非小細(xì)胞肺癌胸腔鏡與常規(guī)開胸術(shù)后血清VEGF、MMP-9變化的研究

田文鑫 佟宏峰 孫耀光 吳青峻 馬超 焦鵬

血管內(nèi)皮生長因子（vascular endothelial growth factor,VEGF）及基質(zhì)金屬蛋白酶-9 （matrix metalloproteinase-9 ,MMP-9）在肺癌血管生成中起著非常重要的作用，已有研究[1-3]表明，治療前血清VEGF及MMP-9的水平是非小細(xì)胞肺癌（non-small cell lung cancer, NSCLC）患者預(yù)測轉(zhuǎn)移、評估預(yù)后的良好指標(biāo)。胸腔鏡手術(shù)是胸部微創(chuàng)手術(shù)的代表，具有創(chuàng)傷小、疼痛輕、恢復(fù)快等優(yōu)勢[4,5]，與常規(guī)開胸手術(shù)（traditional open surgery, TOS）相比，它對促血管生成因子的影響能否也表現(xiàn)出優(yōu)勢還不確定，國內(nèi)外此方面研究少。本研究旨在通過監(jiān)測NSCLC患者圍手術(shù)期VEGF及MMP-9水平的動態(tài)變化，探討NSCLC患者術(shù)后早期發(fā)生轉(zhuǎn)移的機(jī)制，進(jìn)一步比較電視輔助胸腔鏡手術(shù)（videoassisted thoracoscopic surgery, VATS）及TOS兩種手術(shù)方式對上述因子影響的差異，評估VATS手術(shù)在上述方面能否表現(xiàn)出優(yōu)勢。

1 研究對象和方法

1.1 研究對象 2010年10月-2012年8月，衛(wèi)生部北京醫(yī)院胸外科住院的NSCLC患者，術(shù)前評估無開胸或VATS手術(shù)禁忌，擬行肺葉切除、系統(tǒng)性淋巴結(jié)清掃手術(shù)的患者為待入組者。若手術(shù)最終為肺葉切除+系統(tǒng)性淋巴結(jié)清掃，且術(shù)前術(shù)后不存在影響VEGF或MMP-9水平情況的患者為最終入組患者。

入組標(biāo)準(zhǔn)：①腫塊＜6 cm，葉支氣管未受侵犯；②行肺葉切除+系統(tǒng)性淋巴結(jié)清掃手術(shù)；③術(shù)前術(shù)后不存在影響VEGF或MMP-9水平的情況（合并其他組織或器官的腫瘤、二次手術(shù)、膿胸等）；④無遠(yuǎn)處轉(zhuǎn)移。

根據(jù)手術(shù)方式不同，入組患者分為胸腔鏡手術(shù)組（VATS組）和常規(guī)開胸手術(shù)組（TOS組）。

1.2 手術(shù)方法 手術(shù)中，所有患者均行靜脈吸入復(fù)合全麻，雙腔氣管插管，術(shù)中均行單肺通氣，每個(gè)患者均行解剖性肺葉切除+系統(tǒng)性肺門縱隔淋巴結(jié)清掃術(shù)。

VATS肺葉切除：手術(shù)切口由主操作孔、腔鏡孔及一個(gè)輔助操作孔組成，其中主操作孔切口長約3 cm-5 cm，選用腋前線第4或5肋間進(jìn)胸，腔鏡孔選用腋中線第7或8肋間進(jìn)胸，輔助操作孔選擇肩胛線第7或8肋間。不使用肋骨牽開器，根據(jù)情況選用乳突牽開器牽開皮膚肌層或切口保護(hù)套。胸內(nèi)操作完全在鏡下完成，支氣管、肺裂及較大血管的處理采用一次性切割縫合器，較小血管處理采用絲線或可吸收夾。

TOS肺葉切除：一般選用第5或6肋間后外側(cè)切口進(jìn)胸，切口長約15 cm-20 cm，胸壁肌肉切斷，使用肋骨牽開器牽開肋骨，胸內(nèi)操作完全為直視下完成，血管、支氣管及肺的處理采用切割縫合器，或絲線結(jié)扎、縫合。

