血清白細胞介素17和基質金屬蛋白酶9表達與非小細胞肺癌患者病理特征的相關性研究

李靜龍 鮑紅光 代云峰 陳紹森 趙恩亮 劉云龍 董孝成▲

1.齊齊哈爾醫學院附屬第二醫院胸外科，黑龍江齊齊哈爾 161000；2.齊齊哈爾醫學院附屬第二醫院檢驗科，黑龍江齊齊哈爾 161000

肺癌是癌癥相關死亡的主要原因，其發病率和病死率在所有惡性腫瘤中均居首位，其中80%以上為非小細胞肺癌（non-small cell lung cancer，NSCLC）[1-2]。白細胞介素17（interleukin 17，IL-17）是一種促炎配體，具有刺激血管內皮細胞遷移和血管生成等多種生物學功能，在腫瘤發生發展中起著重要作用[3-4]。IL-17 可能通過抗凋亡和血管生成促進腫瘤的進展，又能促進效應細胞毒性T 淋巴細胞生成，增強抗腫瘤免疫應答[5-7]。基質金屬蛋白酶9（matrix metalloproteinase 9，MMP-9）又稱明膠酶B，是一種主要表達于巨噬細胞的含鋅離子的蛋白酶，參與了細胞外基質的合成與降解、炎癥介質的調控，與大多數類型的實體癌的侵襲轉移潛能密切相關。相關研究表明，MMP-9 的高表達與肺癌的不良預后有關[8-9]。本研究通過分析NSCLC患者血清IL-17 和MMP-9 血清表達水平，及其與NSCLC 患者病理特征的相關性，探討其在NSCLC發生發展中的作用。

1 資料與方法

1.1 一般資料

選擇2019年2月至2021年12月于齊齊哈爾醫學院附屬第二醫院胸外科（本科室）確診的NSCLC 患者105 例為NSCLC 組，其中男69 例，女36 例，年齡48～75 歲，平均（63.6±9.86）歲，平均體重為（57.33±9.12）kg，平均體重指數為（20.10±3.13）kg/m2，疾病類型：腺癌73 例，鱗癌32 例，依據美國聯合癌癥分類委員會（AJCC）和國際抗癌聯盟（UICC）2002年制定的TNM 分期標準[10]：Ⅰ期17 例，Ⅱ期31 例，Ⅲ期45 例，Ⅳ期12 例。納入標準：①初治患者；②經病理學診斷證實；③無手術指征者。排除標準：①小細胞肺癌或非原發NSCLC；②支氣管哮喘、慢性阻塞性肺疾病等呼吸系統疾病史；③肝炎病史；④類風濕性關節炎等自身免疫性疾病及腫瘤病史（NSCLC 患者除外）。選擇同期于本科室就診的年齡、性別構成與NSCLC組相匹配的氣管肺部良性疾病患者201 例為對照組，其中男141 例，女60 例，年齡47～76 歲，平均（65.2±10.17）歲，平均體重為（59.90±10.14）kg，平均體重指數為（21.98±3.09） kg/m2，其中支氣管擴張18 例、膿胸11 例、炎性假瘤13 例、支氣管肺炎63 例，肺炎96 例。對照組納入標準：初次診斷并符合肺部良性相關疾病診斷標準，年齡>45 歲；排除標準：①肺部惡性腫瘤及轉移癌：②合并嚴重精神、神經系統疾病；③不同意參與本研究者。兩組患者性別、年齡、體重等一般資料比較，差異無統計學意義（P> 0.05），具有可比性。所有研究對象或家屬均簽署知情同意書，且本研究經醫院醫學倫理委員會批準。

1.2 方法

收集兩組一般臨床資料，所有患者入院后次日清晨采取空腹肘靜脈血5 ml，混勻，3000 r/min 離心15 min，取上清液置-80℃冰箱保存、待測。采用雙抗體夾心ELISA 法檢測血清IL-17、MMP-9 水平，人IL-17 ELISA試劑盒（北京博奧森生物技術有限公司），MMP-9 ELISA 試劑盒（北京博奧森生物技術有限公司）按照說明書進行操作測定血清IL-17、MMP-9 水平。

