循環IGF-1、IGFBP-3和VEGF在非小細胞肺癌中的臨床價值及相關性分析

陶紹能,王瑩瑩,戴云海,阮 昊

(皖南醫學院第一附屬醫院弋磯山醫院核醫學科，安徽蕪湖 241001)

肺癌(lung cancer)是嚴重威脅人類健康的一種惡性腫瘤，根據中國癌癥統計數據，2015年確診為新發肺癌的患者有 733 300例(男509 300例，女224 000例)，占新發癌癥的17.1%；610 200例肺癌患者(男432 400例和女177 800例)在同一時期死亡，占所有癌癥病死率的21.7%。肺癌的發生率和病死率是所有惡性腫瘤中最高的，其發病率和病死率在男性中最高，但女性病死率最高[1]。在所有肺癌患者中，非小細胞肺癌(non-small cell lung cancer，NSCLC)患者約占85%。肺癌是一種以侵襲和轉移行為為特征的腫瘤，胰島素樣生長因子家族是與細胞生長和轉化過程密切相關的生長因子家族之一，其最主要因子是胰島素樣生長因子-1(insulin-like growth factor-1，IGF-1)和胰島素樣生長因子結合蛋白-3(insulin-like growth factor binding protein-3，IGFBP-3)。有研究[2]發現IGF-1能上調血管內皮生長因子(vascular endothelial growth factor，VEGF)的表達進而影響腫瘤的發展。雖然有NSCLC相關血清因子的研究，但是有些研究結果相沖突，其重要性仍有待闡明。本研究旨在探討這些循環指標在NSCLC的發生發展中的作用。

1 資料與方法

1.1一般資料 (1)NSCLC組選取本院2018年1-6月住院初次確診為NSCLC的患者50例，年齡(61.0±10.3)歲，其中男33例，年齡(62.0±10.1)歲，女17例，年齡(59.2±10.9)歲；其中鱗癌17例，腺癌33例。所有患者均有明確的病理診斷，采血前未進行放化療或手術。按照國際抗癌聯盟(UICC)2017年TNM分期標準進行分期，其中Ⅰ期10例，Ⅱ期9例，Ⅲ期16例，Ⅳ期15例。(2)對照組為本院健康體檢者30例，年齡(57.4±10.0)歲，其中男19例，年齡(56.3±8.6)歲，女11例，年齡(59.2±12.3)歲，對照組與NSCLC組年齡比較差異無統計學意義(F=0.453,P=0.503)。

1.2樣本采集 所有研究對象均空腹采集靜脈血5 mL，室溫放置1 h，3 000 r/min離心5 min，吸取血清置于-20 ℃冷凍保存，成批檢驗。

1.3儀器與試劑 IGF-1、IGFBP-3使用美國西門子Immulite 2000全自動化學發光儀及其配套試劑進行檢測。VEGF測定采用化學發光法，試劑購自威海威高生物科技有限公司。

2 結 果

2.1NSCLC組與對照組循環中IGF-1、IGFBP-3、VEGF的水平比較 NSCLC患者IGF-1、IGFBP-3水平低于對照組，VEGF水平高于對照組(見表1)，但是IGF-1水平在兩組間差異無統計學意義(F=-0.099，P=0.754)，IGFBP-3、VEGF差異均有統計學意義(F=8.841、25.855，P=0.004、0.000)。

表1 NSCLC組與對照組IGF-1、IGFBP-3、VEGF的水平比較

2.2NSCLC不同病理亞型患者IGF-1、IGFBP-3、VEGF的水平比較 IGF-1、IGFBP-3的水平與NSCLC患者的病理類型無明顯相關性(F=0.249、3.278，P=0.620、0.076)；而VEGF水平在鱗癌組明顯高于腺癌組，差異有統計學意義(F=6.995，P=0.011)，見表2。

表2 不同病理亞型NSCLC患者IGF-1、IGFBP-3、VEGF的水平比較

2.3循環中IGF-1、IGFBP-3、VEGF水平與NSCLC患者病理特征的關系 IGF-1水平與腫瘤的TNM分期、腫瘤的直徑、淋巴結轉移、腫瘤遠處轉移均無關(P>0.05)；TNMⅢ～Ⅳ期的NSCLC患者較Ⅰ～Ⅱ期明顯降低，差異有統計學意義(P=0.038)；VEGF水平與腫瘤的TNM分期、腫瘤的直徑、淋巴結轉移、腫瘤遠處轉移相關(P<0.05)，見表3。

表3 NSCLC患者IGF-1、IGFBP-3、VEGF水平與其病理特征之間的關系

續表3 NSCLC患者IGF-1、IGFBP-3、VEGF水平與其病理特征之間的關系

2.4IGF-1、IGFBP-3、VEGF的相關性分析 相關性分析結果顯示IGFBP-3與IGF-1呈正相關(γ=0.762，P=0.000)，與VEGF呈負相關(γ=-0.358，P=0.011)，見圖1。

