COX-2在2型糖尿病合并肺癌組織中的表達(dá)及其臨床意義

趙紅娟 孫天格 趙夢姣

作者單位：450000 鄭州大學(xué)第一附屬醫(yī)院

2型糖尿病(T2DM)為常見慢性代謝病,多由胰島素抵抗或胰島素分泌不足所致,可引起多飲、多食、多尿等癥狀,若血糖長期控制不佳,還可促使體內(nèi)代謝紊亂,誘發(fā)多器官組織病變,從而降低患者生活質(zhì)量[1-2]。肺癌為起源于肺支氣管黏膜或腺體的惡性腫瘤,早期無明顯癥狀,隨著病情進(jìn)展可逐漸出現(xiàn)咳嗽、咯血、胸痛等癥狀,若早期未能得到及時診治,則易發(fā)生周圍浸潤或遠(yuǎn)處轉(zhuǎn)移,影響預(yù)后。而T2DM合并肺癌則病情更為復(fù)雜,臨床認(rèn)為T2DM可增加肺癌發(fā)病風(fēng)險,考慮與T2DM引起的代謝免疫紊亂、肺損傷、肺感染等多種因素有關(guān)[3-4]。同時,T2DM合并肺癌大多為中晚期,使得整體預(yù)后偏差,故如何提高T2DM合并肺癌患者的診治水平成為臨床研究重點(diǎn)[5]。環(huán)氧合酶-2(COX-2)為花生四烯酸代謝的限速酶,在體內(nèi)細(xì)胞受到多種因素刺激后可大量合成,屬于快速反應(yīng)基因。相關(guān)研究顯示[6],COX-2可作為誘導(dǎo)酶,參與腫瘤血管生成、促進(jìn)腫瘤增殖、提高侵襲能力等多種腫瘤發(fā)生及發(fā)展過程。但關(guān)于COX-2在促使肺癌進(jìn)展中的具體機(jī)制,以及在T2DM合并肺癌患者預(yù)后中的預(yù)測價值還有待進(jìn)一步研究。鑒于此,本研究旨在分析COX-2在T2DM合并肺癌癌組織中的作用及臨床意義。

1 資料與方法

1.1 一般資料

選取我院2017年1月至2020年1月收治的44例T2DM合并肺癌患者作為觀察組,另選同期單純肺癌患者44例作為對照組。研究經(jīng)醫(yī)學(xué)倫理委員會批準(zhǔn)。觀察組男性28例,女性16例;年齡42～69歲,平均年齡(57.89±5.14)歲;體質(zhì)量指數(shù)18～27 kg/m2,平均體質(zhì)量指數(shù)(23.87±1.48)kg/m2;臨床分期:5例Ⅰ期,28例Ⅱ期,11例Ⅲ期。對照組男性26例,女性18例;年齡44～70歲,平均年齡(58.11±5.23)歲;體質(zhì)量指數(shù)18～27 kg/m2,平均體質(zhì)量指數(shù)(23.92±1.53)kg/m2;臨床分期:7例Ⅰ期,27例Ⅱ期,10例Ⅲ期。兩組基礎(chǔ)資料相比,差異無統(tǒng)計學(xué)意義(P>0.05)。納入標(biāo)準(zhǔn):T2DM符合《中國2型糖尿病防治指南(2017年版)》[7]中診斷標(biāo)準(zhǔn),空腹血糖≥7.0 mmol/L,且餐后血糖≥11.1 mmol/L;肺癌符合《內(nèi)科學(xué)》[8]中診斷標(biāo)準(zhǔn);經(jīng)影像學(xué)明確腫瘤位置;患者及家屬簽署知情同意書。排除標(biāo)準(zhǔn):伴有其他惡性腫瘤;使用過影響COX-2表達(dá)的相關(guān)藥物;精神嚴(yán)重障礙。

