胰岛素样生长因子-1及其受体在2型糖尿病合并胃癌患者中的表达及其临床意义

朱加作 李凌云 赵吉光 孙 音

安徽省宣城市中心医院肿瘤内科1(242000) 安徽省宣城市人民医院肿瘤内科2

背景：胰岛素样生长因子-1(IGF-1)是体内重要的促有丝分裂因子，具有强烈的促增殖和抗凋亡作用，在多种恶性肿瘤中异常表达。目的：探讨IGF-1及其受体(IGF-1R)在2型糖尿病(T2DM)合并胃癌(GC)患者中的表达及其临床意义。方法：收集2010年1月—2013年1月接受手术治疗的338例GC患者，并分为GC组和GC-T2DM组。以免疫组化法检测IGF-1、IGF-1R表达情况，并分析两者表达与临床病理参数的关系，评估对患者生存情况的影响。结果：与GC组相比，GC-T2DM组IGF-1阳性率(81.3%对42.3%；χ2=31.427，P<0.001)、IGF-1R阳性率(87.5%对46.7%；χ2=34.794，P<0.001)均显著升高。在GC组中，IGF-1、IGF-1R表达与肿瘤分化程度、淋巴结转移、TNM分期密切相关(P<0.05)。在GC-T2DM组中，IGF-1、IGF-1R表达仅对淋巴结转移有明显影响(P<0.05)。Spearman相关性分析发现，GC组、GC-T2DM组中IGF-1表达与IGF-1R表达均呈明显正相关(P<0.05)。在GC、GC-T2DM患者中，IGF-1(-)组与IGF-1(+)组、IGF-1R(-)组与IGF-1R(+)组之间的总体生存率相比均无明显差异(P>0.05)。结论：与GC患者相比，GC-T2DM患者的IGF-1、IGF-1R阳性率明显更高，且对患者的临床病理参数有一定的消极影响，提示两者可能通过某种机制促进GC的发生、发展。

胃癌(gastric cancer, GC)是我国最常见的消化道恶性肿瘤之一，随着近年筛查工作的有效开展，我国GC整体发病率和死亡率呈下降的趋势，但受人口基数、老龄化等不良因素影响，GC的疾病负担依然十分沉重[1]。目前2型糖尿病(type 2 diabetes mellitus, T2DM)是我国医疗卫生领域日益突出的健康问题，其发病率逐渐升高，且呈典型的低龄化趋势，这与人们的生活习惯、饮食习惯改变密切相关[2]。T2DM与许多恶性肿瘤的发病风险、发生发展等过程相关，但机制尚不明确。胰岛素样生长因子-1(insulin-like growth factor-1, IGF-1)是一类多功能的细胞调控因子，在机体糖代谢出现障碍时会异常分泌，主要通过与胰岛素样生长因子-1受体(insulin-like growth factor-1 receptor, IGF-1R)结合后发挥作用[3]。有研究表明，IGF-1、IGF-1R在乳腺癌[4]、结直肠癌[5]中异常表达，但两者在GC中的报道少见。此外，作为经典的糖尿病相关因子，两者表达是否对同时合并糖尿病的GC患者有特殊影响，也值得进一步探讨。本研究通过回顾性分析IGF-1、IGF-1R在T2DM合并GC患者中的表达及其临床意义，旨在揭示两者在GC发生、发展中的作用。

对象与方法

一、研究对象

收集2010年1月—2013年1月安徽省宣城市中心医院、宣城市人民医院收治的行手术治疗的GC患者的临床资料。纳入标准：①首次确诊为GC。②均行根治性切除。③术前均未行放化疗。④临床和随访资料完整。排除标准：①围手术期非肿瘤性病因死亡的病例。②同时合并有其他恶性肿瘤或有恶性肿瘤病史。③因肿瘤相关的肠梗阻、肿瘤破裂出血、穿孔等行急诊手术的患者。最终共338例患者纳入本研究。根据是否合并T2DM，将患者分为GC组(n=274)和GC-T2DM组(n=64)。274例GC患者中，男性184例，女性90例，平均年龄(54.8±6.8)岁；64例GC-T2DM患者中，男性38例，女性26例，平均年龄(56.4±5.9)岁。

