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细胞外热休克蛋白90α在胸腔积液鉴别诊断中的临床价值

2025-05-29 65 上传者：管理员

摘要：目的探讨细胞外热休克蛋白90α(eHsp90α)在良恶性胸腔积液(PE)鉴别诊断中的临床价值。方法选取2017年4月至2018年6月陕西省肿瘤医院和陕西省人民医院收治的合并PE住院患者80例为研究对象，将50例恶性肿瘤患者作为研究组，30例良性疾病患者作为对照组。两组患者均采用酶联免疫吸附法(ELISA)检测PE中热休克蛋白(Hsp90α)、乳酸脱氢酶(LDH)水平；采用受试者工作特征曲线(ROC)评估Hsp90α、LDH单独及联合检测对良恶性PE的诊断效能。结果研究组Hsp90α水平187.90(68.68,334.97)μg/L高于对照组3.90(1.24,44.47)μg/L,差异有统计学意义(P<0.05);研究组LDH水平302.00(159.00,450.00)U/L高于对照组126.00(103.50,251.00)U/L,差异有统计学意义(P<0.05);ROC曲线分析显示，Hsp90α对恶性PE(MPE)的最佳截断值为16.88μg/L,曲线下面积(AUC)为0.900(95%CI:0.793～0.963),灵敏度为100.00%,特异度为73.33%。Hsp90α单独检测与联合LDH检测的诊断效能相当(P>0.05)。结论 MPE中Hsp90α水平高于良性PE(BPE),其单独及联合LDH检测对良恶性PE均具有较高的鉴别诊断效能，可作为MPE的辅助诊断指标。

关键词：
MPE
恶性胸腔积液
细胞外热休克蛋白90α
良性胸腔积液
鉴别诊断
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胸腔积液(pleuraleffusion,PE)是良恶性疾病的常见并发症,分为良性PE(benignpleuraleffusion,BPE)与恶性PE(malignantpleuraleffusion,MPE),二者的鉴别诊断直接影响治疗方案选择与预后评估｡临床常通过观察PE外观､测定PE中乳酸脱氢酶(lactatedehydrogenase,LDH)水平及积液/血清LDH比值等方法区分漏出液与渗出液,进而辅助判断PE的良恶性｡胸水脱落细胞学检查虽是诊断MPE的金标准,但其阳性率较低,亟需更高效的辅助诊断标志物｡热休克蛋白90α(heatshockprotein90alpha,Hsp90α)是一种广泛表达的分子伴侣,通过调控蛋白质折叠与稳定性维持细胞内蛋白质的正常功能｡肿瘤细胞因基因突变导致蛋白质稳态失衡,因此对Hsp90α的需求增加,Hsp90α与恶性肿瘤的发生发展密切相关｡Hsp90α通常存在于细胞质,肿瘤细胞可通过旁分泌或自分泌途径将Hsp90α释放至细胞外液､血液或浆膜腔积液中,称为细胞外Hsp90α(extracellularheatshockprotein90α,eHsp90α)[1]｡有研究[2]表明,Hsp90α在多种恶性实体肿瘤患者血浆及组织中异常高表达,已成为肿瘤治疗的重要靶点｡目前关于MPE生物标志物的研究较少｡本研究以PE为检测标本,通过Hsp90α单独检测与联合LDH检测,系统评估其在良恶性PE中的诊断效能,旨在提高MPE的诊疗策略｡

1、资料与方法

1.1临床资料

选取2017年4月至2018年6月陕西省肿瘤医院和陕西省人民医院收治的合并PE住院患者80例为研究对象,MPE纳入标准:1)有明确的原发肿瘤影像学及组织病理学诊断;2)确诊恶性肿瘤同时合并中量或大量PE;3)PE脱落细胞学检查可查见恶性细胞;4)初始就诊､既往未进行任何抗肿瘤治疗者｡排除标准:恶性肿瘤合并心力衰竭､结核性胸膜炎､低蛋白血症､肾功能不全等良性疾病｡BPE纳入标准:1)既往无恶性肿瘤病史､且经系统检查排除恶性肿瘤的患者;2)合并中量或大量PE者｡排除标准:无法明确原发病的PE｡本研究共纳入50例MPE患者作为研究组,确诊疾病包括肺癌､乳腺癌､消化道肿瘤及其他类型肿瘤｡同时选取30例BPE患者作为对照组,确诊疾病包括心功能不全､低蛋白血症､结核性胸膜炎等｡两组患者性别､年龄一般资料比较,差异无统计学意义(P>0.05),具有可比性(表1)｡

表1两组患者一般资料比较[n(%),x

1.2方法

1.2.1脱落细胞学及LDH检查两组患者在B超定位下进行穿刺置管引流,每次送检300~500mLPE至患者住院医院病理科和检验科,分别进行脱落细胞学检查及LDH水平检测,两组PE均送检1~3次｡

