血清血管內皮生長因子、胰島素樣生長因子-1水平與胸腔鏡食管癌根治術后食管胃吻合口漏的相關性研究

黃曉媚 郭明 駱俊龍 包傳恩 胡蒙

食管胃吻合口漏是胸腔鏡食管癌根治術后最常見和最危及生命安全的并發癥之一[1]。血管內皮生長因子(VEGF)能通過血管生成,促進膠原沉積和上皮形成,刺激傷口愈合[1]。胰島素樣生長因子(IGF)-1)是一種具有促生長作用的多肽類物質,可調控多種細胞增殖,促使損傷組織愈合[2]。本研究擬檢測胸腔鏡手術治療的食管癌病人血清VEGF、IGF-1水平,探討其臨床價值。

對象與方法

一、對象

2015年9月～2022年9月我院收治的食管癌病人425例。根據術后發生食管胃吻合口漏情況分為吻合口漏組(31例)和無吻合口漏組(394例)。納入標準:(1)均行胸腔鏡食管癌根治術治療,術后大體病理組織學證實為食管癌;(2)未接受心、肺、胃外科手術。排除標準:合并其他惡性腫瘤;臨床資料缺失;合并嚴重心、肺、肝、腎等系統疾病。本研究經我院倫理委員批準。吻合口漏組年齡≥65歲、合并糖尿病比例高于無吻合口漏組(P<0.05),血紅蛋白、白蛋白以及淋巴細胞計數低于無吻合口漏組(P<0.05)。兩組性別、體質量指數(BMI)、吸煙史、飲酒史等基線資料比較,差異無統計學意義(P>0.05),見表1。

表1 兩組基線資料比較

二、方法

1.血清VEGF、IGF-1水平檢測:術前、術后1天、術后2天、術后3天分別采集靜脈血3 ml,取血清-80 ℃保存待檢。取出樣品快速解凍血清樣品,采用酶聯免疫吸附試驗檢測血清VEGF、IGF-1水平。

2.臨床資料收集:收集病人性別、年齡、BMI、病理類型、腫瘤部位、TNM分期、新輔助化療史、吸煙史、飲酒史、基礎疾病、吻合方式、吻合口包埋方式、手術時間、術后肺部感染和實驗室指標(VEGF、IGF-1、血紅蛋白、白蛋白以及淋巴細胞計數)。

三、統計學分析

結果

1.兩組手術時間和術后并發肺部感染比較:吻合口漏組手術時間≥300分鐘、術后肺部感染比例高于無吻合口漏組,差異有統計學意義(P<0.05),見表2。

表2 兩組手術時間和術后并發肺部感染比較

2.兩組血清VEGF、IGF-1水平比較:兩組術后血清VEGF、IGF-1水平比較,組內不同時間點比較差異有統計學意義(P<0.05),吻合口漏組術前、術后1天、術后2天、術后3天血清VEGF、IGF-1水平逐漸降低,無吻合口漏組血清VEGF、IGF-1水平逐漸增高,吻合口漏組術前、術后1天、術后2天、術后3天血清VEGF、IGF-1水平均低于無吻合口漏組,差異有統計學意義(P<0.05),見表3。

表3 兩組血清VEGF、IGF-1水平比較

3.影響術后食管胃吻合口漏的因素分析:傾向性評分匹配(PSM)檢驗發現,差異性明顯改善,術后肺部感染、白蛋白對術后食管胃吻合口漏仍有影響(表1和表2)。構建回歸模型,以術后是否發生食管胃吻合口漏為因變量,以年齡、合并糖尿病、手術時間、術后肺部感染,血紅蛋白、白蛋白以及淋巴細胞計數、術前、術后1天、術后2天、術后3天的VEGF、IGF-1為協變量,賦值見表4。,采用ENTER法,排除無關因素(P>0.05)后,最終術后肺部感染、低白蛋白、術后3天 VEGF、術后3天 IGF-1與術后食管胃吻合口漏有關(P<0.05),見表5。

表4 賦值表

表5 影響食管癌胸腔鏡術后食管胃吻合口漏的Logistic回歸方程

4.VEGF、IGF-1預測術后食管胃吻合口漏的價值分析:結果顯示,術后3天 VEGF、術后天 IGF-1預測術后食管胃吻合口漏的曲線下面積為0.675、0.655。基于前述Logistic回歸結果建立回歸預測模型,Log(P/1-P)(聯合虛擬指標)=術后3天VEGF+0.602/0.505×術后3天 IGF-1,進一步擬合ROC曲線,結果顯示聯合兩項指標預測術后食管胃吻合口漏的曲線下面積為0.841,高于單獨指標(Delongz=3.752、3.218,P=0.000、0.001),見表6和圖1。

圖1 VEGF、IGF-1預測術后食管胃吻合口漏的ROC曲線

表6 VEGF、IGF-1預測食管癌胸腔鏡術后食管胃吻合口漏的效能

討論

食管癌切除術仍然是一種侵入性手術,可引起嚴重的術后并發癥,吻合口漏是最常見的術后并發癥之一,其發生與年齡、合并糖尿病、手術方式、手術時間、管狀胃制作、術后其他并發癥、吻合方式、吻合部位張力、吻合部位繼發感染、術前病人營養狀況等諸多因素有關[3]。頸部吻合口漏經引流多可痊愈,但胸腔內吻合口漏(通常發生在手術后5～10天)會導致胸膜污染和胃壞死,威脅病人生命[4-5]。傷口愈合是一個復雜的生物過程,涉及粒細胞-巨噬細胞集落刺激因子、血小板衍生生長因子、轉化生長因子-β、血管內皮生長因子和堿性成纖維細胞生長因子等多種生長因子和細胞因子[6-7]。

