慢性阻塞性肺疾病、肺炎和肺癌患者血清HMGB1水平及臨床意義

崔正森，李 菡，姜寶珍，張志紅

高遷移率族蛋白B1(high mobility group box 1，HMGB1)是一種重要的非組蛋白染色體結(jié)合蛋白之一，廣泛存在于真核細(xì)胞核中。Wang et al［1］發(fā)現(xiàn)HMGB1為一種重要的炎癥介質(zhì)，可以釋放到胞外并介導(dǎo)炎癥反應(yīng);HMGB1作為細(xì)胞因子廣泛參與炎癥反應(yīng)［2］，與誘導(dǎo)炎癥反應(yīng)、細(xì)胞分化、細(xì)胞遷移、細(xì)胞增殖與凋亡等密切相關(guān)。HMGB1在多種人類(lèi)腫瘤組織中高表達(dá)，與多種腫瘤的發(fā)生、浸潤(rùn)、轉(zhuǎn)移等生物學(xué)行為關(guān)系密切，其在肺癌的發(fā)生及發(fā)展中亦有重要作用［3］。肺癌是人類(lèi)最常見(jiàn)的惡性腫瘤之一，其發(fā)病率和死亡率近年均呈上升趨勢(shì)，5年生存率僅10%～15%。該研究通過(guò)分析肺炎、慢性阻塞性肺疾病急性加重期(acute exacerbation chronic obstructive pulmonary disease，AECOPD)以及肺癌患者與健康對(duì)照者血清中HMGB1水平之間的差異，探討HMGB1在呼吸系統(tǒng)炎癥性疾病及肺癌中的可能作用。

1 材料與方法

1.1 研究對(duì)象 選取2012年11月～2013年3月在我院呼吸內(nèi)科住院的AECOPD患者40例，肺炎患者40例，非小細(xì)胞肺癌(non-small cell lung cancer，NSCLC)患者30例及同期健康對(duì)照者30例。AECOPD、肺炎、肺癌等疾病診斷標(biāo)準(zhǔn)分別參照中華醫(yī)學(xué)會(huì)呼吸病學(xué)分會(huì)慢性阻塞性肺疾病診治指南、社區(qū)獲得性肺炎診斷和治療指南、美國(guó)國(guó)立綜合癌癥網(wǎng)絡(luò)(National Comprehensive Cancer Network，NCCN)NSCLC診斷治療指南等執(zhí)行，其中30例肺癌患者根據(jù)NCCN NSCLC診斷治療指南進(jìn)行臨床分期(Ⅰ期4例，Ⅱ期6例，Ⅲ期11例，IV期9例)。研究對(duì)象均排除糖尿病、高血壓病、結(jié)締組織病、其他腫瘤性疾病等。其中 AECOPD組男22例，女18例;年齡52～81(61.4±5.2)歲;病程5～30(16.5±5.8)年。肺炎組男20例，女20例;年齡27～78(58.4±4.6)歲;肺癌組男17例，女13例;年齡46～76(62.2±7.5)歲。另選30例體檢中心健康志愿者為對(duì)照組，其中男16例，女14例;年齡40～69(56.7±7.6)歲。AECOPD、肺炎、肺癌組與對(duì)照組在性別比例、年齡上差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P＞0.05)。

1.2 主要儀器 白細(xì)胞(white blood cell，WBC)計(jì)數(shù)使用LH-750血液分析儀(beckman coulter，美國(guó))測(cè)定;C-反應(yīng)蛋白(C reactive protein，CRP)濃度使用Image特定蛋白分析儀(Beckman Coulter，美國(guó))測(cè)定;血清肺癌標(biāo)志物如癌胚抗原(carcinoma embry-onic antigen，CEA)、細(xì)胞角質(zhì)蛋白19片段(cytokeratin 19 fragment，CYFRA21-1)使用美國(guó)羅氏化學(xué)分析儀測(cè)定。

