不同类型肺癌患者氧化应激状态及其相关因素研究

刘晓霞，陈剑华，贾金海，苏镇军，段晓辉，李志加，贺晓磊，吕林林

氧化应激是由于机体氧化系统和抗氧化系统活性失衡引起的倾向于氧化的一种适应性状态。已有研究发现，氧化应激与乳腺癌[1]、膀胱癌[2]、头颈部癌[3]等多种肿瘤的发生、发展有关。肺癌作为最常见的肺部肿瘤，近年其发病率、病死率均为我国恶性肿瘤之最[4]，已严重影响到我国居民健康，故其相关研究备受临床关注。目前，氧化应激在肺癌中的作用尚未明确。本研究通过检测血浆活性氧（reactive oxygen species，ROS）水平、超氧化物歧化酶（superoxide dismutase，SOD）活性及丙二醛（malondialdehyde，MDA）水平分析了不同类型肺癌患者氧化应激状态，并探究其相关因素，以为肺癌的防治措施提供一定思路。

1 资料与方法

1.1 一般资料 选取2018年在河北工程大学附属医院确诊的肺癌患者110例，其中小细胞肺癌30例（A组）、肺腺癌34例（B组）、肺鳞状细胞癌46例（C组）。A组中男19例，女11例；年龄（62.6±8.7）岁。B组中男23例，女11例；年龄（69.2±11.1）岁。C组中男32例，女14例；年龄（68.2±12.7）岁。另选取同期在该院体检中心进行体检的健康者40例作为对照组，其中男28例，女12例；年龄（68.4±11.5）岁。四组受试者性别（χ2=0.428，P=0.937）、年龄（F=1.616，P=0.192）比较，差异无统计学意义（P＞0.05）。本研究经河北工程大学医学院伦理委员会审核批准，所有患者对本研究知情并签署知情同意书。

1.2 纳入标准 （1）初次诊断为肺癌患者；（2）未行任何肺癌相关治疗患者；（3）未合并其他器官肿瘤患者；（4）未合并免疫系统疾病、高血压、糖尿病患者。

1.3 方法

1.3.1 仪器与试剂 UV1102紫外分光光度计（上海天美科学仪器有限公司生产），美国Bio-Rad伯乐酶标仪（贝登生物科技有限公司生产）；SOD、MDA试剂盒（南京建成科技有限公司生产），ROS试剂盒（上海碧云天生物技术有限公司生产）。

1.3.2 检测方法 A、B、C组患者于治疗前、对照组受试者于体检当天采集空腹静脉血5 ml，抗凝，室温环境下2 000 r/min离心20 min（离心半径8 cm），分离血浆。采用酶联免疫吸附试验检测血浆ROS水平，采用羟胺法检测SOD活性，采用TBA法检测血浆MDA水平，所有实验步骤严格按照试剂盒说明书进行操作。

1.4 观察指标 （1）比较四组受试者血浆ROS水平、SOD活性、MDA水平；（2）分别以肺癌患者血浆ROS水平、SOD活性、MDA水平的均数为截点进行二分类转换[5]，分析不同临床病理特征（包括年龄、性别、有无吸烟史、病理分级及肿瘤大小）患者血浆ROS水平、SOD活性、MDA水平。

1.5 统计学方法 应用SPSS 26.0统计学软件进行数据处理。本研究计量资料均符合正态分布，以（x± s）表示，多组间比较采用单因素方差分析，组间两两比较采用LSD-t检验；计数资料以相对数表示，组间比较采用χ2检验；临床病理特征与血浆ROS水平、SOD活性、MDA水平的相关性分析采用Kendall's tau-b等级相关分析。以P＜0.05为差异有统计学意义。

2 结果

2.1 四组受试者血浆ROS水平、SOD活性、MDA水平比较 四组受试者血浆ROS水平、SOD活性、MDA水平比较，差异有统计学意义（P＜0.05）；其中A、B、C组患者血浆ROS、MDA水平高于对照组，血浆SOD活性低于对照组，差异有统计学意义（P＜0.05）；B、C组患者血浆ROS、MDA水平低于A组，血浆SOD活性高于A组，差异有统计学意义（P＜0.05，见表1）。

