Establecer la rentabilidad diagnóstica de la medición de CEA y CA 15-3 en el líquido pleural (LP) para identificar malignidad, así como el valor adicional de estos marcadores en pacientes con derrame pleural maligno (DPM) y citología pleural falsamente negativa.
MétodoSe determinaron las concentraciones de CEA o CA 15-3 en el LP de 1.575 pacientes con exudados no purulentos, de los que 549 tenían DPM demostrados, 284 derrames probablemente malignos y 742 derrames benignos. Se buscaron puntos de corte 100% específicos para dichos marcadores, de forma que no pudieran ser superados por ningún derrame benigno.
ResultadosEl 41, 40 y el 60% de los pacientes con DPM tenían concentraciones pleurales elevadas de CEA (>45ng/mL), CA 15-3 (>77 UI/L), o de alguno de los anteriores, respectivamente. Estos porcentajes fueron del 30, 19 y 41% en los DPM con biopsia pleural positiva y estudios citológicos del LP negativos; y del 24, 13 y 35% en los derrames considerados clínicamente malignos, pero sin demostración citohistológica. Los marcadores tumorales no tuvieron utilidad en linfomas ni mesoteliomas. El área bajo la curva de eficacia diagnóstica (AUC) del CEA fue de 0,819 (IC 95%: 0,793-0,845) y la del CA 15-3 de 0,822 (IC 95%: 0,796-0,847). Globalmente, el uso adicional de los marcadores tumorales incrementó el diagnóstico de malignidad un 14% respecto a la citología pleural de forma aislada.
ConclusionesLa determinación de CEA y CA 15-3 en LP puede complementar a la citología pleural en la identificación de los DPM.
To establish the diagnostic accuracy of pleural fluid (PF) CEA and CA 15-3 in identifying malignancy, and to determine the additional value of these markers in patients with malignant pleural effusions (MPEs) with false negative results from cytological fluid examination.
MethodsPF concentrations of CEA and/or CA 15-3 were determined in 1,575 patients with non-purulent exudates, 549 of whom had confirmed MPEs, 284 probable MPEs, and 742 benign effusions. Tumor marker cut-off points were set to ensure 100% specificity for malignant effusion.
ResultsThe 41, 40 and 60% of MPE patients had high PF levels of CEA (>45ng/mL), CA 15-3 (>77 UI/l) or both, respectively. These percentages were 30, 19 and 41% in MPEs with positive pleural biopsy and negative PF cytology; and 24, 13 and 35% in clinical MPEs without histocytological confirmation. Tumor markers were of no value in lymphomas and mesotheliomas. The area-under-the-curve for CEA was 0.819 (95% CI: 0,793-0,845) and for CA 15-3, it was 0.822 (95% CI: 0,796-0,847). The use of tumor markers compared to cytology alone, increased the diagnosis of malignancy by 14%.
ConclusionsMeasurements of PF CEA and CA 15-3 may complement pleural cytology in the identification of MPEs.
La forma más sencilla de diagnosticar un derrame pleural maligno (DPM) es demostrar la presencia de células tumorales en el examen citológico del líquido pleural (LP)1. Desafortunadamente, la rentabilidad de la citología pleural es como máximo del 60% y muy inferior en algunos tipos de tumores, como el carcinoma escamoso de pulmón o el mesotelioma (25-30%)2. Por ello, los intentos de obtener un diagnóstico de malignidad en aquellos pacientes con citologías pleurales falsamente negativas, sin necesidad de recurrir a procedimientos invasivos como la biopsia toracoscópica, sigue siendo objeto de numerosas investigaciones. En este sentido, la medición de las concentraciones pleurales de determinados marcadores tumorales clásicos resulta atractiva, por su fácil disponibilidad en la práctica clínica. Sin embargo, no existe acuerdo sobre qué marcadores tumorales serían de mayor utilidad y qué puntos de corte idóneos se deberían aplicar.
El antígeno carcinoembrionario (CEA) ha sido, con diferencia, el marcador más estudiado en LP, seguido de otros como el CYFRA 21-1 y el antígeno carbohidrato 15-3 (CA 15-3). Aunque los resultados muestran que estos marcadores podrían ofrecer información valiosa en algunas situaciones, las guías británicas3 y las españolas1 desestiman su investigación rutinaria en el LP.
