引用本文： 曾婷婷, 胡雪茹, 王淑妍, 李萍, 安娜尔, 申永春, 文富强. 基于腺苷脱氨酶相关检测指标诊断恶性胸腔积液的临床研究. 中国呼吸与危重监护杂志, 2024, 23(2): 105-109. doi: 10.7507/1671-6205.202312005 复制
恶性胸腔积液（malignant pleural effusion，MPE）是由恶性肿瘤转移或原发于肺部或胸膜的恶性肿瘤导致的一种常见的临床表现[1-3]。MPE通常意味着恶性肿瘤的进展和不良分期，预后差，生存率低。早期鉴别胸腔积液的良恶性对于疾病的治疗和预后有重要意义[4-5]。目前，常用的确诊MPE的方法包括胸腔积液脱落细胞学检查和胸膜组织病理活检，但其在实践应用中存在一些局限性[1-6]。
临床中，在细胞学和组织病理学检查确诊之前，一些生化指标常作为参考指标来辅助恶性胸腔积液的诊断。但是，胸腔积液中肿瘤标志物如癌胚抗原（carcinoembryonic antigen，CEA）、糖类抗原（carbohydrate antigen，CA） 125、CA15-3、CA19-9等虽然具有一定的诊断潜力，但其敏感性和特异性并不令人满意[5-9]。乳酸脱氢酶（lactate dehydrogenase，LDH）是广泛存在于机体的一种糖代谢酶，已被证明在恶性肿瘤中明显增高[9-11]。腺苷脱氨酶（adenosine deaminase，ADA）常被认为是结核性胸膜炎的经典诊断指标，近年来的研究发现胸腔积液低水平ADA可能与恶性胸腔积液的较差的生存率有关，但是目前关于胸腔积液ADA与恶性肿瘤之间的关系还需要进一步研究[12-13]。
近年来，不断有研究探索基于ADA检测的衍生数据对MPE的诊断潜能，Korczyński等[14]报道，年龄/胸腔积液ADA比值在临界值>2.62时诊断MPE的敏感性和特异性分别为93.2%和71.2%。Verma等[15]报道，血清LDH/胸腔积液ADA比值（cancer ratio，CR）在临界值>20时诊断MPE敏感性和特异性分别为98%和94%。以上研究显示这些临床指标的比值在诊断MPE时可能具有潜在的诊断价值，但是目前相关的研究有限。因此，本文通过分析44例MPE和48例良性胸腔积液（benign pleural effusion，BPE）患者的年龄/胸腔积液ADA、CR以及胸腔积液常规肿瘤标志物CEA，探索这三个指标单独或联合诊断MPE的价值。
1 资料与方法
1.1 临床资料
选择2014年6月—2015年10月在四川大学华西医院呼吸与危重症医学科住院的109例胸腔积液的患者作为研究对象。纳入标准：胸腔积液符合Light标准，为渗出液。排除标准：患者年龄<18岁、漏出性胸腔积液和最终诊断不明确。诊断标准：MPE组患者由胸腔积液脱落细胞学或胸膜活检组织学确诊，BPE组患者由影像学检查、病原学及组织活检等综合检测手段确诊。本研究为回顾性研究已获得了四川大学华西医院伦理委员会的批准（2020-147）。
1.2 资料收集
建立Excel表收集纳入的92例患者的年龄、性别、诊断、胸腔积液ADA、胸腔积液CEA、年龄/ADA、CR等数据资料。
1.3 统计学方法
采用MedCalc 18.0和SPSS 25.0软件进行数据分析。正态分布数据用均值和标准差（
±s）表示，偏态分布数据用中位数和四分位数表示［M（P25，P75）］。计量资料的组间比较采用Mann-Whitney U检验，计数资料的组间比较采用χ2检验。绘制受试者工作特征（receiver operating characteristic，ROC）曲线对单项参数和联合参数对MPE诊断性能进行评价，计算曲线下面积（area under the ROC curve，AUC），确定各项指标的最佳诊断临界值及对应的敏感性和特异性、阴性似然比和阳性似然比。P<0.05为差异有统计学意义。
