恶性浆膜腔积液中检测VEGF、MMP-9、TGF-β1的临床意义

李志虎 刘 虹 杨 燕 张秋宁 张莲兴 韩 霞 王 佳

（1 甘肃省肿瘤医院，甘肃 兰州 730005；2 兰州军区疾控中心，甘肃 兰州 730006）

恶性浆膜腔积液中检测VEGF、MMP-9、TGF-β1的临床意义

李志虎1刘 虹2杨 燕1张秋宁1张莲兴1韩 霞1王 佳1

（1 甘肃省肿瘤医院，甘肃 兰州 730005；2 兰州军区疾控中心，甘肃 兰州 730006）

目的 研究VEGF、MMP-9和 TGF-β1在恶性浆膜腔积液中的表达情况及探讨其临床意义。方法 选取我院诊治的50例合并恶性浆膜腔积液患者作为实验组，20例合并良性浆膜腔积液患者作为对照组，采用ELISA法分别检测两组患者血清及浆膜腔积液中VEGF、MMP-9和TGF-β1含量并对实验组结果进行分层分析。结果 实验组患者浆膜腔积液及血清中VEGF及MMP-9因子的表达显著高于对照组（P＜0.05），但TGF-β1在实验组及对照组的表达无明显差异性（P＞0.05）。在恶性浆膜腔积液分层研究中，VEGF及MMP-9因子在心包积液组含量显著高于另外2组，胸水组又高于腹水组（P＜0.05）。上述3种因子在不同肿瘤及不同病理类型之间并未表现出明显的差异性（P＞0.05）。结论 VEGF在恶性浆膜腔积液中的表达明显高于良性浆膜腔积液，并与MMP-9呈协调相关性；TGF-β1在良恶性浆膜腔积液中表达均较低且未表现出明显差异性；VEGF及MMP-9含量在恶性心包积液中最高，胸水组高于腹水组，但与肿瘤种类及病理类型无明显相关性。

恶性浆膜腔积液；VEGF；MMP-9；TGF-β1

恶性浆膜腔积液是恶性肿瘤晚期常伴发的并发症之一，严重威胁患者生命，临床治疗较为棘手。多项研究证实VEGF（血管内皮生长因子）在恶性胸腹水中过度表达[1-3]，抑制VEGF表达可能成为治疗恶性浆膜腔积液的关键手段[4-6]。本研究通过检测良恶性浆膜腔积液中VEGF及可能的协调表达因子MMP-9（基质金属蛋白酶9）及TGF-β1（转化生长因子-β1）含量，并对恶性浆膜腔积液中上述3种因子表达进行进一步分析研究以探讨其在恶性浆膜腔积液中检测的临床意义。

1 资料与方法

1.1 研究对象：收集2015年3月至2016年10月我院收治的合并各种浆膜腔积液患者70例，其中实验组患者共50例，对照组20例。实验组纳入标准：①均经过气管镜、胃肠镜检查、淋巴结穿刺或者手术后有明确病理证实系恶性肿瘤患者。②合并浆膜腔积液，且经B超定位下穿刺，送细胞学检查证实为恶性。③均未行浆膜腔积液中灌注化疗或局部注射生物反应调节剂、中药，未经热灌注治疗者。实验组共包括肺癌患者16例，乳腺癌10例，结肠癌8例，胃癌8例，卵巢癌3例，宫颈癌2例，肝癌3例。患者年龄24～77岁，平均年龄59岁。根据浆膜腔积液类型可分为：胸水25例，腹水23例，心包积液2例；根据病理类型分为：鳞癌10例，腺癌27例，浸润性导管癌10例，肝细胞癌2例，胆管细胞癌1例。对照组20例患者入组，均为合并浆膜腔积液并经B超定位穿刺送细胞学检查证实为良性者，其中包括合并结核性胸膜炎者7例，结核性腹膜炎5例，肝硬化4例，合并单纯低蛋白血症者4例。

1.2 实验试剂和方法：标本采集后立即2000 r/min离心15 min，取上清冻存于-80 ℃冰箱保存后进行检测。样本检测均采用双抗体ELISA法，实验试剂为96孔板已包被anti-Human VEGF抗体、96孔板已包被anti-Human MMP-9抗体，96孔板已包被anti-Human TGF-β1抗体，均购自美国raybiotech公司，操作步骤严格按照说明书进行。

1.3 统计学方法：统计学处理采用SPSS17.0统计软件进行数据处理。数据用均数±标准差（）表示，组间比较采用t检验，以P＜0.05为差异有统计学意义。

2 结 果

2.1 实验组及对照组中血清及浆膜腔积液中3种因子表达情况：实验组浆膜腔积液中VEGF含量为（623.3±216.79）pg/mL，MMP-9含量为（755.5±163.49）ng/mL；血清中VEGF含量为（381.6±208.9）pg/mL，血清中MMP-9含量为（620.3±263.82）ng/mL。对照组浆膜腔积液中VEGF含量为（199.19±54.08）pg/mL，MMP-9含量为（115.24± 50.21）ng/mL，血清中VEGF含量为（180.08±15.12）pg/mL，MMP-9含量为（90.22±15.62）ng/mL，两组对比差异明显并有统计学意义（P＜0.05）；但TGF-β1在良恶性浆膜腔积液及血清中表达均较低，且无明显差异性（P＞0.05），见表1。

