Medical Diagnosis
Vol. 13  No. 03 ( 2023 ), Article ID: 72635 , 9 pages
10.12677/MD.2023.133057

血清寡糖链检测在乙肝相关性肝癌中的 诊断价值

于苏淮1,2,李栋栋3,康文2*,贾晓黎1*

1西安交通大学第二附属医院感染科,陕西 西安

2空军军医大学第二附属医院感染科,陕西 西安

3空军军医大学第二附属医院心内科,陕西 西安

收稿日期:2023年7月4日;录用日期:2023年9月12日;发布日期:2023年9月19日

摘要

目的:探究血清寡糖链检测(G-test)在乙肝相关性肝癌(Hepatocellular Carcinma, HCC)中的诊断价值。方法:收集2019年8月至2019年10月就诊于空军军医大学第二附属医院的患者和健康体检者共410例,其中HCC 41例,治疗后HCC 49例,慢性乙型肝炎68例,慢性乙型肝炎合并肝囊肿7例,慢性乙型肝炎合并血管瘤6例,乙肝肝硬化69例,其他恶性肿瘤73例,健康人群97例,检测其血清G-test值、甲胎蛋白(Alpha Fetal Protein, AFP)含量,统计分析并比较G-test、AFP分别诊断HCC的灵敏度、特异度、总符合率、约登指数、受试者工作特征(Receiver Operator Characteristic, ROC)、曲线下面积(Area under of the curve, AUC)。结果:G-test与年龄、性别无相关性,G-test在HCC中的灵敏度、总符合率、约登指数、ROC曲线下面积均高于AFP。结论:G-test较AFP在原发性肝癌中具有更好的诊断价值。

关键词

寡糖链检测,原发性肝癌,甲胎蛋白,诊断价值,筛查

The Diagnostic Value of Serum G-Test in Hepatocellular Carcinoma

Suhuai Yu1,2, Dongdong Li3, Wen Kang2*, Xiaoli Jia1*

1Department of Infection, The Second Affiliated Hospital of Xi’an Jiaotong University, Xi’an Shaanxi

2Department of Infection, The Second Affiliated Hospital of Air Force Medical University, Xi’an Shaanxi

3Department of Cardiology, The Second Affiliated Hospital of Air Force Medical University, Xi’an Shaanxi

Received: Jul. 4th, 2023; accepted: Sep. 12th, 2023; published: Sep. 19th, 2023

ABSTRACT

Objective: To explore the diagnostic value of serum G-test in hepatocellular carcinoma. Methods: 410 cases in the Second Affiliated Hospital of Air Force Medical University from Aug. 2019 to Oct. 2019 were selected, including hepatocellular carcinma (HCC) team (41 cases), Post-treated HCC team (49 cases), chronic hepatitis B (CHB) team (68 cases), CHB complicating with hepatic cyst (CHB & HC) team (7 cases), CHB complicating with hepatic hemangioma (CHB & HH) team (6 cases), hepatitis B cirrhosis (HBC) team (69 cases), other cancers team (73 cases) and health team (97 cases). G-test and alpha fetal Protein (AFP) were tested in every cases. The sensitivity, specificity, crude agreement rate, Youden index, likelihood ratio and AUC were statically analyzed. Results: The sensitivity, crude agreement rate, Youden index, AUC of G-test were larger than those of AFP. Conclusions: G-test had a better diagnostic value in hepatocellular carcinoma than AFP.

Keywords:G-Test, Hepatocellular Carcinoma, AFP, Diagnostic Value, Screening

Copyright © 2023 by author(s) and Hans Publishers Inc.

This work is licensed under the Creative Commons Attribution International License (CC BY 4.0).

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1. 引言

国际癌症研究中心(International Agency for Research on Cancer, IARC)最近期发布的GLOBOCAN 2020中显示肝癌的发病率(9.5/10万)在所有癌症中位列第六,死亡率(8.7/10万)位列第三 [1] 。而中国肝癌的发病率(18.2/10万)在所有癌症中位列第四,死亡率(17.2/10万)位列第二,远高于世界水平。肝癌的发病率随经济水平的增高而增长 [2] [3] 。乙肝病毒(Hepatitis B Virus, HBV)感染是导致原发性肝癌的主要病因之一 [4] ,据估计,我国HBsAg的流行率为5%~6%,约有7000万例的HBV感染者,而慢性乙型肝炎患者(Chronic Hepatitis B, CHB)约有2000万例~3000万例 [5] [6] 。目前临床上尚缺乏精准的模型来预测肝癌的发生 [7] ,因此肝癌的早期筛查对于肝癌的早诊断早治疗尤为重要,甲胎蛋白(Alpha Fetal Protein, AFP)作为目前临床上使用最为广泛的肿瘤标志物,其在肝癌筛查中的灵敏度并不高,往往需要与其他肿瘤标志物联合使用来提高诊断价值。糖组学的发展证实当肝脏发生癌变后,血清中寡糖链的构成和含量会发生变化,据此,可利用血清寡糖链的检测来筛查肝癌的发生。本次研究即是将寡糖链检测应用于临床,探索其在肝癌中的诊断价值。

