陈吉杰 崔华英 魏春华 赵静渝

1东营市东营区人民医院老年病科257085;2潍坊市潍坊卫恩医院呼吸科261041

肺癌是我国人群首位癌症,吸烟和被动吸烟、空气污染是其最主要的危险因素[1]。氧化损伤在肺癌的发生、发展中发挥了重要作用。有害颗粒进入呼吸道和肺泡后,会诱导活性氧产生,引起细胞氧化应激,加剧组织炎症和DNA损伤,引起遗传变异,导致肿瘤发生[2]。近年来,肺癌与氧化损伤、趋化因子的相互作用逐渐受到重视,趋化因子不仅可以调节活性氧的产生,其表达也受氧化应激调控[3]。趋化因子γ-干扰素诱导蛋白10(IFN-γinducible protein-10,IP-10/CXCL10)在肺内可招募活化T细胞,诱导肿瘤特异性炎症反应[4]。脂质过氧化损伤也可诱导趋化因子T细胞表达分泌的活化调节因子(regulated on activation normal T-cell-expressed and secreted,Rantes/CCL5)产生[5]。因而,本研究将通过测定肺癌患者超氧化物歧化酶(superoxide dismutase,SOD)的活性、丙二醛(malondialdehyde,MDA)的含量和趋化因子IP-10、Rantes的水平,探讨肺癌患者氧化损伤、趋化因子的水平及其相互关系。

1 对象与方法

1.1 研究对象 收集2018年2月至2019年2月在东营市东营区人民医院老年科住院的肺癌患者52例作为肺癌组,其中男30例,女22例,年龄范围为62～76岁。所有患者均经病理组织学确诊,其中肺鳞癌23例,肺腺癌16例,小细胞肺癌10例,其他类型3例。所有患者均为初治患者,临床分期Ⅰ期7例、Ⅱ期14例、Ⅲ期26例、Ⅳ期5例。收集同期慢性支气管炎住院患者34例作为配比组,其中男22例,女12例,年龄范围为63～74岁。另收集健康志愿者20名作为健康对照组,男14名,女6名,年龄范围为61～69岁。3组患者年龄、性别、吸烟指数比较,差异均无统计学意义(P值均＞0.05),见表1。本研究已通过东营市东营区人民医院伦理委员会批准(13562),所有研究对象均签署知情同意书。

表1 研究对象临床资料

1.2 标本收集及测定 取研究对象晨起空腹静脉血5 ml入普通真空采血管,离心分离收集血清,分装后-20℃保存,用于检测血清XOD活性、MDA含量、IP-10及Rantes水平。

采用黄嘌呤氧化酶法测定血清SOD活性,活性单位为n U/ml。试剂盒购自南京建成生物工程研究所。采用硫代巴比妥酸比色法测定MDA含量,浓度单位为μmol/L。试剂盒购自南京建成生物工程研究所。采用酶联免疫吸附法(enzyme linked immunosorbent assay,ELISA)检测血清IP-10水平。IP-10 ELISA检测试剂盒由武汉伊艾博公司提供,检测下限为3.9 ng/L。采用ELISA法检测血清Rantes水平。Rantes ELISA检测试剂盒购自武汉博士德公司,检测下限为15.6 ng/L。实验步骤严格按照说明书进行操作。

1.3 统计学分析 采用统计软件SPSS 17.0进行分析。数据以表示。计量资料比较采用方差分析,组间比较采用SNK-Q检验,相关分析采用直线相关分析。P＜0.05为差异有统计学意义。

2 结果

2.1 肺癌患者氧化损伤指标改变 肺癌组SOD活性明显低于配比组和健康对照组(F=29.681,P＜0.05)。肺癌组MDA含量较健康对照组及配比组明显增高(F=61.151,P＜0.05)。健康对照组SOD活性及MDA含量与配比组比较差异均无统计学意义(P＞0.05)。见表2。

2.2 肺癌患者血清趋化因子IP-10及Rantes水平改变 肺癌组血清IP-10及Rantes水平明显高于配比组和健康对照组(F=22.115、13.181,P值均＜0.001)。配比组血清IP-10水平较健康对照组明显升高,差异有统计学意义(t=5.33,P＜0.05)。配比组Rantes水平与健康对照组比较,差异无统计学意义(t=2.24,P＞0.05)。见表2。

