血清骨形態(tài)發(fā)生蛋白水平與非小細胞肺癌預后的關系

劉啟為 吳 瓊 王志武

1.河北省唐山市人民醫(yī)院核醫(yī)學檢驗科，河北唐山 063000；2.河北省唐山市人民醫(yī)院放化療一科，河北唐山 063000；

骨形態(tài)發(fā)生蛋白（bone morphogenic proteins，BMPs）是轉化生長因子（TGF）-b 超家族的成員，是一種多功能細胞因子。BMPs 最初被描述為促進骨和軟骨形成的骨誘導細胞因子[1-2]。隨后，BMPs 被證明在許多不同細胞類型的生長過程中發(fā)揮重要作用，如遷移、增殖、凋亡和分化[3-4]。BMPs 通過與兩個不同的跨膜絲氨酸蘇氨酸激酶受體Ⅰ型和Ⅱ型結合，形成異四聚體復合物，介導其生物學效應。與BMP 結合后，受體復合物通過Smad 1/5/8 磷酸化介導細胞內信號轉導。磷酸化的Smads 與Smad4 相關，并轉移到細胞核以激活下游靶點的轉錄[5-6]。

BMPs 除了生理作用外，BMPs 在促進腫瘤發(fā)生和轉移方面也有潛在的作用。在不同的腫瘤病理類型中，起作用的BMP 家族蛋白可能會有所不同。例如，BMP-2 和BMP-7 增加了前列腺癌細胞的遷移和侵襲性[7]。BMP-4 和BMP-7 則可刺激結腸癌細胞的侵襲[8]，而BMP-2 和BMP-4 抑制髓母細胞瘤細胞的增殖[9]。根據BMPs 的特殊亞型，有些表現(xiàn)出致癌的特性，而另一些則表現(xiàn)出抑癌活性。在肺癌方面有研究報告顯示，BMP-2 在人非小細胞肺癌（non-small cell lung cancer，NSCLC）中高表達，它增加了A549 和H7249人NSCLC 細胞系的細胞遷移和侵襲性[10]。此外，最近的一項研究證實了血清BMP-2 水平與胃癌的發(fā)生發(fā)展及BMP-2 的來源之間的關系[11]。這項研究表明，血清BMP-2 水平可能成為一種腫瘤標志物。為了確定血清BMP-2 水平在NSCLC 中的作用，本研究檢測了NSCLC 患者的血清BMP-2 水平，并分析了其與病情發(fā)展和生存的關系。

1 資料與方法

1.1 一般資料

選取2017 年1 月—12 月河北省唐山市人民醫(yī)院（以下簡稱“我院”）收治的57 例NSCLC 患者納入本研究，納入標準：①年齡>18 歲，性別不限；②組織學或者細胞學診斷的鱗狀或非鱗狀NSCLC 患者（2015 WHO 肺癌病理分類[12]）；③臨床分期為Ⅲ期或Ⅳ期（第八版AJCC 分期[13]）。排除標準：①既往有惡性腫瘤史，或接受過任何抗腫瘤治療者；②妊娠期和哺乳期婦女。本研究經過我院醫(yī)學倫理委員會批準，患者或家屬知情并自愿簽署知情同意書。

1.2 觀察指標及檢測方法

檢測患者血清BMP-2 水平并記錄臨床和病理特征，包括年齡、性別、分期、組織學類型、腫瘤分化程度和轉移部位數目等。所有患者均于首次入院后，采取治療前抽取5 mL 靜脈血-80℃冰箱儲存，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（批號：20160822），嚴格按試劑盒說明書操作。

1.3 統(tǒng)計學方法

采用SPSS 17.0 統(tǒng)計學軟件對所得數據進行分析，計量資料不符合正態(tài)分布，采用中位數（四分位數）[M（P25，P75）]表示，組間比較采用秩和檢驗，計數資料采用例數或百分率表示，組間比較采用χ2檢驗。采用單因素生存分析（Kaplan-Meier 法，log-rank 檢驗）評價不同預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 回歸分析模型進行分析。以P ＜0.05 為差異有統(tǒng)計學意義。

2 結果

2.1 NSCLC 患者血清BMP-2 水平與臨床病理特征的關系

不同病理分期、轉移部位數患者血清BMP-2 水平比較，差異有統(tǒng)計學意義（P ＜0.05）。不同年齡、性別、組織學類型及腫瘤細胞分化程度患者血清BMP-2水平比較，差異無統(tǒng)計學意義（P ＞0.05）。見表1。