2 结果
2.1 一般资料比较
本研究最终纳入了92例胸腔积液患者为研究对象，筛选流程图见图1，其中MPE组患者 44例，BPE组患者48例。MPE的原发疾病包括肺腺癌33例（75%），肺鳞癌3例（7%），肺小细胞癌4例（9%），其他来源恶性肿瘤4例（9%），BPE的原发病包括结核性胸腔积液24例（50%），肺炎旁积液20例（42%），其他病因胸腔积液4例（8%）。两组患者的一般临床特征和部分生化参数见表1。两组年龄和性别构成无显著差异（P>0.05），MPE组的胸腔积液CEA、年龄/ADA、CR和血清LDH高于BPE组，胸腔积液ADA低于BPE组，差异均有统计学意义（P<0.05）。
图1
病例筛选的流程图
表1
各组胸腔积液患者一般资料比较［n，（
），M（P25 ，P75 ）］
2.2 年龄/ADA、CR、CEA对恶性胸腔积液的诊断价值
在临界值>8.62 ng/mL时，CEA诊断MPE的AUC为0.768，其敏感性和特异性分别为61.36%（95%CI 45.5%-75.6%）和85.42%（95%CI 72.2%-93.9%），阳性似然比和阴性似然比分别为4.21（95%CI 2.04-8.68）和0.45（95%CI 0.31-0.67）；在临界值>4.18时，年龄/ADA诊断MPE的AUC为0.837，敏感性和特异性分别为88.64%（95%CI75.4%-96.2%）和75%（95%CI 60.4%-86.4%），阳性似然比和阴性似然比分别为3.55（95%CI 2.15-5.85）和0.15（95%CI 0.065-0.35）；在临界值>20.77时，CR诊断MPE的AUC为0.866，其敏感性和特异性分别为81.82%（95%CI 67.3%~91.8%）和83.33%（95%CI69.8%~92.5%），阳性似然比和阴性似然比分别为4.91（95%CI 2.57~9.38）和0.22%（95%CI 0.12~0.41）。
2.3 年龄/ADA、CR、CEA联合对恶性胸腔积液的诊断价值
对年龄/ADA、CR、CEA三个参数相互排列组合后形成了新的线性联合参数：CEA+年龄/ADA，CEA+CR，年龄/ADA+CR，CEA+年龄/ADA+CR，以上四个联合参数作为诊断MPE的指标。然后绘制联合参数的ROC曲线并计算曲线下面积。其中，总联合参数（CEA+年龄/ADA+CR）诊断MPE的AUC为0.907，敏感性和特异性分别为90.91%（95%CI 78.3%~97.5%）和77.08%（95%CI 62.7%~88.0%），阳性似然比和阴性似然比分别为3.97（95%CI 2.34~6.72）和0.12（95%CI 0.046~0.30）；其余指标及联合指标诊断MPE的诊断效能统计结果见表2和图2。
表2
CEA、年龄/ADA、CR单独和联合检测对恶性胸腔积液的诊断效能
图2
CEA、年龄/ADA、CR单独和联合检测对恶性胸腔积液的ROC曲线
3 讨论
MPE的诊断是常见的临床问题，早期明确胸腔积液的性质对于疾病的治疗方案制定和预后有重要意义。传统诊断MPE的手段如细胞学存在阳性率低、组织病理学耗时长等问题。胸腔镜检查可以进一步帮助诊断，但其有出血、感染等风险，需要专门的设备和操作人员, 应用范围有限[16-17]。鉴于上述局限性，需要探索更加简便有效的鉴别诊断MPE的新方法。本文研究了胸腔积液中的常规检测指标ADA的衍生数据：年龄/ADA比值、CR比值对MPE的诊断价值，统计分析发现在MPE组患者中这两个指标明显高升高，对MPE有一定的诊断价值，并且联合CEA有助于进一步提高诊断价值。