2. 资料和方法

1) 一般资料:选取自2019年8月至2019年10月于空军军医大学第二附属医院(唐都医院)就诊并进行AFP和G-test检测的患者和健康体检者共410例,根据患者病情状态将其分为乙肝相关性肝癌(Hepatocellular Carcinma, HCC)组、乙肝相关性肝癌治疗后(Post-Treated HCC)组、慢性乙肝肝硬化(Hepatitis B Cirrhosis, HBC)组、慢性乙型肝炎(Chronic Hepatitis B, CHB)组、慢性乙型肝炎合并肝血管瘤(CHB Complicating with Hepatic Hemangioma, CHB & HH)组、慢性乙型肝炎合并肝囊肿(CHB Complicating with Hepatic Cyst, CHB & HC)组、其他肿瘤(Other Cancers)组和健康(Health)组共8组。

2) 诊断标准:HCC按照《原发性肝癌诊疗规范(2022年版)》 [8] 进行诊断,Post-Treated HCC指经过外科治疗、局部消融治疗、TACE、放射治疗或全身治疗的HCC。CHB和HBC按照《慢性乙型肝炎防治指南(2022年版)》 [5] 进行诊断,其他疾病按照相应诊疗标准进行诊断,健康对照组为唐都医院体检中心同期体检者。排除标准:年龄 > 90岁;妊娠;合并HIV感染;原发性肝癌合并其他肿瘤;其他病因所致的肝炎、肝硬化或肝癌;临床资料信息不完善。该研究经唐都医院伦理委员会批准通过(第202004-03号),所有受试对象均知情同意。

3) 实施方法及观察指标:患者均于清晨空腹采取静脉血10 ml,2~8℃静置1 h,3000 r/min离心15 min,分离血清,−20℃保存待测。采用荧光标记毛细血管微电泳分离技术监测患者血清中的G-Test。步骤简述如下:血清蛋白在变性后,使用肽N-糖苷酶F消化分离出N-糖,继而将游离的N-糖进行荧光G3A标记、去唾液化(G-test试剂盒;江苏先思达生物技术有限公司),随后使用DNA测序仪(ABI3500Dx测序仪)进行分离。通过GeneMapper版本3.7软件测量峰的高度,并将每个峰的高度转换为所有峰总数的百分比,即寡糖组分的相对含量关系(结果用G值表示) [9] [10] [11] 。G值 ≥ 5定义为G-test阳性,<5定义为G-test阴性。抽取2 μL使用电化学发光法在AFP检测试剂盒(德国罗氏诊断产品有限公司)和Roche Cobas 801分析仪(德国罗氏诊断产品有限公司)中进行AFP检测,AFP含量 ≥ 7 ng/ml定义为AFP检测阳性,<7 ng/ml定义为AFP阳性。

4) 统计学方法:使用SPSS 26.0软件进行统计分析,计量资料比较使用t检验,计数资料比较使用卡方检验。使用GraPhPad Prism 7.0进行受试者工作特征(Receiver Operator Characteristic, ROC)曲线分析。连续变量相关分析使用Pearson相关分析,灵敏度、特异度的比较使用配对四格表的McNemar检验,检验水准α取0.05。

3. 结果

3.1. 患者统计临床资料后进行对比

本研究纳入410例受试对象,其中HCC组41例,Post-Treated HCC组49例,HBC组69例,CHB组68例,CHB & HH组6例,CHB & HC组7例,Other Cancers组73例(肠癌18例,胃癌45例,食管癌3例,胆囊癌1例,胆管癌1例,胰腺癌5例),Health组97例。HCC组平均年龄大于HBC组,HBC组大于CHB组,部分组别间年龄、性别构成存在统计学差异(见表1)。

Table 1. General information of the subjects

表1. 受试对象一般资料

3.2. G-Test、AFP和年龄、性别的相关关系

在上述8组中每组随机抽取6例,共48例,Pearson相关分析结果显示G-test值、AFP含量均与年龄没有相关性(P = 0.718, P = 0.307),男女之间G-test和AFP含量无统计学差异(P = 0.226, P = 0.276) (见图1)。

Figure 1. Correlation analysis between G-test, AFP, age, and gender. Abbreviation: NS, P ≥ 0.05

