血清IGF-I和IGFPB-3检测在不同类型脑肿瘤中的应用

章菊 叶书来 董行 张昌龙 周倩

血清IGF-I和IGFPB-3检测在不同类型脑肿瘤中的应用

章菊 叶书来 董行 张昌龙 周倩

目的 探讨血清胰岛素样生长因子-I （IGF-I）和胰岛素样生长因子结合蛋白（IGFPB-3）表达水平检测在脑肿瘤中的应用价值。方法 采用化学发光法检测几种脑肿瘤患者血清IGF-I和IGFPB-3水平，其中脑膜瘤16例、胶质瘤13例、GH分泌型脑垂体瘤32例、非GH分泌型脑垂体瘤40例和30例健康对照者。结果 脑膜瘤组和GH分泌型脑垂体瘤组IGF-I和IGFPB-3血清水平均高于健康对照组（均P＜0.05）；GH分泌型脑垂体瘤组IGF-I和IGFPB-3血清水平均高于非GH分泌型脑垂体瘤；GH分泌型脑垂体瘤血清IGF-I水平以术前高于术后（均P＜0.05）。结论 IGF-I和IGFPB-3在许多脑肿瘤患者血清中表达水平升高，可辅助诊断某些脑部肿瘤；IGF-I、IGFPB-3在分泌型和非分泌型脑垂体瘤中的表达有明显差异，因此可以鉴别诊断脑垂体瘤的类型；分泌型脑垂体瘤术前IGF-I和IGFPB-3明显高于术后，可以通过监测其术后下降速度和程度来判断手术效果及患者恢复情况。

脑肿瘤 胰岛素样生长因子-I 胰岛素样生长因子结合蛋白-3 脑垂体瘤

脑肿瘤是常见高发性肿瘤，病变类型多样且复杂，其中脑垂体瘤为最常见的脑肿瘤之一，占颅内肿瘤的10%～20%，分为激素分泌型或非分泌型，发病机制至今尚不十分明确，以前叶的腺瘤较多，主要以释放PRL型和GH型较多。IGF-I广泛存在于人体各组织中，主要在肝、肾内合成，具有降低血糖、促生长、促进物质代谢等多种作用[1]。正常情况下血清IGF-l水平主要受GH调节，IGF-I参与多种肿瘤细胞的增殖、转移等过程，如乳腺癌、结肠癌、肝癌等[2-4]。近年来研究表明，IGF-I与中枢神经系统肿瘤关系十分密切。陆军松等[5，6]研究证实，胶质瘤患者体内IGF-I的表达异常升高，且与病变恶性程度有关，检测血清1GF-I水平有助于病变性质和类型的划分；胡建刚等[7]用ROC曲线评价1GF-I对胶质瘤的诊断价值，发现IGF-I诊断胶质瘤具有较高的敏感度（90.0%）和特异度（92.3%）。本研究回顾收集2014年12月以来本院收治的101例脑肿瘤患者，检测血清IGF-I和IGPB-3表达水平。探讨IGF-I在不同类型脑肿瘤中的表达差异，同时比较脑垂体瘤手术前后的表达差异，分析血清IGF-I能否用于辅助诊断某些脑肿瘤和预测患者的手术效果及恢复情况。

对象与方法

1 研究对象 健康体检者30例，男性12例，女性18例，年龄21～65岁（44.0±10岁）；101例住院脑肿瘤患者，年龄34～57岁（45.2±9.2岁），其中脑膜瘤16列、胶质瘤13列、GH分泌型脑垂体瘤32例、非GH分泌型脑垂体瘤40例。上述患者在性别与年龄等方面的差异均无统计学意义（P＞0.05），具有可比性，见表1。

表1 各脑肿瘤患者组与正常对照组的资料

2 仪器与方法 仪器为德国西门子的IMMULIFEl000化学发光分析仪。试剂采用仪器原装配套IGF-I试剂盒。严格按照SOP操作规程进行，检测前先检查仪器状态、定标时间和质控品，以确保结果的准确性。血液标本经3 000 r/min，相对离心力1 610 g，离心10 min，分离血清后上机检测。

3 统计学处理 所有统计分析均应用SPSS 16.0软件完成，多组间比较采用单因素方差分析，两两比较采用SNK法；两样本比较采用t检验。P＜0.05表示差异有统计学意义。

结 果

1 比较各病例组和对照组的血清IGF-I和IGPB-3表达水平 不同类型脑肿瘤患者及对照者的血清IGF-I和IGPB-3水平比较，差异有统计学意义（均P＜0.001），脑膜瘤组、GH分泌型垂体瘤组和非GH分泌型垂体瘤组分别与对照组比较，差异均有统计学意义（均P＜0.05）。见表2。