2.2 NSCLC 患者血清BMP-2 水平與預后的關系

57 例NSCLC 患者中位隨訪時間為10（3.3，17.5）個月。所有患者的中位生存期為9.8 個月（95%CI：7.3～11.5）。中位血清BMP-2 水平為75（26.28，107.14）pg/mL，以BMP-2 血清水平中位數為截斷值將納入患者分為高BMP-2 水平組和低BMP-2 水平組。高BMP-2 水平組中位生存期6.8 個月 （95%CI：4.5～9.3） 短于低BMP-2 水平組12.1 個月（95%CI：9.4～14.8），差異有高度統(tǒng)計學意義（χ2=9.15，P < 0.001）。見圖1。

2.3 NSCLC 患者預后的影響因素

單因素生存分析發(fā)現(xiàn)，病理分期Ⅳ期、轉移部位數（≥3 處）和BMP-2 水平（≥75 pg/mL）是預后不良影響因素。對單因素分析差異有統(tǒng)計學意義的變量進行Cox 回歸模型多因素分析，結果顯示血清BMP-2水平（≥75 pg/mL） 和轉移部位數（≥3 處） 是影響NSCLC 患者預后的獨立不良因素。見表2。

表1 NSCLC 患者血清BMP-2 水平與臨床病例特征的關系[M（P25，P75）]

圖1 不同基礎BMP-2 水平的NSCLC患者的生存曲線

3 討論

BMPs 最初是作為一種骨誘導細胞因子而被熟知的，因為其在體內具有調節(jié)骨和軟骨形成的作用。但最近BMPs 被證明在各種人類癌細胞中都有表達，包括前列腺、乳腺、肺、胃、卵巢和胰腺癌等多種細胞株[14-16]。在多種腫瘤系統(tǒng)上進行的實驗表明，BMP 信號通路在腫瘤組織中是一個活躍信號通路，其相關蛋白是癌癥發(fā)展、侵襲和轉移的重要標志。

在肺癌方面，胡小平等[17]通過體外實驗證實BMP-2 可通過BMP/Smad/ID3 通路刺激A549 細胞的增殖，并且抑制其凋亡。王福琴[18]則發(fā)現(xiàn)BMP-2 作用于p38 MAPK 信號通路，從而促進肺癌細胞進行上皮-間質轉化，最終是肺癌細胞的侵襲性增強，同時抑制其凋亡。這些關于BMP-2 在NSCLC 中作用的基礎研究的結果為本研究的結論提供了理論支持。正是基于以上結果本研究提出了BMP-2 是NSCLC 的預后指標的假說。然而，以往的研究大多直接通過免疫組化染色檢測腫瘤組織的BMPs 水平，而不是檢測血清BMPs 水平?？紤]到BMPs 通過自分泌或旁分泌途徑發(fā)揮作用，因此通過血清來檢測其水平可能是一種便捷的方式。之前有一項研究檢測了胃癌患者血清中BMP-2 的水平，同時也通過免疫組織化學檢測了組織BMP-2 表達情況，最終發(fā)現(xiàn)二者的表達水平具有正相關性[11]。晚期腫瘤患者的血清BMP-2 水平往往更高，這可能是由于隨著癌癥進展到晚期，其癌細胞的遷移性和侵襲性更強[19]。本研究也發(fā)現(xiàn)分期越晚，轉移灶越多，其血清BMPs 水平則越高，這與前述在其他腫瘤上得到的結果是一致的。

表2 臨床因素對NSCLC 患者預后的影響因素

在預后方面，本研究采用單因素和多因素生存分析發(fā)現(xiàn)血清BMP-2 水平（≥75 pg/mL）和轉移部位數（≥3 處）是影響NSCLC 患者預后的獨立不良因素，而組織學類型、腫瘤細胞分化程度等與患者預后無顯著相關性。在之前的一項類似研究中，作者同樣發(fā)現(xiàn)當NSCLC 患者出現(xiàn)血行轉移時，其血清BMP-2 水平明顯升高，可用于肺癌的診斷和療效檢測，同時也是患者預后的獨立預測因素[20]。這與本研究的結果基本一致。

本研究存在一定的局限性。首先，研究樣本數量相對較少，不能根據不同分期情況對患者進行進一步的分層分析；其次，由于沒有進行腫瘤組織的免疫組織化學染色，所以患者血清BMP-2 升高的來源尚不清楚；最后，本研究在治療后沒有動態(tài)隨訪血清BMP-2水平，因此血清BMP-2 是否可以作為腫瘤標志物來動態(tài)檢測腫瘤進展情況的作用尚無法明確。

總之，本研究結果表明，血清BMP-2 水平增高是NSCLC 的獨立不良預后因素，該結果尚需多中心大樣本的前瞻性研究來證實。