图1. G-test、AFP与年龄、性别相关性分析。缩写:NS,P ≥ 0.05

3.3. G-Test和AFP检测结果

HCC组G-test值(6.928 ± 1.584)显著高于Post-Treated HCC组(4.609 ± 2.568, P < 0.0001)、Other Cancers组(3.894 ± 2.371, P < 0.0001)、HBC组(3.544 ± 2.261, P < 0.0001)、CHB组(2.525 ± 1.681, P < 0.0001)、CHB & HH组(5.233 ± 2.144, P = 0.023)和Health组(2.043 ± 0.956, P < 0.0001)。HCC组AFP值(9511.605 ± 19944.718)显著高于Other Cancers组(11.053 ± 59.739 ng/ml, P < 0.0001)、HBC组(16.164 ± 79.276 ng/ml, P = 0.0001)、CHB (55.608 ± 260.287 ng/ml, P = 0.0002)和Health组(3.626 ± 2.061 ng/ml, P < 0.0001)。而HCC组AFP值与Post-Treated HCC组、CHB & HH组和CHB & HC组相比无统计学差异(P = 0.307)。CHB & HH组(5.233 ± 2.144)和CHB & HC组(5.767 ± 2.237) G-test值显著高于CHB组(P = 0.0004和P < 0.0001),而AFP值却无统计学差异(P = 0.622和P = 0.609) (见表1图2~图4)。

Figure 2. Comparison of G-test and AFP in HCC group, HBC group, CHB group, Health group, and Other Cancers group. Abbreviation: *****: P < 0.0001; ***: P < 0.001; OC: Other Cancers

图2. HCC组、HBC组、CHB组、Health组、Other Cancers组G-test和AFP比较。缩写:****:P < 0.0001;***:P < 0.001;OC:Other Cancers

Figure 3. Comparison of G-test and AFP between HCC group and Post-Treated HCC group. Abbreviation: ***: P < 0.0001; NS, P ≥ 0.05

图3. HCC组、Post-Treated HCC组G-test和AFP比较。缩写:****:P < 0.0001;NS,P ≥ 0.05

Figure 4. Comparison of G-test and AFP among HCC group, HCC & HC group, and HCC & HH group. Abbreviation: *****: P < 0.0001; ***: P < 0.001; NS, P ≥ 0.05

图4. HCC组、HCC & HC组、HCC & HH组G-test和AFP比较。缩写:****:P < 0.0001;***:P < 0.001;NS,P ≥ 0.05

3.4. G-Test和AFP在HCC中的诊断价值

剔除Post-Treated HCC组、HCC & HC组、HCC & HH组,将HCC组定义为病例组,HBC组、CHB组、Other Cancers组、Health组定义为对照组1,G-test值 ≥ 5定义为阳性,AFP ≥ 7 ng/ml定义为阳性。共收集病例组41例,对照组307例。病例组G-test阳性37例,阴性4例,AFP阳性27例,阴性14例。对照组G-test阳性23例,阴性284例,AFP阳性46例,阴性261例(见表2)。据此,计算G-test诊断肝癌灵敏度为90.2%,特异度为87.6%,总符合率为87.9%,约登指数为0.778,阳性预测值为7.291,阴性预测值为0.111,AFP诊断肝癌灵敏度为65.9%,特异度为89.9%,总符合率为87.0%,约登指数为0.558,阳性预测值为6.522,阴性预测值为0.380 (见表3),G-test诊断HCC的AUC为0.905,截断值为5.5,对应灵敏度为90.2%,特异度为88.0%,AFP诊断HCC的AUC为0.834,截断值为5.9,对应灵敏度为75.6%,特异度为86.3% (见图5)。

Table 2. Compilation of G-test and AFP diagnostic experimental data

表2. G-test、AFP诊断实验资料整理表

Table 3. Diagnostic value of G-test and AFP in HCC

表3. G-test、AFP在HCC中的诊断价值

分别以Health组、CHB组、HBC组、Other Cancers组为对照组2、对照组3、对照组4、对照组6,CHB组和HBC组合并为对照组5,HCC组为实验组,计算出G-test在健康人群、CHB患者、HBC患者、CHB & HBC患者和Other cancers患者中诊断HCC的特异度分别为99.0%、91.2%、84.1%、87.6%、72.6%。AFP在以上患者中诊断HCC的特异度分别为95.9%、79.4%、88.4%、85.4%、93.2%。在HCC患者和其他肿瘤患者中,AFP的特异度大于G-test,其中在其他肿瘤患者中显著高于G-test (P = 0.003) (见表4)。G-test和AFP在上述5组人群中的诊断HCC的ROC曲线如图6所示,G-test的AUC分别为0.977,0.935,0.853,0.894,0.830,AFP的AUC分别为,0.844,0.792,0.846,0.819,0.850。

Figure 5. ROC curve of HCC diagnosed by G-test and AFP. ROC curve area: the area under the ROC curve; Cut off value: Truncated value; Sensitivity: sensitivity; Specificity: specificity

