肺癌患者围术期血清VEGF—A和VEGFR—2变化临床意义
2016-05-06吴伟铭何伟伟高宗礼赵天成杨异
吴伟铭 何伟伟 高宗礼 赵天成 杨异
[摘 要] 目的:检测肺癌患者手术前后血清血管内皮细胞生长因子-A(vascular endothelial growth factor-A,VEGF-A)和血管内皮生长因子受体-2(vascular endothelial growth factor receptor 2,VEGFR -2)的水平变化。方法:选取2014年1—6月我科收治行肺癌根治术患者32例,ELISA法检测术前1d,术后1d、7d血清VEGF-A和VEGFR2水平,分析其变化特点。结果:术后1d、7d血清VEGF-A均明显升高,第7d显著高于术后第1d及手术前水平,术后1d、7d血清VEGFR-2均升高,但术后7d与1d比较差异无统计学意义。术前血清VEGF-A和VEGFR-2水平呈显著正相关(r=0.418,P=0.019),术后血清VEGF-A和VEGFR-2之间呈正相关(r=0.205,P=0.047)。结论:手术去除原发肿瘤灶后,VEGF合成分泌增加,其可能机制包括缺氧、组织损伤修复及对抗血管生成平衡被打破,这可能也是肺癌患者术后发现早期转移的原因。
[关键词] 非小细胞肺癌;血管内皮生长因子-A;血管内皮生长因子受体-2
中图分类号:R734.2 文献标识码:B 文章编号:2095-5200(2016)02-057-03
DOI:10.11876/mimt201602021
肺癌发病率高,根治术后复发率高,远处转移率高,患者预后差,术后5年生存率低[1]。早在20世纪70年代,学者即提出肿瘤弥漫性血管生成假设,认为肿瘤生长和转移与血管生成密切相关,抗肿瘤血管生成成为一种治疗肿瘤的靶向策略。近年来,肿瘤血管生成机制研究不断进展,发现了多种血管生成激活因子和血管生成抑制因子,其中,VEGF 是目前发现刺激内皮细胞增生最强的因子,本研究通过对肺癌患者手术前后外周静脉血VEGF-A及VEGFR-2测定,探讨其围术期变化临床意义。
1 材料与方法
1.1 临床资料
选取2014年1—6月我科收治,经术后病理证实为肺癌的32例患者。其中男性26例、女性8例;年龄45~84岁。腺癌23例,鳞癌9例。TNM分期I期18例,II期9例,III期5例。所有患者均行肺癌根治术,淋巴结清扫。
1.2 主要试剂及检测方法
VEGF-A水平检测ELISA试剂盒购自美国Phoenix公司;VEGFR-2水平检测ELISA试剂盒购自美国R&D公司。
患者均于手术前1d、术后1d、7d抽取外周静脉血5mL,分离血清,低温冻存备用,ELISA检测步骤按试剂盒说明书进行,用酶标仪测定VEGF-A及VEGFR-2浓度。
1.3 研究方法及统计分析
比较手术前后VEGF-A及VEGFR-2水平变化,进行相关性分析。采用SPSS 14.0统计学软件进行统计分析,行t检验,检验水准α=0.05,以P<0.05为差异有统计学意义。
2 结果
2.1 手术前后VEGF-A与VEGFR-2变化
术后1d、7d血清VEGF-A均明显升高,第7d显著高于术后第1d及手术前水平,术后1d、7d血清VEGFR-2均升高,但术后7d与1d比较差异无统计学意义(见表1)。
2.2 手术前后血清VEGF-A和VEGFR-2相关性
术前血清VEGF-A和VEGFR-2水平呈显著正相关(r=0.418,P=0.019,图1a),术后血清VEGF-A和VEGFR-2之间呈正相关(r=0.205,P=0.047,图1b)。
3 讨论
我国肺癌发病率和死亡率高,侵袭和转移是肺癌患者死亡主要原因。早期无血管期肿瘤只能依靠细胞弥散方式获取氧气和营养物质,但当肿瘤生长到一定体积时,这种生长方式已经不能维持肿瘤继续生长,只能通过新生血管形成来实现。因而肿瘤血管生成是肿瘤发生、发展和转移重要原因。研究发现VEGF及VEGR2信號通路在多种类型恶性肿瘤细胞中出现,包括非小细胞肺癌和小细胞肺癌[2]。在低氧、低血压状态下,VEGF和VEGFR出现高表达[3],在这种高表达状态下新生血管形成也随之开始。肿瘤血管形成受血管内皮生长因子、成纤维生长因子以及血管生成素等多种因子调控,其中VEGF发挥着重要作用。
VEGF是肿瘤新生血管形成中最有效和特异因子,其包含了一系列因子[4],VEGF-A是最强、最特异内皮细胞有丝分裂剂。它不但是内皮细胞存活因素之一,而且是将循环内皮,细胞运达新生血管的关键因素[5]。通过增加内皮细胞有丝分裂及迁移,重塑细胞外基质及增加血管通透性,从而调节病理性血管生成[6]。虽然VEGF在健康人群中含量各家报道有差别,但一般都<200pg/mL,而肺癌患者血清VEGF含量显著高于良性疾病患者和健康人[7],故我们在研究中未设定健康对照组。数据显示50%以上肺癌患者存在VEGF高表达[8],且VEGF高表达与淋巴结转移密切相关,其表达水平可作为肺癌预测预后指标 [9-10] ,VEGF-A在各种致病因素刺激下出现高表达,一旦阻断这些刺激则表达下降[11]。
肺癌根治术后VEGF不降反升可能的机制包括:1)缺氧可导致VEGFR表达上调,使VEGF生物学效应增强[12]。基础研究发现阻断鼠肺灌注制造鼠缺氧环境,其肺组织内VEGFmRNA及VEGF受体水平均升高[13]。根治术术中阻断血管血供,手术应激使外周组织缺氧而导致VEGF-A与VEGFR-2水平升高。2)手术引起组织损伤,创伤修复启动了血管生成“开关”,使术后VEGF-A与VEGFR-2水平升高。3)血管平衡被打破:Verhoef等[14]认为手术去除原发肿瘤灶后,对抗血管生成平衡被打破,术前存在的远处微转移灶因此开始生长, 合成分泌更多的VEGF。这也可以解释虽然根治术前排除了远处转移,清扫了淋巴结,但不少患者术后出现早期转移。