本研究首次对CEA，年龄/ADA和CR，这三个指标对MPE的诊断性能进行了联合检测。其中CEA+年龄/ADA、CEA+CR、CEA+年龄/ADA+CR的AUC分别为0.892、0.911和0.907，较单独指标的诊断准确性更高。CEA+年龄/ADA较年龄/ADA检测的敏感性降低，特异性轻微增高；CEA+CR较单独指标敏感性轻度增高，特异性降低；联合CEA+年龄/ADA+CR三个指标，敏感性（90.91%）更高。上诉相关指标具备快速、成本低、损伤小、可用性强等优势，为临床上鉴定胸腔积液性质提供了新的手段和依据。而结果也说明了多种生物标志物的组合是一种很有前景的诊断指标，具有一定的临床价值。因此在临床实践中，同时联合CEA、年龄/ADA、CR这三个指标可以提高诊断性能，更好的鉴别诊断MPE。
CEA是临床常用的一种肿瘤标志物，在肺癌、结直肠癌、乳腺癌等疾病中升高[1, 8, 18]。当癌细胞浸润胸膜形成胸腔积液时，胸腔积液中的CEA会显著升高，并且由于其分子量大，不易进入血液循环被清除，比血清CEA水平更高[19-20]。在本研究中，CEA诊断MPE的AUC为0.768，表明其具有一定的诊断准确性。敏感性和特异性分别为61.36%和85.42%，具有较低的敏感性和较好的特异性，这与已有的报道结果相符合[21]。胸腔积液CEA敏感性欠佳导致假阴性结果几率大，限制了这一指标在临床的应用。
大多数研究报道恶性肿瘤的发病率随着年龄的增长而增加，而结核性胸膜炎多发生在青壮年。本研究中两组年龄差异无统计学意义，可能是因为在BPE组纳入了较多老年胸腔积液患者。有研究报道，在结核性胸腔积液中年龄与胸腔积液ADA水平负相关，在老年患者应当选择较低的胸腔积液ADA临界值[22-23]。结合年龄和胸腔积液ADA，我们对年龄/ADA比值在诊断MPE时的作用进行评估，临界值为4.18时，有较好的诊断准确性（AUC 0.837）和敏感性（88.64%）。我们的研究中，年龄/ADA的敏感性低于Korczyński等[14]的研究，但结果仍表明年龄/ADA比值在诊断MPE时有很大潜力，但需要更多的研究来探索。
LDH普遍存在于肝脏、肾脏、心肌、骨骼肌和红细胞等组织中，组织的非特异性损伤都会导致其升高，但是异常高水平的血清LDH是一种帮助诊断败血症和肿瘤的标志物，并且与疾病不良预后相关[9-10]。Verma等[15]和Korczyński等[14]的研究中均报道了CR诊断MPE有很高的敏感性，分别为98%和94.6%，特异性分别为94%和68.2%，AUC分别为0.814和0.826，故认为CR是诊断MPE的一种有效的新指标。研究表明该参数的高诊断性能可能是由于MPE通常与高水平血清LDH相关，而结核性胸腔积液与高水平胸腔积液ADA相关[14]。但在我们的研究中CR的AUC为0.866，敏感性为81.82%，特异性为83.33%。这些差异可能是因为不同研究之间的选择的研究对象、样本数量、检测手段不同导致的。
本研究也具有一定的局限性。第一，本文为回顾性研究，是对既往收集和建立的临床数据库的再次挖掘。虽然纳入的病例距今时间较久，但是纳入的是连续性病例且所需要的临床指标比较完善，仍然具有一定的代表性和临床意义。可以为今后的胸腔积液的研究提供参考方向。第二，目前样本量较少，后续的研究建议在多中心、大样本基础进行。第三，对MPE的肿瘤类型和疾病阶段，我们没有进行更准确的区分来进一步分析，因为我们的研究中恶性胸腔积液多为肺癌，在胸腔积液病因谱上还需要进一步研究。在以后的研究中将通过更高质量的研究设计进一步评估年龄/ADA、CR及联合参数对MPE的诊断价值。
