結直腸癌患者門靜脈血PGI2和TXA2水平變化及意義

何磊,黃芬,葉冬青,程元光,文剛

(1安徽醫科大學第三附屬醫院，合肥230061;2安徽醫科大學公共衛生學院)

結直腸癌患者門靜脈血PGI2和TXA2水平變化及意義

何磊1,黃芬2,葉冬青2,程元光1,文剛1

(1安徽醫科大學第三附屬醫院，合肥230061;2安徽醫科大學公共衛生學院)

目的 探討結直腸癌患者門靜脈血前列環素I2 (PGI2)和血栓素A2(TXA2)的水平變化及意義。方法 60例結直腸癌患者，同時性肝轉移22例(肝轉移組)，無肝轉移38例(無肝轉移組)，腫瘤最大長徑≤3.0 cm、3.1～4.0 cm、>4.0 cm分別為15、24、21例。對照為16例粘連性腸梗阻患者正常結直腸黏膜組織(對照組)。采用放射免疫法檢測患者門靜脈血和癌組織、正常結直腸黏膜組織PGI2和TXA2水平，并進行比較。結果 與正常結直腸黏膜組織比較，結直腸癌組織中TXA2水平高，PGI2水平低(P<0.01)。與對照組比較，肝轉移及無肝轉移組門靜脈血PGI2、PGI2/TXA2降低,TXA2升高(P均<0.01)；與無肝轉移組比較，肝轉移組門靜脈血PGI2、PGI2/TXA2降低，TXA2升高(P均<0.01)。與腫瘤最大長徑≤3.0 cm、3.1～4.0 cm比較，>4.0 cm患者PGI2及PGI2/TXA2降低,TXA2升高(P均<0.05)。門靜脈血PGI2/TXA2與腫瘤大小呈負相關(r=-0.770)，結直腸癌伴同時性肝轉移者門靜脈血PGI2/TXA2低于無肝轉移者(P<0.01)。結論 結直腸癌患者門靜脈血TXA2水平升高和PGI2/TXA2降低，門靜脈血PGI2/TXA2下降可能是促進結直腸癌肝轉移的重要原因之一。

結直腸腫瘤；前列環素I2；血栓素A2；門靜脈

前列腺素E2(PGE2)、前列環素I2(PGI2)和血栓素A2(TXA2)都來源于花生四烯酸同一代謝途徑。PGI2是目前所知人體內最強烈的抗血小板聚集和舒張血管的生物活性物質，而TXA2是最強烈的促進血管收縮和血小板凝聚的生物活性物質，二者保持動態平衡，一旦平衡破壞，會導致人體多種嚴重的病理和生理變化。人類結直腸黏膜富含花生四烯酸。有研究[1～4]證實，結直腸癌組織環氧合酶活性顯著增強，結直腸癌是目前所知的合成PGE2能力最強的腫瘤,高濃度PGE2抑制機體的細胞免疫和體液免疫，促進腫瘤的發生、發展和轉移，而結直腸癌患者門靜脈血PGI2和TXA2的水平變化及與肝臟轉移的關系尚未見文獻報道。本研究對結直腸癌組織、結直腸正常黏膜組織及門靜脈血PGI2和TXA2水平進行測定，探討其相互關系及臨床意義。

1 資料與方法

1.1 臨床資料 選擇2011年1月～2016年1月安徽醫科大學第三附屬醫院胃腸外科收治的結直腸癌患者60例，男39例、女21例，年齡50～78(61.5±10.8)歲。同時性肝轉移22例(肝轉移組)(本研究中結直腸癌肝轉移指結直腸癌同時性肝轉移包括：結直腸癌診斷時已發生、術中發現、術后6個月內發生的肝臟轉移)，無肝轉移38例(無肝轉移組)；腫瘤直徑≤3.0 cm、3.1～4.0 cm、>4.0 cm者分別為15、24、21例;pTNM分期Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ期分別為20、32、8例。納入標準：①術前病理檢查證實為結直腸癌；②初次接受結直腸癌手術；③患者均完成隨訪研究。排除標準：①合并其他部位惡性腫瘤、長期口服抗凝藥物、全身急慢性感染、肝硬化患者；②長期服用非甾體抗炎藥；③術前接受新輔助放化療。60例行根治手術50例，術后隨訪6個月內出現肝轉移10例。結直腸伴肝轉移為解決梗阻而姑息性切除者8例，結直腸癌伴肝轉移行結直腸癌根治性切除和肝臟轉移瘤切除4例。對照組為16例粘連性小腸梗阻患者的正常結直腸黏膜組織，行粘連性腸梗阻手術。

