肥胖結腸癌患者血清Chemerin與MMPs及粘附因子相關性研究

西安交通大學醫學院第一附屬醫院普通外科(西安 710061)

韓永軍△ 車向明▲ 許延發△

肥胖結腸癌患者血清Chemerin與MMPs及粘附因子相關性研究

西安交通大學醫學院第一附屬醫院普通外科(西安 710061)

韓永軍△車向明▲許延發△

目的：探討肥胖結腸癌患者肥胖結腸癌患者血清Chemerin與MMPs及粘附因子相關性研究。方法:選擇肥胖結腸癌患者62例作為觀察組，同時選擇非肥胖的結腸癌患者51例作為對照組。對兩組患者的Chemerin與MMPs及粘附因子水平進行測定。結果:觀察組A期-B期及C期-D期與對照組同期相比，Chemerin、ICAM-1 、VCAM-1較對照組同期均出現顯著性升高。觀察組內C期-D期較A期-B期Chemerin、ICAM-1 、VCAM-1相比，均有顯著升高，對照組C期-D期較A期-B期ICAM-1 、VCAM-1相比，均有顯著升高。觀察組A期-B期與對照組同期相比， MMP-9較對照組同期均出現顯著性升高，C期-D期與對照組同期相比，MMP-3、MMP-9、TIMP-1較對照組同期均出現顯著性差異。觀察組內C期-D期較A期-B期MMP-3、MMP-9、TIMP-1均有顯著性差異，對照組C期-D期較A期-B期MMP-9存在顯著性差異。Chemerin與ICAM-1、VCAM-1、MMP-3、MMP-9呈顯著正相關，TIMP-1與Chemerin顯著負相關。結論:肥胖合并結腸癌患者Chemerin與MMPs及粘附因子密切相關，Chemerin水平升高是該類患者結腸癌發生及轉移的重要危險因子之一。

近年來研究發現，由于肥胖人群消化道負擔較重且脂肪攝入量較高，膳食纖維攝入相對較少，人群中結腸癌(Colon carcinoma)患病風險增加明顯[1]。Chemerin是近年來新發現的重要的脂肪因子之一，可調控瘦素等的分泌進而影響機體能量代謝[2]。細胞間黏附分-1(Intercellular cell adhesion molecule-1 ，ICAM-1)和血管細胞黏附分-1(Vascular cell adhesion molecule-1 ，VCAM-1) 、基質金屬蛋白酶-9(Matrix metalloproteinases -9，MMP-9)等因子參與細胞外基質(Extracellular matrix, ECM)的重構[3]，是腫瘤發生及遠處轉移的重要因子。但目前對Chemerin與ICAM-1、VCAM-1等因子之間關系尚未明確。本研究旨在明確脂代謝與腫瘤發生相關因子之間關系，現報告如下。

資料與方法

1 一般資料 觀察組共62例，均選自2011年1月至2013年6月我院普通外科收治的結腸癌合并肥胖的患者，肥胖界定根據患者體重指數(BMI=體重/身高2)，以28≤BMI為肥胖界定標準，年齡40～65歲。對照組患者為非肥胖(BMI<28)結腸癌患者，共51例，年齡40～61歲。入選患者腫瘤的分期采用Duke分期標準[4]，將對照組及觀察組患者分為 A期、B期、C期及D期。觀察組共有A期16例、B期18例、C期16例、D期12例，對照組A期13例、B期15例、C期13例、D期10例。所有患者均排除糖尿病等內分泌疾病并排除合并全身各系統其他部位腫瘤者。

2 檢測方法

2.1 Chemerin測定：入選患者于接受手術及放化療等治療之前清晨采集靜脈血5ml,室溫靜止后離心分離血清。Chemerin檢測采用酶聯免疫吸附測定(Enzyme linked immunosorbent assay,ELISA)法測定。

2.2 MMP-3、MMP-9及TIMP-1檢測: 采用ELISA法檢測血清基質金屬蛋白酶MMP-3、MMP-9及基質金屬蛋白酶的組織抑制劑-1(TIMP-1)。

2.3 ICAM-1、VCAM-1檢測： 采用ELISA法檢測細胞間黏附分子-1(ICAM-1)、血管細胞粘附分子-1(VCAM-1)。以上檢驗由我院檢驗科完成，每個樣本均設立三個副孔，保證各孔之間具有較好的重復性，并保證實驗操作符合實驗室操作規范。

