肺癌患者氧化損傷與趨化因子IP-10、Rantes的相關(guān)性研究

陳吉杰 崔華英 魏春華 趙靜渝

1東營(yíng)市東營(yíng)區(qū)人民醫(yī)院老年病科257085;2濰坊市濰坊衛(wèi)恩醫(yī)院呼吸科261041

肺癌是我國人群首位癌癥,吸煙和被動(dòng)吸煙、空氣污染是其最主要的危險(xiǎn)因素[1]。氧化損傷在肺癌的發(fā)生、發(fā)展中發(fā)揮了重要作用。有害顆粒進(jìn)入呼吸道和肺泡后,會(huì)誘導(dǎo)活性氧產(chǎn)生,引起細(xì)胞氧化應(yīng)激,加劇組織炎癥和DNA損傷,引起遺傳變異,導(dǎo)致腫瘤發(fā)生[2]。近年來,肺癌與氧化損傷、趨化因子的相互作用逐漸受到重視,趨化因子不僅可以調(diào)節(jié)活性氧的產(chǎn)生,其表達(dá)也受氧化應(yīng)激調(diào)控[3]。趨化因子γ-干擾素誘導(dǎo)蛋白10(IFN-γinducible protein-10,IP-10/CXCL10)在肺內(nèi)可招募活化T細(xì)胞,誘導(dǎo)腫瘤特異性炎癥反應(yīng)[4]。脂質(zhì)過氧化損傷也可誘導(dǎo)趨化因子T細(xì)胞表達(dá)分泌的活化調(diào)節(jié)因子(regulated on activation normal T-cell-expressed and secreted,Rantes/CCL5)產(chǎn)生[5]。因而,本研究將通過測(cè)定肺癌患者超氧化物歧化酶(superoxide dismutase,SOD)的活性、丙二醛(malondialdehyde,MDA)的含量和趨化因子IP-10、Rantes的水平,探討肺癌患者氧化損傷、趨化因子的水平及其相互關(guān)系。

1 對(duì)象與方法

1.1 研究對(duì)象 收集2018年2月至2019年2月在東營(yíng)市東營(yíng)區(qū)人民醫(yī)院老年科住院的肺癌患者52例作為肺癌組,其中男30例,女22例,年齡范圍為62～76歲。所有患者均經(jīng)病理組織學(xué)確診,其中肺鱗癌23例,肺腺癌16例,小細(xì)胞肺癌10例,其他類型3例。所有患者均為初治患者,臨床分期Ⅰ期7例、Ⅱ期14例、Ⅲ期26例、Ⅳ期5例。收集同期慢性支氣管炎住院患者34例作為配比組,其中男22例,女12例,年齡范圍為63～74歲。另收集健康志愿者20名作為健康對(duì)照組,男14名,女6名,年齡范圍為61～69歲。3組患者年齡、性別、吸煙指數(shù)比較,差異均無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P值均＞0.05),見表1。本研究已通過東營(yíng)市東營(yíng)區(qū)人民醫(yī)院倫理委員會(huì)批準(zhǔn)(13562),所有研究對(duì)象均簽署知情同意書。

表1 研究對(duì)象臨床資料

1.2 標(biāo)本收集及測(cè)定 取研究對(duì)象晨起空腹靜脈血5 ml入普通真空采血管,離心分離收集血清,分裝后-20℃保存,用于檢測(cè)血清XOD活性、MDA含量、IP-10及Rantes水平。

采用黃嘌呤氧化酶法測(cè)定血清SOD活性,活性單位為n U/ml。試劑盒購自南京建成生物工程研究所。采用硫代巴比妥酸比色法測(cè)定MDA含量,濃度單位為μmol/L。試劑盒購自南京建成生物工程研究所。采用酶聯(lián)免疫吸附法(enzyme linked immunosorbent assay,ELISA)檢測(cè)血清IP-10水平。IP-10 ELISA檢測(cè)試劑盒由武漢伊艾博公司提供,檢測(cè)下限為3.9 ng/L。采用ELISA法檢測(cè)血清Rantes水平。Rantes ELISA檢測(cè)試劑盒購自武漢博士德公司,檢測(cè)下限為15.6 ng/L。實(shí)驗(yàn)步驟嚴(yán)格按照說明書進(jìn)行操作。

