血清BMP-2蛋白在預(yù)測進(jìn)展期非小細(xì)胞肺癌療效及預(yù)后中的作用

費正華 楊曉蕾 陳云亮 馬勝林

血清BMP-2蛋白在預(yù)測進(jìn)展期非小細(xì)胞肺癌療效及預(yù)后中的作用

費正華 楊曉蕾 陳云亮 馬勝林

目的 評價血清骨形態(tài)發(fā)生蛋白-2（BMP-2）水平在預(yù)測進(jìn)展期非小細(xì)胞肺癌（NSCLC）患者化療療效及預(yù)后的臨床價值。方法 回顧分析84例進(jìn)展期NSCLC患者的臨床病理特征和生存資料，以ELISA法檢測患者化療前及化療2個周期后血清BMP-2的水平，并對檢測結(jié)果進(jìn)行統(tǒng)計分析。結(jié)果 NSCLC患者血清基礎(chǔ)BMP-2水平明顯高于對照組（P＜0．01），與病理分期、PS評分及轉(zhuǎn)移部位數(shù)相關(guān)（均P＜0．05）。血清BMP-2水平的受試者工作特征曲線（ROC曲線）的曲線下面積為0．782，對NSCLC診斷有較好的準(zhǔn)確率。血清基礎(chǔ)BMP-2水平不能直接預(yù)測化療療效，但化療后BMP-2下降幅度與化療療效相關(guān)。所有患者中位無進(jìn)展生存時間為4．6個月，Cox多因素生存分析證實血清基礎(chǔ)BMP-2水平、轉(zhuǎn)移部位數(shù)和PS生活質(zhì)量評分是影響NSCLC預(yù)后的獨立危險因素（均P＜0．05）。結(jié)論 血清BMP-2水平對進(jìn)展期NSCLC有較好的診斷價值，動態(tài)監(jiān)測其水平變化可預(yù)測化療療效和預(yù)后。

骨形態(tài)發(fā)生蛋白-2 非小細(xì)胞肺癌 ROC曲線 預(yù)后因素

非小細(xì)胞肺癌（NSCLC）患者占肺癌患者總數(shù)的80.0%，其惡性程度高，許多患者初診時即為晚期而失去手術(shù)機會[1]。含鉑聯(lián)合化療方案為目前進(jìn)展期NSCLC患者的標(biāo)準(zhǔn)治療方案，但患者預(yù)后仍差，5年生存率大約15.0%左右[2]。隨著分子生物學(xué)的研究進(jìn)展，腫瘤標(biāo)志物在肺癌的療效評估和預(yù)后判斷中的價值越來越受到重視。本文檢測了84例進(jìn)展期NSCLC患者血清骨形態(tài)發(fā)生蛋白-2（BMP-2）水平，并分析其與患者化療療效和預(yù)后的關(guān)系，現(xiàn)報道如下。

1 資料和方法

1.1 一般資料 收集2010-01—2012-01杭州市第一人民醫(yī)院和溫州醫(yī)科大學(xué)附屬第一醫(yī)院住院治療的進(jìn)展期NSCLC患者，分別為60例和24例，其中男51例，女33例；年齡37～84歲，中位年齡62歲。41例患者體力相關(guān)狀況ECOG PS評分為0分，43例評分為1～2分。所有病例均經(jīng)病理確診，腺癌48例，鱗癌36例，其中高、中、低分化患者分別為23例、36例和25例。病理分期ⅢB期22例，Ⅳ期62例。所有患者均接受了2～6個周期化療，平均4個周期。采用的化療方案包括：順鉑+長春瑞濱、順鉑+吉西他濱、順鉑+多西紫杉醇。同時收集同期健康志愿者體檢標(biāo)本42例為對照組，男25例，女17例；年齡25～80歲，中位年齡45歲。兩組受試者在性別、年齡等方面比較均無統(tǒng)計學(xué)差異（均P＞0.05）。

1.2 方法 本研究標(biāo)本采集均經(jīng)受試者知情同意，并通過杭州市第一人民醫(yī)院和溫州醫(yī)科大學(xué)附屬第一醫(yī)院倫理委員會審核批準(zhǔn)。于化療前及化療2個周期結(jié)束后采集患者靜脈血5ml，分離血清，分裝后-20℃低溫冷凍備用。對照組受試者標(biāo)本采集及檢測同上。采用酶聯(lián)免疫吸附測定（ELISA）法檢測BMP-2水平，BMP-2 ELISA試劑盒由美國R&D公司生產(chǎn)，嚴(yán)格按試劑盒說明書操作。

