肺癌患者血清中CYFRA21-1、TIMP-1、ProGRP的表達水平及其與病理特征的關系

方 黎 李 偉

肺癌具體發病機制尚未完全揭示，早期患者病情較輕，無明顯癥狀，甚至可能未表現出任何不適感，因而在確診時多已發展至晚期[1]，因此臨床中及時評估和預測患者病情變化具有十分重要的意義[2]。細胞角蛋白21-1片段(CYFRA21-1，human cytokeratin fragment antigen 21-1)是近年發現的肺癌診斷標志物，存在于單層及復層上皮腫瘤細胞介質中，CYFRA21-1可參與惡性腫瘤增殖、分化、浸潤及遷移過程。胃泌素釋放肽前體(ProGRP，pro-gastrin releasing peptide)屬于腦腸激素，ProGRP表達異常與惡性腫瘤的發生、發展有密切的關系。金屬蛋白酶組織抑制劑1(TIMP-1，tissue inhibitor of metalloproteinase-1)與肺癌的發生與發展有密切的相關性[3-4]，但其表達水平與患者預后及病理特征的關系仍鮮有報道。本研究探討了患者血清中CYFRA21-1、TIMP-1及ProGRP表達水平與肺癌病理特征的關系，報告如下。

1 資料與方法

1.1 一般資料

選取我院于2018年1月至2020年5月間收治的75例肺癌患者作為觀察組。男性患者39例、女性患者36例，平均年齡(53.47±6.18)歲，其中<45歲的患者19例、45～60歲的患者26例、>60歲的患者30例；無吸煙史33例、有吸煙史42例；病理類型：非小細胞肺癌41例、小細胞肺癌34例；腫瘤的分化程度：高分化25例、中分化21例、低分化29例；TNM分期：Ⅳ期28例、Ⅲ期21例、Ⅱ+Ⅰ期26例；腫瘤大小≤3 cm 40例、腫瘤大小≥3 cm 35例；淋巴結無轉移34例、淋巴結轉移41例；無遠處轉移45例、遠處轉移30例。參與本組研究的患者均符合如下條件：①經影像學和病理組織學檢測確診為肺癌；②保存有完整影像學資料；③入組前未接受任何治療；④無急性或慢性感染；⑤無其他系統嚴重疾病；⑥患者及其家屬對本研究知情并簽署知情同意書。另外選取50例同時期存在肺部病變的非肺癌患者作為對照組，其中男性26例、女性24例，平均年齡(54.82±6.43)歲。對照組納入標準：①無腫瘤相關疾病；②病理檢測確診為非肺癌；③患者及其家屬對本研究知情并簽署知情同意書。若患者符合如下任一指標則將其排除出本研究：①未接受病理學檢查；②患者無法接受定期隨訪；③患者存在肝硬化、甲狀腺疾病；④存在其他部位原發腫瘤患者；⑤胚胎性腫瘤患者；⑥主動申請退出本研究。2組受試者性別、年齡一般資料比較差異無統計學意義(P>0.05)，分組合理，具有可比性。本研究經我院倫理委員會審議并批準。

1.2 檢測方法

采集所有受試者空腹靜脈血3 mL置于肝素抗凝管中，靜置30～60 min，于離心機中3000 r/min離心10 min，收集上清液，即為患者的血清樣本。采用微粒子化學發光法檢測患者血清中CYFRA21-1及ProGRP水平，儀器為羅氏化學發光檢測儀，配套試劑盒購自羅氏檢測公司；采用酶聯免疫吸附法檢測患者血清中TIMP-1水平，儀器為雅培化學發光檢測儀，所用試劑盒購自南京晶美生物科技有限公司。所有試劑操作均遵照試劑盒說明書的操作步驟進行。

1.3 評價指標

觀察2組研究對象的CYFRA21-1、TIMP-1及ProGRP水平的差異，分析不同特征肺癌患者CYFRA21-1、TIMP-1及ProGRP水平的差異，進一步分析影響肺癌患者CYFRA21-1、TIMP-1及ProGRP水平的因素。