综上所述，本研究结果表明年龄/ADA、CR对于MPE具有较好的诊断准确率，当结合CEA、年龄/ADA、CR三个指标时，可进一步提高诊断性能。未来还需要进一步研究来证实本研究的临床发现。
利益冲突：本研究不涉及任何利益冲突。
恶性胸腔积液（malignant pleural effusion，MPE）是由恶性肿瘤转移或原发于肺部或胸膜的恶性肿瘤导致的一种常见的临床表现[1-3]。MPE通常意味着恶性肿瘤的进展和不良分期，预后差，生存率低。早期鉴别胸腔积液的良恶性对于疾病的治疗和预后有重要意义[4-5]。目前，常用的确诊MPE的方法包括胸腔积液脱落细胞学检查和胸膜组织病理活检，但其在实践应用中存在一些局限性[1-6]。
临床中，在细胞学和组织病理学检查确诊之前，一些生化指标常作为参考指标来辅助恶性胸腔积液的诊断。但是，胸腔积液中肿瘤标志物如癌胚抗原（carcinoembryonic antigen，CEA）、糖类抗原（carbohydrate antigen，CA） 125、CA15-3、CA19-9等虽然具有一定的诊断潜力，但其敏感性和特异性并不令人满意[5-9]。乳酸脱氢酶（lactate dehydrogenase，LDH）是广泛存在于机体的一种糖代谢酶，已被证明在恶性肿瘤中明显增高[9-11]。腺苷脱氨酶（adenosine deaminase，ADA）常被认为是结核性胸膜炎的经典诊断指标，近年来的研究发现胸腔积液低水平ADA可能与恶性胸腔积液的较差的生存率有关，但是目前关于胸腔积液ADA与恶性肿瘤之间的关系还需要进一步研究[12-13]。
近年来，不断有研究探索基于ADA检测的衍生数据对MPE的诊断潜能，Korczyński等[14]报道，年龄/胸腔积液ADA比值在临界值>2.62时诊断MPE的敏感性和特异性分别为93.2%和71.2%。Verma等[15]报道，血清LDH/胸腔积液ADA比值（cancer ratio，CR）在临界值>20时诊断MPE敏感性和特异性分别为98%和94%。以上研究显示这些临床指标的比值在诊断MPE时可能具有潜在的诊断价值，但是目前相关的研究有限。因此，本文通过分析44例MPE和48例良性胸腔积液（benign pleural effusion，BPE）患者的年龄/胸腔积液ADA、CR以及胸腔积液常规肿瘤标志物CEA，探索这三个指标单独或联合诊断MPE的价值。
1 资料与方法
1.1 临床资料
选择2014年6月—2015年10月在四川大学华西医院呼吸与危重症医学科住院的109例胸腔积液的患者作为研究对象。纳入标准：胸腔积液符合Light标准，为渗出液。排除标准：患者年龄<18岁、漏出性胸腔积液和最终诊断不明确。诊断标准：MPE组患者由胸腔积液脱落细胞学或胸膜活检组织学确诊，BPE组患者由影像学检查、病原学及组织活检等综合检测手段确诊。本研究为回顾性研究已获得了四川大学华西医院伦理委员会的批准（2020-147）。
1.2 资料收集
建立Excel表收集纳入的92例患者的年龄、性别、诊断、胸腔积液ADA、胸腔积液CEA、年龄/ADA、CR等数据资料。
1.3 统计学方法
采用MedCalc 18.0和SPSS 25.0软件进行数据分析。正态分布数据用均值和标准差（±s）表示，偏态分布数据用中位数和四分位数表示［M（P25，P75）］。计量资料的组间比较采用Mann-Whitney U检验，计数资料的组间比较采用χ2检验。绘制受试者工作特征（receiver operating characteristic，ROC）曲线对单项参数和联合参数对MPE诊断性能进行评价，计算曲线下面积（area under the ROC curve，AUC），确定各项指标的最佳诊断临界值及对应的敏感性和特异性、阴性似然比和阳性似然比。P<0.05为差异有统计学意义。
2 结果