Este estudio representa la serie más extensa publicada en la literatura, procedente de un único centro, sobre la potencial utilidad de la determinación de CEA y CA 15-3 en LP para identificar malignidad en el contexto de un exudado no purulento. Con ello, validamos nuestra experiencia previa4 y establecemos el valor adicional de estos marcadores tumorales sobre la citología pleural.
Material y métodosSe revisó retrospectivamente a todos los pacientes consecutivos con derrame pleural que fueron estudiados mediante una toracocentesis diagnóstica desde agosto del 2003 hasta agosto del 2016 en la Unidad de Medicina Pleural de nuestro hospital, y para los que el clínico responsable solicitó una determinación de CEA o CA 15-3 en el LP. El protocolo del estudio fue aprobado por el Comité Ético local (CEIC-1713).
Variables y criterios diagnósticosDe cada paciente se recogieron los datos demográficos, los resultados analíticos del LP, los estudios anatomopatológicos y el diagnóstico final. Un derrame pleural se definió como maligno si se demostraban células malignas en el LP o en una biopsia pleural. Se consideró que un derrame era probablemente maligno (DPPM) si se cumplían 2condiciones: a) evidencia de un tumor primario o de metástasis extrapleurales y b) existencia de un exudado pleural con estudios citológicos negativos, que no fuese justificable por causas distintas a la invasión tumoral de la pleura, después de la realización de las pruebas clínicas consideradas pertinentes por el médico responsable y de un tiempo de seguimiento suficiente. Para el diagnóstico de mesotelioma pleural se exigió siempre la confirmación histológica. Los criterios para diagnosticar derrames pleurales benignos (DPB) fueron los aceptados de forma general5.
Medición de marcadores tumorales en el líquido pleuralEl CEA y CA 15-3 del LP se midieron por eletroquimioluminiscencia en un analizador Elecsys Roche, mediante un kit comercializado (Roche Diagnostics, Mannheim, Alemania), siguiendo las instrucciones del fabricante. Los análisis se realizaron en las horas siguientes a la extracción de la muestra de LP. En nuestro laboratorio, los valores séricos normales de CEA son de 0,2-5ng/mL y los de CA 15-3 de 1-30 UI/mL.
Análisis estadísticoLos datos se expresaron como número y porcentaje con sus correspondientes intervalos de confianza (IC) del 95%, o como mediana y cuartiles 25-75%. Un análisis de las curvas de eficacia diagnóstica (ROC) permitió conocer la rentabilidad de los marcadores tumorales para identificar malignidad, buscando puntos de corte con especificidad del 100% (es decir, ningún DPB podía estar por encima de dicho umbral), cálculos que se obtuvieron excluyendo a los DPPM. Las variables cuantitativas y cualitativas entre los pacientes con DPM, DPPM y DPB se compararon con las pruebas de Kruskall-Wallis y Ji-cuadrado, respectivamente. La frecuencia de marcadores tumorales elevados entre los distintos tipos de tumor se comparó mediante la prueba de Ji-cuadrado con análisis posterior de los residuales estandarizados. La sensibilidad y las razones de verosimilitud se calcularon a través de una tabla de 2×2. Los cálculos se realizaron con el paquete estadístico SPSS versión 22.0.
ResultadosPoblación de estudioDurante el periodo de estudio se identificó a 2.580 pacientes a los que se había solicitado una determinación de CEA o CA 15-3 en LP. Tras excluir 191 empiemas (pus macroscópico) y a 814 sujetos que cumplían criterios de Light para trasudado6, la población de estudio quedó constituida por 1.575 pacientes con exudados pleurales no purulentos. De estos, 549 tenían DPM demostrados citohistológicamente, 284 DPPM y 742 DPB (tabla 1).