1.2.2Hsp90α检测两组患者均采集5mLPE,统一送至陕西省肿瘤医院核医学科,使用热休克蛋白90α定量检测试剂盒(烟台普罗吉生物科技发展有限公司)进行Hsp90α检测,具体步骤参考说明书｡

1.3统计学方法

采用SPSS17.0统计软件进行数据处理｡符合正态分布的定量资料以(xs)描述,组间比较采用t检验;不符合正态分布的定量资料以M(P25,P75)描述,组间比较采用Mann-WhitneyU检验;定性资料以例数(%)描述,组间比较采用χ2检验;指标间相关性分析采用Spearman相关分析;采用Logistic回归模型建立指标联合预测因子;采用受试者工作特征曲线(receiveroperatingcharacteristic,ROC)的曲线下面积(areaundercurve,AUC)评价诊断效能;采用Yorden指数最大法确定阳性截断值,并计算灵敏度和特异度｡检验水准α除特别说明外均设定为0.05｡

2、结果

2.1两组患者PE中Hsp90α及LDH水平比较

研究组患者Hsp90α水平187.90(68.68,334.97)μg/L明显高于对照组3.90(1.24,44.47)μg/L,差异有统计学意义(P<0.05)｡研究组患者LDH水平302.00(159.00,450.00)U/L明显高于对照组126.00(103.50,251.00)U/L,差异有统计学意义(P<0.05)(表2)｡

表2两组患者PE中Hsp90α和LDH水平比较[M(P25,P75)]

2.2MPE中Hsp90α与LDH相关性分析

MPE中Hsp90α与LDH水平均明显升高,因此采用Spearman法对二者之间的相关性进行分析,结果显示,Hsp90α与LDH水平呈正相关(r=0.592,P<0.05)(图1)｡进一步提示,在MPE的诊断中,同时考虑Hsp90α和LDH水平可能有助于提高诊断的准确性和可靠性｡

图1MPE中Hsp90α与LDH水平的相关性

2.3PE中Hsp90α､LDH及联合检测的ROC曲线分析

采用Hsp90α､LDH及二者联合检测的ROC曲线评估其对良恶性PE的诊断效能｡通过计算约登指数,确定Hsp90α和LDH的最佳截断值｡Hsp90α的最佳截断值为16.88μg/L,AUC为0.900,灵敏度为100.00%,特异度为73.33%｡LDH的最佳截断值为126.00U/L,AUC为0.709,灵敏度为86.21%,特异度为51.57%｡单独使用Hsp90α在诊断良恶性PE时的效能优于LDH(ZHsp90α-LDH=2.861,P<0.05)｡Hsp90α和LDH联合检测的AUC为0.907,灵敏度为96.55%,特异度为79.31%(Z联合-LDH=2.858,P<0.05)｡表明Hsp90α单独及联合LDH检测均可准确鉴别PE(表3､图2)｡

表3PE中Hsp90α､LDH及联合检测的ROC曲线分析

图2Hsp90α､LDH及联合检测的ROC曲线

3、讨论

MPE是肿瘤转移至胸膜的一种特殊表现形式,与其他部位转移的实性占位不同,其为晚期恶性肿瘤常见并发症之一,多数恶性肿瘤均可并发或继发MPE｡MPE患者预后较差,确诊后中位生存期为3~12个月,超过50%的MPE患者在诊断后6个月内死亡[3]｡胸水脱落细胞学检查及胸膜活检是诊断MPE的金标准｡胸水脱落细胞学检查灵敏度为40%~80%,特异度高达89%~98%,操作简便｡胸膜活检对MPE诊断的灵敏度可达70%~94%,但存在一定的创伤;此外肿瘤患者疾病进展至晚期时,体能状态较差,胸膜活检依从性较差[4]｡临床实践显示,目前有20%~30%患者在接受常规检测方法后,仍无法明确PE的病因和性质｡

Hsp90α是一种在细胞内广泛存在的蛋白质,属于Hsp90蛋白家族｡作为分子伴侣,Hsp90α可协助其他蛋白质正确折叠､转运和定位,其底物包括人表皮生长因子受体､血管内皮生长因子受体等200余种蛋白,在细胞生长､分化､代谢等过程中起关键作用｡正常生理状态下,Hsp90α定位于细胞质,当细胞面临缺氧､辐射､缺血等组织应激或损伤时,Hsp90α会被分泌到细胞外以协助组织修复｡即使无环境刺激,肿瘤细胞也可自发性分泌Hsp90α至细胞外,eHsp90α通过激活侵袭性蛋白促进肿瘤侵袭和转移[5-6]｡