1.2 門靜脈血及腫瘤組織PGI2、TXA2水平檢測 手術中在結直腸癌回流靜脈(門靜脈分支)抽取靜脈血5 mL,在粘連性腸梗阻手術中抽取門靜脈血2 mL，放入含EDTA-吲哚美辛的試管中混勻，離心(3 000 r/min×5 min)，取血清放入試管中，標號后置-70 ℃冰箱保存，待測6-Keto-PGF1a、TXB2(注：TXA2和PGI2半衰期很短、極不穩定，在體內迅速水解為活性極小而穩定的代謝產物6-Keto-PGF1a、TXB2,研究中常通過測定其產物間接了解二者生成情況)。癌組織、正常大腸黏膜標本收集：手術標本離體后立即用鋼尺測量并記錄腫瘤大小，沿腫瘤對側緣剪開腸管沖凈，于腫瘤組織邊緣無壞死區切取腫瘤組織1 g，并取小腸梗阻患者正常腸黏膜組織1 g，均用吸水紙吸干后稱重、勻漿，低溫離心(4 ℃，4 000 r/min，5 min)，取上清液量體積后標號，置-80 ℃冰箱保存備測。采用放射免疫法檢測腫瘤組織及門靜脈血PGI2、TXA2水平。PGI2、TXA2放免分析試劑盒由中國醫學科學院提供，具體方法按照試劑盒說明書規定方法操作。

2 結果

2.1 結直腸癌組織、正常結直腸黏膜組織中PGI2、TXA2水平的比較 結直腸癌原發灶組織中PGI2、TXA2水平為(0.628±0.152)、(1.622±0.276)μg/(g·mL)，正常大腸黏膜組織中分別為(1.238±0.314)、(0.908±0.166)μg/(g·mL)。兩種組織比較，P均<0.01。

2.2 三組門靜脈血PGI2、TXA2水平及PGI2/TXA2比較 見表1。

表1 三組門靜脈血PGI2、TXA2水平及PGI2/TXA2比較

注：與對照組相比，*P<0.01；與無肝轉移組相比，#P<0.01。

2.3 不同最大長徑結直腸癌患者門靜脈血PGI2、TXA2水平比較 見表2。

表2 不同最大長徑結直腸癌患者門靜脈血PGI2、TXA2水平比較

注：與腫瘤最大長徑≤3.0 cm和3.1～4.0 cm比較，*P<0.05。

2.4 相關性分析 Pearson相關分析結果顯示，結直腸癌患者門靜脈血PGI2/TXA2與腫瘤最大長徑呈負相關(r=-0.770，P=0.000)。

3 討論

結直腸癌最常見的血行轉移是肝臟轉移，約有50%結直腸癌患者最終會出現肝轉移[5，6]。目前認為腫瘤血行轉移的分子機制如下：癌細胞自原發部位脫落、游走，穿過血管內皮侵入血管進入血流；癌細胞與血小板、血細胞相互作用，形成血小板癌細胞團，逃過免疫細胞殺傷，并停留在小血管或黏附于內皮繼續生長，或瘤細胞穿過血管內皮進入組織繼發性生長，形成轉移瘤。同時血小板聚集、活化又可產生生物因子如血管內皮生長因子，有利于腫瘤生長。

花生四烯酸在人體組織中作為主要的結構脂類與磷脂結合，經過3條代謝途徑(環氧化酶途徑、脂氧化酶途徑、細胞色素p450途徑)產生的代謝產物具有重要的生理和病理作用，其環氧化酶代謝途徑生成前列腺素、前列環素、TXA2。我們的前期研究已經證明，高濃度PGE2抑制機體的細胞免疫和體液免疫，促進腫瘤的發生、發展和轉移[1～4]。TXA2是強烈的促血管收縮和血小板聚集的生物活性物質，通過激活TXA2受體升高細胞內Ca2+濃度，促進血小板聚集、血細胞黏附和血管收縮。而PGI2是最強的血小板活性內源性抑制劑，抑制血小板聚集和釋放。在正常生理狀態下，TXA2和PGI2處于相對平衡狀態，以維持正常的血管緊張度并保持凝血和溶血處于平衡狀態，保持血管通暢，TXA2和PGI2平衡紊亂可造成血管痙攣和閉塞[7，8]。