1.3 療效評定 療效評價標(biāo)準(zhǔn)按照實體瘤的療效評價標(biāo)準(zhǔn)（RECIST 1.0）分為完全緩解（CR）、部分緩解（PR）、疾病穩(wěn)定（SD）和疾病進(jìn)展（PD）?；?個周期后評定療效，將CR+PR定義為影像學(xué)有效（OR），SD+PD視為影像學(xué)無效。

1.4 生存期隨訪 以無進(jìn)展生存時間（PFS）為預(yù)后指標(biāo)，PFS的計算是自患者接受第1次化療之日開始至病情進(jìn)展或者死亡的時間。隨訪采用回院治療、復(fù)查、走訪、郵件或電話詢問等方式，隨訪截止時間為2013年3月。1.5 統(tǒng)計學(xué)處理 采用SPSS 13.0統(tǒng)計軟件。測定數(shù)據(jù)采用中位數(shù)和四分位數(shù)間距表示，若為正態(tài)分布，采用t檢驗；若非正態(tài)分布，采用非參數(shù)檢驗（Kruskal-Wallis H）。采用受試者工作特征曲線（ROC曲線）及截斷點選擇理論評估BMP-2的臨床診斷價值。采用單因素生存分析（Kaplan-Meier法，log-rank檢驗）評價不同預(yù)后因素對患者生存期的影響。單因素分析中對生存期影響顯著的因素納入多因素Cox回歸分析模型進(jìn)行分析。

2 結(jié)果

2.1 患者血清基礎(chǔ)BMP-2水平與臨床病理特征的關(guān)系 肺癌組患者化療前血清基礎(chǔ)BMP-2水平為116.50～176.60pg/ml，中位數(shù)為146.94pg/ml；對照組血清基礎(chǔ)BMP-2水平為61.30～113.80pg/ml，中位數(shù)為86.50pg/ml，兩組比較有統(tǒng)計學(xué)差異（F=0.35，P＜0.01）。肺癌組患者化療前血清基礎(chǔ)BMP-2水平與病理分期、PS評分、轉(zhuǎn)移部位數(shù)相關(guān)（均P＜0.05），與年齡、性別、組織學(xué)類型及腫瘤細(xì)胞分化程度等無關(guān)（均P＞0.05），見表1。

2.2 ROC曲線及截斷點選擇理論分析 將肺癌組患者的BMP-2水平繪制ROC曲線，曲線下面積為0.782，95% CI為0.698～0.867（P＜0.01）。靈敏度、特異度之和為最大時，測得值為最佳臨床診斷臨界值。BMP-2水平的最佳臨床診斷臨界值為106.60pg/ml，這時的靈敏度為82.7%,特異度為66.7%，見圖1。

表1 肺癌組患者血清基礎(chǔ)BMP-2水平與臨床病理特征的關(guān)系

圖1 肺癌組患者血清BMP-2水平的ROC曲線

2.3 肺癌組患者化療前后BMP-2水平與療效的關(guān)系

84例患者中化療2周期后有38例（45.2%）達(dá)OR，這部分患者血清基礎(chǔ)BMP-2水平為106.30～166.30pg/ml，中位數(shù)為137.10pg/ml；而化療后未達(dá)OR的患者共46例（54.8%），血清基礎(chǔ)BMP-2水平為126.50～179.30pg/ml，中位數(shù)為153.20pg/ml，兩組無統(tǒng)計學(xué)差異（F=2.14，P＞0.05）?；?個周期后OR組患者BMP-2水平下降為90.80～164.20pg/ml，中位數(shù)為126.10pg/ml，與化療前相比具有統(tǒng)計學(xué)差異（P＜0.05）。未達(dá)OR組患者BMP-2水平為108.20～184.70pg/ml，中位數(shù)148.10pg/ml，與化療前相比無統(tǒng)計學(xué)差異（P＞0.05）。