1.3 統(tǒng)計(jì)學(xué)分析 采用統(tǒng)計(jì)軟件SPSS 17.0進(jìn)行分析。數(shù)據(jù)以表示。計(jì)量資料比較采用方差分析,組間比較采用SNK-Q檢驗(yàn),相關(guān)分析采用直線相關(guān)分析。P＜0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2 結(jié)果

2.1 肺癌患者氧化損傷指標(biāo)改變 肺癌組SOD活性明顯低于配比組和健康對(duì)照組(F=29.681,P＜0.05)。肺癌組MDA含量較健康對(duì)照組及配比組明顯增高(F=61.151,P＜0.05)。健康對(duì)照組SOD活性及MDA含量與配比組比較差異均無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P＞0.05)。見表2。

2.2 肺癌患者血清趨化因子IP-10及Rantes水平改變 肺癌組血清IP-10及Rantes水平明顯高于配比組和健康對(duì)照組(F=22.115、13.181,P值均＜0.001)。配比組血清IP-10水平較健康對(duì)照組明顯升高,差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(t=5.33,P＜0.05)。配比組Rantes水平與健康對(duì)照組比較,差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(t=2.24,P＞0.05)。見表2。

2.3 肺癌患者氧化損傷指標(biāo)、趨化因子水平與臨床分期和肺癌病理的關(guān)系 采用單因素方差分析比較在不同病理類型和臨床分期的肺癌患者的血清SOD活性、MDA含量及IP-10、Rantes水平(表3)。不同病理類型的肺癌患者各指標(biāo)比較,差異均無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P值均＞0.05)。肺癌Ⅰ～Ⅳ期患者血清SOD活性依次降低,差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(F=11.734,P＜0.001),晚期患者SOD活性較早期患者明顯降低。肺癌Ⅰ～Ⅳ期患者血清Rantes水平差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(F=3.427,P＜0.05),晚期患者Rantes水平較早期患者升高。晚期肺癌患者M(jìn)DA含量和IP-10水平高于肺癌早期患者,但差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(F=0.656、1.512,P值均＞0.05)。

2.4 肺癌患者氧化損傷指標(biāo)和趨化因子的相關(guān)性分析 肺癌患者血清SOD活性分與IP-10、Rantes水平呈負(fù)相關(guān)性(r=-0.309、-0.376,P=0.017、0.034),而MDA含量與IP-10水平呈正相關(guān)性(r=0.357,P=0.021),與Rantes水平不具有相關(guān)性(r=0.228,P=0.063)。

3 討論

肺癌是造成癌癥相關(guān)死亡的最常見原因,近年來我國肺癌發(fā)病人數(shù)迅猛增長(zhǎng),肺癌已成為我國發(fā)病率最高的惡性腫瘤[6]。盡管對(duì)肺癌治療的研究不斷取得新的進(jìn)展,肺癌預(yù)后仍然不佳,5年生存率僅為11%左右[7]。吸煙、大氣污染、職業(yè)危害等危險(xiǎn)因素影響著肺癌的發(fā)病與發(fā)展。香煙煙霧及空氣污染物可增強(qiáng)肺部氧化應(yīng)激和炎癥反應(yīng),兩者協(xié)同加劇DNA損傷和細(xì)胞增殖,這是導(dǎo)致肺癌發(fā)生的主要機(jī)制[8]。本文通過研究肺癌患者氧化損傷指標(biāo)與趨化因子IP-10、Rantes的表達(dá)改變,及其與肺癌患者病理類型及臨床分期的相關(guān)性,探討氧化損傷及趨化因子在肺癌病情進(jìn)展中的相互關(guān)系。