本研究結果表明，結直腸癌組織及其門靜脈血中TXA2升高，同時PGI2下降，門靜脈血中TXA2升高和PGI2下降是腫瘤源性的，結直腸癌患者門靜脈血中TXA2和PGI2的平衡狀態被破壞，此時門靜脈血處于相對高凝狀態，而癌細胞作為組織因子進入血液，高濃度TXA2促使血小板在癌細胞周圍聚集，使癌細胞被隔離，從而不能被血液中的免疫細胞所識別、殺傷。有研究[9～11]發現，PGI2通過刺激血小板和腫瘤細胞，提高細胞內cAMP水平，從而抑制瘤細胞與血小板結合，同時抑制血小板與血管壁的黏附和(或)腫瘤細胞與血管壁的結合。TXA2的作用機制則與PGI2的作用機制相反，其降低細胞內cAMP水平，促使血管收縮,并促進血小板聚集，從而促進腫瘤轉移。本研究結果還發現，結直腸癌同時性肝轉移患者門靜脈血PGI2/TXA2下降程度大于無肝轉移組，提示隨著PGI2/TXA2下降越明顯，結直腸癌肝轉移的可能性越大。同時發現門靜脈血PGI2/TXA2下降與腫瘤大小呈正相關。提示腫瘤越大對回流靜脈血PGI2/TXA2影響越大。

有研究[12]證實，結直腸癌組織環氧合酶活性增加與結直腸癌肝轉移高度相關。我們的前期試驗研究[1～3]認為：①結直腸癌組織通過大量合成PGE2抑制機體腫瘤免疫反應，抑制機體對腫瘤細胞的免疫殺傷作用，且在腫瘤局部起封閉因子作用，促進腫瘤細胞生長、擴散和轉移；②高濃度PGE2改變了結直腸癌細胞的生物學行為，使結直腸癌細胞侵襲能力增強。綜合本研究結果，我們推測，結直腸癌組織在合成大量PGE2的同時，還通過改變花生四烯酸代謝的方式而改變PGI2/TXA2，使腫瘤回流靜脈血液的凝固性增加，從而使血小板易在進入腫瘤回流靜脈血管的癌細胞周圍凝聚，包裹癌細胞或形成癌細胞團，使癌細胞逃脫機體的免疫殺傷和清除，在肝內門靜脈細小分支、肝血竇種植或游走，穿過血管壁進入肝臟實質；此外血小板還是癌細胞侵襲小血管內皮細胞的粘連橋，同時血小板聚集還能生成表皮生長因子、VEGF等多種生長因子，促進腫瘤生長，形成轉移瘤。因此，結直腸癌患者門靜脈血中TXA2的升高和PGI2/TXA2的下降可能是結直腸癌肝轉移的一個重要原因。

[1] 何磊,孟翔凌,文剛,等.大腸癌手術前后PGE2、IL-2、CD4/CD8的變化及相關性[J].安徽醫科大學學報,2010,45(4)：548-551.

[2] 文剛,何磊,孟翔凌，等.PGE2、sIL-2R在結直腸癌手術前后的變化及臨床意義[J].中華疾病控制雜志,2011,15(8)：648-651.

[3] 何磊,孟翔凌,文剛,等.測定大腸癌患者外周血PGE2的臨床意義[J].世界華人消化雜志,2011,19(2)：205-208.

[4] 何磊,孟翔凌,張長樂,等.結直腸癌患者外周血前列腺素E2水平測定的臨床意義[J].蚌埠醫學院學報,2014,39(1):47-49.

[5] 趙霞,葉穎江,尹慕軍,等.結直腸癌肝轉移預后因素分析及治療方式對生存期的影響[J].山東醫藥,2011,51(8)：25-27.

[6] 吳雄志,牛玉春,馬峰,等.125例結直腸癌患者預后因素分析[J].山東醫藥,2011,51(31)：84-85.