2.3 肺癌患者氧化损伤指标、趋化因子水平与临床分期和肺癌病理的关系 采用单因素方差分析比较在不同病理类型和临床分期的肺癌患者的血清SOD活性、MDA含量及IP-10、Rantes水平(表3)。不同病理类型的肺癌患者各指标比较,差异均无统计学意义(P值均＞0.05)。肺癌Ⅰ～Ⅳ期患者血清SOD活性依次降低,差异有统计学意义(F=11.734,P＜0.001),晚期患者SOD活性较早期患者明显降低。肺癌Ⅰ～Ⅳ期患者血清Rantes水平差异有统计学意义(F=3.427,P＜0.05),晚期患者Rantes水平较早期患者升高。晚期肺癌患者MDA含量和IP-10水平高于肺癌早期患者,但差异无统计学意义(F=0.656、1.512,P值均＞0.05)。

2.4 肺癌患者氧化损伤指标和趋化因子的相关性分析 肺癌患者血清SOD活性分与IP-10、Rantes水平呈负相关性(r=-0.309、-0.376,P=0.017、0.034),而MDA含量与IP-10水平呈正相关性(r=0.357,P=0.021),与Rantes水平不具有相关性(r=0.228,P=0.063)。

3 讨论

肺癌是造成癌症相关死亡的最常见原因,近年来我国肺癌发病人数迅猛增长,肺癌已成为我国发病率最高的恶性肿瘤[6]。尽管对肺癌治疗的研究不断取得新的进展,肺癌预后仍然不佳,5年生存率仅为11%左右[7]。吸烟、大气污染、职业危害等危险因素影响着肺癌的发病与发展。香烟烟雾及空气污染物可增强肺部氧化应激和炎症反应,两者协同加剧DNA损伤和细胞增殖,这是导致肺癌发生的主要机制[8]。本文通过研究肺癌患者氧化损伤指标与趋化因子IP-10、Rantes的表达改变,及其与肺癌患者病理类型及临床分期的相关性,探讨氧化损伤及趋化因子在肺癌病情进展中的相互关系。

表2 3组人群SOD、MDA、IP-10及Rantes水平比较()

表2 3组人群SOD、MDA、IP-10及Rantes水平比较()

注:SOD为超氧化物歧化酶;MDA为丙二醛;IP-10为γ-干扰素诱导蛋白10;Rantes为T细胞表达分泌的活化调节因子;与配比组比较,a P＜0.05;与健康对照组比较,b P＜0.05

组别 例数 SOD(n U/ml) MDA(μmol/L) IP-10(ng/L) Rantes(μg/L)肺癌组 52 84.50±12.08ab 7.04±1.90ab 108.47±39.68ab 110.35±42.56ab配比组 34 111.12±20.61 4.53±0.87 75.18±18.61b 83.45±32.11健康对照组 20 124.32±18.73 3.67±1.25 49.52±14.43a 72.73±25.62 F值 29.681 61.151 22.115 13.181 P值 ＜0.001 ＜0.001 ＜0.001 ＜0.001

表3 肺癌患者氧化损伤指标、趋化因子水平与临床分期和肺癌病理的关系()

表3 肺癌患者氧化损伤指标、趋化因子水平与临床分期和肺癌病理的关系()

注:SOD为超氧化物歧化酶;MDA为丙二醛;IP-10为γ-干扰素诱导蛋白10;Rantes为T细胞表达分泌的活化调节因子

项目 例数 SOD MDA水平(n U/ml) F值 P值 水平(μmol/L) F值 P值病理类型1.345 0.271 0.986 0.407鳞癌 23 78.67±9.24 6.75±1.95腺癌 16 83.54±13.82 7.11±0.99小细胞肺癌 10 87.75±10.68 7.74±0.82其他类型 3 90.13±15.23 6.60±1.32临床分期 11.734 ＜0.001 0.656 0.583Ⅰ期 7 107.52±18.05 6.84±0.95Ⅱ期 14 92.31±12.90 6.92±1.22Ⅲ期 26 76.20±9.57 7.12±0.82Ⅳ期 5 74.14±11.40 7.24±2.17项目 例数 IP-10水平（ng／L） F值 P值Rantes水平（μg／L） F值 P值病理类型1.234 0.308 3.115 0.055鳞癌 23 110.15±21.42 108.45±23.15腺癌 16 97.37±15.55 122.37±41.29小细胞肺癌 10 122.27±13.80 117.21±45.20其他类型 3 108.79±13.49 103.24±34.32临床分期 1.512 0.223 3.427 0.024Ⅰ期 7 98.24±19.08 98.67±33.11Ⅱ期 14 104.35±15.68 105.77±25.19Ⅲ期 26 110.54±16.92 117.96±36.17Ⅳ期 5 123.56±23.84 134.20±45.45

