非小細胞肺癌患者血清和呼出氣冷凝液中白介素-17及血管內皮生長因子水平變化及意義

非小細胞肺癌專題

非小細胞肺癌患者血清和呼出氣冷凝液中白介素-17及血管內皮生長因子水平變化及意義

朱杰，何海艷，馬航，呂學東

作者單位： 226001南通市第一人民醫院呼吸科

通信作者： 呂學東，E-mail:xuedonglv@126.com

【摘要】目的觀測非小細胞肺癌(NSCLC)患者血清和呼出氣冷凝液中白介素-17(IL-17)、血管內皮生長因子(VEGF)水平及其在肺癌發病機制中的作用。方法收集NSCLC患者39例為NSCLC組，同期健康體檢者20例為健康對照組，采集空腹血清和呼出氣冷凝液(EBC)標本，采用ELISA方法檢測血清及EBC中IL-17、VEGF水平，并進行相關性分析。結果(1) NSCLC組血清IL-17及VEGF水平分別為(27.34±8.12)pg/ml及(42.72±7.69)pg/ml,均明顯高于健康對照組的IL-17(16.23±4.22)pg/ml、VEGF(24.64±5.17)pg/ml(P均<0.01)。(2)NSCLC組EBC中IL-17水平和VEGF水平分別為(5.96±1.51)pg/ml,(22.73±4.26)pg/ml,均高于健康對照組的(1.96±0.49)pg/ml、(13.31±4.61)pg/ml(P均<0.01)。(3)NSCLC患者外周血清和EBC中IL-17、VEGF水平隨臨床分期進展呈上升趨勢(P<0.01)。(4)NSCLC患者血清中IL-17 水平與VEGF水平呈正相關性(r=0.594,P<0.01),EBC中IL-17水平與VEGF亦呈正相關(r=0.704,P=0.000)。血清中IL-17、VEGF水平與臨床分期呈正相關(r=0．811、0．722，P均<0.01)。EBC中IL-17、VEGF水平與臨床分期亦呈正相關(r=0.843、0.789，P均<0.01)。結論IL-17參與NSCLC的發病過程，可能和其促進VEGF的表達，進一步促進腫瘤生長有關。EBC中IL-17水平的檢測可作為NSCLC患者監測病情變化的無創性指標。

【關鍵詞】非小細胞肺癌；血清；呼出氣冷凝液；白介素-17；血管內皮生長因子

DOI【】10.3969 / j.issn.1671-6450.2015.08.004

收稿日期：(2015-04-10)

Changes and implications of interleukin-17 and vascular endothelial growth factor in serum and exhaled breath condensate in non-small cell lung cancerZHUJie,HEHaiyan,MAHang,LVXuedong.DepartmentofRespiratory,theFirstPeople’sHospitalofNantong,Nantong226001,China

Correspondingauthor:LVXuedong,E-mail:xuedonglv@126.com

Abstract【】ObjectiveTo observe interleukin 17 (IL-17) and vascular endothelial growth factor (VEGF) in serum and exhaled breath condensate(EBC) in non-small cell lung cancer (NSCLC)，and it role in the pathogenesis of lung cancer.MethodsCollected 39 NSCLC patients as NSCLC group, 20 cases of healthy subjects as healthy control group, collected fasting serum and EBC specimens, using ELISA method for the detection of serum and EBC IL-17 and VEGF levels, and correlation analysis were performed.Results(1) In the NSCLC group, the serum levels of IL-17 and VEGF levels were (27.34±8.12) pg/ml and (42.72±7.69) pg/ml,which were significantly higher than those in healthy control group of the IL-7: (16.23±4.22) pg/ml, VEGF: (24.64±5.17) pg/ml (P<0.01). (2) The NSCLC group, in EBC, IL-17 concentration and VEGF concentration were (5.96±1.51) pg/ml and (22.73±4.26) pg/ml respectively, which were higher than in the healthy control group’s (1.96±0.49) pg/ml, (13.31±4.61) pg/ml (P<0.01). (3) NSCLC’s EBC in the peripheral blood, IL-17 and VEGF levels were increased along with clinical stage progress increased (P<0.01). (4) In NSCLC, serum IL-17 levels and VEGF levels were positively correlated (r=0.594,P< 0.01), EBC IL-17 levels and VEGF was also positively correlated (r=0.704,P=0.000). The serum level of VEGF and IL-17 was positively correlated with clinical stage(r=0.811,r=0.722,P<0.01). IL-17, VEGF level and clinical stage was positively correlated to EBC (r=0.843,r=0.789,P<0.01).ConclusionIL-17 participates in the pathogenesis of NSCLC. It may promote VEGF expression to further promote tumor growth. EBC IL-17 level can be used as a noninvasive index for monitoring the disease condition of NSCLC.