圖1 IGF-1、IGFBP-3、VEGF的相關性分析

3 討 論

目前，腫瘤細胞生長因子的研究正受到廣泛的關注。IGF-1是一種多功能蛋白質肽，主要由肝臟作為一種內分泌激素產生，它的主要作用是與它的受體胰島素樣生長因子1受體(insulin-like growth factor 1 receptor，IGF-1R)結合，IGF-1R刺激全身生長，對人體幾乎所有細胞都有促進生長的作用。一些研究表明IGF-1在包括肺癌在內的許多惡性腫瘤的細胞生長、增殖、分化和轉化中起著重要作用[3-4]。IGF結合蛋白(IGFBP)家族由6種結構相關蛋白組成，均在正常肺組織中表達。IGFBP-3是IGF-1的主要結合蛋白，調控IGF的有絲分裂和抗凋亡作用。在大多數研究中，IGFBP-3被觀察到與循環的IGF-1水平相關。進一步研究發現，IGFBP-3對細胞凋亡和細胞生長具有直接的IGF非依賴作用[5],IGFBP-3可能對肺癌的生長有抑制作用。

有一個假設就是IGF-1和IGFBP-3的循環水平可能對肺癌風險的預測有重要意義。一個由57例肺癌患者組成的病例對照研究發現，血漿中IGF-1水平升高和血漿IGFBP-3水平降低與肺癌風險的增加具有相關性[6]；然而，在另外一些病例對照研究發現，血清IGF-1水平和肺癌風險之間無相關性，只有高水平的IGFBP-3與肺癌風險降低相關[7]。本研究對50例不同組織學和腫瘤分期的NSCLC患者進行循環IGF-1和IGFBP-3水平的研究。NSCLC患者與對照組IGF-1水平差異無統計學意義(P=0.754)。然而，NSCLC患者的IGFBP-3水平明顯低于對照組(P=0.004)。此外，TNM分期越高的NSCLC患者循環中IGFBP-3水平越低(P=0.038)。此外，腫瘤組織學分類、腫瘤大小、淋巴結轉移、遠處轉移等與循環IGF-1、IGFBP-3的水平無相關性(P>0.05)。以往研究認為循環中的IGF-1水平在腫瘤患者中是升高的并隨著疾病的進展會逐漸升高，這樣才會促進腫瘤的發生與進展。但是，本研究發現IGF-1水平與對照組比較雖然差異無統計學意義，但是其水平是下降的，而且IGF-1隨著疾病的加重有遞減的趨勢，IGFBP-3水平隨著疾病嚴重程度增加而減低，但是差異也無統計學意義(P>0.05)，相關性分析結果顯示IGFBP-3與IGF-1呈正相關(γ=0.762，P=0.000)，這與多數文獻報道并不一致。筆者認為這可能與選取的患者的種族、標本類型、標本保存方式及檢測方法都有很大關系。這些研究結果更加說明IGF-1、IGFBP-3與NSCLC的關系仍需要大樣本、多中心的臨床研究印證。

IGFBP-3也被證明可以抑制血管內皮細胞的存活并誘導腫瘤血管的正?；痆8-10]?；谝陨侠碚摚琁GFBP-3被認為具有抗血管生成的特性。血管內皮細胞生長因子是一種強有力的促血管生成因子。在癌癥患者中，這種強有力的促血管生成因子的表達可能會對腫瘤的發生發展產生影響。在本研究中筆者發現NSCLC患者VEGF水平明顯高于對照組(P=0.000)，與不同組織類型、TNM分期、腫瘤大小、淋巴結轉移都有明顯差異(P<0.05)，而且VEGF與腫瘤遠處轉移有一定的關系(P=0.047)，進一步分析IGFBP-3與VEGF的相關性發現，IGFBP-3與VEGF呈負相關(γ=-0.358，P=0.011)。該結果顯示VEGF升高與IGFBP-3的負性調節有關[11]。流行病學研究表明，低水平的IGFBP-3與腫瘤風險增加有關。有充分的證據表明，IGF-1不僅能促進細胞增殖，還能抑制細胞凋亡，這對腫瘤的生長具有巨大的有利作用。相反，IGFBP-3具有阻斷IGF-1并拮抗IGF-1的有絲分裂和抗凋亡功能。此外，IGFBP-3可以獨立于IGF-1引起凋亡細胞死亡[12]。腫瘤不受控制的生長也依賴于適當的血液供應，這包括從周圍組織中招募新的血管。血管生成對于正常和耐藥腫瘤的生長以及休眠腫瘤的再生是絕對需要的。腫瘤血管生成是一種可靠的預后生物標志物，也是預防和治療包括NSCLC在內的各種癌癥的治療靶點。腫瘤發生后，在腫瘤生長和進展的每一個階段都需要血管生成，對于腫瘤持續生長超過一定大小是必不可少的。腫瘤血管生成受腫瘤細胞分泌或循環中存在的血管生成因子和抗血管生成因子之間的平衡調節。腫瘤在沒有血管生成的情況下通常處于休眠狀態。因此，可以推測IGFBP-3可能通過VEGF在調控血管生成中起重要作用，這些因素對腫瘤血管生成的抑制可能是導致腫瘤出現潛伏期增加的主要潛在原因之一。這一假設被目前的發現所支持，表明IGFBP-3可能在調節促血管生成和抗血管生成生長因子/細胞因子之間的平衡并改變病理血管生成過程中發揮了重要的作用，從而影響腫瘤的發生發展及預后。

總之，循環中的IGFBP-3在NSCLC中低表達且與TNM分期相關；VEGF在NSCLC中高表達并與患者多項病理特征相關，如腫瘤的病理類型、TNM分期、大小、淋巴結轉移等。同時VEGF與IGFBP-3在循環中的水平呈負相關。但是本研究由于樣本量較小，可能會影響研究結果，因此需要在更大的患者群體中進行更大規模的研究，以確定其在NSCLC中的確切作用。