董晓玉等[7]通过分析TCGA数据发现,不同肺癌组织病理类型(肺腺癌､肺鳞状细胞癌､小细胞肺癌)中HSP90AA1的表达水平高于癌旁组织,且患者血清Hsp90α升高;COX回归分析显示,HSP90AA1表达水平是独立预后因素｡在乳腺癌组织中HSP90AA1的高表达与CEA､CA153水平升高､自然杀伤细胞百分比降低､B细胞比例异常和单核细胞计数升高等因素相关,提示其可能增加乳腺癌发病率和转移风险[8]｡eHsp90α可通过LRP1/Akt/CXCL8通路增加乳腺癌淋巴管密度[9],或通过IKK/NF-κB/CXCL1轴促进肿瘤血管生成[10],进而调控乳腺癌上皮间质转化进程[11]｡eHsp90α还可诱导肿瘤微环境中M2型巨噬细胞极化,降低CD4+T细胞比例[12],提示其可能作为肿瘤治疗中免疫逃逸的分子标志物[13]｡

有研究[14-15]发现,肿瘤细胞通过旁分泌及自分泌途径,将胞质Hsp90α以外泌体形式分泌至细胞外,形成eHsp90α｡eHsp90α可与HER2､LRP1､TGFβR､TLR4[16]等细胞表面受体的胞外结构域结合,直接作用于细胞膜发挥信号转导作用;或与分子伴侣(TIMP2､AHA1､Morgana)[17-18]共同分泌至细胞外基质中,通过结合基质金属蛋白酶､巨噬细胞移动抑制因子[19]､纤连蛋白[20]等底物蛋白,促进肿瘤侵袭､转移和血管生成｡肿瘤血管通透性增加及基质金属蛋白酶活化在MPE的形成中起关键作用,这为使用Hsp90鉴别诊断良恶性PE提供了一定理论基础｡本研究结果显示,MPE中Hsp90α水平明显高于BPE(P<0.05)｡Hsp90α单独诊断MPE的AUC为0.900,灵敏度为100.00%,特异度为73.33%｡

LDH是糖酵解过程中的关键酶,可将丙酮酸转化为乳酸｡LDH在组织细胞受损时释放入血,引起外周血或PE中LDH水平升高,通常与肿瘤负荷增加相关[21]｡但LDH单独诊断MPE的效能有限,肺栓塞､心力衰竭､结核性胸膜炎等良性疾病中LDH水平也可升高｡既往研究[22-23]表明,LDH单独诊断MPE的灵敏度为60%~90%,特异度为45%~80%,提示联合检测具有更高的临床应用价值｡本研究结果显示,MPE中LDH水平高于BPE(P<0.05),其诊断MPE的AUC为0.709,灵敏度为86.21%,特异度为51.57%｡Hsp90α联合LDH检测的灵敏度为96.55%､特异度为79.31%､AUC为0.907,均优于LDH单独检测｡上述结果表明,Hsp90α单独检测及联合LDH检测对良恶性PE的鉴别诊断具有良好价值,可作为PE临床辅助诊断指标｡康慧方等[24]研究显示,MPE中Hsp90α高于BPE组,Hsp90α与CEA､CA153､CYFRA21-1联合检测可提高MPE诊断的灵敏度和特异度｡苏世红等[25]研究发现,PE中异常糖链糖蛋白(tumorabnormalprotein,TAP)和Hsp90α的联合检测诊断价值优于外周血或单项检测｡本研究结果与上述结论相似｡

综上所述,Hsp90α单独及联合LDH检测对良恶性PE鉴别诊断均具有较好的诊断效能,有望成为诊断MPE的新型生物标志物｡本研究局限性为PE样本量较小,后续将开展大样本､多中心研究,并深入探究Hsp90α与MPE治疗及预后的关系｡

参考文献:

[7]董晓玉,钟涛,叶元滋,等.HSP90α和癌组织基因HSP90AA1在肺癌中的高表达及预后价值[J].安徽医科大学学报,2022,57(7),1034-1040.

[22]张连杰,吴香蔚,韩清珍,等.高荧光细胞联合CEA､LDH检测对恶性胸腔积液实验室诊断价值研究[J].检验医学与临床,2023,20(23):3449-3452.

[23]张德博,潜力,谢九红,等.胸腔积液ADA､CEA､LDH､PCT检测对鉴别良恶性胸腔积液的诊断效能分析[J].湖北医药学院学报,2020,39(2):162-165.

[24]康慧方,孙莉,田应选,等.HSP90α在老年恶性胸腔积液中的诊断意义[J].中华肺部疾病杂志(电子版),2023,16(2):257-259.

[25]苏世红,尹永杰,张玉,等.TAP和Hsp90α检测在肺癌恶性胸腔积液诊断及预后评估的价值[J].临床肺科杂志,2022,27(7):1086-1092.

基金资助:陕西省科技厅重点研发计划项目(No:2019SF217,No:2022SF282);陕西省科技厅自然科学基础研究计划项目(No:2020JQ-951);

文章来源:马婕群,龙婧,郑琪,等.细胞外热休克蛋白90α在胸腔积液鉴别诊断中的临床价值[J].成都医学院学报,2025,20(03):416-419.