Causas de exudado pleural en la población de estudio
Etiología | N (%) |
---|---|
Derrame pleural maligno | 549 (35) |
Pulmón | 214a |
Mama | 96 |
Origen desconocido | 57 |
Ovario | 45 |
Gastrointestinal | 43 |
Linfoma | 34 |
Mesotelioma | 17 |
Miscelánea | 43 |
Derrame pleural probablemente maligno | 284 (18) |
Pulmón | 125b |
Gastrointestinal | 42 |
Mama | 33 |
Origen desconocido | 16 |
Linfoma | 14 |
Ovario | 11 |
Miscelánea | 43 |
Derrame pleural benigno | 742 (47) |
Neumonía | 177 |
Insuficiencia cardiacac | 129 |
Tuberculosis | 117 |
Enfermedades del pericardio | 66 |
Idiopáticos | 62 |
Poscirugía cardiaca, torácica o abdominal | 55 |
Embolia pulmonar | 29 |
Trauma | 25 |
Conectivopatías | 10 |
Miscelánea | 72 |
Las concentraciones medianas de CEA y CA 15-3 en LP fueron significativamente superiores en los DPM que en el resto de grupos, así como en los DPPM respecto a los DPB (tabla 2).
Características demográficas y concentraciones pleurales de los marcadores tumorales en los grupos de estudio
Variable | DPM | DPPM | DPB | p |
---|---|---|---|---|
Edad, años | 70 (59-79) | 70 (61-79) | 69 (50-80) | 0,60 |
Sexo varón, n (%) | 274 (50) | 163 (57) | 483 (65)a | <0,01 |
CEA, ng/mL | 18,7 (1,8-180,9)a | 4 (1,2-37,8)a | 1,2 (0,7-1,8)a | <0,01 |
CA 15-3, UI/mL | 46,9 (16,4-160,5)a | 16 (10,7-33,4)a | 11,9 (7,8-17,5)a | <0,01 |
Los datos se expresan como mediana (cuartiles) o número (porcentaje), según corresponda.
DPB: derrame pleural benigno; DPM: derrame pleural maligno; DPPM: derrame pleural probablemente maligno.
El análisis ROC de la población de DPM y DPB estableció como puntos de corte 100% específicos unas concentraciones pleurales de CEA > 45ng/mL y de CA 15-3 > 77 UI/mL. El 41% (IC 95%: 37-45) y 40% (IC 95%: 36-44) de los sujetos con DPM tenían cifras de estos marcadores por encima de dicho umbral, respectivamente. Además, en el 60% (IC 95%: 56-64) de los pacientes con DPM alguno de los 2marcadores estaba elevado. Aunque la presencia de marcadores elevados en LP resultó un dato definitivo para asegurar la existencia de un DPM (razones de probabilidad positivas infinitas), su ausencia no modificó sustancialmente la probabilidad de cáncer (razones de probabilidad negativas de 0,59 y 0,60 para CEA y CA 15-3, respectivamente, lo que implicaría un descenso absoluto de probabilidad de solo un 15% aproximadamente). Las áreas bajo la curva (AUC), como medida de eficacia discriminatoria, fueron de 0,819 (IC 95%: 0,793-0,845) para el CEA y de 0,822 (IC 95%: 0,796-0,847) para el CA 15-3.
Marcadores tumorales en derrames malignos con estudios citológicos negativosEn el subgrupo de pacientes con DPM demostrado mediante biopsia pleural, pero con estudios citológicos del LP negativos, el CEA, CA 15-3 o su combinación con una regla en «o» (donde un resultado se consideró positivo si cualquiera de los 2marcadores estaba por encima del punto de corte diagnóstico) clasificaron correctamente como malignos al 30, 19 y 41% de los casos. Estos porcentajes no difirieron significativamente en la población de pacientes con DPPM que, por definición, también presentaba negatividad en los exámenes citológicos del LP (24, 13 y 35%, respectivamente) (tabla 3).
Sensibilidad del CEA y CA 15-3 pleurales en diferentes grupos de pacientes con derrame maligno
Marcador | DPM | DPM con citología del LP negativaa | DPPM | pb |
---|---|---|---|---|
CEA >45ng/mL | 226 de 549 41% (37-45) | 14 de 46 30% (19-45) | 67 de 283 24% (19-29) | 0,324 |
CA 15-3 >77 UI/mL | 202 de 506 40% (36-44) | 8 de 42 19% (10-33) | 32 de 253 13% (9-17) | 0,262 |
CEA >45ng/mL o CA 15-3 >77 UI/mL | 317 de 527 60% (56-64) | 18 de 44 41% (28-56) | 92 de 261 35% (30-41) | 0,470 |
Los datos se expresan en valores absolutos y sus correspondientes porcentajes, con los intervalos de confianza del 95%.