2.1 一般资料比较
本研究最终纳入了92例胸腔积液患者为研究对象，筛选流程图见图1，其中MPE组患者 44例，BPE组患者48例。MPE的原发疾病包括肺腺癌33例（75%），肺鳞癌3例（7%），肺小细胞癌4例（9%），其他来源恶性肿瘤4例（9%），BPE的原发病包括结核性胸腔积液24例（50%），肺炎旁积液20例（42%），其他病因胸腔积液4例（8%）。两组患者的一般临床特征和部分生化参数见表1。两组年龄和性别构成无显著差异（P>0.05），MPE组的胸腔积液CEA、年龄/ADA、CR和血清LDH高于BPE组，胸腔积液ADA低于BPE组，差异均有统计学意义（P<0.05）。
图1
病例筛选的流程图
表1
各组胸腔积液患者一般资料比较［n，（），M（P25 ，P75 ）］
2.2 年龄/ADA、CR、CEA对恶性胸腔积液的诊断价值
在临界值>8.62 ng/mL时，CEA诊断MPE的AUC为0.768，其敏感性和特异性分别为61.36%（95%CI 45.5%-75.6%）和85.42%（95%CI 72.2%-93.9%），阳性似然比和阴性似然比分别为4.21（95%CI 2.04-8.68）和0.45（95%CI 0.31-0.67）；在临界值>4.18时，年龄/ADA诊断MPE的AUC为0.837，敏感性和特异性分别为88.64%（95%CI75.4%-96.2%）和75%（95%CI 60.4%-86.4%），阳性似然比和阴性似然比分别为3.55（95%CI 2.15-5.85）和0.15（95%CI 0.065-0.35）；在临界值>20.77时，CR诊断MPE的AUC为0.866，其敏感性和特异性分别为81.82%（95%CI 67.3%~91.8%）和83.33%（95%CI69.8%~92.5%），阳性似然比和阴性似然比分别为4.91（95%CI 2.57~9.38）和0.22%（95%CI 0.12~0.41）。
2.3 年龄/ADA、CR、CEA联合对恶性胸腔积液的诊断价值
对年龄/ADA、CR、CEA三个参数相互排列组合后形成了新的线性联合参数：CEA+年龄/ADA，CEA+CR，年龄/ADA+CR，CEA+年龄/ADA+CR，以上四个联合参数作为诊断MPE的指标。然后绘制联合参数的ROC曲线并计算曲线下面积。其中，总联合参数（CEA+年龄/ADA+CR）诊断MPE的AUC为0.907，敏感性和特异性分别为90.91%（95%CI 78.3%~97.5%）和77.08%（95%CI 62.7%~88.0%），阳性似然比和阴性似然比分别为3.97（95%CI 2.34~6.72）和0.12（95%CI 0.046~0.30）；其余指标及联合指标诊断MPE的诊断效能统计结果见表2和图2。
表2
CEA、年龄/ADA、CR单独和联合检测对恶性胸腔积液的诊断效能
图2
CEA、年龄/ADA、CR单独和联合检测对恶性胸腔积液的ROC曲线
3 讨论
MPE的诊断是常见的临床问题，早期明确胸腔积液的性质对于疾病的治疗方案制定和预后有重要意义。传统诊断MPE的手段如细胞学存在阳性率低、组织病理学耗时长等问题。胸腔镜检查可以进一步帮助诊断，但其有出血、感染等风险，需要专门的设备和操作人员, 应用范围有限[16-17]。鉴于上述局限性，需要探索更加简便有效的鉴别诊断MPE的新方法。本文研究了胸腔积液中的常规检测指标ADA的衍生数据：年龄/ADA比值、CR比值对MPE的诊断价值，统计分析发现在MPE组患者中这两个指标明显高升高，对MPE有一定的诊断价值，并且联合CEA有助于进一步提高诊断价值。