2.4 肺癌組患者血清基礎(chǔ)BMP-2水平與預(yù)后的關(guān)系84例患者均隨訪至患者病情進(jìn)展、死亡或患者失訪。所有患者的PFS為1.3～14.5個月，中位PFS為4.6個月。血清BMP-2水平＜全組中位數(shù)146.94pg/ml者，中位PFS為6.3個月；＞146.94pg/ml的患者中位PFS為4.3個月，經(jīng)Kaplan-Meier生存分析和log-rank檢驗比較有統(tǒng)計學(xué)差異（χ2=7.84，P＜0.05），生存曲線見圖2。對血清基礎(chǔ)BMP-2水平、年齡、性別、吸煙史、組織學(xué)類型、病理分期、PS評分及腫瘤細(xì)胞分化程度等因素進(jìn)行Cox模型單因素或多因素分析。結(jié)果顯示血清基礎(chǔ)BMP-2水平、PS評分和轉(zhuǎn)移部位數(shù)是影響NSCLC患者預(yù)后的獨立危險因素，基礎(chǔ)BMP-2水平越低，患者預(yù)后越好（風(fēng)險比HR=1.770，P＜0.05），見表2。

圖2 不同基礎(chǔ)BMP-2水平的肺癌組患者的生存曲線

3 討論

BMPs是轉(zhuǎn)化生長因子-β（TGF-β）超家族的重要成員，最初認(rèn)為主要在體內(nèi)調(diào)節(jié)骨和軟骨形成，后陸續(xù)發(fā)現(xiàn)BMPs在多種腫瘤中存在異常表達(dá)，以過表達(dá)為主，尤以BMP-2的表達(dá)更為常見且重要[3-4]。研究證實NSCLC患者組織標(biāo)本中BMP-2蛋白及mRNA水平均異常升高，并與血管內(nèi)皮生長因子升高呈正相關(guān)[5-6]。體外實驗發(fā)現(xiàn)BMP-2可促進(jìn)A549細(xì)胞基質(zhì)金屬蛋白酶-2的激活，促進(jìn)肺癌細(xì)胞的侵襲和轉(zhuǎn)移[7]。本研究發(fā)現(xiàn)，進(jìn)展期NSCLC患者血清BMP-2水平較對照組明顯升高，進(jìn)一步亞組分析發(fā)現(xiàn)BMP-2高表達(dá)與病理分期、PS評分及轉(zhuǎn)移部位數(shù)等臨床病理特征相關(guān)，與其它研究結(jié)果相似。NSCLC易發(fā)生骨、肝、腦等遠(yuǎn)處轉(zhuǎn)移，這是許多患者發(fā)現(xiàn)時就失去手術(shù)機會，預(yù)后差的最重要原因。Hsu等[8]研究發(fā)現(xiàn)通過上調(diào)BMP-2基因表達(dá)，激活了細(xì)胞外信號調(diào)節(jié)激酶ERK和p38通路，能夠增加Runx2蛋白、Snail蛋白表達(dá)，促使肺癌細(xì)胞發(fā)生上皮間質(zhì)樣轉(zhuǎn)化。上皮間質(zhì)樣轉(zhuǎn)化被認(rèn)為與腫瘤細(xì)胞侵襲、轉(zhuǎn)移密切相關(guān)。本研究證實轉(zhuǎn)移部位數(shù)≥3的NSCLC患者血清BMP-2水平明顯增高，因此筆者推測血清中BMP-2在NSCLC侵襲、轉(zhuǎn)移中發(fā)揮著一定的作用。

表2 不同預(yù)后因素對NSCLC患者PFS的影響（n=84）

ROC曲線分析法通常用來評估實驗室檢測方法的診斷效果，曲線下面積越大，診斷準(zhǔn)確性越好，面積在0.7～0.9時準(zhǔn)確性較高，可用于臨床診斷[9]。本研究利用ROC曲線評價血清BMP-2水平對NSCLC的診斷價值，并利用ROC曲線找出BMP-2在診斷NSCLC時的最佳臨界值。結(jié)果顯示曲線下面積為0.782時，BMP-2最佳臨界值為106.60pg/ml，這時的靈敏度為82.7%，特異度為66.7%，說明血清BMP-2水平對肺癌的早期診斷有一定臨床價值。