1.3 標(biāo)本采集及實(shí)驗(yàn)方法 研究對(duì)象均未接受任何治療，入組時(shí)即抽取肘靜脈血2 ml，3 h內(nèi)于3 000 r/min離心20 min，離心后收集血清，分裝后－80℃冰箱凍存用于HMGB1濃度的測(cè)定。血清HMGB1測(cè)定采用酶聯(lián)免疫吸附法(ELISA)，HMGB1 ELISA試劑盒為美國(guó)R＆D公司產(chǎn)品，購(gòu)自合肥志宏生物有限公司。

1.4 統(tǒng)計(jì)學(xué)處理 應(yīng)用SPSS 20.0軟件進(jìn)行統(tǒng)計(jì)學(xué)分析，計(jì)量資料以±s表示。組間比較采用t檢驗(yàn)。相關(guān)性分析采用Pearson相關(guān)性分析法。

2 結(jié)果

2.1AECOPD 患者血清中 HMGB1、CRP、WBC水平 AECOPD組患者血清HMGB1、CRP、WBC水平均明顯高于對(duì)照組，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P＜0.01)，見(jiàn)表1。

表1 AECOPD組臨床和實(shí)驗(yàn)室資料比較(±s)

表1 AECOPD組臨床和實(shí)驗(yàn)室資料比較(±s)

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2.2 肺炎患者血清中HMGB1、CRP、WBC水平肺炎組患者血清HMGB1、CRP、WBC水平均明顯高于對(duì)照組，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P＜0.01)，見(jiàn)表2。

表2 肺炎組臨床和實(shí)驗(yàn)室資料比較(±s)

表2 肺炎組臨床和實(shí)驗(yàn)室資料比較(±s)

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2.3 肺癌患者血清HMGB1、腫瘤標(biāo)志物水平 肺腺癌組患者血清HMGB1、CEA水平均明顯高于對(duì)照組，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P＜0.01)，見(jiàn)表3;肺鱗癌組患者血清HMGB1、CYFRA21-1水平均明顯高于對(duì)照組，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P＜0.01)，見(jiàn)表4;不同分期肺癌患者血清HMGB1水平比較:Ⅳ期明顯高于Ⅲ期(P ＜0.01)、Ⅲ期明顯高于Ⅱ期(P ＜0.01)、Ⅱ期明顯高于Ⅰ期(P＜0.01)，差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義，見(jiàn)圖1。

表3 肺腺癌組臨床和實(shí)驗(yàn)室資料比較(±s)

表3 肺腺癌組臨床和實(shí)驗(yàn)室資料比較(±s)

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表4 肺鱗癌組臨床和實(shí)驗(yàn)室資料比較(±s)

表4 肺鱗癌組臨床和實(shí)驗(yàn)室資料比較(±s)

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圖1 不同分期肺癌患者血清HMGB-1水平比較

2.4 相關(guān)性分析 Pearson相關(guān)性分析顯示，在AECOPD組，患者血清HMGB1水平與CRP、WBC均呈正相關(guān)(r=0.490，P=0.001;r=0.413，P=0.008);在肺炎組，患者血清HMGB1水平與CRP、WBC均呈正相關(guān)(r=0.500，P=0.001;r=0.465，P=0.002);在肺腺癌組，患者血清HMGB1水平與CEA水平呈正相關(guān)(r=0.607，P=0.036);在肺鱗癌組，患者血清HMGB1水平與CYFRA21-1亦呈正相關(guān)(r=0.607，P=0.008)。

3 討論

HMGB由Johns在20世紀(jì)60年代發(fā)現(xiàn)，因其分子量小、在聚丙烯酰胺凝膠電泳中的高遷移能力而得名，HMG家族有3個(gè)成員即 HMGB1、HMGB2、HMGB3。其中HMGB1廣泛分布于淋巴組織、腦、肝、肺、心、脾、腎等組織細(xì)胞中，是含量最多的HMG蛋白，其從受損的或壞死的細(xì)胞內(nèi)被動(dòng)分泌，從被刺激的單核細(xì)胞或巨噬細(xì)胞內(nèi)主動(dòng)分泌;細(xì)胞外的HMGB1通過(guò)與其受體結(jié)合刺激其他細(xì)胞產(chǎn)生適當(dāng)?shù)纳飳W(xué)效應(yīng)。