2.2 肺癌患者血浆ROS水平的相关因素 不同年龄、性别、肿瘤大小肺癌患者血浆ROS水平比较，差异无统计学意义（P＞0.05）；有无吸烟史及不同病理分级肺癌患者血浆ROS水平比较，差异有统计学意义（P＜0.05，见表2）。Kendall's tau-b等级相关分析结果显示，肺癌患者血浆ROS水平与吸烟史呈正相关（Kendall's tau-b=0.572，P＜0.05），与病理分级呈负相关（Kendall's tau-b=-0.454，P＜0.05），与年龄、性别、肿瘤大小无关（Kendall's tau-b值分别为0.059、0.031、0.148，P值均＞0.05）。

2.3 肺癌患者血浆SOD活性的相关因素 不同年龄、性别肺癌患者血浆SOD活性比较，差异无统计学意义（P＞0.05）；有无吸烟史及不同病理分级、肿瘤大小肺癌患者血浆SOD活性比较，差异有统计学意义（P＜0.05，见表3）。Kendall's tau-b等级相关分析结果显示，肺癌患者血浆SOD活性与吸烟史、肿瘤大小呈负相关（Kendall's tau-b值分别为-0.614、-0.951，P值均＜0.05），与病理分级呈正相关（Kendall's tau-b=0.732，P＜0.05），与年龄、性别无关（Kendall's tau-b值分别为-0.083、0.049，P值均＞0.05）。

2.4 肺癌患者血浆MDA水平的相关因素 不同年龄、性别肺癌患者血浆MDA水平比较，差异无统计学意义（P＞0.05）；有无吸烟史及不同病理分级、肿瘤大小肺癌患者血浆MDA水平比较，差异有统计学意义（P＜0.05，见表4）。Kendall's tau-b等级相关分析结果显示，肺癌患者血浆MDA水平与吸烟史、肿瘤大小呈正相关（Kendall's tau-b值分别为0.479、0.790，P值均＜0.05），与病理分级呈负相关（Kendall's tau-b=-0.479，P＜0.05），与年龄、性别无关（Kendall's tau-b值分别为0.140、0.157，P值均＞0.05）。

表1 四组受试者血浆ROS水平、SOD活性、MDA水平比较（±s）Table 1 Comparison of plasma ROS level，SOD activity and MDA level among the four groups

表1 四组受试者血浆ROS水平、SOD活性、MDA水平比较（±s）Table 1 Comparison of plasma ROS level，SOD activity and MDA level among the four groups

注：ROS=活性氧，SOD=超氧化物歧化酶，MDA=丙二醛；A组为小细胞肺癌患者，B组为肺腺癌患者，C组为肺鳞状细胞癌患者；与对照组比较，aP＜0.05；与A组比较，bP＜0.05

组别 例数 ROS（μg/L） SOD活性（U/ml） MDA（nmol/L）对照组 40 2.27±0.51 14.67±0.99 1.92±0.36 A 组 30 4.23±0.58a 8.24±1.71a 2.92±0.45a B 组 34 3.27±0.30ab 10.01±1.54ab 2.50±0.58ab C 组 46 3.26±0.83ab 10.81±1.31ab 2.23±0.43ab F值 7.150 7.367 8.649 P值 ＜0.05 ＜0.05 ＜0.05

表2 不同临床病理特征肺癌患者血浆ROS水平比较〔n（%）〕Table 2 Comparison of plasma ROS level in lung cancer patients with different clinicopathological characteristics

3 讨论

ROS作为细胞分裂的激动剂可促进细胞核DNA突变及细胞裂解，并干扰DNA的修复系统，使肿瘤细胞获得选择性增殖优势，此外ROS的积累还能影响蛋白质及脂质代谢等，造成细胞损伤，进而诱发癌变。肺脏作为机体与外界相通的器官，极易受到空气中各种污染物的刺激并产生大量ROS；再者，肿瘤细胞生长旺盛，易受到缺氧、营养素缺乏等应激因素刺激而产生大量ROS，且机体又不能及时清除，进而导致血浆ROS水平升高。本研究结果显示，A、B、C组患者血浆ROS水平高于对照组，B、C组患者血浆ROS水平低于A组；且肺癌患者血浆ROS水平与吸烟史呈正相关、与病理分级呈负相关。XIAO等[6]研究发现，ROS的产生与口腔鳞状细胞癌有关；CHEUNG等[7]研究发现，胰腺导管腺癌细胞ROS增加，且ROS促进了肿瘤的迁移、侵袭和转移，本研究结果与之相近。因此，血浆ROS水平升高可能参与肺癌的发生、发展过程，且血浆ROS水平受吸烟影响，并随肿瘤分化程度升高而降低。