1.3 統計學方法

采用SPSS 19.0 統計學軟件進行數據處理，經正態性檢驗，計量數據均符合正態分布，用均數±標準差（）表示，采用獨立樣本t檢驗；計數資料用[n（%）]表示，組間比較采用χ2檢驗。采用Spearman等級相關分析血清IL-17 及MMP-9 水平與NSCLC 病理特征的相關性，P< 0.05 為差異有統計學意義。

2 結果

2.1 兩組血清IL-17及MMP-9水平比較

NSCLC 組血清IL-17 及MMP-9 水平明顯高于對照組，差異有統計學意義（P< 0.05），見表1。

表1 兩組血清IL-17及MMP-9水平比較（±s）

表1 兩組血清IL-17及MMP-9水平比較（±s）

注 MMP-9：基質金屬蛋白酶9；IL-17：白細胞介素-17

組別nMMP-9（μg/L）IL-17（ng/L）NSCLC 組10564.39±8.61238.43±28.55對照組20120.85±3.4870.15±8.04 t 值6.7829.607 P 值0.0340.000

2.2 血清IL-17及MMP-9水平與NSCLC病理特征的關系

在NSCLC 患者中，男性血清IL-17 及MMP-9水平與女性比較，差異無統計學意義（P> 0.05）；年齡≥60 歲患者血清IL-17 及MMP-9 水平與年齡<60 歲患者比較，差異無統計學意義（P> 0.05）；腫瘤直徑≥5 cm 患者血清IL-17 及MMP-9 水平與腫瘤直徑<5 cm 患者比較，差異無統計學意義（P> 0.05）；腺癌患者血清IL-17 及MMP-9 水平與鱗癌患者比較，差異無統計學意義（P> 0.05）。淋巴結轉移患者IL-17 及MMP-9 水平明顯高于無淋巴轉移患者，TNM Ⅲ～Ⅳ期患者IL-17 及MMP-9 水平明顯高于TNM Ⅰ～Ⅱ期患者，差異有統計學意義（P< 0.05）。見表2。

表2 血清IL-17及MMP-9 水平與NSCLC病理特征的關系（±s）

表2 血清IL-17及MMP-9 水平與NSCLC病理特征的關系（±s）

注 MMP-9：基質金屬蛋白酶9；IL-17：白細胞介素-17

特征nMMP-9（μg/L）IL-17（ng/L）性別男6965.82±7.68233.03±26.52女3658.79±8.21234.37±29.77 t 值1.9121.683 P 值0.1010.152年齡≥60 歲5767.62±7.96240.97±24.06<60 歲4862.25±7.93223.42±25.85 t 值0.1770.512 P 值0.8600.423腫瘤直徑（cm）≥54466.58±7.96243.43±30.15<56161.54±7.60235.28±26.43 t 值0.8030.892 P 值0.5150.413病理類型鱗癌3263.25±6.95237.54±27.86腺癌7365.50±8.35240.31±23.24 t 值1.3011.683 P 值0.2360.152淋巴轉移有3985.25±6.10312.34±31.09無6643.96±5.23193.66±23.64 t 值8.86610.025 P 值0.0000.000 TNM 分期Ⅰ～Ⅱ4852.32±5.34229.97±23.57Ⅲ～Ⅳ5789.79±5.19332.64±30.85 t 值6.8799.941 P 值0.0320.000

2.3 Spearman等級相關性分析

Spearman 等級相關性分析顯示，血清IL-17及MMP-9 水平與NSCLC 患者淋巴轉移明顯有關（r=0.646，r=0.448，P< 0.05），且血清IL-17 及MMP-9 水平與NSCLC 患者TNM 分期呈正相關（r=0.473，r=0.538，P< 0.05）。