Keywords【】Non-small cell lung cancer;Serum；Exhaled breath condensate;IL-17; Vascular endothelial growth factor

1資料與方法

1.1臨床資料2014年1月—2015年2月南通市第一人民醫院初次診治原發性非小細胞肺癌患者39例為NSCLC組,其中男28例，女11例，年齡55～78(69.2±6.1)歲。病程3個月~2年。既往合并高血壓12例，合并糖尿病4例，所有患者否認家族性遺傳性疾病史。采用美國癌癥聯合會(American joint committee on cancer,AJCC)第7版癌癥分期標準進行分期，I期8例，II期9例，III期12例，IV期10例。所有患者采血或EBC標本前未經任何抗癌及激素治療，并排除合并自身免疫性疾病、哮喘、慢性阻塞性肺疾病、肺炎及其他部位惡性腫瘤。以同期醫院體檢中心的健康志愿者20例為健康對照組，其中男12例，女8例，年齡56～77(64.2±5.6)歲。2組性別、年齡比較差異無統計學意義(P>0.05)，具有可比性。本研究經倫理委員會同意，并簽署知情同意書。

1.2檢測指標及方法

1.2.1EBC收集： 首先安裝好收集管，將收集器預冷20 min，檢查時患者先安靜休息15 min，用清水漱口，常規帶鼻夾，通過一次性咬口器連接收集器(HAAK EK20 EcoScreen，德國)，平靜呼吸20 min，采集過程中，患者口中有唾液可咽下或吐掉。若患者感咳嗽、噯氣、打噴嚏等囑其暫停收集，待平靜后再繼續收集，以防止唾液、胃內成分污染標本。收集到呼出氣冷凝物融化后約1～2 ml，移至Ependoff管(3810X,德國)內，每管約300 μl，置入-70℃冰箱保存待測。

1.2.2IL-17及VEGF檢測： 取空腹肘靜脈血5 ml,離心后留血清，-70°保存待測。采用ELISA法測定EBC及血清中IL-17及VEGF濃度，試劑盒為上海船夫生物科技有限公司產品。所有標本嚴格按照說明書操作。

1.3統計學方法采用SPSS 19.0軟件進行統計學分析。計量資料用均數±標準差表示，方差齊時均數樣本間比較采用獨立樣本t檢驗。計量資料相關性分析采用Pearson相關分析，對IL-17、VEGF表達與臨床分期關系采用Spearman等級相關分析法。P<0.05為差異有統計學意義。

2結果

2.1血清及EBC中IL-17及VEGF水平比較NSCLC組血清及EBC中IL-17、VEGF水平均明顯高于健康對照組( P<0.01)。見表1。

表1　2組血清及EBC中IL-17及VEGF

2.2不同臨床分期患者IL-17及VEGF水平比較NSCLC患者血清及EBC中IL-17、VEGF濃度隨著臨床分期的進展逐步升高(P<0.01)。見表2。

表2　不同分期NSCLC患者血清及EBC中IL-17

2.3相關性分析NSCLC患者血清及EBC中IL-17水平均與VEGF水平呈正相關性(r=0.594、 0.704，P=0.000)。血清中IL-17、VEGF水平與臨床分期呈正相關(分別為r=0．811、0．722，P均<0.01)。EBC中IL-17、VEGF水平與臨床分期亦呈正相關(分別為r=0.843、0.789，P均<0.01)。見圖1~6。