表3 不同临床病理特征肺癌患者血浆SOD活性比较〔n（%）〕Table 3 Comparison of plasma SOD activity in lung cancer patients with different clinicopathological characteristics

表4 不同临床病理特征肺癌患者血浆MDA水平比较〔n（%）〕Table 4 Comparison of plasma MDA level in lung cancer patients with different clinicopathological characteristics

生理学研究表明，机体存在的抗氧化酶和抗氧化剂可及时清除氧化性物质，使氧化水平和抗氧化水平处于动态平衡，以避免细胞遭受氧化性损伤。SOD是影响氧化系统和抗氧化系统平衡的关键抗氧化酶。有研究发现，SOD与多种疾病的发生、发展有关[8-10]。本研究结果显示，A、B、C组患者血浆SOD活性低于对照组，B、C组患者血浆SOD活性高于A组；且肺癌患者血浆SOD活性与吸烟史、肿瘤大小呈负相关，与病理分级呈正相关，提示肺癌患者血浆SOD活性明显升高，且血浆SOD活性与吸烟有关，并随肿瘤的增大而升高，随肿瘤分化程度的升高而降低，提示SOD活性与肺癌发生、发展有关。谭亚纳[11]研究发现，结直肠癌患者SOD活性降低；STRYCHARZ-DUDZIAK等[8]发现，口咽癌患者SOD活性亦降低，本研究结果与之一致。但谭亚纳[11]研究发现SOD活性与病理分级无关，本研究结果与之相反，究其原因可能与本研究排除了合并高血压、糖尿病[12]的肺癌患者有关。

ROS水平升高，SOD活性降低，使机体处于高氧化状态，进而导致细胞DNA受损，蛋白质、脂质等代谢障碍。MDA作为脂质过氧化产物，可间接反映机体氧化损伤程度，与多种疾病相关[13-14]。本研究结果显示，A、B、C组患者血浆MDA水平高于对照组，B、C组患者血浆MDA水平低于A组；且肺癌患者血浆MDA水平与吸烟史、肿瘤大小呈正相关，与病理分级呈负相关。KHALIL等[15]研究发现，卵巢癌患者血清MDA水平升高，提示卵巢癌患者脂质过氧化反应增强；ASHWAQ[16]研究结果显示，乳腺癌患者血清MDA水平亦高于正常对照组，本研究结果与之一致，提示氧化损伤可能与肿瘤的发生发展有关。

本研究结果表明，小细胞肺癌患者血浆ROS、MDA水平高于肺鳞状细胞癌和肺腺癌患者，SOD活性低于肺鳞状细胞癌和肺腺癌患者；而肺鳞状细胞癌和肺腺癌患者上述指标间无统计学差异，提示肺癌患者氧化能力增强、抗氧化能力减弱、氧化损伤增加，尤其是小细胞肺癌患者，究其原因主要为小细胞肺癌是分化最低、恶性度最高的肺癌类型[17]。

综上所述，肺癌患者氧化能力增强、抗氧化能力减弱、氧化损伤增加，尤其是小细胞肺癌患者，且肺癌患者氧化应激水平与吸烟史、病理分级、肿瘤大小有关。但本研究仍存在一定不足：首先，样本量较小，肺癌类型还不全面，结果可能出现一定偏倚；其次，纳入的临床病理特征不全面，导致氧化应激状态与临床病理特征的相关性分析受限；再者，本研究仅分析了肺癌患者治疗前氧化应激状态，而氧化应激与肺癌患者预后的关系尚需要下一步研究探讨。

作者贡献：刘晓霞、李志加进行文章的构思与设计；陈剑华、苏镇军进行研究的实施与可行性分析；贾金海、段晓辉、贺晓磊进行数据收集、整理、分析；李志加、吕林林进行结果分析与解释；刘晓霞、陈剑华负责撰写论文；苏镇军、贺晓磊进行论文的修订；贾金海、李志加负责文章的质量控制及审校；刘晓霞对文章整体负责，监督管理。

本文无利益冲突。