图5. G-test和AFP诊断HCC的ROC曲线。ROC curve area: ROC曲线下面积;Cut-off value:截断值;Sensitivity:灵敏度;Specificity:特异度

Table 4. The specificity of G-test and AFP in the diagnosis of HCC in different populations

表4. G-test和AFP在不同人群中的诊断HCC的特异度

Figure 6. ROC curves of G-test and AFP diagnosis for HCC in different populations. (a) ROC curve in CHB patients; (b) ROC curve in HCB patients; (c) ROC curves in patients with CHB and HCB; (d) ROC curves in other tumor patients; (e) ROC curve in healthy populations

图6. G-test和AFP诊断在不同人群中诊断HCC的ROC曲线。(a) 在CHB患者中ROC曲线;(b) 在HCB患者中的ROC曲线;(c) 在CHB和HCB患者中的ROC曲线;(d) 在其他肿瘤患者中的ROC曲线;(e) 在健康人群中的ROC曲线

4. 讨论

目前国内外关于G-test的临床研究较少 [12] [13] [14] [15] ,本次试验根据临床诊断将试验对象分为8组,为保证各种病例的均衡性,减小选择偏倚,从8组中各随机抽取6例共48例进行年龄、性别和G-test、AFP相关性的分析,分析得出年龄、性别和G-test、AFP之间不存在相关性(见图1),由此8组中部分组别之间年龄、性别虽存在统计学差异,但其可暂不予考虑。HCC组的G-test值和AFP含量显著高于其他组(见图2),但同时发现HCC治疗后组G-test值明显低于HCC组,AFP却不存在这一差异(见图3),说明G-test在评价HCC治疗效果中可能存在一定价值。乙肝合并血管瘤或肝囊肿的患者G-test值也有所升高,AFP无明显变化,提示G-test在区别良恶性肿瘤的能力可能存在不足,但此差异也可能是因为血管瘤和肝囊肿样本量不足所致。对治疗后HCC、肝血管瘤、肝囊肿进行亚组分析是本实验不同于G-test临床试验的区别之一。剔除治疗后HCC、肝血管瘤、肝囊肿对试验可能存在的影响,计算G-test的灵敏度显著高于AFP (90.2% VS 65.9%, P = 0.031),而特异度低于AFP,但无统计学差异(87.6% VS 89.9%, P = 0.435),总符合率、约登指数、阳性预测值、阴性预测值均优于AFP。此结果与其他学者发表的结果基本一致,但特异度的显著提高可能是因为试验剔除了病例组中治疗后的患者。G-test诊断HCC的ROC曲线下面积是0.905,高于AFP。

在临床实践中,在已知患有乙肝、乙肝肝硬化、其他肿瘤或身体健康条件下,可通过G-test提高肿瘤的诊断效能,因此我们对对照组进行了亚组分析,得出G-test健康组、乙肝组、肝硬化组、乙肝和肝硬化组、其他肿瘤组中的特意度分别为99.0%、91.2%、84.1%、87.6%、72.6%,AFP为95.9%、79.4%、88.4%、85.4%、93.2%,除其他肿瘤组外,其他组均无统计学差异。在以上亚组中,G-test的AUC分别为0.977、0.935、0.853、0.894、0.830,除其他肿瘤组外,依旧高于AFP。G-test和AFP诊断HCC的灵敏度和特异度的Kappa值均小于0.4,说明二者一致性差,这提示我们可用并联的联合诊断来提高HCC的灵敏度,串联的联合诊断来提高HCC的特异度。

对肝癌风险人群的识别、宣传和早期筛查,加之可靠、规范的筛查监测手段是提高肝癌早期诊断的必备条件 [16] 。目前针对肝癌的肿瘤标志物有AFP、甲胎蛋白异质体、高尔基体蛋白、热休克蛋白、骨桥蛋白等,然而AFP仍旧是应用最广泛的肿瘤标志物,也是探索其他肿瘤标志诊断价值的比较标准 [17] 。AFP的灵敏度低,尤其是在早期肝癌中的诊断价值,往往需要与其他肿瘤标志物或辅助检查联合诊断,这便与肝癌的早诊断早治疗的目标相悖 [18] 。本次试验证实G-test在乙肝相关性肝癌中具有较好的诊断价值,尤其是其灵敏度远高于AFP,可为肝癌的诊断提供重要的参考价值。从已发表的G-test相关文献来看 [19] [20] ,目前的临床研究均是针对乙型肝炎病毒相关肝癌,然而G-test在其他病因所致肝癌诊断、在肝脏转移癌诊断、肝癌发生预测中的价值,有待我们进一步的研究。

文章引用

于苏淮,李栋栋,康 文,贾晓黎. 血清寡糖链检测在乙肝相关性肝癌中的诊断价值
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  21. NOTES

    *通讯作者。

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