結 果

1 兩組Chemerin及ICAM-1、VCAM-1比較：觀察組A期-B期及C期-D期Chemerin、ICAM-1 、VCAM-1較對照組同期均出現顯著性升高(P<0.05)。觀察組內C期-D期較A期-B期Chemerin、ICAM-1 、VCAM-1相比，均顯著升高(P<0.05)，對照組C期-D期較A期-B期ICAM-1 、VCAM-1相比，均顯著升高(P<0.05)，Chemerin比較，差異無統計學意義(P>0.05)，見表1。

表1 兩組Chemerin及ICAM-1、VCAM-1比較

注：與對照組同期相比 *P<0.05；與同組A期-B期相比，#P<0.05

2 兩組血清基質金屬蛋白酶水平比較：觀察組A期-B期MMP-9較對照組同期均出現顯著升高(P<0.05)，C期-D期與對照組同期相比，MMP-3、MMP-9、TIMP-1較對照組同期差異均有統計學意義(P<0.05)。觀察組內C期-D期較A期-B期MMP-3、MMP-9、TIMP-1差異均有統計學意義(P<0.05);對照組C期-D期較A期-B期MMP-9差異均有統計學意義(P>0.05)，見表2。

表2 兩組血清基質金屬蛋白酶水平比較

注：與對照組同期相比, *P<0.05；與同組A期-B期相比，#P<0.05

3 Chemerin與粘附因子及MMPs相關性分析：分析肥胖合并結腸癌患者Chemerin與粘附因子及MMPs相關性，Chemerin與ICAM-1、VCAM-1、MMP-3呈顯著正相關(P<0.05)，TIMP-1與Chemerin顯著負相關(P<0.05)，MMP-9與Chemerin極顯著正相關(P<0.01)，見表3。

表3 Chemerin與粘附因子及MMPs相關性

討 論

由于肥胖人群多有較多量飽和脂肪酸的攝入，會導致結腸中膽汁酸與中性固醇水平升高，進而導致大腸菌群改變，固醇環等物質被芳香化而形成致癌物質，從而導致肥胖人群中具有較高的結腸癌患病率[5]。但目前對于Chemerin調節的脂代謝過程與結腸癌發生及進展相關因子之間的關系尚未明確。目前的研究表明，脂肪是具有多重內分泌功能的內分泌器官，可分泌多種激素，如Chemerin等脂肪因子。ICAM-1、VCAM-1等粘附分子被認為是控制腫瘤惡化和轉移的重要因子，可使內皮細胞間的黏附作用增強，促進內皮細胞活化[6]。基質金屬蛋白酶是導致細胞外基質重構的主要蛋白酶，TIMP-1是MMPs的特異性抑制因子，MMP/TIMP比例失衡可導致細胞外基質降解加速，成為促進腫瘤細胞轉移并增強侵襲能力的重要因素[7]。但目前對Chemerin與MMP及粘附因子在結腸癌發生發展中的作用及相關性尚未闡明。

由本研究可以看出，觀察組A期-B期及C期-D期Chemerin、ICAM-1 、VCAM-1較對照組同期均出現顯著性升高，觀察組內C期-D期較A期-B期Chemerin、ICAM-1 、VCAM-1有顯著升高，對照組C期-D期較A期-B期ICAM-1 、VCAM-1均有顯著升高。Chemerin使腫瘤侵襲能力增強及加速轉移的機制在于，肥胖患者Chemerin等代謝失調會導致脂肪細胞對葡萄糖攝取能力下降，導致胰島素抵抗發生[8]。同時研究發現Chemerin及瘦素等可發揮與血管內皮生長因子VEGF類似的促進血管內皮細胞增殖的作用，從而加速腫瘤新生血管形成，加速腫瘤的發展[9]。另外，以Chemerin為代表的脂肪因子代謝紊亂會導致Bcl-2等癌基因表達水平升高，成為結腸癌發生及進展的重要分子生物學基礎。觀察組A期-B期MMP-9較對照組同期均出現顯著性升高，C期-D期與對照組同期相比，MMP-3、MMP-9、TIMP-1較對照組同期均出現顯著性差異。觀察組內C期-D期較A期-B期MMP-3、MMP-9、TIMP-1均有顯著性差異，對照組C期-D期較A期-B期MMP-9存在顯著性差異。分析Chemerin與MMPs及粘附因子相關性，Chemerin與ICAM-1、VCAM-1、MMP-3、MMP-9呈顯著正相關，TIMP-1與Chemerin顯著負相關。MMPs家族參與腫瘤的侵襲、轉移的機制在于，通過與細胞外基質(ECM)表面的整合素受體結合，MMP進一步破壞ECM并使腫瘤細胞進入間質結構內，加速腫瘤細胞進入淋巴系統脈管及毛細血管，從而出現血道轉移及淋巴道轉移。 因而相關因子之間較好的相關性提示該疾病的發病過程可能以脂肪因子失調為啟動因素，導致結腸癌發病因素增加，提示伴隨著細胞外基質的重構及腫瘤細胞轉移、侵潤能力的增強，Chemerin水平紊亂會加速結腸腫瘤細胞的淋巴道及血道轉移，加強對肥胖患者該類因子的檢測，對于評估結腸癌的風險具有重要意義。