DPM: derrame pleural maligno; DPPM: derrame pleural probablemente maligno; LP: líquido pleural.
La rentabilidad de los marcadores tumorales del LP varió en función del tumor primario (tabla 4). Destacó la sensibilidad diagnóstica del CA 15-3 en tumores de ovario (79%), así como la de la combinación con una regla en «o» de CEA y CA 15-3 en adenocarcinomas gastrointestinales (83%), de ovario (81%) y pulmón (73%). Por el contrario, la utilidad de estos 2marcadores combinados fue prácticamente nula en linfomas y mesoteliomas (3 y 18%, respectivamente).
Sensibilidad del CEA y CA 15-3 del líquido pleural en derrames malignos, según el tipo de tumor primario
Tipo de tumor | CEA >45ng/mL (%) | CA 15-3 >77 UI/mL (%) | CEA >45ng/mL o CA 15-3 >77 UI/mL (%) |
---|---|---|---|
Pulmón, adenocarcinoma | 101 de 158 (64)a | 66 de 145 (46) | 113 de 154 (73)a |
Pulmón, escamoso | 6 de 19 (32) | 6 de 17 (35) | 8 de 17 (47) |
Pulmón, célula pequeña | 7 de 19 (37) | 3 de 17 (18)b | 8 de 18 (44) |
Pulmón, no especificado | 10 de 18 (56) | 6 de 17 (35) | 12 de 18 (67) |
Mama | 34 de 96 (35) | 50 de 96 (52)a | 60 de 96 (63) |
Origen desconocido | 29 de 57 (51) | 19 de 53 (36) | 37 de 56 (66) |
Ovario | 1 de 45 (2)b | 33 de 42 (79)a | 34 de 42 (81)a |
Gastrointestinal | 34 de 43 (79)a | 11 de 34 (32) | 34 de 41 (83)a |
Linfoma | 1 de 34 (3)b | 0 de 33 (0)b | 1 de 33 (3)b |
Mesotelioma | 0 de 17 (0)b | 3 de 17 (18)b | 3 de 17 (18)b |
Miscelánea | 3 de 43 (7)b | 5 de 34 (15)b | 7 de 34 (21) |
Todas las p < 0,01.
La sensibilidad global de los estudios citológicos del LP fue del 60% (IC 95%: 57-64), mientras que la de la combinación con una regla en «o» de CEA y CA 15-3 fue del 49% (IC 95%: 46-52). Cuando se consideraron los resultados de ambas pruebas (citología positiva o marcadores por encima del punto de corte diagnóstico), la sensibilidad para identificar la naturaleza maligna de un derrame se elevó al 74% (IC 95%: 71-77).
DiscusiónEste estudio muestra que la determinación de CEA y CA 15-3 en LP es capaz de identificar el origen tumoral de más de un tercio de DPM con estudios citológicos negativos. La utilidad de estos marcadores es mayor en el caso de adenocarcinomas gastrointestinales, de ovario o de pulmón que metastatizan a pleura y despreciable en el caso de linfomas y mesoteliomas.
El CEA ha sido el marcador tumoral más estudiado en el LP. Se han publicado 3metaanálisis sobre su potencial interés diagnóstico, que incluyeron 15, 45 y 49 estudios cada uno7–9. Sus resultados, junto con los de otros 3metaanálisis referentes al uso del CA 15-3 pleural9–11 se resumen en la tabla 5. Recientemente, en un estudio chino de 601 pacientes con DPM y 538 con DPB se describió una sensibilidad del CEA pleural del 69% y una especificidad del 82%, con una AUC de 0,74012.
Metaanálisis de la eficacia diagnóstica de CEA y CA 15-3 pleural para identificar malignidad
Estudio | Marcador | N.° de estudios/DPM/DPB | Sensibilidad en % | Especificidad en % | AUC |
---|---|---|---|---|---|
Gu et al.7 | CEA | 15/1.404/1.543 | 46 | 97 | 0,77 |
Shi et al.8 | CEA | 45/2.834/3.251 | 54 | 94 | 0,77 |
Nguyen et al.9 | CEA | 49/NR/NR | 55 | 96 | 0,81 |
CA 15-3 | 51 | 98 | 0,78 | ||
Liang et al.10 | CA 15-3 | 11/819/966 | 51 | 96 | 0,73 |
CEA+CA 15-3 | 3/208/366 | 66 | 98 | 0,88 | |
Wu et al.11 | CA 15-3 | 21/1472/1414 | 58 | 91 | 0,84 |
AUC: área bajo la curva; DPB: derrames pleurales benignos; DPM: derrames pleurales malignos; NR: no reportado.