1.2 方法

所有患者均接受手術(shù)為主的方案治療,獲得手術(shù)切除的癌組織病理石蠟切片各44份,開展免疫組化檢測COX表達(dá)。免疫組化方法:將選定的蠟塊進(jìn)行組織切片,做好常規(guī)HE染色準(zhǔn)備,試驗前先連續(xù)切3張4 μm厚切片,開展病理學(xué)觀察。具體免疫組化操作為:①將切片常規(guī)脫蠟、水化,以蒸餾水沖洗,再置于PBS內(nèi)浸泡,各5 min;②以3%的H2O2進(jìn)行室溫下孵育,維持10 min,對內(nèi)源性過氧化氫酶滅活;③使用PBS分別沖洗3次,每次5 min;④在37 ℃環(huán)境下滴加10%正常山羊血清進(jìn)行孵育,持續(xù)30 min;⑤在將1∶100稀釋的鼠抗人COX-2單克隆抗體一抗加入,仍以37 ℃孵育,持續(xù)60 min;⑥再以PBS分別沖洗3次,每次5 min,之后加入二抗(1∶100稀釋生物素兔抗大鼠IgG),仍以37 ℃孵育,持續(xù)20 min;⑦PBS再次沖洗3次,每次5 min,滴加SP,37 ℃孵育,持續(xù)20 min,PBS沖洗3次后使用顯色劑顯色;⑧以蒸餾水沖洗后,蘇木精復(fù)染;⑨梯度乙醇脫水,中性樹脂封片。顯微鏡觀察:兩組均選擇陽性、陰性組織相,進(jìn)行200×、400×顯微照相。圖像分析:參照陽性免疫反應(yīng)的圖像灰度選用適宜灰度分割閾值,進(jìn)行雙閾值分割,獲取半灰度目標(biāo)圖像,再充分結(jié)合人機(jī)交互方式進(jìn)行陽性免疫染色強(qiáng)度、面積測定,每組取44例,每例測量5個視野。最后由計算機(jī)測算陽性反應(yīng)物的灰度值、面積等,并存盤。

1.3 觀察指標(biāo)

(1)COX-2表達(dá):比較兩組COX-2表達(dá)及不同臨床分期COX-2表達(dá)。(2)COX-2表達(dá)與臨床病理特征的關(guān)系:分析COX-2表達(dá)與肺癌患者年齡、體質(zhì)量指數(shù)、臨床分期、T2DM、淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移、腫瘤大小的關(guān)系。(3)預(yù)測價值:44例T2DM合并肺癌患者進(jìn)行長達(dá)2年隨訪,記錄兩組死亡例數(shù),分析存活與死亡患者間COX-2表達(dá)差異,并繪制ROC曲線分析COX-2在預(yù)測T2DM合并肺癌患者預(yù)后中的價值。

1.4 統(tǒng)計學(xué)方法

2 結(jié)果

2.1 COX-2表達(dá)

觀察組COX-2光密度值高于對照組,Ⅰ期、Ⅱ期、Ⅲ期患者COX-2光密度值高于對照組,且同組Ⅲ期患者COX-2光密度值高于Ⅱ期、Ⅰ期,差異有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.05),見表1。

表1 兩組COX-2表達(dá)對比

2.2 COX-2表達(dá)與其臨床病理特征的關(guān)系

合并T2DM、有淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移、臨床分期高的肺癌患者COX-2表達(dá)高于未合并T2DM、無淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移及臨床分期低患者,差異有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.05),見表2。

表2 COX-2表達(dá)與其臨床病理特征的關(guān)系

2.3 預(yù)測價值

44例T2DM合并肺癌患者長期隨訪結(jié)果顯示,存活26例,死亡18例;存活組COX-2表達(dá)水平[(168.25±10.89)]低于死亡組[(198.41±13.36)],差異有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.05);繪制ROC曲線分析顯示,COX-2預(yù)測T2DM合并肺癌患者預(yù)后的曲線下面積為0.913,預(yù)測價值高。見表3、圖1。