系統(tǒng)性淋巴結(jié)清掃：至少4站淋巴結(jié)，其中包括肺門淋巴結(jié)在內(nèi)的肺門肺內(nèi)淋巴結(jié)至少1站，包括隆突下淋巴結(jié)在內(nèi)的縱隔淋巴結(jié)至少3站。

1.3 材料與儀器 VEGF、MMP-9放射免疫試劑盒，均由北京福瑞生物工程有限公司提供。γ計(jì)數(shù)器（北京核儀器廠BH6020型組合式γ計(jì)數(shù)器）、離心機(jī)、振蕩機(jī)、水浴箱、冰箱、微量加樣器等。

1.4 實(shí)驗(yàn)指標(biāo)測定方法 分別于術(shù)前1天，術(shù)后第1、2、3、7天清晨，空腹抽取靜脈血5 mL，3,000 r/min離心5 min后取血漿儲存于-40oC冰箱中。待血樣收集完成后，分別用放免試劑盒集中測量VEGF、MMP-9的水平。各指標(biāo)測定時(shí)嚴(yán)格按照試劑盒說明書進(jìn)行操作。

1.5 統(tǒng)計(jì)學(xué)分析 所有數(shù)據(jù)均以Mean±SD表示，使用軟件SPSS 17.0進(jìn)行數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)學(xué)分析，兩組人群資料差異用χ2檢驗(yàn)或兩獨(dú)立樣本t檢驗(yàn)，兩組間不同時(shí)間點(diǎn)VEGF、MMP-9水平差異采用兩獨(dú)立樣本t檢驗(yàn)或者重復(fù)測量數(shù)據(jù)的方差分析。P＜0.05為差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2 結(jié)果

2.1 患者臨床及手術(shù)資料（表1） 本研究共43例病例入組，分為VATS組（25例）和TOS組（18例），兩組資料見表1。兩組在年齡、性別、術(shù)前FEV1值、手術(shù)時(shí)間、腫瘤直徑、淋巴結(jié)清掃個(gè)數(shù)、站數(shù)等方面無明顯統(tǒng)計(jì)學(xué)差異（P＞0.05）。VATS組1例患者術(shù)后出現(xiàn)肺漏氣，予高滲葡萄糖胸腔內(nèi)注射，于術(shù)后第9天順利拔除胸管出院；1例于術(shù)后第3周左右出現(xiàn)乳糜胸，予以再次開胸手術(shù)結(jié)扎胸導(dǎo)管后治愈。

表 1 VATS組及TOS組患者臨床及手術(shù)資料Tab 1 Clinical and surgical characteristics of patients of VATS and TOS group

2.2 圍手術(shù)期血清VEGF及MMP-9水平的變化（圖1） 將所有入組患者圍手術(shù)期VEGF及MMP-9水平的變化進(jìn)行統(tǒng)計(jì)學(xué)分析。NSCLC患者術(shù)后血清VEGF水平呈先升高后下降的趨勢，術(shù)后第2天達(dá)到峰值濃度，并且與術(shù)前相比有明顯統(tǒng)計(jì)學(xué)差異（P=0.031），到術(shù)后第7天時(shí)，VEGF水平雖較前下降，但仍高于術(shù)前水平。NSCLC患者術(shù)后MMP-9水平呈逐漸升高的趨勢，于術(shù)后第7天時(shí)較前略下降。與術(shù)前水平比較，術(shù)后第3天及第7天MMP-9水平均明顯高于術(shù)前（P=0.020, P=0.034）。

2.3 VATS組及TOS組圍手術(shù)期VEGF及MMP-9水平變化的比較（圖2） 按照手術(shù)方式不同，將入組患者分為VATS組和TOS組，兩組術(shù)后VEGF水平均呈現(xiàn)先升高后下降的趨勢，變化幅度以TOS組明顯，但運(yùn)用重復(fù)測量數(shù)據(jù)的方差分析，兩組間變化趨勢差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（F=2.022,P=0.163）。兩組間各時(shí)間點(diǎn)VEGF水平比較，均未見明顯統(tǒng)計(jì)學(xué)差異（P＞0.05）。VATS組及TOS組術(shù)后MMP-9水平均呈現(xiàn)逐漸升高的趨勢，以TOS組明顯，但兩組間變化趨勢比較無統(tǒng)計(jì)學(xué)差異（F=1.703, P=0.199）。兩組間各時(shí)間點(diǎn)MMP-9水平比較，均未見明顯統(tǒng)計(jì)學(xué)差異（P＞0.05）。