SOD可以将超氧自由基转化为过氧化氢,可以抑制多种活性氧,在肺组织抗氧化应激的过程发挥了重要的抗氧化作用。有研究表明,SOD具有抗肺癌发生的作用[9]。MDA是脂质过氧化的最终代谢产物,可以抑制多种酶的活性,具有较强的细胞毒性,被认为是一种致癌物,可促进肿瘤发生[10]。同时测定SOD活性和MDA含量可反映机体氧化/抗氧化平衡改变情况。本研究结果表明,肺癌患者SOD活性明显低于慢性支气管炎患者和健康对照者,MDA含量明显低于慢性支气管炎患者和健康对照者,提示肺癌患者体内氧化/抗氧化平衡破坏,氧化应激增强。这与国内孙昕等[11]的研究结果一致。但Chung-man等[9]研究认为,肺癌患者总SOD活性较正常人增高,与本研究结果不同。这可能是由于研究对象种族差异、SOD活性检测方法不同导致的。进一步研究发现,不同病理类型的肺癌患者血清SOD活性、MDA含量无差异;Ⅰ～Ⅳ期肺癌患者SOD活性依次降低;肺癌晚期患者MDA含量高于早期患者,但差异无统计学意义。研究结果提示,肺癌患者氧化损伤随病情加重而增强,氧化应激与肺癌的发生及进展有关。

趋化因子是介导白细胞游出的小分子,在起始特异性免疫反应中具有不可缺少的作用。近年来,趋化因子在肿瘤生物学和肿瘤免疫方面的作用越来越受到重视。趋化因子可以促进白细胞迁移至炎症部位,调控造血干细胞、血管生成和细胞外机制,造成促进肿瘤生成的炎症微环境,并且可以促进肿瘤迁移[12]。另一方面,趋化因子还可以促进机体抗肿瘤免疫反应,发挥抗肿瘤作用。IP-10属于CXC族趋化因子,体内实验发现,IP-10可以通过自然杀伤细胞抑制肺癌发生和肿瘤转移[13]。本研究发现,肺癌患者血清IP-10及Rantes水平明显高于慢性支气管炎患者和健康对照者,提示IP-10及Rantes可能在吸引炎症细胞进入肺部,促进肺组织炎症反应及抗肿瘤免疫反应中发挥了作用。不同病理类型肺癌患者血清IP-10及Rantes水平差异无统计学意义。肺癌晚期患者血清Rantes水平较早期患者增高,提示Rantes水平与肿瘤进展程度有关。IP-10水平也有增高趋势,但差异无统计学意义,本实验研究结果尚需多临床中心、大样本实验予以验证。

氧化损伤和趋化因子均在肺癌发病及发展机制中发挥了重要作用,我们进一步研究了两者间的相关性。肺癌患者血清SOD活性与IP-10及Rantes水平呈负相关,而MDA含量与IP-10水平呈正相关,表明肺癌患者氧化损伤与趋化因子IP-10及Rantes水平相关。活性氧可直接损伤蛋白质、脂质和核酸,破坏肺部的氧化/抗氧化平衡,激活多种信号通路,促进趋化因子基因转录[14]。趋化因子或细胞因子也可以激活吞噬细胞,促进活性氧产生[15]。

综上所述,肺癌患者氧化损伤加重,血清趋化因子IP-10及Rantes表达增强。患者氧化损伤情况与病情相关,提示氧化应激与趋化因子相互作用,共同参与了肺癌的发生和发展。这一发现有助于加深我们对肺癌发病机制的认识,也为寻找预防和治疗肺癌的新方法提供思路。

利益冲突所有作者均声明不存在利益冲突