二、方法

采用免疫组化法检测IGF-1、IGF-1R表达。兔抗人IGF-1多克隆抗体、兔抗人IGF-1R多克隆抗体以及免疫组化SP检测试剂盒均购于美国Zymed Laboratories公司。DAB显色试剂盒购自北京中杉金桥生物技术有限公司。GC组织经甲醛固定后，石蜡包埋，切片，常规脱蜡、水化，H2O2去离子水孵育，高温修复抗原。滴加兔抗人IGF-1多克隆抗体、兔抗人IGF-1R多克隆抗体(工作浓度均为1∶100)4 ℃冰箱孵育过夜。PBS冲洗，滴加二抗，37 ℃孵育，DAB显色，苏木素复染，脱水，二甲苯透明，中性树胶封片。以PBS代替一抗作为阴性对照。

采用半定量积分法判断阳性结果，以细胞质出现棕色颗粒作为阳性标准。高倍镜(×400)下每张切片随机取5个视野，计算染色强度和细胞阳性率评分。其中染色强度分为无染色、浅黄色、棕黄色、棕褐色，分别记为0分、1分、2分、3分；细胞阳性率：0～5%，0分；6%～25%，1分；26%～50%，2分；51%～75%，3分；>75%，4分。两者评分之积为免疫组化染色总评分，0分为(-)，1～12分为(+)。

三、统计学分析

结 果

一、IGF-1、IGF-1R表达情况

与GC组患者相比，GC-T2DM组IGF-1阳性率(81.3%对42.3%；χ2=31.427，P<0.001)、IGF-1R阳性率(87.5%对46.7%；χ2=34.794，P<0.001)均显著升高(表1)。

二、IGF-1表达与临床病理参数的关系

在GC组中，IGF-1表达与肿瘤分化程度(χ2=9.964，P=0.002)、淋巴结转移(χ2=25.710，P<0.001)、TNM分期(χ2=8.716，P=0.003)密切相关，对T分期、M分期、肿瘤直径无明显影响(P>0.05)。在GC-T2DM组中，IGF-1表达仅对淋巴结转移有明显影响(χ2=11.168，P<0.001)(表2)。

表1 两组中IGF-1、IGF-1R表达情况 n (%)

三、IGF-1R表达与临床病理参数的关系

在GC组中，IGF-1R表达与肿瘤分化程度(χ2=23.528，P<0.001)、淋巴结转移(χ2=54.936，P<0.001)、TNM分期(χ2=10.300，P=0.001)密切相关，对T分期、M分期、肿瘤直径无明显影响(P>0.05)。在GC-T2DM组中，IGF-1R表达仅对淋巴结转移有明显影响(χ2=4.479，P=0.034)(表3)。

四、IGF-1、IGF-1R表达的相关性分析

Spearman相关性检验发现，GC组、GC-T2DM组IGF-1表达与IGF-1R表达之间均呈正相关(r=0.303，P=0.007；r=0.452，P=0.003)。

五、IGF-1、IGF-1R对患者5年生存率的影响

随访时间截至2018年1月30日，全组338例患者中，存活158例，死亡151例，失访29例，有效随访率为91.4%(309/338)。GC组中，存活128例，死亡121例，失访25例，IGF-1(-)组与IGF-1(+)组、IGF-1R(-)组与IGF-1R(+)组之间总体生存率均无明显差异(χ2=0.168，P=0.681；χ2=1.086，P=0.297)。在GC-T2DM组中，存活30例，死亡30例，失访4例，IGF-1(-)组与IGF-1(+)组、IGF-1R(-)组与IGF-1R(+)组之间总体生存率亦无明显差异(χ2=2.356，P=0.124；χ2=0.974，P=0.323)(图1)。

讨 论

IGF主要包括IGF-1、IGF-2两类，通过与IGF-1R结合发挥效应。在正常组织细胞中，IGF-1与IGF-1R结合后可促进细胞增殖，在组织细胞发生恶性转化时，肿瘤细胞和基质均可异常高表达IGF-1及其受体，明显促进肿瘤的发展[6-7]。