表2 3組人群SOD、MDA、IP-10及Rantes水平比較()

表2 3組人群SOD、MDA、IP-10及Rantes水平比較()

注:SOD為超氧化物歧化酶;MDA為丙二醛;IP-10為γ-干擾素誘導(dǎo)蛋白10;Rantes為T細(xì)胞表達(dá)分泌的活化調(diào)節(jié)因子;與配比組比較,a P＜0.05;與健康對(duì)照組比較,b P＜0.05

組別 例數(shù) SOD(n U/ml) MDA(μmol/L) IP-10(ng/L) Rantes(μg/L)肺癌組 52 84.50±12.08ab 7.04±1.90ab 108.47±39.68ab 110.35±42.56ab配比組 34 111.12±20.61 4.53±0.87 75.18±18.61b 83.45±32.11健康對(duì)照組 20 124.32±18.73 3.67±1.25 49.52±14.43a 72.73±25.62 F值 29.681 61.151 22.115 13.181 P值 ＜0.001 ＜0.001 ＜0.001 ＜0.001

表3 肺癌患者氧化損傷指標(biāo)、趨化因子水平與臨床分期和肺癌病理的關(guān)系()

表3 肺癌患者氧化損傷指標(biāo)、趨化因子水平與臨床分期和肺癌病理的關(guān)系()

注:SOD為超氧化物歧化酶;MDA為丙二醛;IP-10為γ-干擾素誘導(dǎo)蛋白10;Rantes為T細(xì)胞表達(dá)分泌的活化調(diào)節(jié)因子

項(xiàng)目 例數(shù) SOD MDA水平(n U/ml) F值 P值 水平(μmol/L) F值 P值病理類型1.345 0.271 0.986 0.407鱗癌 23 78.67±9.24 6.75±1.95腺癌 16 83.54±13.82 7.11±0.99小細(xì)胞肺癌 10 87.75±10.68 7.74±0.82其他類型 3 90.13±15.23 6.60±1.32臨床分期 11.734 ＜0.001 0.656 0.583Ⅰ期 7 107.52±18.05 6.84±0.95Ⅱ期 14 92.31±12.90 6.92±1.22Ⅲ期 26 76.20±9.57 7.12±0.82Ⅳ期 5 74.14±11.40 7.24±2.17項(xiàng)目 例數(shù) IP-10水平（ng／L） F值 P值Rantes水平（μg／L） F值 P值病理類型1.234 0.308 3.115 0.055鱗癌 23 110.15±21.42 108.45±23.15腺癌 16 97.37±15.55 122.37±41.29小細(xì)胞肺癌 10 122.27±13.80 117.21±45.20其他類型 3 108.79±13.49 103.24±34.32臨床分期 1.512 0.223 3.427 0.024Ⅰ期 7 98.24±19.08 98.67±33.11Ⅱ期 14 104.35±15.68 105.77±25.19Ⅲ期 26 110.54±16.92 117.96±36.17Ⅳ期 5 123.56±23.84 134.20±45.45

SOD可以將超氧自由基轉(zhuǎn)化為過氧化氫,可以抑制多種活性氧,在肺組織抗氧化應(yīng)激的過程發(fā)揮了重要的抗氧化作用。有研究表明,SOD具有抗肺癌發(fā)生的作用[9]。MDA是脂質(zhì)過氧化的最終代謝產(chǎn)物,可以抑制多種酶的活性,具有較強(qiáng)的細(xì)胞毒性,被認(rèn)為是一種致癌物,可促進(jìn)腫瘤發(fā)生[10]。同時(shí)測(cè)定SOD活性和MDA含量可反映機(jī)體氧化/抗氧化平衡改變情況。本研究結(jié)果表明,肺癌患者SOD活性明顯低于慢性支氣管炎患者和健康對(duì)照者,MDA含量明顯低于慢性支氣管炎患者和健康對(duì)照者,提示肺癌患者體內(nèi)氧化/抗氧化平衡破壞,氧化應(yīng)激增強(qiáng)。這與國內(nèi)孫昕等[11]的研究結(jié)果一致。但Chung-man等[9]研究認(rèn)為,肺癌患者總SOD活性較正常人增高,與本研究結(jié)果不同。這可能是由于研究對(duì)象種族差異、SOD活性檢測(cè)方法不同導(dǎo)致的。進(jìn)一步研究發(fā)現(xiàn),不同病理類型的肺癌患者血清SOD活性、MDA含量無差異;Ⅰ～Ⅳ期肺癌患者SOD活性依次降低;肺癌晚期患者M(jìn)DA含量高于早期患者,但差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。研究結(jié)果提示,肺癌患者氧化損傷隨病情加重而增強(qiáng),氧化應(yīng)激與肺癌的發(fā)生及進(jìn)展有關(guān)。