2.4 血清VEGF與MMP-9水平的相關(guān)性分析 NSCLC患者術(shù)前及術(shù)后第1、2、3、7天血清VEGF水平與MMP-9水平呈正相關(guān)，Pearson相關(guān)系數(shù)分別為0.922、0.910、0.886、0.950、0.978，P值均＜0.05。

3 討論

圖 1 NSCLC患者圍手術(shù)期血清VEGF及MMP-9水平的變化。Time 1：術(shù)前；Time 2：術(shù)后第1天；Time 3：術(shù)后第2天；Time 4：術(shù)后第3天；Time 5：術(shù)后第7天。Fig 1 Changes of perioperative seral VEGF and MMP-9 levels for NSCLC patients. Time 1: the day before surgery; Time 2: the first day after surgery;Time 3: the second day after surgery; Time 4: the third day after surgery; time 5: the seventh day after surgery. VEGF: vascular endothelial growth factor; MMP-9: matrix metalloproteinase-9. NSCLC: non-small cell lung cancer.

圖 2 VATS組及TOS組圍手術(shù)期血清VEGF、MMP-9水平變化的比較。Time 1：術(shù)前；Time 2：術(shù)后第1天；Time 3：術(shù)后第2天；Time 4：術(shù)后第3天；Time 5：術(shù)后第7天。Fig 2 Comparison of the changes of perioperative seral VEGF and MMP-9 levels between VATS group and OT group. Time 1: the day before surgery; Time 2: the first day after surgery; Time 3: the second day after surgery; Time 4: the third day after surgery; Time 5: the seventh day after surgery.

腫瘤的生長、侵襲和轉(zhuǎn)移必須依賴于血管生成，許多促血管生成因子參與了腫瘤的血管生成過程，其中VEGF及MMP-9在腫瘤的血管生成中起重要作用。VEGF是迄今發(fā)現(xiàn)的、最重要的促血管生成因子，它能夠調(diào)節(jié)血管的通透性，促進(jìn)腫瘤血管生成，許多研究發(fā)現(xiàn)在多種腫瘤尤其是轉(zhuǎn)移性腫瘤患者的血清中VEGF水平明顯升高，其升高水平與腫瘤轉(zhuǎn)移和復(fù)發(fā)有關(guān)[6-8]。MMP-9是MMP家族成員之一，它能夠降解細(xì)胞外基質(zhì)，使腫瘤細(xì)胞易于突破細(xì)胞外基質(zhì)構(gòu)成的結(jié)構(gòu)屏障，向周圍組織侵襲或出現(xiàn)遠(yuǎn)處轉(zhuǎn)移。MMP-9的促血管生成作用不僅表現(xiàn)在能夠促進(jìn)具有活性的VEGF的釋放[9]，還表現(xiàn)在可以直接作為促血管形成因子參與腫瘤新生血管的形成，從而在血管形成方面發(fā)揮關(guān)鍵作用[10]。

研究[1-3]發(fā)現(xiàn)，肺癌患者血清中VEGF、MMP-9均有較高水平表達(dá)，并且血清VEGF、MMP-9的水平可作為肺癌患者預(yù)測轉(zhuǎn)移復(fù)發(fā)以及評估預(yù)后的有效指標(biāo)。Shimanuki等[2]提出血清VEGF濃度與NSCLC患者腫瘤血管生成密切相關(guān)，低VEGF水平患者預(yù)后明顯優(yōu)于高VEGF水平患者。Laack等[3]也得出類似的結(jié)論，NSCLC患者治療前血清VEGF及MMP-9水平與患者預(yù)后明確相關(guān)，并且血清MMP-9水平可作為一項(xiàng)獨(dú)立的預(yù)后預(yù)測因子。另外，NSCLC患者M(jìn)MPs和腫瘤血管生成這兩個(gè)系統(tǒng)存在相互協(xié)同、相互促進(jìn)的內(nèi)在聯(lián)系。VEGF能上調(diào)內(nèi)皮細(xì)胞尿激酶型纖溶酶原激活物，進(jìn)而激活MMPs，VEGF也能直接誘導(dǎo)細(xì)胞MMPs基因的轉(zhuǎn)錄，誘導(dǎo)血管內(nèi)皮細(xì)胞產(chǎn)生MMPs。葉曉峰等[11]發(fā)現(xiàn)NSCLC組織VEGF和MMP-2表達(dá)之間存在正相關(guān)，我們的研究也分析了血清VEGF與MMP-9水平之間的關(guān)系，術(shù)前術(shù)后各時(shí)間點(diǎn)兩者均存在明顯的正相關(guān)（P＜0.05），從而提示VEGF和MMP-9在NSCLC的病情演進(jìn)過程中可能起協(xié)同作用，兩者共同促進(jìn)腫瘤的侵襲和轉(zhuǎn)移。