本研究发现，IGF-1在GC组、GC-T2DM组中的阳性率分别为42.3%、81.3%，IGF-1R的阳性率分别为46.7%、87.5%，两组相比差异均有统计学意义，说明T2DM可通过调控某些因子的表达来影响GC的发生、发展过程。1970年，有研究首次提出GC发病与糖尿病之间存在相关性[8]。目前，关于糖尿病与GC发病关系的大型流行病学调查较少见，但多数研究结果认为糖尿病是促进GC发生的危险因素。Yoon等[9]的meta分析指出，与正常人群相比，糖尿病患者的GC发病风险增加了约19%，尤其是在女性患者中。但由于动物造模存在难度，相关机制的研究极少见。Yoshizawa等[10]的动物实验发现，在db/db小鼠的GC-T2DM模型中，瘦素、高胰岛素血症、幽门螺杆菌(Hp)感染可能是两种疾病相关关系的中间途径。

表2 两组患者IGF-1表达与临床病理参数的关系 n (%)

表3 两组患者IGF-1R表达与临床病理参数的关系 n (%)

A：GC组IGF-1(+)患者与IGF-1(-)患者比较；B：GC组IGF-1R(+)患者与IGF-1R(-)患者比较；C：GC-T2DM组IGF-1(+)患者与IGF-1(-)患者比较；D：GC-T2DM组IGF-1R(+)患者与IGF-1R(-)患者比较

图1 GC组、GC-T2DM组不同IGF-1、IGF-1R表达情况的患者5年生存率曲线

本研究发现，IGF-1、IGF-1R表达对GC患者的肿瘤分化程度、淋巴结转移、TNM分期有明显影响，而仅对GC-T2DM患者的淋巴结转移有影响。肿瘤分化程度、淋巴结转移等受肿瘤生长分数、肿瘤血管、肿瘤演进、异质性现象等因素的共同影响。IGF-1、IGF-1R作为具有促增殖活性的细胞因子及其受体，阳性表达者的肿瘤细胞生物学行为恶性倾向更明显。IGF-1与IGF-1R结合后可调控层黏蛋白等组织纤维分离，使肿瘤细胞易脱离原发灶。本研究中，半数以上患者的临床分期为Ⅲ+Ⅳ期，尤其是在GC-T2DM组中，高达71.9%，表明IGF-1、IGF-1R过表达可能使肿瘤分期提高，但本组GC-T2DM患者的例数较少，这种趋势未表现出统计学意义。

IGF-1生物学效应的发挥需通过与IGF-1R结合实现，因此IGF-1与IGF-1R表达之间一定存在某种关联性。本研究行Spearman相关性检验发现，GC组、GC-T2DM组中IGF-1表达与IGF-1R表达之间均存在正相关关系，表明两者在胃癌的发生、发展过程中存在某种正向的协调作用，但具体机制不清楚。进一步随访患者发现，无论是GC还是GC-T2DM患者，IGF-1(-)组与IGF-1(+)组、IGF-1R(-)组与IGF-1R(+)组之间的生存率相比均无明显差异。推测可能的原因为：①虽然IGF-1、IGF-1R对患者的临床病理参数有一定的消极影响，但这种消极影响不足以影响患者的生存率。②本研究纳入患者的分期普遍较晚，总体生存率仅为46.7%。两组中Ⅲ+Ⅳ期患者比例均较高，在一定程度上掩盖了IGF-1、IGF-1R对各亚组患者生存率的影响。③本研究样本量较小，存在偏倚。

综上所述，本研究发现，与单纯GC患者相比，GC-T2DM患者IGF-1、IGF-1R的阳性率明显增高，且对患者的临床病理参数有一定的消极影响，提示两者可能通过某种机制促进胃癌的发生、发展。但本研究尚存在一些不足之处：①未同步检测癌旁正常组织中IGF-1、IGF-1R的阳性率，故未能明确IGF-1及其受体在肿瘤组织和癌旁组织中的差异性表达。②研究样本量较小，且来自于单中心，未来应在多中心联合的基础上，实施更大样本量的研究，或能得出更具说服力的证据。