本研究首次对CEA，年龄/ADA和CR，这三个指标对MPE的诊断性能进行了联合检测。其中CEA+年龄/ADA、CEA+CR、CEA+年龄/ADA+CR的AUC分别为0.892、0.911和0.907，较单独指标的诊断准确性更高。CEA+年龄/ADA较年龄/ADA检测的敏感性降低，特异性轻微增高；CEA+CR较单独指标敏感性轻度增高，特异性降低；联合CEA+年龄/ADA+CR三个指标，敏感性（90.91%）更高。上诉相关指标具备快速、成本低、损伤小、可用性强等优势，为临床上鉴定胸腔积液性质提供了新的手段和依据。而结果也说明了多种生物标志物的组合是一种很有前景的诊断指标，具有一定的临床价值。因此在临床实践中，同时联合CEA、年龄/ADA、CR这三个指标可以提高诊断性能，更好的鉴别诊断MPE。
CEA是临床常用的一种肿瘤标志物，在肺癌、结直肠癌、乳腺癌等疾病中升高[1, 8, 18]。当癌细胞浸润胸膜形成胸腔积液时，胸腔积液中的CEA会显著升高，并且由于其分子量大，不易进入血液循环被清除，比血清CEA水平更高[19-20]。在本研究中，CEA诊断MPE的AUC为0.768，表明其具有一定的诊断准确性。敏感性和特异性分别为61.36%和85.42%，具有较低的敏感性和较好的特异性，这与已有的报道结果相符合[21]。胸腔积液CEA敏感性欠佳导致假阴性结果几率大，限制了这一指标在临床的应用。
大多数研究报道恶性肿瘤的发病率随着年龄的增长而增加，而结核性胸膜炎多发生在青壮年。本研究中两组年龄差异无统计学意义，可能是因为在BPE组纳入了较多老年胸腔积液患者。有研究报道，在结核性胸腔积液中年龄与胸腔积液ADA水平负相关，在老年患者应当选择较低的胸腔积液ADA临界值[22-23]。结合年龄和胸腔积液ADA，我们对年龄/ADA比值在诊断MPE时的作用进行评估，临界值为4.18时，有较好的诊断准确性（AUC 0.837）和敏感性（88.64%）。我们的研究中，年龄/ADA的敏感性低于Korczyński等[14]的研究，但结果仍表明年龄/ADA比值在诊断MPE时有很大潜力，但需要更多的研究来探索。
LDH普遍存在于肝脏、肾脏、心肌、骨骼肌和红细胞等组织中，组织的非特异性损伤都会导致其升高，但是异常高水平的血清LDH是一种帮助诊断败血症和肿瘤的标志物，并且与疾病不良预后相关[9-10]。Verma等[15]和Korczyński等[14]的研究中均报道了CR诊断MPE有很高的敏感性，分别为98%和94.6%，特异性分别为94%和68.2%，AUC分别为0.814和0.826，故认为CR是诊断MPE的一种有效的新指标。研究表明该参数的高诊断性能可能是由于MPE通常与高水平血清LDH相关，而结核性胸腔积液与高水平胸腔积液ADA相关[14]。但在我们的研究中CR的AUC为0.866，敏感性为81.82%，特异性为83.33%。这些差异可能是因为不同研究之间的选择的研究对象、样本数量、检测手段不同导致的。
本研究也具有一定的局限性。第一，本文为回顾性研究，是对既往收集和建立的临床数据库的再次挖掘。虽然纳入的病例距今时间较久，但是纳入的是连续性病例且所需要的临床指标比较完善，仍然具有一定的代表性和临床意义。可以为今后的胸腔积液的研究提供参考方向。第二，目前样本量较少，后续的研究建议在多中心、大样本基础进行。第三，对MPE的肿瘤类型和疾病阶段，我们没有进行更准确的区分来进一步分析，因为我们的研究中恶性胸腔积液多为肺癌，在胸腔积液病因谱上还需要进一步研究。在以后的研究中将通过更高质量的研究设计进一步评估年龄/ADA、CR及联合参数对MPE的诊断价值。
综上所述，本研究结果表明年龄/ADA、CR对于MPE具有较好的诊断准确率，当结合CEA、年龄/ADA、CR三个指标时，可进一步提高诊断性能。未来还需要进一步研究来证实本研究的临床发现。
利益冲突：本研究不涉及任何利益冲突。