表1 良恶性浆膜腔积液中VEGF与MMP-9、TGF-β1的含量对比（）

表1 良恶性浆膜腔积液中VEGF与MMP-9、TGF-β1的含量对比（）

注：除TGF-β1外，各组间比较具有统计学意义(P＜0.05)

GroupType of sampleNumber of caseVEGF(pg/mL) MMP-9(ng/mL)TGF-β1 (ng/mL) malignant groupserum50381.6±208.9 620.3±263.820.16±0.03 serous cavity effusion50623.3±216.79 755.5±163.490.17±0.02 Benign group serum20180.08±15.1290.22±15.620.05±0.11 serous cavity effusion20199.19±54.08115.24±50.210.09±0.11

表2 恶性心包积液组、恶性胸水组、恶性腹水组中VEGF与MMP-9、TGF-β1含量对比（）

表2 恶性心包积液组、恶性胸水组、恶性腹水组中VEGF与MMP-9、TGF-β1含量对比（）

注：除TGF-β1外，各组间比较具有统计学意义(P＜0.05)

Group Number VEGF(ng/mL)MMP-9(ng/mL)TGF-β1(ng/mL) malignant Pericardial effusion group21054.19±336.121009.32±176.030.16±0.14 malignant pleural effusion group25764.92±103.73826.52± 111.90.17±0.01 malignant ascites group 23431.89±125.41656.25± 89.90.16±0.06

表3 不同病理学类别的恶性浆膜腔积液中3种因子表达情况（）

表3 不同病理学类别的恶性浆膜腔积液中3种因子表达情况（）

注：各组间比较无统计学意义(P＞0.05)

GroupNumberVEGF(pg/mL)MMP-9(ng/mL)TGF-β1(ng/mL) squamous cell carcinoma group10707.37±83.74814.05±124.140.15±0.03 adenocarcinoma group27614.85±103.25685.12±98.040.18±0.02 invasive ductal carcinoma group10687.99±156.74866.16±58.910.17±0.09

表4 不同肿瘤类型的恶性浆膜腔积液中3种因子表达情况（）

表4 不同肿瘤类型的恶性浆膜腔积液中3种因子表达情况（）

注：各组间比较无统计学意义(P＞0.05)

GroupNumberVEGF(pg/mL)MMP-9(ng/mL)TGF-β1(ng/mL) lung cancer group16652.32±222.13785.12±87.560.18±0.08 alimentary canal tumor group19593.01±122.54713.88±85.140.14±0.07 breast cancer group 10637.99±156.74766.16±58.910.17±0.09 gynecologic oncology group5616.19±97.32797.54±98.190.15±0.11

2.2 根据不同浆膜腔积液类型对实验组结果进行分层分析：本实验中恶性浆膜腔积液共有3种类型：恶性心包积液、胸腔积液及腹腔积液。恶性心包积液组仅有2例患者，恶性胸腔积液组有25例患者，恶性腹水组有23例。结果VEGF在恶性心包积液组含量为（1054.19± 336.12）ng/mL，高于恶性胸水组的（764.92±103.73）ng/mL，恶性腹水组为（431.89±125.41）ng/mL且含量最低，具有统计学意义（P＜0.05），且与MMP-9呈协调相关性。但TGF-β1在三组中无均明显差异性，见表2。

2.3 根据不同病理学类型及不同肿瘤类别对实验组结果进行分析对比：根据不同病理学类型对实验组患者进行分组，50例患者共包括10例鳞状细胞癌、27例腺癌、10例浸润性导管癌及3例肝癌，肝癌患者仅包括2例肝细胞癌及1例胆管细胞癌，病例数少，暂不做分析。针对鳞癌、腺癌及浸润性导管癌患者恶性浆膜腔积液的分析结果显示3种因子含量无明显差异（P＞0.05），见表3。

50例恶性组患者根据不同肿瘤类型进行分组，共包括肺癌组16例，消化道肿瘤组19例，乳腺癌组10例，妇科肿瘤组5例。对各组患者恶性浆膜腔积液中3种因子检测结果两两对比，研究结果显示3种因子在上述4种不同种类肿瘤的恶性浆膜腔积液中含量无明显差异性（P＞0.05），见表4。