3討論

肺癌已成為目前人類因癌癥死亡的主要原因之一。研究表明腫瘤的組織類型及患者的免疫狀態均影響腫瘤的發生及轉移。非小細胞肺癌患者經放療、化療、手術等綜合性治療后效果不佳，其中主要的原因之一是非小細胞肺癌患者免疫功能受到不同程度的抑制[2]。

圖1 NSCLC患者血清中IL-17水平與VEGF水平相關性分析圖2 NSCLC患者EBC中IL-17水平與VEGF水平相關性分析圖3 NSCLC患者血清中IL-17水平與臨床分期相關性分析

圖4 NSCLC患者血清中VEGF水平與臨床分期相關性分析圖5 NSCLC患者EBC中IL-17水平與臨床分期相關性分析圖6 NSCLC患者EBC中VEGF水平與臨床分期相關性分析

血管生成在腫瘤的生長、侵襲、轉移過程中發揮重要作用。VEGF是血管生成中的關鍵因子，它和腫瘤的轉移及不良預后相關。VEGF主要作用于血管內皮細胞，能增強微血管的通透性，同時可刺激內皮細胞增殖、遷移及分泌基質降解酶，從而促進腫瘤的浸潤、遷移。為進一步探討IL-17參與肺癌發病過程中的可能機制，我們檢測了肺癌患者血清中VEGF水平，結果表明肺癌患者血清中VEGE水平亦明顯升高，在肺癌不同分期中VEGF的水平差異有統計學意義。血清中IL-17水平和VEGF水平呈正相關，這表明IL-17可能通過促進VEGF的表達，促進腫瘤血管生成，參與肺癌的發病過程。

腫瘤微環境是近年來深入研究腫瘤局部免疫細胞與腫瘤細胞相互作用而提出的新概念，它主要是指腫瘤在其發生、發展過程中所處的內環境，由腫瘤細胞本身、間質細胞、微血管及少量浸潤細胞，如淋巴細胞、樹突細胞、巨噬細胞等共同組成[16]。外周循環中的免疫炎性狀態屬于全身免疫，受患者身體狀況、所處環境、飲食等多種因素影響，而腫瘤微環境中免疫炎性狀態受外部影響較小，故對腫瘤微環境的研究更能反映Th17細胞及IL-17的生物學效應。EBC檢測是近年來新出現的肺臟局部炎性狀態的檢測方法。它只需患者對著咬口器平靜呼吸，氣體通過冷凝裝置成為液態后收集。氣道內液體中多種生化分子平靜呼吸時可隨氣體呼出,遇冷則隨水蒸氣凝結而進入EBC。它能更準確地實時反映肺臟局部的炎性狀態及肺臟腫瘤微環境情況，具有安全無創、簡便易行和可多次重復的優點[17]。本結果發現肺癌患者EBC中IL-17及VEGF水平均高于健康對照組。隨著臨床分期進展，EBC中IL-17及VEGF水平亦逐漸升高，且均與臨床分期呈正相關(r=0.843、0.789，P<0.01)，這表明在肺臟局部腫瘤微環境中IL-17發揮重要的生物學功能，對肺癌患者EBC中IL-17水平的檢測能預測肺癌患者病情嚴重程度及預后。

綜上所述，我們的研究表明NSCLC患者血清及EBC中存在著高水平的IL-17，且和臨床分期成正相關。相關性分析顯示，血清及EBC中IL-17水平均與VEGF水平呈正相關，表明IL-17參與肺癌的發病過程，可能和其促進VEGF的表達，進一步促進腫瘤生長有關。EBC中IL-17水平的檢測可作為肺癌患者監測病情變化的無創性指標。

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