中海拔地区肺癌患者血浆多种血管相关细胞因子联合检测的研究

顾玉海 石雪峰 刘霞 王新颖 解友邦

1 青海省人民医院（西宁810007）；2青海大学（西宁810016）

肺癌是全球癌症相关死亡的最主要的原因之一［1］。肺癌在组织学上可分为两大类，即非小细胞肺癌（non-small cell lung cancer，NSCLC）和小细胞肺癌（small cell lung cancer，SCLC），其中NSCLC 约占全部肺癌的80% ～85%。由于早期发现困难，大多数NSCLC 患者通常在诊断时呈晚期阶段。NSCLC 病死率高，通常是由于晚期诊断和远处转移有关［2］。我国NSCLC 约占癌症病例的17.09%，病死率约为24.35%，是所用癌症类型中最常见和最致命的［3］。缺氧诱导（hypoxia-inducible factor，HIF）途径参与细胞增殖和促进转移，VEGF 是HIF途径的靶基因，参与细胞增殖并在大多数癌症中上调［4］。鉴于此，本实验选择中海拔地区肺癌患者观察血管生成相关因子的水平在诊断中的效能分析以及参与NSCLC 血管生成相关的细胞因子在血浆中的表达水平。

1 对象与方法

1.1 研究对象 本研究收集了2016年11月至2017年10月期间就诊于在青海省人民医院胸外科和呼吸科经病理组织学确诊为NSCLC 的患者共30 例作为肺癌组，其中男17 例，女13 例，平均年龄（57.18 ± 11.12）岁，鳞癌17 例，腺癌13 例；同时收集居住区域和海拔与肺癌组相近的健康体检者30 例（均无呼吸及心脏疾病）为对照组，其中男14 例，女16 例，平均年龄（55.30 ± 13.4）岁。两组性别（χ2=0.171、P=0.68）、年龄（t=0.546，P=0.588）差异无统计学意义，具有可比性。

1.2 主要试剂 人VEGF、TGF-β1、TNF-α、Ang-II ELISA 试剂盒均购自深圳欣博盛生物科技有限公司。

1.3 统计学方法 采用SPSS 20.0软件进行分析，对计量资料进行正态检验，非正态分布资料用中位数（四位数）［M（Q）］表示。组间比较用两独立样本的秩和检验，用ROC 曲线下面积（AUCROC）分析不同细胞因子的诊断效能。以P＜0.05 为差异有统计学意义。

2 结果

2.1 肺癌组与对照组血浆细胞因子表达水平的比较 肺癌组血浆细胞因子VEGF、TGF-β1、TNF-α表达水平均高于对照组，差异有统计学意义（P＜0.05），而肺癌组与对照组血浆中Ang-2 水平差异无统计学意义（P＞0.05）。见表1。

表1 肺癌组与对照组4 种血浆细胞因子水平比较Tab.1 Comparison of plasma cytokine levels between lung cancer and control groups M（P25，P75），n=30

2.2 肺癌组血浆3 种因子诊断NSCLC 的效能比较 肺癌组患者血浆中VEGF、TGF-β1、TNT-α 诊断NSCLC 的ROC 曲线见图1。根据ROC 曲线分析结果，肺癌组血浆中VEGF、TGF-β1、TNT-α 单项诊断及联合诊断的效能分析见表2。本试验肺癌组病理诊断为金标准，按照效能分析见表提示VEGF、TGF-β1 和TNF-α诊断NSCLC 最佳临界值分别为33.47 pg/mL、67.52 pg/mL、1.824 pg/mL。

3 讨论

本观察结果提示肺癌患者血浆中VEGF、TGFβ1、TNF-α水平增高，对NSCLC 诊断效能VEGF 相对有较好的灵敏度和特异性，而联合检测可以提高灵敏度的同时特异性也有所下降。

图1 3 种细胞因子及联合诊断NSCLC 的效能Fig.1 The efficacy of three cytokines and their combined diagnosis of NSCLC

表2 VEGF、TGF-β1、TNF-α 诊断NSCLC 效能分析Tab.2 Analysis of the efficacy of VEGF，TGF-β1，TNF-α in the diagnosis of NSCLC