3 讨 论

恶性浆膜腔积液主要包括恶性胸腹水及心包积液，往往伴发其他脏器的转移，并易合并感染、梗阻、贫血、脏器功能衰竭等多发临床症状而至死亡。临床主要以抽液减症以及浆膜腔注入顺铂、博来霉素等化疗药物及IL-2等生物反应调节剂及中药治疗为主，但有效率偏低，如何制定新的有效治疗手段是目前研究热点。大量研究证实VEGF（血管内皮生子因子）介导的多个信号通路参与肿瘤新生血管的各个过程，并促进血管网络重构[7]，在肿瘤发生发展过程中起重要作用，最近研究认为VEGF还可能通过调控肿瘤干细胞功能促进肿瘤增值[8]。VEGF在包括肺癌、胃肠道肿瘤、妇科肿瘤、乳腺癌患者组织或血清中高表达均与肿瘤进展转移或不良预后相关[9-10]，在恶性胸水及腹水中VEGF含量亦升高[11-12]，抑制VEGF可有效抑制恶性胸腹水[13]，但心包积液中VEGF含量尚无明确报道。本实验研究结果证实在恶性胸腹水中VEGF含量明显升高，与良性组差异明显，甚至可作为鉴别良恶性积液的良好指标。在针对仅有的2例心包积液患者的检测中，我们发现心包积液中VEGF含量更高。目前临床应用抗血管生成药物恩度、贝伐单抗等在治疗恶性浆膜腔积液中可以取得不错疗效，但因价格昂贵限制其应用，因此对不同种类及不同病理学类型的恶性浆膜腔积液中VEGF含量进行分析研究可能有助于优化制定临床治疗方案。

MMP-9是一种肽链内切酶，是肿瘤细胞分泌的MMPs中降解Ⅳ型胶原最主要的酶，在肿瘤细胞的浸润和转移的过程中起着十分重要的作用[14]。MMPs能促进肿瘤细胞分泌VEGF，肿瘤细胞分泌的VEGF又可促进血管内皮细胞分泌MMPs[15]。MMP-9与VEGF作为肿瘤血管生成的调控因素参与肿瘤血管生成，在肿瘤血管生成中起协同作用[16]。本实验也进行了MMP-9的含量测定，结果提示无论是在血清还是在浆膜腔积液中，MMP-9均与VEGF呈协同表达，与既往研究结果相似，进一步证实MMP-9与VEGF一样可能与恶性浆膜腔积液发生、发展相关，并可能成为可供选择的治疗靶点。

TGFβ1是一种具有调节细胞增殖、分化和凋亡的生长因子[17]。相关研究[18]证实TGF-β1具有刺激肿瘤血管生成、浸润、转移和使肿瘤生长加速，导致肿瘤转移等作用[19]，并可诱导VEGF在成纤维细胞和上皮细胞中促进表达，与VEGF表达具有协同作用[20]。但在本研究中TGF-β1在良浆膜腔积液及血清中含量均较低且无明显差异性（P＞0.05），与既往研究结果不符，可能需进一步扩大样本量进行研究。

通过对恶性浆膜腔积液进行进一步分析类比可发现，VEGF及MMP-9在恶性心包积液中含量最高，其次为胸水组，再次为腹水组，提示应用VEGF抑制剂治疗浆膜腔积液对于不同类型浆膜腔积液可有一定选择性。但进一步分析研究结果提示上述因子在不同肿瘤及不同病理学类型上表达无明显差异性，因此肿瘤类型、病理学特征并不能成为是否应用VEGF抑制剂治疗恶性浆膜腔积液的主要参考因素。

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The Clinical Significance of Detection VEGF, MMP-9 and TGF-beta 1 in Malignant Serous Cavity Effusion

LI Zhi-hu1, LIU Hong2, YANG Yan1, ZHANG Qiu-ning1, ZHANG Lian-xin1, HAN Xia1, WANG Jia1
(1 Gansu Tumor Hospital, Lanzhou 730005, China; 2 Lanzhou Military Region CDC, Lanzhou 730006, China)

Objective To study the expression of VEGF, MMP-9and TGF- beta 1 in malignant serous cavity effusion and to explore its clinical significance. Methods We selected 50 cases of patients with malignant serous cavity effusion which was diagnosed and treated in our hospital as experimental group, 20 cases of patients with benign serous cavity effusion as control group, using the ELISA method to detect the contents of VEGF, MMP-9 and TGF-beta 1 respectively in the serum and serous cavity effusion and hierarchical analysis the experimental group. Results The expression of VEGF and MMP-9 in serous cavity effusion and serum in experimental group patients were significantly higher than the control group(P＜0.05), but the expression of TGF-beta1 was no obvious differences between with the experimental group and control group(P＞0.05). In the study of malignant serous cavity effusion stratification,VEGF and MMP-9 factors in pericardial effusion group were significantly higher than that of the other two groups, chest water group was higher than that of ascites group(P＜0.05). The content of the above three factors did not show obvious differences in different kinds and pathological type of tumors(P＞0.05). Conclusion The expression of VEGF in malignant serous cavity effusion was significantly higher than that in benign serous cavity effusion, and was coordinated with MMP-9. The content of TGF-beta1 was low and no significant difference between benign and malignant serous cavity effusion; the contents of VEGF and MMP-9 were the highest in malignant pericardial effusion group, the chest water group was higher than ascites group, but no obvious correlation with the types and pathological types of tumors.

Malignant serous cavity effusion; VEGF; MMP - 9; TGF- beta 1

R73

B

1671-8194（2017）18-0001-03

甘肃省卫生行业科研计划管理项目（基金编号：GWGL2014-23）