[7] Wang Z, Wang C, Zhang W, et al. Changes of TXA2and PGI2during postoperative hypertensive crisis in patients with hypertensive intracerebral hemorrhage[J]. J Huazhong Univ Sci Technolog Med Sci， 2008,28(1):87-89.

[8] 王晶,楊耀嫻,李明娟,等.肝硬化合并上消化道出血患者血漿中前列環素和血栓素A2含量的變化[J].中國綜合臨床,2010,26(1)：48-49.

[9] Xu Z, Ye H, Li TP, et al. Clinical application of the Epworth sleepiness score in pregnant women with obstructive sleep apnea-hypopnea syndrome[J]. Nan Fang Yi Ke Da Xue Xue Bao， 2009,29(9):1914-1916.

[10] 褚漢啟.鼻咽癌患者血漿中前列環素及血栓素與外周血細胞免疫狀況[J].同濟醫科大學學報,2000,29(3)：262-264.

[11] Narumiya S. Physiology and pathophysiology of prostanoid receptors[J]. Proc Jpn Acad Ser B Phys Biol Sci， 2007,83(9-10):296-319.

[12] 盧雪一,許劍民,鐘蕓詩,等.環氧合酶-2在預測結直腸癌肝轉移中的價值[J].中華外科雜志,2007,45(1)：54-57.

Changes in levels of portal venous blood PGI2and TXA2in patients with colorectal carcinoma

HELei1,HUANGFen,YEDongqin,CHENGYuanguang,WENGang

(1TheThirdAffiliatedHospitalofAnhuiMedicalUniversity,Hefei230061,China)

Objective To investigate the changes in levels of portal venous blood prostacyclin I2(PGI2) and thromboxane A2(TXA2) in patients with colorectal carcinoma and their clinical significance. Methods Sixty patients with colorectal carcinoma were selected in the study, including 22 cases with synchronous liver metastasis (liver metastasis group), 38 cases without liver metastasis (non-liver metastasis group), 20 cases in stage Ⅱ of pTNM staging, 32 cases in stage Ⅲ, and 8 cases in stage Ⅳ. Meanwhile, 16 cases of postoperative adhesive intestinal obstruction were considered as controls (control group). The levels of PGI2and TXA2in the portal venous blood, tumor tissues, and normal colorectal mucosae were detected by radioimmunoassay, respectively, and then were compared with those of the controls. Results Compared with the normal colorectal mucosae, the level of TXA2increased, while the level of PGI2decreased significantly in the colorectal cancer tissues (bothP<0.01); compared with the control group, the level of PGI2increased, and the ratio of PGI2/TXA2and TXA2decreased significantly in the non-liver metastasis group and liver metastasis group (allP<0.01). Compared with the non-liver metastasis group, the level of portal venous blood PGI2and the ratio of PGI2/TXA2decreased, TXA2increased in the liver metastasis group (allP<0.01). Compared with patients whose tumor maximum diameter ≤3.0 cm, 3.1 cm -4.0 cm, the level of PGI2and the ratio of PGI2/TXA2decreased, TXA2increased in patients with tumor diameter > 4.0 cm (allP<0.05).The ratio of PGI2/TXA2value of portal vein was negatively correlated with the size of the tumor (r=-0.770). The ratio of PGI2/TXA2in portal vein blood of patients with colorectal cancer and synchronous liver metastasis was lower than that without metastasis (P<0.01).Conclusions The level of TXA2increases and the ratio of PGI2/TXA2decreases in the portal vein blood of patients with colorectal cancer. The decreased ratio of PGI2/TXA2of portal vein blood may be one of the important causes of synchronous liver metastasis of colorectal cancer.

colorectal neoplasms; prostacyclin I2; thromboxane A2; portal venous blood

安徽省科技廳國際合作項目(1503062025)。

何磊(1971-)，男，副教授，主要研究方向為胃腸道腫瘤基礎研究和臨床治療。E-mail:helei892259@qq.com

文剛(1963-)，男，副教授，主要研究方向為胃腸道腫瘤基礎研究。E-mail:hfyysoncology@163.com

10.3969/j.issn.1002-266X.2017.29.006

R735.3

A

1002-266X(2017)29-0020-03

2017-03-02)