血管生成的抑制是多种实体瘤中的重要治疗原则。治疗的概念是基于1971年FOLKMAN 所描述的一定大小的肿瘤与全身血管系统的联系［5］。由于血管生成是NSCLC 生长和转移的关键，因此控制肿瘤相关血管生成可能是限制NSCLC 进展的一种有前途的策略［6］。VEGF又称血管通透因子，其主要的作用就是促进血管生成［7］。既往研究表明VEGF 在NSCLC 中高表达［8］，本试验发现NSCLC 血浆VEGF 水平升高，且灵敏度为86.36%，特异度为80%，提示VEGF 对NSCLC 的诊断有很好的价值，与上述结论基本相符。虽然抗血管VEGF抑制剂现已用于临床，但后期耐药性、细胞毒性、出血等风险［9］。因此，对后期的临床研究提出更高的要求。

TGF-β1 涉及多种生物过程，包括细胞生长、分化、血管生成、细胞凋亡和细胞外基质重塑［10］。TGF-β1 和肿瘤微环境对肺癌发展具有正面和负面的影响［11］。 TGF-β1 在肿瘤早期通过抑制细胞增殖或促进细胞分化和凋亡而作为肿瘤抑制因子，在晚期通过促进肿瘤细胞侵袭，扩散和免疫逃避作为肿瘤启动子［12］。NSCLC 患者血浆TGF-β1水平高，也可能与其基因变异多态性有关，据报道其通过影响转录信号通路来增加TGF-β1 的血浆水平［13］。另外，有研究表明TGF-β1 通过自分泌信号作用促进癌细胞中的上皮-间质转化（epithelialmesenchymal transition，EMT），且低氧对细胞形态及迁移能力有关，对诱导和维持EMT 的发生相关，在NSCLC 转移中发挥重要作用［14］，说明EMT 是构成癌症发展的主要恶性倾向，并且是治疗癌症的主要障碍。本试验发现，TGF-β1 在NSCLC 血浆水平升高，参与了肿瘤血管生成的重要过程，对提高NSCLC 的诊断提供更加可靠的依据，同时也为进一步研究分子靶点治疗提供了资料。

NSCLC 局部释放TNF-α，它可以与TNFR1 和TNFR2 受体相互作用引发不同的信号通路并导致不同的生物学结果。TNF-α 诱导的细胞凋亡是TNFR1 信号传导的唯一特征，损伤新生血管内皮细胞并诱导大量癌细胞凋亡，此定义为“肿瘤自我靶向”的生物学现象。根据TNF-α诱导的细胞凋亡作用。研究者提出可以肿瘤细胞设计成多种细胞因子释放到肿瘤微环境中，作为肿瘤靶向药物治疗NSCLC。本研究发现，NSCLC 患者血浆中TNF-α水平高，灵敏度高，与其生物学功能不同有关，在临床中需要综合评估。

参与NSCLC 血管生成过程的有两条调节通路，一条为VEGF 及其受体等的调节，另一条则为Ang/Tie2 的调节通路。Ang-2 可以激动或拮抗Tie2受体，参与血管发芽或退化。在肿瘤进展的早期，在VEGF 的协调情况下，Ang-2 是发芽血管生成的强力增强剂［15］。有学者通过观察Ang-2 在Lewis 肺癌细胞和乳腺癌细胞的小鼠的信号通路，其可表现出异常的血管生成，伴随着内皮细胞和肿瘤细胞的凋亡，也可抑制肿瘤的生成［16］，表明在没有VEGF 和其他血管生成因子的情况下，由Ang-2 失稳的血管可能会退化［17］。本试验结果提示NSCLC患者血浆中Ang-2 无明显增高，说明血浆中Ang-2检测水平低，不及肿瘤组织中的表达水平。

综上所述，中海拔地区NSCLC 血浆VEGF、TGF-β1、TNF-α 水平较对照组升高，推测VEGF、TGF-β1、TNF-α 共同参与了NSCLC 发生、发展过程，且上述3 种细胞因子联合检测的灵敏度较单项因子指标高，增加了NSCLC 的诊断价值。但本实验的局限在于样本含量较少，缺乏和平原的比较，同时为开展和肿瘤分期的关系，在以后的研究中补充相关数据获得充分的资料。