1.4 統計學方法

2 結果

2.1 2組患者血清中CYFRA21-1、TIMP-1及ProGRP水平

觀察組患者的血清中CYFRA21-1、TIMP-1及ProGRP表達水平均明顯高于對照組，且差異均有統計學意義(P<0.05)。見表1。

表1 患者血清中CYFRA21-1、TIMP-1及ProGRP水平

2.2 肺癌患者血清中CYFRA21-1、TIMP-1與ProGRP水平與臨床病理特征的關系

觀察組患者中不同性別、不同年齡階段及有無吸煙史患者血清中CYFRA21-1、TIMP-1與ProGRP表達水平比較均無明顯差異(P>0.05)；不同病理類型、病理分化程度及腫瘤大小患者血清中CYFRA21-1、TIMP-1與ProGRP水平無明顯差異(P>0.05)，TNM分期Ⅰ+Ⅱ期患者血清中CYFRA21-1、TIMP-1與ProGRP水平顯著低于TNM分期Ⅲ+Ⅳ期患者(P<0.05)，有淋巴結轉移及遠處轉移患者血清中CYFRA21-1、TIMP-1與ProGRP水平顯著高于無淋巴結轉移和無遠處轉移患者(P<0.05)，見表2。

表2 患者血清中CYFRA21-1、TIMP-1與ProGRP水平與臨床特征關系

2.3 影響肺癌患者CYFRA21-1、TIMP-1及ProGRP水平的因素分析

以TNM分期、有無淋巴結轉移及遠處轉移作為自變量，以患者CYFRA21-1、TIMP-1及ProGRP水平作為因變量，進行多因素Logistic回歸分析，結果顯示TNM分期、有無淋巴結轉移及遠處轉移為其影響因素，見表3。

表3 影響肺癌患者CYFRA21-1、TIMP-1及ProGRP水平的因素分析

3 討論

肺癌是臨床中較為常見的且死亡率居高不下的惡性腫瘤之一，因其發病率和死亡率不斷升高，已對人類的生命健康安全造成嚴重威脅[5]。肺癌患者的無瘤生存時間不足38個月，手術及相關綜合性治療措施治療后，肺癌患者在3年內的死亡率高于35%[6]。因肺癌的病情進展較快，臨床上認為，對肺癌的早發現、早診斷、早治療可以極大地提高肺癌的治療有效率，因此，肺癌的診斷研究一直是腫瘤研究領域的熱點之一。目前，臨床中常采用X線片、CT、纖維支氣管鏡、支氣管造影及細胞學檢查等手段對肺癌患者進行診斷檢查，在確診的患者中有80%已屬中晚期，因此患者失去手術的最佳時機。這些肺癌檢查手段具有一定的局限性，且目前尚缺乏特異性檢測與預測指標，另外，對陽性患者再次進行細胞學和病理學檢測的依從性較低，因此肺癌的確診率一直很低，多數患者在確診時多已發展至中晚期并伴隨局部侵襲與遠處轉移。如果肺癌患者在Ⅰ期能夠被確診，并進行恰當的治療，那么5年內的生存率可以提高至90%以上[7]。因此，加強患者血清腫瘤標志物檢測對肺癌患者的初期診斷、治療及預后均具有重要的臨床意義。

隨著生物學的發展，腫瘤標志物檢測在肺癌初期診斷和治療中已取得重大進展，其便捷、無創、經濟及準確性受到臨床醫生的重視，已成為肺癌患者診斷與治療的重要方法和途徑。通常情況下，腫瘤標志物價值主要取決于其特異性及敏感性[8]。目前臨床上常用的肺癌血清腫瘤標志物主要包括癌胚抗原(CEA)、Cyfra21-1、鱗狀細胞癌抗原(SCCA)、神經元特異性烯醇化酶(NSE)、ProGRP、癌抗原125、糖鏈抗原19-9、腫瘤特異性生長因子等。單一腫瘤標志物診斷肺癌存在一定局限性，腫瘤標志物聯合檢測診斷肺癌成為近年來的研究熱點。