圖1 預(yù)測T2DM合并肺癌預(yù)后的ROC曲線

3 討論

肺癌病因復(fù)雜,臨床認(rèn)為吸煙、肺部疾病、遺傳等多種因素長期相互作用,可促使肺部支氣管黏膜或腺體發(fā)生癌性變化,最終形成癌癥組織。T2DM是由胰島素分泌不足或胰島素抵抗所致,當(dāng)胰島β細(xì)胞功能障礙時,可促使胰島素分泌減少,無法有效抑制體內(nèi)血糖升高,或機(jī)體對胰島素不敏感,促使血糖異常升高。而T2DM與肺癌均呈現(xiàn)出逐年增長趨勢,且T2DM患者較常人更易發(fā)生肺癌,兩種疾病可相互影響,促使病情進(jìn)展,使得較多T2DM合并肺癌患者確診時已進(jìn)展至中晚期,給臨床治療帶來較大難度,整體預(yù)后較差[9-10]。若能于早期尋找到一種能夠良好預(yù)測患者預(yù)后的相關(guān)指標(biāo),則能夠幫助臨床制定更為詳細(xì)化的個體治療方案,以改善患者預(yù)后。

COX-2為炎癥反應(yīng)過程中的重要誘導(dǎo)酶,正常情況下人體內(nèi)難以檢測后,當(dāng)機(jī)體受到感染、外傷、細(xì)胞因子等多種刺激后,可于體內(nèi)大量合成,參與機(jī)體炎癥反應(yīng),且其水平越高則體內(nèi)炎癥反應(yīng)越嚴(yán)重[11-12]。相關(guān)研究顯示[13-14],COX-2在多種惡性腫瘤組織內(nèi)呈高表達(dá),并能夠通過多種機(jī)制加速惡性腫瘤的發(fā)生及發(fā)展,可作為預(yù)后判斷參考指標(biāo)。本研究結(jié)果顯示,觀察組COX-2光密度值高于對照組,Ⅰ期、Ⅱ期、Ⅲ期患者COX-2光密度值高于對照組,且同組Ⅲ期患者COX-2光密度值高于Ⅱ期、Ⅰ期,提示COX-2在T2DM合并肺癌患者中呈高表達(dá),且臨床分期越高COX-2表達(dá)越高。其原因為炎癥與惡性腫瘤間存在一定相關(guān)性,惡性腫瘤患者體內(nèi)普遍存在微炎癥狀態(tài),該狀態(tài)可促使腫瘤進(jìn)展。長期高血糖可引起血管內(nèi)皮細(xì)胞損傷,進(jìn)而導(dǎo)致一系列病理變化,加快炎癥因子釋放,故T2DM患者機(jī)體炎癥活躍程度高于常人,合并肺癌后更可促使機(jī)體炎癥加重,使得COX-2呈高表達(dá),也在一定程度上反映合并T2DM可加重肺癌病情。本研究結(jié)果顯示,合并T2DM、有淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移、臨床分期高的肺癌患者COX-2表達(dá)高于未合并T2DM、無淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移及臨床分期低患者;44例T2DM合并肺癌患者長期隨訪顯示,存活26例,死亡18例;存活組COX-2表達(dá)水平[(168.25±10.89)]低于死亡組[(198.41±13.36)];繪制ROC曲線分析顯示,COX-2預(yù)測T2DM合并肺癌患者預(yù)后的AUC為0.913。提示COX-2表達(dá)與淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移、臨床分期等存在密切關(guān)系,可作為預(yù)測T2DM合并肺癌患者預(yù)后的重要指標(biāo)。其原因為當(dāng)機(jī)體受到刺激后可誘導(dǎo)COX-2大量生成,促使白三烯等炎癥介質(zhì)釋放,引起體內(nèi)炎癥反映,且吸引大量炎性細(xì)胞參與炎癥反應(yīng)[15]。而強(qiáng)烈炎癥刺激會加速腫瘤組織血管生成,并促使宿主免疫力降低,使得肺癌能夠迅速進(jìn)展,故COX-2高表達(dá)肺癌患者普遍臨床分期高、伴有淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移。COX-2代謝產(chǎn)物能夠調(diào)控內(nèi)皮細(xì)胞浸潤、生長,并通過EP受體信號通路介導(dǎo)腫瘤浸潤,提高腫瘤侵襲力,故COX-2表達(dá)越高,則患者預(yù)后越差。

綜上所述,COX-2在T2DM合并肺癌患者中表達(dá)較高,且表達(dá)越高臨床分期越高,且易伴有淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移,故COX-2可作為預(yù)測患者預(yù)后的重要參考指標(biāo)。