趨化因子是介導(dǎo)白細(xì)胞游出的小分子,在起始特異性免疫反應(yīng)中具有不可缺少的作用。近年來,趨化因子在腫瘤生物學(xué)和腫瘤免疫方面的作用越來越受到重視。趨化因子可以促進(jìn)白細(xì)胞遷移至炎癥部位,調(diào)控造血干細(xì)胞、血管生成和細(xì)胞外機(jī)制,造成促進(jìn)腫瘤生成的炎癥微環(huán)境,并且可以促進(jìn)腫瘤遷移[12]。另一方面,趨化因子還可以促進(jìn)機(jī)體抗腫瘤免疫反應(yīng),發(fā)揮抗腫瘤作用。IP-10屬于CXC族趨化因子,體內(nèi)實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn),IP-10可以通過自然殺傷細(xì)胞抑制肺癌發(fā)生和腫瘤轉(zhuǎn)移[13]。本研究發(fā)現(xiàn),肺癌患者血清IP-10及Rantes水平明顯高于慢性支氣管炎患者和健康對(duì)照者,提示IP-10及Rantes可能在吸引炎癥細(xì)胞進(jìn)入肺部,促進(jìn)肺組織炎癥反應(yīng)及抗腫瘤免疫反應(yīng)中發(fā)揮了作用。不同病理類型肺癌患者血清IP-10及Rantes水平差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。肺癌晚期患者血清Rantes水平較早期患者增高,提示Rantes水平與腫瘤進(jìn)展程度有關(guān)。IP-10水平也有增高趨勢(shì),但差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義,本實(shí)驗(yàn)研究結(jié)果尚需多臨床中心、大樣本實(shí)驗(yàn)予以驗(yàn)證。

氧化損傷和趨化因子均在肺癌發(fā)病及發(fā)展機(jī)制中發(fā)揮了重要作用,我們進(jìn)一步研究了兩者間的相關(guān)性。肺癌患者血清SOD活性與IP-10及Rantes水平呈負(fù)相關(guān),而MDA含量與IP-10水平呈正相關(guān),表明肺癌患者氧化損傷與趨化因子IP-10及Rantes水平相關(guān)?；钚匝蹩芍苯訐p傷蛋白質(zhì)、脂質(zhì)和核酸,破壞肺部的氧化/抗氧化平衡,激活多種信號(hào)通路,促進(jìn)趨化因子基因轉(zhuǎn)錄[14]。趨化因子或細(xì)胞因子也可以激活吞噬細(xì)胞,促進(jìn)活性氧產(chǎn)生[15]。

綜上所述,肺癌患者氧化損傷加重,血清趨化因子IP-10及Rantes表達(dá)增強(qiáng)?；颊哐趸瘬p傷情況與病情相關(guān),提示氧化應(yīng)激與趨化因子相互作用,共同參與了肺癌的發(fā)生和發(fā)展。這一發(fā)現(xiàn)有助于加深我們對(duì)肺癌發(fā)病機(jī)制的認(rèn)識(shí),也為尋找預(yù)防和治療肺癌的新方法提供思路。

利益沖突所有作者均聲明不存在利益沖突