细胞角蛋白21-1(CYFRA21-1)生物学特性及临床意义


CYFRA21-1的生物学特性

细胞角蛋白21-1 (CYFRA21-1)是上皮细胞中细胞角蛋白19(Cytokeratin-19,CK19)的可溶性片段。细胞角蛋白是上皮细胞的中间丝(IF)形成蛋白,包括28个I型角蛋白和26个II型角蛋白。角蛋白是专性异质聚合物,与其他IFs类似,它们包含一个二聚体中心α-螺旋棒结构域,其两侧是非螺旋的头和尾结构域。10nm的角蛋白丝参与了细胞胞浆内蛋白质结构框架的形成,在上皮细胞免受机械和非机械压力的保护中起着重要作用。当上皮细胞发生恶性病变时,细胞降解速率加快,细胞角蛋白19碎片大量进入血液,并使血液中CYFRA21-1浓度显著升高。由于上皮性恶性肿瘤很大程度上保留了与细胞来源相关的特定角蛋白模式,而且在许多情况下,肿瘤或外周血中全长或剪切角蛋白表达情况对癌症患者的预后具有指导作用。因此,在癌症中角蛋白被广泛用作诊断肿瘤的标记物[1]

CYFRA21-1 metabolic mechanism

图1. 细胞角蛋白21-1 (CYFRA21-1)在体内的代谢机制

CYFRA21-1的临床意义

CYFRA21-1在肺癌诊断中的应用

CYFRA21-1是肺癌诊断的高效标志物。在对肺癌确诊患者进行的4种原发性肺癌标志物检测中发现,尽管血清神经元特异性烯醇化酶(NSE)、糖类癌抗原199(CA199)、细胞角蛋白21片段抗原(CYFRA21-1)及癌胚抗原(CEA)4项指标水平均高于对照健康组,但CYFRA21-1的阳性率、准确度及特异度最高[2]。以肺鳞癌为代表的恶性肺癌的病患组的CYFRA21-1水平显著高于良性肺部疾病组和健康组,可以辅助区分肺癌和一般性肺部疾病,减少误诊及错诊[3]。值得注意的是,放化疗后,非小细胞肺癌(NSCLC)患者的CYFRA21-1水平明显下降,意味着CYFRA21-1可以作为NSCLC患者放化疗疗效的可靠标志物[4]

CYFRA21-1在宫颈癌诊断中的应用

CYFRA21-1可用于感染高危人乳头瘤病毒(HR-HPV)人群的宫颈癌早期筛查。HR-HPV感染的女性中CYFRA21-1水平与HPV-DNA载量存在相关性,且CYFRA21-1水平及阳性率随着宫颈细胞病变加深而升高。用CYFRA21-1诊断HR-HPV感染女性细胞学病变时,敏感性为62.07%,特异性为92.17%,阳性预测值为88.89%,阴性预测值为70.67%[5]

CYFRA21-1在膀胱癌诊断中的应用

CYFRA21-1检测可用于膀胱癌的诊断及预后判断。膀胱癌确诊组患者晨尿中CYFRA21-1含量显著高于良性膀胱病变组和健康体检组;经治疗(手术、膀胱灌洗、放疗、化疗)后,浅表性膀胱癌组CYFRA21-1下降明显,浸润性膀胱癌组患者治疗后较治疗前略有下降[6]。此外,血清中CYFRA21-1对于膀胱癌的诊断效能和尿液中CYFRA21-1相近,亦可用于膀胱癌的诊断和预后评估[7]

CYFRA21-1在肝癌诊断中的应用

血清CYFRA21-1对原发性肝癌(PHC)的监测和诊断有一定的指导意义。临床上使用电化学发光免疫法对原发性肝癌(PHC)组、肝良性疾病组(肝硬化组、乙肝、丙肝组)和正常对照组检测血清CYFRA21-1水平,PHC组血清CYFRA21-1水平明显高于肝良性疾病组和正常对照组;PHC组和肝良性疾病组血清CYFRA21-1阳性率分别为66.7%、7.7%[8]

CYFRA21-1在消化道恶性肿瘤、头颈部鳞状细胞癌诊断中的应用

CYFRA21-1在食管癌、肠癌等消化道恶性肿瘤以及头颈部鳞状细胞癌(HNSCC)的检测和肿瘤复发监测及预后方面有着潜在价值。对食管癌、胃癌、胆囊癌、胰腺癌、肠癌患者进行血清CYFRA21-1和癌胚抗原(CEA)测定并比较阳性率,发现各组消化道恶性肿瘤患者的血清CYFRA21-1浓度均明显升高且均高于CEA的上升幅度;各组CYFRA21-1阳性率除肠癌组外均高于65%,明显高于CEA的阳性率[9]
使用酶联免疫吸附法(ELISA)测定HNSCC患者组,甲状腺良性肿瘤患者组,健康对照组血清CYFRA21-1水平。HNSCC组术前血清CYFRA21-1浓度明显高于甲状腺良性肿瘤组和健康对照组;术后7 d HNSCC组血清CYFRA21-1浓度较术前明显降低,而甲状腺良性肿瘤组术前和术后7 d血清CYFRA21-1浓度无显著性差异;术后复发患者的血清CYFRA21-1浓度较术后7 d则有明显升高。取甲状腺良性肿瘤组95%CI上限值3.69 ng/mL为界,>3.69 ng/mL判定HNSCC的阳性诊断为标准,血清CYFRA21-1诊断HNSCC患者敏感性为80.0%,特异度为91.7%[10]

参考文献

[1]Karantza V. Keratins in health and cancer: more than mere epithelial cell markers[J] .Oncogene, 2011, 30(2):127-138.
[2]刘俊,孙璀.血清肿瘤标志物单独或联合检测在原发性肺癌中的诊断价值[J].检验医学与临床,2017,14(19):2887-2889.
[3]李彤,孙长俭,张乐.6种血清肿瘤标志物在肺癌诊断中的价值[J].当代医学,2021,27(05):24-26.
[4]Wang Juan, Zhang Ning, Li Baosheng et al. Decline of serum CYFRA21-1 during chemoradiotherapy of NSCLC: a probable predictive factor for tumor response[J]. Tumor Biology, 2011, 32(4): 689-695.
[5] Feng Yang-chun, Yang Jia, Liu Cheng-ming, et al. The application of CYFRA21-1 in cervical lesions screening in high-risk human papillomavirus infected women[J]. Ginekologia Polska, 2016, 87(9):617-620.
[6]王兴亮,宋明山.CyFRA21-1在膀胱癌患者中的表达研究[J].中国实用医药,2012,7(29):9-10.
[7]张忠印,徐卫东,董德平,吉飞跃,徐建.血清和尿CYFRA21-1水平对膀胱癌的诊断价值[J].江苏医药,2015,41(14):1660-1662.
[8]于仁波,张宁,刘忠华.肿瘤标志物CYFRA21-1测定对原发性肝癌的诊断价值[J].中国医药科学,2015,5(05):128-130.
[9]崔锐.消化道恶性肿瘤CYFRA21-1、CEA检测结果分析[J].现代医学,2005(01):36-37.
[10]徐先发,谭静.头颈鳞状细胞癌患者血清Cyfra21-1检测的临床意义[J].中国耳鼻咽喉头颈外科,2011,18(09):457-460.

相关产品

相关产品