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BY-NC-ND 3.0 license Open Access Published by De Gruyter September 17, 2008

CEA, CYFRA 21-1, NSE, and ProGRP in the diagnosis of lung cancer: a multivariate approach / CEA, CYFRA 21-1, NSE und ProGRP in der Diagnostik des Lungenkarzinoms: eine multivariate Analyse

  • Christine Gruber , Rudolf Hatz , Judith Reinmiedl , Dorothea Nagel and Petra Stieber

Abstract

We retrospectively studied the single and combined diagnostic value of carcinoembryonic antigen (CEA), cytokeratin fragment 19 (CYFRA 21-1), neuron specific enolase (NSE) and pro-gastrin-releasing peptide (ProGRP), which were routinely analysed in patients with lung tumours of unknown origin at the time of admission to hospital. Inclusion criteria were the determination of CEA (AxSYM/Abbott), CYFRA 21-1 (ElecSys/Roche) and NSE (Kryptor/Brahms). We examined 1747 patients, where 1325 suffered from lung cancer (LC; small cell lung cancer, SCLC: n=194; non-small cell lung cancer, NSCLC: n=1015; others: n=116), 318 from benign lung diseases and 104 from lung metastases due to another primary malignancy. As ProGRP (ELISA ALSI/IBL) became available only recently, there are less data points of this marker. In total, 99.8% of LC patients released at least one of the four biomarkers (defined as values exceeding the median of healthy controls), and for the discrimination between benign disease (BD) and malignant lung disease each marker reached 100% tumour specificity at high levels (CEA: 20 ng/mL; CYFRA 21–1: 40 ng/mL; NSE: 45 ng/mL; ProGRP: 250 pg/mL). At a specificity of >99%, ProGRP reached the highest diagnostic efficacy for SCLC with 57% true positive results, CEA had the highest capacity (17%) to detect malignant lung tumours in general and adenocarcinomas of the lung with 29%. CYFRA 21-1 was dominant for squamous cell carcinomas (12%). Combining the four markers leads with the prerequisite of high specificity (>99%) to 50% true positives for malignant lung tumours, 44% for NSCLC, 36% for squamous cell carcinomas, 53% for adenocarcinomas, and 78% for SCLC, respectively. In cases of lung tumours of unknown origin, the combined use of CEA, CYFRA 21-1, NSE and ProGRP is useful for the differentiation between benign and primary or secondary malignant disease and suggests the assignment to histological subtypes.

Zusammenfassung

Im Rahmen einer retrospektiven Analyse wurde die diagnostische Wertigkeit von CEA, CYFRA 21-1, NSE und ProGRP untersucht – einzeln und in Kombination – die im Rahmen der stationären Aufnahme zur Abklärung eines Lungentumors routinemässig angefordert wurden.

Einschlusskriterium war das Vorhandensein von CEA (AxSYM/Abbott), CYFRA 21-1 (ElecSys/Roche) und NSE (Kryptor/Brahms) bei jedem Patienten. Wir untersuchten insgesamt die Proben von 1747 Patientlnnen, darunter 1325 Patientlnnen mit einem Lungenkarzinom (=LC, kleinzelliges Lungenkarzinom=small cell lung cancer SCLC: n=194, nicht kleinzelliges Lungenkarzinom=non small cell lung cancer NSCLC: n=1015, andere Subformen: n=116), sowie 318 Proben von Patientlnnen mit benignen Lungenerkrankungen und Proben von 104 Patientlnnen mit Lungenmetastasen aufgrund eines anderen Primärtumors. Da ProGRP (ELISA ALSI/IBL) erst seit einigen Jahren für Routinemessungen verfügbar ist, ist die Anzahl der ProGRP messungen geringer verglichen mit den 3 anderen Biomarkern.

99.8% der LC PatientInnen setzten mindestens einen der 4 Biomarker gesteigert frei (>Median gesunder Kontrollen), bei hohen Konzentrationen erreichte jeder der 4 Marker zur Unterscheidung zwischen benigner (BD) und maligner Lungenerkrankung eine 100%ige Tumorspezifität (CEA: 20 ng/mL; CYFRA 21-1: 40 ng/mL; NSE: 45 ng/mL; ProGRP: 250 pg/mL). Bei einer Spezifität >99% erreichte ProGRP mit 57% richtig positiven Testergebnissen die höchste diagnostische Effizienz für SCLC, CEA hatte mit 17% die höchste Fähigkeit zur Entdeckung eines malignen Lungenrundherdes im allge-meinen sowie mit 29% zur Entdeckung von Adenokarzinomen der Lunge. CYFRA 21-1 dominierte in der Entdeckung von Plattenepithelkarzinomen (12%). Basierend auf der Forderung einer 99%igen Spezifität führte die Kombination aller 4 Marker zur Entdeckung von 50% der malignen Lungenrundherde, von 44% für das NSCLC, 36% für Plattenepithelkarzinome, 53% für Adenokarzinome und 78% für kleinzellige Karzinome.

Zusammenfassend kann festgestellt werden, dass im Falle von unklaren Lungentumoren die kombiniertte Bestimmung von CEA, CYFRA 21-1, NSE und ProGRP sowohl für die Diffeenzierung zwischen benignen und malignen Lungenrundherden hilfreich ist, als auch die Zuordnung zu histologischen Subtypen von malignen Lungentumoren ermöglicht.


Correspondence: Petra Stieber, MD, Institut für Klinische Chemie, Klinikum der Universität München, Campus Großhadern, Marchioninistr. 15, 81366 München, Germany Tel.: +49 (089) 7095-3115 Fax: +49 (089) 7095-6298

Published Online: 2008-09-17
Published in Print: 2008-09-01

©2008 by Walter de Gruyter Berlin New York

This article is distributed under the terms of the Creative Commons Attribution Non-Commercial License, which permits unrestricted non-commercial use, distribution, and reproduction in any medium, provided the original work is properly cited.

Downloaded on 19.4.2024 from https://www.degruyter.com/document/doi/10.1515/JLM.2008.050/html
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