosis of the three tumor markers CEA， CA19-9，and CA72-4； When the cut-off value of CCL20 was 6.71 ng·L^－1， the diagnostic specificity， sensitivity， positive predictive value， negative predictive value， positive likelihood ratio， negative predictive ratio， positive likelihood ratio， negative predictive ratio and diagnostic accuracy were 76.5%， 91.3%， 78.8%， 90.1%， 8.74， 0.26，and 86.84%， respectively. The Spearman correlation analysis results showed that 17 kind of cytokines levels had poor correlations with miR-10b level， and the level of TNF-α had a certain correlation with miR-10b level（r=0.335， P=0.075）.

Conclusion

When 6.71 ng·L^－1is used as the diagnostic cut-off value of the serum cytokine CCL20， its diagnostic sensitivity is significantly better than the tumor markers CEA， CA19-9 and CA72-4 commonly used in clinic， and the specificity is also higher.

Key words: stomach neoplasms, cytokine, miR-10b, macrophage inflammatory protein -3α, tumor marker

中图分类号:

R735.2

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图/表 7

表1

表2

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表4

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Group	n	IL-2	IL-4		IL-5		IL-6		IL-10		IL-17A
Control	80	1.79 (1.49, 1.97)	13.91 (11.48, 16.34)		2.56 (2.23, 2.83)		1.72 (1.51, 1.94)		0.86 (0.46, 1.51)		3.06 (2.96, 3.19)
Gastric cancer	34	2.18±0.42	16.43±4.52		2.63±0.43		2.45 (1.40, 3.15)		0.87 (0.46, 1.29)		3.22±0.42
Z		4.554	2.841		1.14		2.902		－0.462		2.468
P		<0.01	<0.01		0.254		0.004		0.645		0.014
Group	n	TNF-α	IFN-γ		GM-CSF		CXCL11		CXCL13		CCL13
Control	80	1.72 (1.36, 2.19)	16.25 (12.77, 19.45)		1.38 (1.21, 1.79)		16.00 (14.62, 21.57)		19.45 (17.46, 30.81)		35.49 (28.87, 40.94)
Gastric cancer	34	2.55 (1.99, 2.79)	15.12 (12.97, 18.66)		1.51±0.28		19.53 (14.70, 25.70)		21.47 (16.52, 33.01)		50.78 (35.07, 59.72)
Z		4.984	－0.802		0.725		1.567		－0.155		4.175
P		<0.01	0.423		0.469		0.117		0.877		<0.01
Group	n	CCL20		BMP-4		BMP-7		HGF		PDGF-BB
Control	80	2.92 (2.67, 4.62)		10.21 (10.03, 10.52)		24.96 (19.95, 27.73)		41.32 (26.90, 102.00)		3 963.50 (3 156.50, 4 505.50)
Gastric cancer	34	15.33 (6.71, 44.18)		11.35±1.40		24.09 (17.80, 35.00)		104.79 (65.93, 136.73)		3 735.15± 1 139.37
Z		7.102		4.727		0.663		4.460		－0.780
P		<0.01		<0.01		0.508		<0.01		0.435

Cytokine	Estimate	Standard error	OR (95%CI)	AUC	Wald χ²	P
IL-2	3.235	0.717	25.41 (6.23, 103.67)	0.77	20.338	<0.01
IL-4	0.213	0.067	1.24 (1.08, 1.41)	0.67	10.020	0.002
IL-5	0.959	0.609	2.61 (0.79, 8.60)	0.57	2.483	0.115
IL-6	1.576	0.477	4.84 (1.90, 12.31)	0.67	10.924	<0.01
IL-10	0.042	0.347	1.04 (0.53, 2.06)	0.47	0.015	0.904
IL-17A	2.431	0.881	11.37 (2.03, 63.89)	0.65	7.624	0.006
TNF-α	2.346	0.529	10.45 (3.70, 29.48)	0.80	19.640	<0.01
IFN-γ	0.009	0.012	1.01 (0.99, 1.03)	0.45	0.524	0.469
GM-CSF	0.115	0.604	1.12 (0.34, 3.66)	0.54	0.036	0.849
CXCL11	0.083	0.031	1.09 (1.02, 1.15)	0.59	7.153	0.007
CXCL13	－0.008	0.011	0.99 (0.97, 1.01)	0.51	0.524	0.469
CCL13	0.091	0.022	1.10 (1.05, 1.14)	0.75	16.709	<0.01
CCL20	0.501	0.128	1.65 (1.28, 2.12)	0.92	15.283	<0.01
BMP-4	1.647	0.380	5.19 (2.46, 10.93)	0.78	18.788	<0.01
BMP-7	0.048	0.023	1.05 (1.00, 1.10)	0.54	4.234	0.040
HGF	0.024	0.006	1.02 (1.01, 1.04)	0.77	17.998	<0.01
PDGF-BB	－0.000 2	0.000 2	1.00 (1.00, 1.00)	0.55	0.711	0.399

Index	AUC	P	Cut-off value	Sensivity（η/%）	Specificity（η/%）	Positive predictive value（η/%）	Negative predictive value（η/%）	Positive likelihood ratio	Negative likelihood ratio	Accuracy
CCL20	0.922	<0.05	6.71	76.47	91.25	78.79	90.12	8.74	0.26	86.84
CEA	0.613	<0.05	5.00	17.65	100	100	74.07	0	0.82	75.44
CA19-9	0.576	<0.05	19.00	11.76	100	100	72.72	0	0.88	73.68
CA72-4	0.482	<0.05	6.90	8.82	100	100	72.07	0	0.91	72.81
CEA+CA199+CA724	0.636	<0.05	－	29.41	100	100	79.62	0	0.70	78.95
“－”：Ｎo data.

Cytokine	r	P	Cytokine	r	P
IL-2	－0.140	0.479	CXCL11	－0.220	0.251
IL-4	0.113	0.561	CXCL13	0.174	0.366
IL-5	－0.185	0.336	CCL13	0.173	0.370
IL-6	0.170	0.379	CCL20	0.232	0.226
IL-10	0.093	0.630	BMP-4	－0.091	0.639
IL-17A	0.048	0.806	BMP-7	0.071	0.716
TNF-α	0.335	0.075	HGF	0.120	0.535
IFN-γ	－0.121	0.532	PDGF-BB	－0.092	0.633
GM-CSF	0.034	0.863

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