Cyfra21-1是人體內細胞角蛋白19的兩個可溶性片段之一，是構成細胞骨架中的一種間絲狀物質，其分子量約為30 kD，當細胞發生癌變時，細胞角蛋白(Cytokeratin，CK)可刺激Cyfra21-1釋放，參與癌細胞的增殖和轉移，從而導致血清中Cyfra21-1含量升高[9]。有研究指出，細胞角蛋白19在包括層狀、鱗狀上皮細胞等諸多正常組織中均廣泛存在[10]。本組研究結果顯示，肺癌組患者血中CYFRA21-1水平明顯升高且高于對照組，在肺癌、食管癌等上皮來源的腫瘤細胞胞質中，蛋白酶激活后加速了細胞角蛋白的降解，使其以片段的形式釋放于血清中，對肺癌的診斷及預后評估具有十分重要的意義。胃泌素釋放肽(gastrin-releasing peptide，GRP)是從胃組織中分離出的一種類似蛙皮素(Bombesin)羧基末端的肽類物質，因其在血液中含量穩定而成為新型腫瘤標志物[11]。但GRP在血清中半衰期較短，臨床中多難以有效及時進行檢測診斷。有學者指出，肺癌細胞可以合成并分泌ProGRP，而ProGRP可通過旁分泌及細胞間相互作用促進腫瘤分化增殖，加速病灶轉移，通過測量血清中ProGRP可有效反映肺癌的發生及發展[12]。本組研究結果顯示，肺癌組患者血中TIMP-1及ProGRP水平均明顯升高，且高于對照組。該結果提示TIMP-1及ProGRP均參與肺癌的進展過程，TIMP-1及ProGRP可能是肺癌的腫瘤標志物。有研究報道，ProGRP在正常人群中含量很低，血清總ProGRP濃度上限為50 pg/ml，然而在肺癌患者血清中ProGRP水平顯著升高，且高于正常人群及肺部良性病變組[13]。ProGRP是GRP重要的前體結構，在神經纖維、肺組織及非胃竇組織中均有合成及分泌，且ProGRP在血清中穩定性較高。

本組研究結果提示CYFRA21-1、TIMP-1及ProGRP均參與肺癌的進展過程，CYFRA21-1、TIMP-1及ProGRP可能是肺癌的腫瘤標志物。結合相關文獻分析認為，CYFRA21-1是細胞骨架的重要成分，其表達水平的升高能導致肺癌細胞侵襲能力的上升，促進其對于鄰近正常肺泡上皮組織的浸潤；TIMP-1表達水平的升高則會促進肺癌細胞的浸潤和轉移；ProGRP表達水平的升高能夠誘導癌細胞變形能力的改變，促進癌細胞的轉移。肺癌組患者中不同年齡、性別及吸煙史患者血中CYFRA21-1、TIMP-1及ProGRP水平無明顯差異，表明CYFRA21-1、TIMP-1及ProGRP與患者的年齡、性別及吸煙史無關。進一步對不同病理特征患者血中CYFRA21-1、TIMP-1與ProGRP水平分析發現，TNM分期Ⅰ+Ⅱ期患者血中CYFRA21-1、TIMP-1與ProGRP水平低于TNM分期Ⅲ+Ⅳ期患者，有淋巴結轉移及遠處轉移患者血中CYFRA21-1、TIMP-1與ProGRP水平高于無淋巴結轉移和無遠處轉移患者。分析認為，CYFRA21-1、TIMP-1與ProGRP的表達均與浸潤程度、臨床分期、淋巴結轉移有關，隨著患者病情加重，患者體內腫瘤細胞增殖及轉移強度增高，且患者細胞外基底膜分解能力增強，進而導致其水平異常增高，因而CYFRA21-1、TIMP-1及ProGRP可以用作肺癌的篩查腫瘤標志物，與文獻報告結果一致[14]。然而，CYFRA21-1、TIMP-1及ProGRP的表達水平與肺癌的病理類型、分化程度及腫瘤體積無關。

綜上所述，在肺癌患者血清中CYFRA21-1、TIMP-1及ProGRP表達水平明顯上升，同時CYFRA21-1、TIMP-1及ProGRP水平的上升與肺癌患者淋巴結轉移、TNM分期及遠處轉移等臨床病理特征密切相關，但本研究為單中心研究且臨床樣本數較少，有待后續深入研究。