肺癌早期診斷方法的研究進展肺癌是全球癌癥死亡的主要原因，在全球癌癥(GLOBOCAN)2018數(shù)據(jù)庫中，每年全球估計有209萬新病例和176萬人死于肺癌。我國肺癌總的五年生存率僅為18.7%。大多數(shù)肺癌患者發(fā)現(xiàn)時已是進展期，由于發(fā)現(xiàn)不及時、診斷延誤是引起其極高病死率的主要原因，因此，提高早期肺癌的診斷率對提高其整體生存率至關(guān)重要。近年，肺癌早期診斷的新技術(shù)不斷出現(xiàn)，為肺癌篩查的有效實施創(chuàng)造了條件。1肺癌高危人群的界定美國國立綜合癌癥網(wǎng)絡(luò)(NCCN)發(fā)布的2020版非小細(xì)胞肺癌指南推薦肺癌的危險因素包括年齡、吸煙史、環(huán)境暴露(大氣污染、室內(nèi)燃煤等)、職業(yè)暴露(氡、砷及石棉等)、癌癥既往史、肺癌家族史、合并肺部疾病如慢性阻塞性肺疾病等。2018年版《肺結(jié)節(jié)診治中國專家共識》建議將我國肺癌高危人群定義為年齡N40歲且具有以下任一危險因素者:(1)吸煙史：N20包年(或400年支)或曾吸煙N20包年(或400年支)，戒煙時間V15年；(2)環(huán)境或高危職業(yè)暴露史：如石棉、鈹、鈾、氡等;(3)現(xiàn)病史：合并慢阻肺、彌漫性肺纖維化;(4)既往史：有肺結(jié)核病史或罹患惡性腫瘤者;(5)家族史：有肺癌家族史者。2篩查方法2.1影像學(xué)篩查2.1.1胸部X線此技術(shù)較早用于肺癌大規(guī)模檢查，是X射線穿透不同密度的人體組織，投影在膠片上。X線簡便易行、放射損傷較CT低，但空間分辨率低，病灶易被其它臟器所掩蓋，導(dǎo)致病灶部位漏診、誤診，尤其是直徑1厘米以下的小結(jié)節(jié)。X線多用于初級保健對疑似肺癌患者的一線篩查，聯(lián)合痰細(xì)胞學(xué)檢查也并不能降低肺癌患者的死亡率，有研究表明不論是否聯(lián)合痰細(xì)胞學(xué)檢查，均不支持胸部X線來篩查肺癌。2.1.2胸部CT(ComputedTomography)CT是由探測器接收透過人體某部一定厚度的X線，經(jīng)過一系列的信號轉(zhuǎn)換及計算機處理，得到按矩陣排列的眾多像素圖像。胸部CT可對腫瘤的大小、位置、內(nèi)部結(jié)構(gòu)、邊緣征象等進行觀察，尤其適用對肺內(nèi)小病灶、早期支氣管病變的診斷，是現(xiàn)階段肺癌的常規(guī)診斷方法，但普通CT對于直徑V1cm的肺結(jié)節(jié)診斷的準(zhǔn)確度仍然較差。低劑量螺旋CT(low-dosecomputedtomographyLDCT)是采用明顯低于普通CT的放射劑量進行掃描，對肺癌患者陽性的檢出率明顯高于X線胸片，對肺部小結(jié)節(jié)的敏感性較普通CT明顯增高。李豐章等人的研究顯示LDCT與普通CT肺部陽性檢出率及病變影像學(xué)表現(xiàn)基本一致，而輻射劑量是常規(guī)劑量的6.38%，4種腫瘤標(biāo)記物(PNT、NSE、Cyfra21-1、CEA)聯(lián)合LDCT檢測肺癌的敏感性和特異性分別約95%、80%。Wang等人研究表明LDCT較其它癌癥篩查工具肺癌的確診率更高。早在2011年，美國國家肺癌篩查實驗(NLST)的研究表明和胸片對比，LDCT年度篩查使肺癌歸因死亡率下降20%;NCCN也推薦在高危人群中進行LDCT篩查肺癌。但過高的假陽性結(jié)果、過度診斷、放射暴露、肺結(jié)節(jié)定性診斷困難等問題限制了LDCT篩查肺癌的應(yīng)用和推廣。2.1.3磁共振(magneticresonanceimaging，MRI)MRI是目前唯一無輻射非侵入性全身評估的技術(shù)，成像具有多參數(shù)、多方位及多序列的特點，優(yōu)越的軟組織對比度和高空間分辨率，能更精確地對疾病進行診斷和鑒別診斷，但更易受到呼吸和心臟運動偽影影響°MRI較CT對縱隔及胸壁疾病顯像方面有著明顯優(yōu)勢，尤其是全身彌散加權(quán)成窗DWI)在判斷非小細(xì)胞肺癌淋巴結(jié)和遠(yuǎn)處轉(zhuǎn)移方面準(zhǔn)確度較高，但對肺結(jié)節(jié)的檢出率較差。陳聚興等人的研究發(fā)現(xiàn)MRI、CEA、CYFRA21-1單項檢測比較，三者聯(lián)合檢測能明顯提高靈敏度、陰性預(yù)測值。