表2 各病例组和对照组血清IGF-I 和IGPB-3的表达水平

表2 各病例组和对照组血清IGF-I 和IGPB-3的表达水平

注：与正常对照组相比，*P＜0.05； 与非GH分泌型垂体瘤相比，#P＜0.05

组别 例数 IGF-I（ng/ml） IGFBP-3（μg/ml）脑膜瘤组 16 326.2±245.1* 4.6±1.3*胶质瘤组 13 160.8±78.2 3.9±1.0 GH分泌型垂体瘤 32 752.1±222.1*# 6.7±1.1*#非GH分泌型垂体瘤 40 200.1±181.9* 3.9±1.3正常对照组 30 158.3±65.1 1.7±0.6 F值 50.29 48.89 P值 ＜0.001 ＜0.001

2 垂体瘤术前和术后10 d血清IGF-I和IGFBP-3水平比较 分别留取GH分泌型和非分泌型脑垂体瘤手术前及手术后10 d血清，检测IGF-I和IGFBP-3表达水平，GH分泌型脑垂体瘤患者从手术前至手术后10 d 的血清IGF-I和IGFBP-3水平呈现明显降低趋势，差异均有统计学意义（P＜0.05）；非GH分泌型垂体瘤从手术前至手术后10 d血清IGF-I和IGFBP-3水平变化不明显，P＞0.05，见表3。

表3 比较垂体瘤术前和术后10 d血清IGF-I和IGFBP-3水平

表3 比较垂体瘤术前和术后10 d血清IGF-I和IGFBP-3水平

注：与术后相比，*P＜0.05；与非GH分泌型垂体瘤相比，&P＜0.05

组别 例数 IGF-I（ng/ml） IGFBP-3（μg/ml）术前 术后 术前 术后GH分泌型垂体瘤 32 752.1±222.1*& 434.7±245.4& 6.7±1.1*& 4.5±1.4非GH分泌型垂体瘤 40 200.1±181.9 187.2±143.7 3.9±1.3 3.1±1.2

讨 论

胰岛素样生长因子（insulin-like growth factor，IGF）包括IGF-I和IGF-Ⅱ，IGF-I在分子结构上与人类胰岛素原结构和功能约有50%相似。IGFBP-3是IGF-I的特异性结合蛋白，理论上和IGF-I变化一致，病理条件下受许多因素影响，但有条件的实验室两者应同时检测。本研究利用相关分析发现两者呈密切相关（r=0.868，P＜0.01）。IGF-I的半衰期为15 h，正常情况下血清IGF-I水平反映了GH的总体分泌水平，且24 h内波动范围很小[8]。IGF-I、GH之间存在着复杂的反馈调节系统：一方面GH能促进IGF-I的合成、释放；另一方面，IGF-I又能增加下丘脑生长抑素的分泌，抑制释放或直接抑制垂体GH细胞合成GH，从而降低GH的水平。

正常人血清中IGF-I水平与年龄密切有关，从出生到青春发育前，IGF-I随着年龄的增加而增长，50岁以后血清IGF-I水平呈缓慢下降趋势。正常情况下IGF-I可促进组织或细胞生长发育，刺激有丝分裂等过程；但在异常增生的肿瘤组织中，IGF-I可过度表达，发挥抗凋亡作用。目前研究已证实IGF-I水平在恶性肿瘤患者体内明显高于良性肿瘤，如结肠癌、乳腺癌和肝癌等，并参与肿瘤形成和转移过程[2-4]。

肿瘤细胞的增殖和分化与IGF-I水平升高有一定关系，IGF-I是分子量约为7 500 kD的碱性多肽，易通过血脑屏障，当脑肿瘤周围血脑屏障遭到破坏时，脑中升高的IGF-I可释放至外周血中，因此循环血液中IGF-I水平可能存在异常[9]。但由于脑肿瘤类型较多，是否不同类型的脑肿瘤均可导致IGF-I水平异常升高，临床并未得到相关证实。陆军松[5]研究显示胶质瘤患者体内IGF-I表达异常升高；叶昀等[10]用免疫组化法检测胶质瘤的

IGF-I和IGFBP-3，发现IGF-I和IGFBP-3的表达明显高于对照组，胶质瘤级别越高，瘤组织中IGF-I和IGFBP-3的表达越高，与病理级别呈正相关。Lönn[11]等研究表明，IGFBP-3与胶质瘤发病风险没有相关性，而IGF-I与胶质瘤的发病风险密切相关。本组数据显示13例胶质瘤患者血清中IGF-I并未明显高于对照组，可能是由于样本量太小，后期会继续收集标本进一步检测分析。

本研究还显示各组脑肿瘤患者的血清IGF-I水平总体上存在差异（F=50.29，P＜0.001），而脑膜瘤组和GH分泌型脑垂体瘤组的IGF-I明显高于对照组，非GH分泌型脑垂体瘤中IGF-I表达水平与对照组的差异无统计学意义，且分泌型垂体瘤术前IGF-I明显高于术后，检测血清IGF-I表达水平可以预测手术效果以及患者的恢复情况。由此可见，血清IGF-I水平在不同类型脑肿瘤患者血清中表达存在明显差异，GH分泌型脑垂体瘤术前和术后也有明显差异。综上所述，IGF-I水平监测可辅助诊断临床脑肿瘤的类型，若是分泌型可以针对性治疗；监测血清IGF-I水平还有助于观察分泌型脑肿瘤的手术效果和患者的恢复情况，血清IGF-I水平监测可作为重要指标，发挥其诊断和治疗价值。