綜上所述，肥胖的結腸癌患者Chemerin與MMPs及粘附因子的異常改變對判斷肥胖在結腸癌發生及發展中的作用具有重要意義，且具有較好的相關性。同時，有必要明確體重控制在肥胖患者結腸癌治療中的意義，為結腸癌的基礎及臨床研究提供理論依據。

[1] Zeng H, Lazarova D L. Obesity-related colon cancer: Dietary factors and their mechanisms of anticancer action[J]. Clin Exp Pharmacol Physiol,2012,39(2):161-167.

[2] Gao X, Mi S, Zhang F,etal. Association of chemerin mRNA expression in human epicardial adipose tissue with coronary atherosclerosis[J]. Cardiovasc Diabetol,2011,10:87.

[3] Sand J M, Larsen L, Hogaboam C,etal. MMP mediated degradation of type IV collagen alpha 1 and alpha 3 chains reflects basement membrane remodeling in experimental and clinical fibrosis - validation of two novel biomarker assays[J]. PLoS One,2013,8(12):e84934.

[4] Hotta T, Takifuji K, Yokoyama S,etal. The impact of obesity on learning laparoscopic surgery for colon cancer[J]. J Laparoendosc Adv Surg Tech A,2012,22(7):635-640.

[5] 徐建慶，徐 勇，雷 磊，等. 腹腔鏡與常規開腹手術治療老年人乙狀結腸癌及直腸癌的臨床對比研究[J]. 陜西醫學雜志,2013, 42(8): 1003-1005.

[6] Srivastava P, Pandey S, Mittal B,etal. No association of matrix metalloproteinase MMP-2 (-735C > T) and Tissue inhibitor of metalloproteinase TIMP-2 (-418G > C) gene polymorphisms with cervical cancer susceptibility[J]. Indian J Clin Biochem,2013,28(1):13-18.

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[8] Chamberland J P, Berman R L, Aronis K N,etal. Chemerin is expressed mainly in pancreas and liver, is regulated by energy deprivation, and lacks day/night variation in humans[J]. Eur J Endocrinol,2013,169(4):453-462.

[9] Sand J M, Larsen L, Hogaboam C,etal. MMP mediated degradation of type IV collagen alpha 1 and alpha 3 chains reflects basement membrane remodeling in experimental and clinical fibrosis - validation of two novel biomarker assays[J]. PLoS One,2013,8(12):e84934.

(收稿：2014-12-07)

Correlation of serum chemerin, MMPs and adhesion molecules in obese patients with colon cancer

Department of General Surgery, the First Affiliated Hospital, Xi'an Jiaotong University (Xi’an 710061)

Han Yongjun Che Xiangming Xu Yanfa

Objective: To investigate the correlation of serum chemerin, MMPs and adhesion molecules in obese patients with colon cancer. Methods: 62 cases of obese patients with colon cancer were enrolled in the observation group, and 51 cases non-obese patients with colon cancer were selected as the control group. MMPs and chemerin and adhesion cytokine levels were measured. Results: Observation group in stage A -B & C-D period compared with the control group , Chemerin、ICAM-1 、VCAM-1 than the control group increased significantly. In observation group of stage C -D than A-B Chemerin、ICAM-1 、VCAM-1 were significantly higher, the control group compared with stage C -D of stage A -B ICAM-1 、VCAM-1 significantly increased. Observation group stage A -B phase compared with the control group , MMP-9 increased significantly than the control group, stage C -D compared with the control group , MMP-3、MMP-9、TIMP-1were significantly different from the control group. Chemerin and ICAM-1、VCAM-1、MMP-3、MMP-9 were positive correlated, TIMP-1 and Chemerin were negatively correlated.Conclusion :Chemerin is closely related to MMPs and adhesion molecules in obese patients with colon cancer, which is an important risk factor for colon cancer metastases in these obesepatients.

Colonic neoplasms/immunology Obesity Adipkines/blood Matrix metalloproteinace/blood Cell adhesion molecules/blood Vascular cell adhesion mofecule-1/blood

結腸腫瘤/免疫學 肥胖癥 脂肪因子/血液 基質金屬蛋白酶/血液 細胞粘附因子/血液 血管粘附分子-1/血液

R735.3

A

10.3969/j.issn.1000-7377.2015.03.019

△陜西省榆林市第一醫院普通外科

▲通訊作者