目前不推薦單一MRI篩查早期肺癌。2.1.4PET-CT(positronemissiontomographyPET)PET-CT是PET和CT掃描方式結(jié)合，PET采用正電子核素作為示蹤劑，通過病灶部位對示蹤劑的攝取了解病灶功能代謝狀態(tài)，可以宏觀顯示全身各臟器功能、代謝等病理生理特征，更容易發(fā)現(xiàn)病灶;CT可以精確定位病灶及顯示病灶細(xì)微結(jié)構(gòu)變化°PET/CT常用于肺癌及其它腫瘤的篩查，在腫瘤的分期、診斷、療效評價及預(yù)后方面敏感度和特異性均較高°PET-CT多用作研究^8毫米的實性結(jié)節(jié)的輔助手段，而對直徑＜5mm的病灶或磨玻璃樣陰影的診斷受限；美國胸科協(xié)會指南規(guī)定直徑＜8mm肺部結(jié)節(jié)不宜用PET/CT掃描，對磨玻璃結(jié)節(jié)或混合結(jié)節(jié)，肺部薄層CT仍是主要檢查手段。PET—CT的輻射劑量大，價格昂貴，不適用于早期肺癌的篩查。2.2肺癌分子診斷標(biāo)志物2.2.1微核糖核酸(miRNA)miRNA是非編碼單鏈核糖核酸家族，具有調(diào)節(jié)基因表達的功能，在體液中非常穩(wěn)定，經(jīng)腫瘤細(xì)胞脫落后可進入痰液、血液、初乳、胸膜液及尿液中。近年來以腫瘤機體內(nèi)異常表達的miRNAs作為對腫瘤的診斷、分期和預(yù)后相關(guān)評估指標(biāo)的研究越來越多。研究發(fā)現(xiàn)，肺癌患者或早期肺癌患者全血中的miR-33a-5p/miR-128-3p較健康人群表達較低。Liao等人的研究顯示兩個痰液miRNA組和三個血漿miRNA組對非小細(xì)胞肺癌診斷的敏感性為65.8%?75%，特異性為83.3%?87.5%。單個體液miRNA對肺鱗癌或腺癌均有較高的敏感性。楊霞等人的研究發(fā)現(xiàn)在非小細(xì)胞肺癌患者中，miR-146b、miR-205、miR-29c、miR-30b和miR-337與對照組相比顯著上調(diào)。多個miRNAs聯(lián)合檢測的敏感度和特異度均高于單個miRNA檢測，對早期肺癌的檢測準(zhǔn)確率更高°Shen等研究發(fā)現(xiàn)，痰液miRNA(miR-31和miR-210)和胸部CT聯(lián)合比單純胸部CT對肺癌診斷的特異性更高。2.2.2血清腫瘤標(biāo)記物它是腫瘤細(xì)胞產(chǎn)生和釋放的一類物質(zhì)，常以各種代謝產(chǎn)物的形式存在于腫瘤細(xì)胞內(nèi)或宿主體液中，根據(jù)它們的生化或免疫特性可以識別或診斷腫瘤。腫瘤標(biāo)記物診斷肺癌的敏感性和特異性均較低，對肺磨玻璃結(jié)節(jié)幾乎沒有鑒別診斷價值，多用于肺癌篩查的輔助診斷。2.2.3循環(huán)腫瘤細(xì)胞(circulatingtumorcell，CTC)、循環(huán)腫瘤DNA及DNA甲基化CTC是指原發(fā)腫瘤細(xì)胞或轉(zhuǎn)移瘤細(xì)胞脫落后進入血液循環(huán)的腫瘤細(xì)胞，存在于腫瘤的各個時期。循環(huán)腫瘤DNA(ctDNA)是指進入血液循環(huán)中壞死或凋亡的腫瘤細(xì)胞產(chǎn)生的DNA，隨著腫瘤負(fù)荷的增加而升高。Szpechcinski等人的研究顯示，非小細(xì)胞肺癌患者的血漿cfDNA水平顯著高于慢性呼吸道炎癥患者和健康人群。目前普遍認(rèn)為DNA甲基化與絕大多數(shù)腫瘤的發(fā)生緊密相關(guān)，異常DNA甲基化可以存在于多種體液如血液、尿液、痰液中，檢測體液中異常DNA甲基化為肺癌的篩查提供了新的無創(chuàng)、特異性高、方便而快捷的診斷方法。目前研究較多的是非小細(xì)胞肺癌血清/血漿中檢測出DNA異常甲基化，Liang等人對230個組織樣本(直徑V3cm良惡性結(jié)節(jié))進行甲基化分析，達到92.7%(88.3%?97.1%)總靈敏度和92.8%(89.3%?96.3%)總特異性;66個血漿樣本(惡性39例和良性27例)進一步DNA甲基化標(biāo)記，并選擇9個標(biāo)記來建立診斷預(yù)測模型，獲得79.5%的靈敏度和85.2%的特異性，得出DNA甲基化檢測對早期肺癌高度敏感。