Galectin-3在非小細(xì)胞肺癌患者血清中的表達(dá)及其臨床意義

齊德林 張毅 李洪利 王若天 錢坤

肺癌是全球范圍內(nèi)癌癥導(dǎo)致死亡的首要原因，發(fā)病率高，死亡率高，但早期肺癌經(jīng)根治性手術(shù)切除，5年生存率可高達(dá)80%以上，所以研究肺癌的生物學(xué)特點(diǎn)，尋找早期發(fā)現(xiàn)肺癌的方法對(duì)于提高肺癌治愈率，改善肺癌患者預(yù)后顯得尤為重要。半乳糖凝集素3（Galectin-3）是凝集素家族（Galectins）中的一員，最早發(fā)現(xiàn)于上皮組織。迄今為止，共發(fā)現(xiàn)15種半乳糖凝集素，分別命名為Galectin 1-15[1]。大量的研究認(rèn)為Galectin-3在機(jī)體許多重要生理及病理過程中發(fā)揮作用，如細(xì)胞生長及分化、上皮組織的修復(fù)、血管形成、炎癥反應(yīng)及腫瘤的發(fā)生進(jìn)展等，這可能與Galectin-3的在血漿及細(xì)胞核內(nèi)的分布相關(guān)。本實(shí)驗(yàn)通過酶聯(lián)免疫吸附法對(duì)Galectin-3在非小細(xì)胞肺癌（non-small cell lung cancer, NSCLC）患者血清中的表達(dá)水平進(jìn)行了檢驗(yàn)，并對(duì)其臨床意義進(jìn)行了探討。

1 資料與方法

1.1 一般資料 該研究共檢測69例NSCLC患者外周血血清標(biāo)本，用于檢測血清Galectin-3的肺癌患者外周血均取自首都醫(yī)科大學(xué)宣武醫(yī)院2013年2月-2013年11月胸外科收治的患者，其中男性48例，女性21例，中位年齡65歲（43歲-84歲），既往有吸煙史40例，無吸煙史29例；腫瘤最大徑≤3 cm 22例，＞3 cm 47例；鱗癌26例，腺癌43例，低分化19例，中-低分化2例，中分化12例，高分化4例，分化程度不詳32例，有淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移25例，無淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移44例。臨床研究開展前均與患者簽署知情同意書，并且經(jīng)過院倫理委員會(huì)通過。

入組標(biāo)準(zhǔn)：①入院前未接受任何肺癌的特異性治療，包括手術(shù)、放射治療、化療、靶向藥物治療及生物治療；②經(jīng)纖維支氣管鏡活檢，經(jīng)皮肺針吸活檢或術(shù)后病理證實(shí)為肺癌患者。根據(jù)世界衛(wèi)生組織（World Health Organization,WHO）2015年頒布的肺癌組織學(xué)分型標(biāo)準(zhǔn)對(duì)肺癌組織進(jìn)行分型，并根據(jù)國際抗癌聯(lián)盟（Union for International Cancer Control, UICC）2017年頒布的第8版肺癌腫瘤原發(fā)灶-淋巴結(jié)-轉(zhuǎn)移（tumor-node-metastssis, TNM）分期系統(tǒng)進(jìn)行肺癌分期。

健康對(duì)照組血清均取自我院體檢中心同期健康體檢者，共77例，男性56例，女性21例，中位年齡61歲（37歲-86歲）。

病例組與健康對(duì)照組之間性別及年齡無統(tǒng)計(jì)學(xué)差異（P＞0.05）。

1.2 研究方法 用EDTA抗凝管采肺癌患者及健康對(duì)照人群空腹外周血，置4 °C冰箱暫存，24 h內(nèi)送實(shí)驗(yàn)室，經(jīng)低溫高速離心（2,000 rpm, 4oC, 10 min）分離，取血清分裝后保存-80oC冰箱待檢。采用雙抗體夾心酶聯(lián)免疫吸附法檢測Galectin-3。酶聯(lián)免疫吸附測定（enzyme linked immunosorbent assay, ELSIA）試劑盒購自美國R&D公司，嚴(yán)格按照試劑盒說明書操作。

研究通過標(biāo)準(zhǔn)Galectin-3蛋白濃度的溶液及其OD450繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線，并分別檢測健康人群與肺癌患者血清的OD450，以此計(jì)算其血清Galectin-3濃度，并對(duì)健康人群與肺癌患者及早期肺癌人群的血清Galectin-3水平分別進(jìn)行比較；在非小細(xì)胞肺癌患者中，根據(jù)患者年齡、性別、吸煙史、腫瘤大小、病理類型、腫瘤分化程度、淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移情況及臨床分期進(jìn)行比較。