文獻(xiàn)［4－5］報(bào)道HMGB1在膿毒癥、內(nèi)毒素血癥、腫瘤、自身免疫性疾病等疾病的發(fā)病機(jī)制中可能發(fā)揮重要的作用。近來(lái)研究［6］顯示血清HMGB1變化參與了COPD的發(fā)生發(fā)展，是COPD急性加重的炎癥機(jī)制之一。Yoshinori et al［7］發(fā)現(xiàn)肺炎患者的血清HMGB1濃度明顯高于普通流感患者。本研究顯示，AECOPD及肺炎患者血清HMGB1水平顯著高于正常者;CRP水平和WBC計(jì)數(shù)是反映機(jī)體炎癥嚴(yán)重程度的常用實(shí)驗(yàn)室指標(biāo)，AECOPD及肺炎患者血清HMGB1與 CRP及 WBC呈正相關(guān)，說(shuō)明血清HMGB1亦可能參與了COPD及肺炎的發(fā)生發(fā)展，是AECOPD及肺炎發(fā)生的炎癥機(jī)制之一;HMGB1在AECOPD及肺炎患者的血液中均高度表達(dá)，容易檢測(cè)，HMGB1是一種重要的晚期炎癥介質(zhì)，且較腫瘤壞死因子(TNF)、白介素1(IL-1)等早期速發(fā)型炎性介質(zhì)具有更重要的臨床意義。

目前研究［8］顯示，HMGB1還參與多種腫瘤以及自身免疫性疾病等多種病理狀態(tài)的發(fā)病機(jī)制。新近研究［9］顯示HMGB1在多種腫瘤組織中表達(dá)增加，其水平在NSCLC、胃癌、結(jié)腸癌、乳腺癌、前列腺癌中明顯升高，并且對(duì)評(píng)估腫瘤浸潤(rùn)深度、淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移、大小及預(yù)后提供重要價(jià)值;腫瘤的大小、轉(zhuǎn)移情況、臨床分期等是影響惡性腫瘤患者預(yù)后的主要因素［10］。肺癌是常見(jiàn)的惡性腫瘤之一，其嚴(yán)重威脅人類(lèi)生命健康，尤其是NSCLC，中晚期內(nèi)科治療效果差，死亡率居高不下，其浸潤(rùn)性生長(zhǎng)和轉(zhuǎn)移是主要原因，腫瘤的浸潤(rùn)轉(zhuǎn)移與多種蛋白的表達(dá)有關(guān)。Schraml et al［11］通過(guò)在肺癌中研究 HMGB1 的配體晚期糖基化終末產(chǎn)物受體，報(bào)道在肺癌中HMGB1存在高表達(dá)，指出HMGB1在肺癌發(fā)生中起著主要作用。

本研究結(jié)果顯示NSCLC的患者血清中HMGB1表達(dá)水平比健康對(duì)照者顯著增加，同時(shí)對(duì)腫瘤不同分期標(biāo)本血清HMGB1水平進(jìn)行檢測(cè)，結(jié)果顯示肺癌患者血清HMGB1水平與臨床病理特征的關(guān)系密切，血清HMGB1水平在Ⅲ期和Ⅳ期NSCLC中明顯高于I期和Ⅱ期，提示HMGB1在肺癌的發(fā)展、浸潤(rùn)及轉(zhuǎn)移中有可能起著重要的作用。HMGB1水平與肺癌腫瘤標(biāo)志物水平在NSCLC中的表達(dá)具有正相關(guān)，聯(lián)合檢測(cè)可作為臨床NSCLC早期輔助診斷、判斷預(yù)后的依據(jù)。由于本研究中研究樣本量相對(duì)較少，對(duì)于其臨床應(yīng)用價(jià)值需要通過(guò)擴(kuò)大樣本量進(jìn)一步研究。

總之，HMGB1在AECOPD、肺炎以及肺癌患者血液中水平均有明顯升高，提示HMGB1在肺部炎癥性疾病和肺癌中有重要臨床意義，能否成為治療這些疾病的靶點(diǎn)，還需大量的研究。

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