2.2.4肺癌自身抗體研究發(fā)現(xiàn)肺癌自身抗體能在CT診斷前5年發(fā)現(xiàn)癌前病變，可用于肺癌早期篩查。多個自身抗體的聯(lián)合檢測較單個抗體檢測靈敏度和特異性更高。Chapman等人在一項對歐洲肺癌患者(n=104)7種肺癌自身抗體(p53、c-myc、HER2、NY-ESO-1、CAGE、MUC1和GBU4-5)聯(lián)合檢測的研究中，群體敏感性達76%，特異性達92%;我國一項多中心研究旨在驗證7種肺癌自身抗體(GAGE7、CAGE、MAGEA1、SOX2、GBU4-5、p53、PGP9.5)對中國人群肺癌早期檢測中的臨床價值，顯示群體敏感性為61%，特異性為90%;對于I期和II期非小細(xì)胞肺癌，診斷敏感性分別為62%和59%，對于局限期小細(xì)胞肺癌的敏感性為59%;并證實了7種肺癌自身抗體和LDCT的結(jié)合顯著提高了磨玻璃和/或?qū)嵭越Y(jié)節(jié)患者的診斷率。2.2.5血清趨化因子趨化因子是一類由細(xì)胞分泌的小細(xì)胞因子或信號蛋白，具有誘導(dǎo)附近反應(yīng)細(xì)胞定向趨化的能力，通過與靶細(xì)胞膜上的趨化因子受體結(jié)合而參與病理生理過程中，它包含四個亞族分別為C、CC、CXC和CX3C。常見與腫瘤發(fā)生相關(guān)的趨化因子有CC家族的巨噬細(xì)胞炎性蛋白(MIP)-3a(又稱為CCL20)、CXC家族的白介素-8、CX3C家族的唯一成員Frac-talkine(又稱CX3CL1)。譚慶麟等的研究發(fā)現(xiàn)Frac-talkine在肺癌患者中的表達量顯著高于正常人群，且與淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移呈現(xiàn)正相關(guān)性。汪定軍等人的研究發(fā)現(xiàn)，肺癌組血清MIP-3a、IL-8、Fractalkine水平高于對照組，差異有統(tǒng)計學(xué)意義。2.3支氣管內(nèi)鏡自動熒光支氣管鏡(autofluorescencebronchoscopy，AFB)是通過區(qū)分正常和異常黏膜組織熒光的不同而發(fā)現(xiàn)黏膜病變。對黏膜早期病變、微表淺病變的診斷能力遠(yuǎn)高于普通白光支氣管鏡。Lam等人的研究證實痰液細(xì)胞學(xué)檢查后聯(lián)合AFB檢查是一種實用的檢測中心氣道早期肺癌的方法。經(jīng)支氣管鏡腔內(nèi)超聲檢查(endobronchialultrasonography，EBUS)是通過超聲定位支氣管外病變的具體位置，可以提高早期支氣管內(nèi)原位癌的檢出率。纖維共聚焦熒光顯微鏡術(shù)(fiberedconfocalflfluorescencemicroscopy，F(xiàn)CFM)是通過彈性蛋白在波長為488nm的光線下激發(fā)產(chǎn)生的自發(fā)熒光信號，觀察到支氣管粘膜的上皮下層結(jié)構(gòu)圖像。FCFM與AFB聯(lián)合應(yīng)用，可以觀察到早期肺癌的支氣管基底膜變化，更能減少正常肺組織的損傷。2.4呼出氣中的揮發(fā)性有機化合物(volatileorganiccompoundsVOC)肺癌患者VOCs成分明顯不同于健康人群，測定VOC的成分及濃度并建立肺癌的預(yù)測模型，對肺癌的早期診斷有重要意義。Phillips等采用30種VOCs的模型中準(zhǔn)確識別了肺癌患者(敏感性84.5%，特異性81.0%)。VOC檢測具有無創(chuàng)、快速、簡便、敏感性高、經(jīng)濟和可重復(fù)性好等優(yōu)點，在肺癌的篩查方面具有良好的潛力。但這種方法缺乏呼出氣中部分VOCs成分的正常參考值對比且沒有標(biāo)準(zhǔn)化的檢測方法，仍有待進一步研究證實。2.5拉曼光譜分析它是基于印度科學(xué)家拉曼(Raman)等所發(fā)現(xiàn)的拉曼散射效應(yīng)，通過對入射光頻率不同的散射光譜進行分析以得到分子振動、轉(zhuǎn)動方面信息，并應(yīng)用于分子結(jié)構(gòu)研究的一種分析方法。早期癌組織有不同于正常組織的拉曼特征光譜，從而可能實現(xiàn)對癌癥的早期診斷。肺組織、VOC、唾液、尿液等均可進行拉曼光譜檢測診斷肺癌，是一種非侵入性檢測方式。拉