1.3 統(tǒng)計(jì)學(xué)方法 對(duì)兩組數(shù)據(jù)采用SPSS 17.0統(tǒng)計(jì)軟件（SPSS INC, IL, USA）進(jìn)行統(tǒng)計(jì)學(xué)分析。由于所測肺癌患者血清Galectin-3濃度均為計(jì)量資料，所有數(shù)據(jù)進(jìn)行正態(tài)性檢驗(yàn)，不符合正態(tài)分布的數(shù)據(jù)進(jìn)行非參數(shù)檢驗(yàn)（Mann-Whitney Utest），符合正態(tài)分布并具有方差齊性的數(shù)據(jù)進(jìn)行t檢驗(yàn)；全部顯著性檢驗(yàn)均為雙側(cè)檢驗(yàn)，當(dāng)P＜0.05時(shí)被認(rèn)為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義，P＜0.01表示差異具有顯著統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2 結(jié)果

2.1 外周血血清Galectin-3濃度比較 NSCLC患者外周血血清Galectin-3濃度顯著高于健康人群［(1.38±0.75) ng/mLvs(0.92±0.53) ng/mL］，兩者之間差異有顯著統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P=0.002）。早期肺癌患者（I期+II期）外周血血清Galectin-3濃度與健康人群比較［(1.09±0.82) ng/mLvs(0.92±0.53) ng/mL］，差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＞0.05）。NSCLC患者外周血血清Galectin-3濃度與患者年齡、性別、吸煙史、腫瘤大小、組織學(xué)分型及分化程度無相關(guān)性。見表1。

2.2 不同臨床特征間Galectin-3濃度的比較 ①有淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移的NSCLC患者血清Galectin-3濃度顯著高于無淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移患者血清Galectin-3濃度。②同側(cè)縱隔內(nèi)及（或）隆突下淋巴結(jié)（N2）轉(zhuǎn)移患者與同側(cè)支氣管周圍及（或）同側(cè)肺門淋巴結(jié)以及肺內(nèi)淋巴結(jié)（N1）轉(zhuǎn)移患者比較，血清Galectin-3濃度顯著升高。③晚期肺癌患者（III期+IV期）血清Galectin-3濃度顯著高于早期肺癌患者（I期+II期）血清Galectin-3濃度。見表1。

3 討論

現(xiàn)已證實(shí)，Galectin-3在甲狀腺癌、乳腺癌、結(jié)腸癌等多種腫瘤組織中均有表達(dá)，且與腫瘤的惡性度具有正相關(guān)性，即，對(duì)腫瘤的形成、進(jìn)展、轉(zhuǎn)移及復(fù)發(fā)等生物學(xué)行為具有促進(jìn)作用。目前研究發(fā)現(xiàn)，Galectin-3對(duì)腫瘤的促進(jìn)作用可能主要涉及以下幾種機(jī)制：①Galectin-3的抗凋亡活性有研究[2]發(fā)現(xiàn)，敲除口腔鱗狀上皮細(xì)胞的Galectin-3基因可以誘導(dǎo)細(xì)胞凋亡，進(jìn)一步的研究[3]提示，這可能是通過影響凋亡調(diào)節(jié)因子的表達(dá)實(shí)現(xiàn)的。②促進(jìn)細(xì)胞生長及增殖細(xì)胞生長及增值是腫瘤局部進(jìn)展的基礎(chǔ)，Prado等[4]發(fā)現(xiàn)，抑制Galectin-3的表達(dá)能抑制結(jié)腸癌細(xì)胞增殖。③促進(jìn)新生血管形成 新生血管形成是腫瘤形成及遠(yuǎn)處轉(zhuǎn)移的必要條件，Galectin-3促進(jìn)血管形成的作用機(jī)制可能與腫瘤相關(guān)巨噬細(xì)胞（如M2型巨噬細(xì)胞）的滲出有關(guān)[5]。④促進(jìn)細(xì)胞黏附。Colomb等[6]的研究發(fā)現(xiàn)，Galectin-3可與細(xì)胞表面的糖蛋白CD146結(jié)合，進(jìn)而誘導(dǎo)內(nèi)皮細(xì)胞分泌腫瘤轉(zhuǎn)移促進(jìn)因子。