3 討論

慢性炎癥是許多不同類型癌癥發病機制中的一個關鍵因素，包括肺癌[11]。IL-17 是一種促炎性細胞因子，主要由活化的CD4（+）輔助性T 細胞產生，稱為Th17 細胞。有積累的結果顯示，促炎性細胞因子發揮重要的抗腫瘤作用，但是其他的證據表明，這些細胞因子對惡性腫瘤的生長和擴散有促進作用[12]。最近，越來越多的證據表明，多種癌癥類型，包括前列腺癌、結直腸癌、肝細胞癌、乳腺癌、卵巢癌和非小細胞肺癌患者中IL-17 的表達增高[13-14]。

肺癌是世界上最常見的惡性腫瘤之一，其高發病率與早期轉移有關，特別是Ⅰ～Ⅲ期的NSCLC患者。轉移涉及一系列復雜的過程中，腫瘤細胞的浸潤轉移能力與其產生蛋白酶降解細胞外基質和基底膜的能力密切相關。腫瘤細胞侵入其他器官，需要多種信號傳導途徑，使腫瘤細胞脫離協調他們的動性，降解的細胞外基質、侵襲、遷移、黏附于內皮細胞，并在一個遙遠的地方生長重建，而MMPs 作為一組蛋白酶被認為是這些過程中的關鍵因素[15-16]。MMP-9 是MMPs 家族的一員，是腫瘤組織重塑中最重要的組成部分，主要表達于巨噬細胞的含鋅離子的蛋白酶，正常情況下，血管內皮細胞、平滑肌細胞、T 淋巴細胞中MMP-9 表達量極少，能夠催化Ⅴ型、Ⅶ型、Ⅸ型、Ⅹ型和Ⅳ型膠原、彈性蛋白、纖維蛋白、纖維蛋白原和纖溶酶原，參與細胞外基質的合成與降解、炎癥介質的調控，以促進惡性細胞侵襲和轉移。由于MMP-9 被認為幾乎可降解細胞外基質的所有成分，從而促進癌細胞向周圍正常組織侵襲，故與許多腫瘤的擴散和轉移密切相關[17]。此外，MMP-9 的抑制作用減弱了腫瘤細胞的侵襲力，這表明它具有潛在的腫瘤標志物和治療靶點[18-19]。

本研究結果顯示，NSCLC 組血清IL-17 及MMP-9 水平明顯高于對照組，差異有統計學意義，并存在鱗癌患者表達水平略高于腺癌患者的現象，可能與腫瘤微環境下刺激引起IL-17 及MMP-9水平增高有關。本研究NSCLC 組中淋巴結轉移患者IL-17 及MMP-9 水平明顯高于無淋巴轉移患者，Ⅲ～Ⅳ期患者IL-17 及MMP-9 水平明顯高于Ⅰ～Ⅱ期，差異有統計學意義（P< 0.05），提示IL-17 及MMP-9 水平逐漸升高與NSCLC 分期及轉移有關，這可能與Ⅲ～Ⅳ期NSCLC 患者免疫功能開始下降有關。有研究表明，IL-17 高表達狀態的NSCLC 患者表現出腫瘤進展的臨床病理特征，與TNM 分期相關，而與年齡、性別和病理學分型無關[20]。本研究結果亦顯示血清IL-17及MMP-9 水平與性別、年齡、腫瘤大小、病理類型無關（P> 0.05）。但本研究樣本量存在不足，這在反映測量結果上會有一定欠缺，并且本研究未對IL-17 與MMP-9 二者之間相互關系進行分析，因此，有待擴大樣本例數，深入探討IL-17 及MMP-9 在NSCLC 患者的作用及其影響因素。

綜上所述，IL-17 及MMP-9 的表達與NSCLC的惡性程度及生物學行為密切相關，對NSCLC 的轉移起著重要作用，IL-17 和MMP-9 的高表達與NSCLC 的病理特征有關，并為目前基因靶向治療提供了一定的理論依據。