已有研究[12]提出，肺癌術(shù)后VEGF水平較術(shù)前升高，并且進(jìn)一步動物實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)VEGF水平的升高能夠打破機(jī)體在血管生成調(diào)節(jié)方面的平衡，誘導(dǎo)術(shù)后早期肺癌微轉(zhuǎn)移的發(fā)生，而應(yīng)用血管生成抑制劑則能夠抑制上述微轉(zhuǎn)移的發(fā)生。胡瑛等[13]同樣發(fā)現(xiàn)肺癌原發(fā)腫瘤切除后VEGF及MMP-9水平均升高，且VEGF升高的幅度更加明顯，與肺良性病患者比較，NSCLC患者術(shù)前術(shù)后VEGF及MMP-9的水平均明顯升高。我們的研究監(jiān)測了NSCLC術(shù)前及術(shù)后1、2、3、7天血清VEGF及MMP-9的動態(tài)變化，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，NSCLC患者術(shù)后上述指標(biāo)均呈現(xiàn)先升高后下降的變化趨勢，分別于術(shù)后第2天、第3天達(dá)到峰值濃度，術(shù)后第7天時(shí)較前下降，但仍高于術(shù)前水平。我們考慮肺癌術(shù)后VEGF及MMP-9水平不降反升的原因有：存在其他的不依賴腫瘤存在產(chǎn)生VEGF及MMP-9的途徑；手術(shù)操作、擠壓、缺氧等因素促進(jìn)腫瘤細(xì)胞擴(kuò)散；原發(fā)灶的切除同時(shí)也刺激了殘留的微小癌灶加速產(chǎn)生；術(shù)后傷口愈合導(dǎo)致促血管生成因子增多等。

我們根據(jù)手術(shù)方式的不同將入組患者分為VATS組與TOS組，兩組術(shù)后VEGF及MMP-9水平均呈現(xiàn)先升高后下降的趨勢，變化幅度均以TOS組明顯，但統(tǒng)計(jì)學(xué)分析兩組間變化的差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＞0.05）。既往VATS及開胸術(shù)后血清VEGF變化比較的研究未見報(bào)道，血清MMP-9變化比較的研究也較少，且既往研究結(jié)果間存在矛盾。Ng等[14]研究認(rèn)為，VATS及開胸術(shù)后MMP-9水平均下降，VATS組MMP-9水平明顯低于TOS組（P＜0.05）；而Whitson等[15]則發(fā)現(xiàn)VATS及開胸組術(shù)后MMP-9水平先升高后下降，VATS組上升幅度高于開胸組（P＜0.05）。我們認(rèn)為，VATS手術(shù)作為已被廣泛接受的胸部微創(chuàng)手術(shù)，切口小，機(jī)體創(chuàng)傷小，術(shù)中操作精細(xì)，對腫瘤組織擠壓、牽拉等影響小，故VATS可能對VEGF、MMP-9的影響也小，但相關(guān)研究結(jié)論不統(tǒng)一，還需要更深入研究。

綜上所述，NSCLC患者術(shù)后早期均出現(xiàn)血清VEGF及MMP-9水平的升高，雖然數(shù)值上TOS組變化幅度大，但VATS及TOS組間的差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。術(shù)后VEGF、MMP-9水平的升高可促進(jìn)腫瘤新生血管的生成，導(dǎo)致患者術(shù)后早期腫瘤的轉(zhuǎn)移、復(fù)發(fā)。因此，圍手術(shù)期血清VEGF、MMP-9水平的監(jiān)測對于評估肺癌預(yù)后、研究術(shù)后早期轉(zhuǎn)移的機(jī)制等有重要意義。