En conjunto, las sensibilidades agrupadas de estos marcadores son muy parecidas a las de la citología del LP, pero, a diferencia de esta última, no se alcanzan especificidades absolutas con los puntos de corte (variados) propuestos. Este hecho deja un margen de incertidumbre en la interpretación de los valores de CEA o CA 15-3 que reduce su aplicabilidad clínica. Además, en los estudios previos el grupo de DPB ha incluido siempre un porcentaje no despreciable de trasudados cardiacos y de empiemas; derrames que, en la práctica, no ofrecen problemas de diagnóstico diferencial con los DPM. Estas 2limitaciones, la selección de puntos de corte del marcador tumoral que no tienen una especificidad absoluta y la inclusión de etiologías de derrame fácilmente identificables desde el punto de vista clínico, se han solventado en el presente estudio. Seleccionar, no obstante, puntos de corte 100% específicos reduce la sensibilidad de cualquier prueba; en este caso, el porcentaje de pacientes con DPM que superaron el umbral establecido para cada marcador tumoral individual, que fue de alrededor del 40%. Sin embargo, el uso combinado de los 2marcadores tumorales con una regla en «o» elevó la sensibilidad para detectar DPM hasta el 60%.
Finalmente, pocos estudios han ofrecido datos sobre el valor del CEA o CA 15-3 en DPPM o DPM con estudios citológicos negativos4,13,14. En realidad, este es el núcleo de pacientes en el que medir los marcadores tumorales en el LP tiene un interés práctico, ya que en aquellos con citologías pleurales positivas el diagnóstico de malignidad ya se ha establecido de forma definitiva. En este sentido, el comportamiento de los marcadores tumorales en los DPM con citología pleural negativa y en los DPPM fue similar: la combinación con una regla en «o» del CEA y CA 15-3 pleurales permitió clasificar como malignos el 41 y el 35% de estos casos, respectivamente.
Las fortalezas expuestas de este estudio no esconden sus limitaciones. Se trata de una evaluación retrospectiva de un único centro, cuyos resultados deberían validarse en poblaciones independientes de otros centros. No obstante, hemos podido confirmar los datos que obtuvimos previamente en un estudio realizado en fechas anteriores al actual4, lo que, en cierto modo, constituiría una validación. Otra potencial limitación se refiere a la posibilidad de que algún derrame «paramaligno» (es decir, no relacionado directamente con la invasión tumoral de la pleura en un paciente con cáncer) se hubiese incluido erróneamente en el grupo de DPPM. Aunque se fue estricto en la definición clínica de DPPM para intentar evitar este hecho, este grupo de pacientes no fue estudiado con una pleuroscopia confirmatoria. En cualquier caso, la similitud en el comportamiento de los marcadores tumorales del LP entre el grupo de DPM con citología negativa y el de DPPM aboga por una clasificación mayoritariamente correcta de estos últimos.
En conclusión, la determinación de CEA y CA 15-3 en LP, haciendo uso de puntos de corte 100% específicos, añade información clínica valiosa al incrementar nuestra capacidad para identificar DPM, sin que ello sea óbice para obtener la necesaria confirmación citohistológica en aquellos pacientes subsidiarios de recibir un tratamiento oncológico activo.
Autoría/colaboradoresDiseño y concepción: J.M. Porcel. Recogida y análisis de datos: C. Civit, A. Esquerda, A. Salud, S. Bielsa. Interpretación de los datos: J.M. Porcel, S. Bielsa. Redacción del borrador: J.M. Porcel. Revisión crítica y aprobación de la versión final del manuscrito: J.M. Porcel, C. Civit, A. Esquerda, A. Salud, S. Bielsa.
Conflicto de interesesLos autores declaran no tener ningún conflicto de intereses.