表1 肺癌患者血清Galectin-3濃度與臨床特征的關(guān)系（Mean±SD, ng/mL）Tab 1 Correlation between serum levels of Galectin-3 and clinical features (Mean±SD, ng/mL)

關(guān)于Galectin-3在血清中的研究并不鮮見，目前已有研究[7]發(fā)現(xiàn)，乳腺癌患者血清Galectin-3水平較健康人群增高，更有研究[8]發(fā)現(xiàn)，血清Galectin-3水平對(duì)于胰腺及膽道系統(tǒng)腫瘤具有診斷意義。

目前，對(duì)于Galectin-3與肺癌的相關(guān)性研究主要集中在肺癌組織中，其在肺癌血清中的研究相對(duì)少見，研究結(jié)果多提示Galectin-3與肺癌的惡性度呈現(xiàn)正相關(guān)性，這與本研究的發(fā)現(xiàn)是一致的。Galectin-3對(duì)腫瘤的促進(jìn)作用機(jī)制，可能與Galectin-3促進(jìn)肺腫瘤細(xì)胞對(duì)微血管的侵入及促進(jìn)新生血管的形成有關(guān)，該作用可能與缺氧環(huán)境下，Galectin-3影響細(xì)胞因子RHoA在細(xì)胞膜的定植[9]及Galectin-3抑制免疫滲出[10]，尤其是巨噬細(xì)胞的滲出相關(guān)。

本研究發(fā)現(xiàn)，肺癌患者血清Galectin-3表達(dá)水平顯著高于健康人群，這提示，Galectin-3有望成為一種新的腫瘤標(biāo)志物；而早期肺癌患者血清Galectin-3水平與健康人群比較無明顯差異，在肺癌患者，有淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移患者血清Galectin-3水平顯著高于無淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移患者，臨床III期+IV期肺癌患者血清Galectin-3水平顯著高于臨床I期+II期患者，提示Galectin-3可能淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移相關(guān)，并與肺癌的惡性度具有正相關(guān)性，可能對(duì)于肺癌的預(yù)后判斷具有一定的價(jià)值。該研究還發(fā)現(xiàn)，N2淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移的患者血清Galectin-3水平顯著高于N1淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移患者，雖與Galectin-3對(duì)腫瘤的正性促進(jìn)作用相吻合，但由于樣本量較小，故其價(jià)值仍值得商榷。該研究所示，早期肺癌患者血清Galectin-3水平與健康人群相比，并無顯著差異，這可能提示，作為腫瘤標(biāo)記物，血清Galectin-3的敏感性較差；而鱗癌與腺癌患者比較，血清Galectin-3水平無差異，則可能體現(xiàn)出該標(biāo)記物的組織特異性比較差。由于實(shí)驗(yàn)條件限制，該研究樣本量并不足夠大，并且沒有對(duì)患者的預(yù)后進(jìn)行追蹤跟訪，缺乏血清Galectin-3與預(yù)后相關(guān)性的研究，這是該研究的一個(gè)不足之處。因腫瘤的形成、進(jìn)展、轉(zhuǎn)移及復(fù)發(fā)是一個(gè)非常復(fù)雜的過程，前述Galectin-3對(duì)腫瘤的促進(jìn)作用的機(jī)制，可能是一系列復(fù)雜機(jī)制的不同環(huán)節(jié)，Galectin-3對(duì)腫瘤的作用的具體機(jī)制有待進(jìn)一步深入認(rèn)識(shí)。

隨著科技的不斷進(jìn)步，現(xiàn)代醫(yī)學(xué)對(duì)于腫瘤的形成及進(jìn)展的認(rèn)識(shí)逐漸深入至分子生物學(xué)層面，希望該研究能夠?yàn)榉伟┑脑\斷、治療及預(yù)后判斷提供新的思路和方法，并能夠?yàn)檫M(jìn)一步探討肺癌的形成及進(jìn)展機(jī)理提供一定的依據(jù)。

Author contributions

Zhang Y, Li HL, and Qi DL conceived and designed the study. Qi DL performed the experiments. Qi DL and Wang RT analyzed the data. Qi DL contributed analysis tools. Zhang Y,Li HL, Qi DL and Qian K provided critical inputs on design,analysis, and interpretation of the study. All the authors had access to the data. All authors read and approved the final manuscript as submitted.