VEGF是一種同源二聚體糖蛋白,由內皮細胞、成纖維細胞、平滑肌細胞、血小板、嗜中性粒細胞和巨噬細胞等合成,VEGF受體為fms 樣酪氨酸激酶(Flt-1)和含激酶域插入片段受體(KDR),VEGF與KDR結合可促使內皮細胞增殖,VEGF與Flt-1結合則主要調節血管通透性以及血管平滑肌細胞中中性粒細胞和巨噬細胞的趨化反應以及基質金屬蛋白酶(MMP)的表達[8]。傷口愈合包括血管舒張、基底膜降解、內皮細胞遷移和內皮細胞增殖,VEGF參與傷口愈合的全過程:(1)傷口形成后,活化血小板釋放VEGF,VEGF與KDR結合可刺激一氧化氮合酶合成,增加環氧合酶活性,促進血管舒張和血管通透性增加;(2)VEGF還可刺激血管平滑肌細胞表達MMP-1、MMP-3 和 MMP-9,MMPs可降解血管基底膜中膠原蛋白;(3)VEGF誘導骨橋蛋白、αvβ3配體,骨橋蛋白趨化內皮細胞遷移;(4)VEGF可選擇性誘導膠原基質表面的內皮細胞侵入基質層,促使內皮細胞增殖[9]。本研究發現VEGF與術后吻合口漏也存在密切關系,吻合口漏組病人術前以及術后1～3天的血清VEGF水平明顯低于無吻合口漏組,低VEGF水平是術后吻合口漏的危險因素之一,說明VEGF缺乏可能抑制了術后吻合口處愈合過程,檢測血清VEGF水平有助于評估術后吻合口漏的發生。動物研究顯示,通過降低 VEGF表達減弱血管生成,可引起傷口愈合不良[10]。

IGF-1是一種具有自分泌、旁分泌和內分泌特性的多肽,其受體為胰島素樣生長因子 1 型受體(IGF-1R),IGF-1R在細胞生長和發育以及維持細胞周期中發揮關鍵作用,IGF-1通過與IGF-1R結合參與細胞增殖、分化和存活過程[11]。IGF-1 具有調節葡萄糖和脂質代謝,骨骼肌代謝和再生[12],神經保護以及抗動脈粥樣硬化等多種作用[13-14]。本研究發現,IGF-1與食管癌胸腔鏡術后吻合口漏的發生有關,術后3天的血清IGF-1水平下降是食管癌胸腔鏡術后吻合口漏的危險因素之一,說明IGF-1缺失可能影響食管癌術后食管和胃吻合口創面愈合過程。現有研究顯示,IGF-1可通過促使成纖維細胞增殖和角質形成細胞遷移,膠原沉積以及新生血管形成,促進創面肉芽組織形成,其機制可能與生長激素/ IGF-1軸有關,在傷口愈合的早期階段給予生長激素可促使傷口局部成纖維細胞數量增加,在后期可加快新生上皮的重建速度,促使傷口愈合,IGF-1是生長激素產生的生理過程中必需的一種活性蛋白多肽物質,通過生長激素/ IGF-1軸參與傷口愈合過程[15]。動物研究也顯示,給予外源性IGF-1有助于恢復糖尿病皮膚潰瘍大鼠皮膚中MMP-9和組織基質金屬蛋白酶抑制劑1的正常表達,增加成纖維細胞和毛細血管數量,促使創面收縮和再上皮化,促進皮膚潰瘍愈合[16]。可見IGF-1缺乏可能導致手術切口組織愈合機制異常,影響切口上皮重建過程,進而導致吻合口漏的發生。

ROC分析結果顯示術后3天 VEGF、IGF-1水平預測胸腔鏡食管癌術后吻合口漏的曲線下面積分別為0.675、0.655,表明VEGF、IGF-1均具有預測吻合口漏的價值,且在聯合兩項指標后預測效能得到明顯提高。

綜上,胸腔鏡食管癌根治術后吻合口漏病人術前以及術后1～3天血清VEGF、IGF-1水平降低,術后3天低水平VEGF、IGF-1與吻合口漏的發生密切相關,VEGF、IGF-1可作為術后吻合口漏風險識別的輔助性生物學指標。本研究為單中心研究,可能存在一定局限性,以后仍需開展多中心橫向研究,其次本研究對血清VEGF、IGF-1的監測時間點較短,VEGF、IGF-1在臨床干預后的變化特點以及是否能反映吻合口漏臨床轉歸尚不清楚,在以后研究中仍需繼續完善。

利益相關聲明:本文不涉及任何相關利益沖突

作者貢獻說明:黃曉媚:負責課題設計,數據統計,論文撰寫。郭明,駱俊龍:參與臨床資料收集與統計,項目指導與監督管理。包傳恩,胡蒙:分析試驗數據,論文審核,進行統計學分析