癌胚抗原（CEA）、CA19-9、表皮生長因子受體（EGFR）、神經(jīng)元特異性烯醇化酶（NSE）等多種腫瘤標(biāo)志物已被作為判斷腫瘤患者化療效果的重要血清指標(biāo)[10-12]。本研究檢測了化療對進(jìn)展期NSCLC患者血清BMP-2水平的影響，結(jié)果顯示，BMP-2高表達(dá)并不能直接預(yù)測化療療效，但化療2個周期后OR組患者的BMP-2水平較化療前基礎(chǔ)水平明顯下降，具有統(tǒng)計學(xué)差異，化療后BMP-2下降幅度與化療療效相關(guān)，因此動態(tài)監(jiān)測血清BMP-2水平有可能預(yù)測化療療效。

有研究顯示BMP-2高表達(dá)可能與卵巢癌、胃癌患者預(yù)后呈負(fù)相關(guān)[13-14]。Choi等[15]檢測了Ⅰ～Ⅳ期NSCLC患者的血清BMP-2表達(dá)，證實肺癌患者BMP-2水平明顯升高，與本研究結(jié)果一致。進(jìn)一步發(fā)現(xiàn)BMP-2高表達(dá)者1年生存率和中位生存期明顯低于BMP-2低表達(dá)者。本研究分析了進(jìn)展期NSCLC患者血清BMP-2水平和PFS之間的關(guān)系，PFS是了總生存期（OS）之外最常規(guī)反映患者預(yù)后的指標(biāo)，具有隨訪時間短，不受后續(xù)治療影響優(yōu)點，同時與OS具有較好的相關(guān)性。影響肺癌的預(yù)后因素很多，為了避免相互干擾，本研究采用了國際抗癌聯(lián)盟（UICC）推薦的Cox模型進(jìn)行多因素分析，結(jié)果顯示血清BMP-2水平、PS評分和轉(zhuǎn)移部位數(shù)是影響進(jìn)展NSCLC患者生存的獨立預(yù)后因素，而病理類型、腫瘤細(xì)胞分化程度等與患者預(yù)后無顯著相關(guān)性。血清BMP-2水平升高多見于Ⅳ期、多處轉(zhuǎn)移和PS評分差的患者，這些不利因素均可能與這些患者預(yù)后差有一定關(guān)系。

本研究在國內(nèi)外首次分析了血清BMP-2水平與進(jìn)展期NSCLC患者化療療效及預(yù)后的相關(guān)性。結(jié)果顯示，遠(yuǎn)處轉(zhuǎn)移的NSCLC患者血清BMP-2水平明顯升高，BMP-2水平在濃度為106.60pg/ml時對肺癌診斷特異性和敏感度均較好，動態(tài)監(jiān)測BMP-2水平變化可預(yù)測化療療效，血清BMP-2水平還有可能成為判斷進(jìn)展期NSCLC患者預(yù)后的獨立指標(biāo)。

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Serum BMP-2 levels in prediction of chemotherapy efficacy and prognosis of patients with advanced non-small cell lung cancer

Objective To investigate the role of serum bone morphogenetic protein-2 (BMP-2)in prediction of chemotherapy response and prognosis of patients with advanced non-small cell lung cancer(NSCLC)．Methods Serum BMP-2 levels were measured with ELISA method before and after 2 courses of chemotherapy in 84 patients with advanced NSCLC．The correction of serum BMP-2 with progress-free survival(PFS)of patients was analyzed．Results The baseline serum BMP-2 levels in advanced NSCLC patients were significantly higher than those in healthy controls(P＜0．01)．Baseline serum BMP-2 levels were correlated with tumor stage,metastatic burden and ECOG PS in NSCLC patients(all P＜0．05)．The area under the ROC curve of baseline BMP-2 for diagnosis of NSCLC was 0．782．Baseline serum BMP-2 levels were not correlated with the efficacy of chemotherapy,but the decrease of BMP-2 level after chemotherapy was related to efficacy of chemotherapy．Multivariate analysis showed that baseline serum BMP-2 level,metastatic burden and ECOG PS were independent prognostic factors for advanced NSCLC patients(all P＜0．05)．Conclusion The pretreatment serum BMP-2 level was identified as a new,independent prognostic biomarker in patients with advanced NSCLC．

BMP-2 NSCLC ROC curve Prognostic factors

2013-08-12）

（本文編輯：胥昀）

325000 溫州醫(yī)科大學(xué)附屬第一醫(yī)院放化療科（費正華、楊曉蕾）；杭州市第一人民醫(yī)院腫瘤科（陳云亮、馬勝林）

馬勝林，E-mail:mashenglin@medmail.com.cn