1 孙侃. 胰岛素样生长因子-I与糖尿病[J]. 国外医学内分泌学分册，1997，24（1）：6-9．

2 Li Z，Wu Z，Chen H，et al.Induction of anterior gradient 2 （AGR2） plays a key role in insulin-like growth factor-1 （IGF-I）-induced breast cancer cell proliferation and migration[J]. Med Oncol，2015，32（6）：577.

3 Sanchez-Lopez E，Flashner-Abramson E，Shalapour S，et al. Targeting colorectal cancer via its microenvironment by inhibiting IGF-I receptor-insulin receptor substrate and STAT3 signaling[J]. Oncogene，2016，35（20）：2634-2644.

4 Shi X，Teng F.Down-regulated miR-28-5p in human hepatocellular carcinoma correlated with tumor proliferation and migration by targeting insulin-like growth factor-1 （IGF-I）[J]. Mol Cell Biochem，2015，408（1-2）：283-293.

5 陆军松，李向东，朱凤清，等.胶质瘤患者IGF-I、IGFBP-3测定的意义[J] .南通大学学报，2013，33（4）：276-279.

6 薛胜祥.不同类型脑肿瘤患者血清IGF-I表达水平的研究[J] .中华神经外科疾病杂志，2014，13（6）：544.

7 胡建刚，晏怡，覃川，等.ROC曲线评价血清IGF-I在胶质瘤中的诊断价值[J]. 重庆医学，2012，24（41）：2472-2476.

8 Growth Hormone Research Society，Pituitary Society.Biochemical assessment and long-term monitoring in patients with acromegaly：statement from a joint consensus conference of the Growth Hormone Research Society and the Pituitary Society[J]. J Clin Endocrinol Metab，2004，89（7）：3099-3102.

9 陆海燕，吴翼伟，季小忠.脑肿瘤患者血浆IGF-Ⅰ及IGFBP-3水平的测定[J].放射免疫学杂志，2006，19（2）：128-129.

10 叶昀，牛朝诗，杨洋，等. 胶质瘤中IGF-I和IGFBP-3的表达及临床意义研究[J]. 安徽医科大学学报，2016，51（2）：231-234.

11 Lönn S，Inskip PD，Pollak MN，et al.Glioma risk in relation to serum levels of insulin-like growth factors[J]. Cancer Epidemiol Biomarkers Prev，2007，16（4）：844-846.

Objective To investigate the value of detecting the expression serum levels of insulin-like growth factor-I （IGF-I） and insulin-like growth factor binding protein-3（IGFBP-3） in patients with brain tumor. Methods Serum levels of IGF-I and IGFPB-3 were detected by chemiluminescence in several patients with brain tumor，Of which 16 cases of meningioma，13 cases of glioma，32 cases of GH secreting pituitary adenoma，40 cases of non-GH secreting pituitary tumors and 30 healthy controls. Results The serum level of IGF-I and IGFPB-3 in group of meningiomas and GH secreting pituitary adenoma were higher than that in the healthy control group （P＜0.05）； The serum level of IGF-I and IGFPB-3 in GH secreting pituitary tumors were higher than that in non-GH secreting pituitary adenoma； The serum level of IGF-I in GH secreting pituitary tumors preoperative were higher than that after surgery （P＜0.05）.Conclusion （1）The serum level of IGF-I and IGFPB-3 increased in many patients with brain tumors，detecting their level can assist the diagnosis of certain brain tumors； （2） The serum level of IGF-I and IGFPB-3 was significantly different in secreted and non-secreting pituitary tumors，which can take differential diagnosis on different type of pituitary tumor； （3） The serum level of IGF-I and IGFPB-3 in GH secreting pituitary tumors preoperative were significantly higher than that after surgery，which can monitor the effect of surgery and observe patient recovery situation by detecting the speed and extent of IGF-I decline after surgery.

Brain tumors Insulin-like growth factor-I Insulin-like growth factor binding protein-3 Pituitary tumor

R739.41 R446.11

A

1671-2587（2017）05-0475-04

IGF-I and IGFPB-3 in Different Types of Brain Tumors ZHANG Ju，YE Shu-lai，DONG Hang，et al. The Clinical Laboratory of South Department of Anhui Provincial Hospital 230001

10.3969/j.issn.1671-2587.2017.05.020

230001 合肥，安徽省立医院南区检验科

章菊（1975–），女，安徽定远人，副主任检验技师，硕士，（E-mail）136740018@qq.com。

2017-01-20）

（本文编辑：潘健）