研究結果显示,VEGF和VEGFR共同形成一个信号反馈通路,刺激了肺癌血管形成,如果打断了这一通路,则肿瘤血管形成低水平状态[15-16]。本研究对患者术前术后血清VEGF-A和VEGFR-2水平进行相关分析,发现二者术前明显正相关,术后弱相关,本研究只检测至术后7d,尚需更长时间数据,以进一步研究两者之间相互作用机制,寻找有效干预途径。
参 考 文 献
[1] Wakelee H,Kernstine K,Vokes E,et a1.Cooperative group research efforts in lung cancer 2008:focus on advanced-stage non-small-cell lung cancer[J].Clin Lung Cancer,2008,9(6):346-351.
[2] Ivan B, Sophie V, David V,et al. Vasculature analysis of patient derived tumor xenografts using species-specific PCR assays: evidence of tumor endothelial cells and atypical VEGFA-VEGFR1/2 signalings[J]. BMC Cancer.2014(14):178-191.
[3] Mekanie H, Shannon G. Tumor cell response to bevacizumab single agent therapy in vitro[J]. Cancer Cell Int.2013,13(1):94-105.
[4] Midgley R,Kerr D.Bevacizumab--current status and future directions[J].Ann Oncol,2005,16(7):999-1004.
[5] Asahara T,Takahashi T,Masuda H,et a1.VEGF contributes to postnatal neovascularization by mobilizing bone marrow-derived endothelial progenitor cells[J].EMBO J,1999,18(14):3964-3972.
[6] Ho QT,Kuo CJ.Vascular endothelial growth factor:biology and therapeutic applications[J].Int J Biochem Cell Biol, 2007,39(7-8):1349-1357.
[7] Trape J,Buxo J,Olaguer JP,Serum concentrations of vascular endothelial growth factor in advanced non-small cell lung cancer[J].Clin Chem,2003,49(3):523-525.
[8] Seto T,Higashiyama M ,Funai H,et a1.Prognostic value of expression of vascular endothelial growth factor and its flt-1 and KDR receptors in stage I non-small-cell lung cancer[J].Lung Cancer,2006,53(1):91-96.
[9] Laack E,Scheffler A,Burkholder I,et a1. Pretreatment vascular endothelial growth factor(VEGF)and matrix metalloproteinase-9(MMP-9) serum levels in patients with metastatic non-small cell lung cancer(NSCLC) [J].Lung Cancer,2005,50(1):51-58.
[10] Iwasaki A,Kuwahara M ,Yoshinaga Y,et a1.Basic fibroblast growth factor(bFGF)and vascular endothelial growth factor(VEGF)levels,as prognostic indicators in NSCLC[J].Eur J Cardiothorac Surgery,2004,25(3):443-448.
[11] Jill M.S,Christopher T.G,Mary E.R,et al. Combining the Multi-Targeted Tyrosine Kinase Inhibitor Vandetanib with the Anti-Estrogen Fulvestrant Enhances its Anti-tumor Effect in Non-Small Cell Lung Cancer[J].J Thorac Oncol.2012,7(3):485-495.
[12] Lauqhner E,Taghavi P,Chiles K,et a1.HER2(neu) signaling increase the rate of hypoxia inducible factor l alpha(HIF-1alpha) synthesis:novel mechanism for HIF- l-mediated vascular endothelial growth factor expression[J].Mol Cell Biol,2001,21(12):3995-4004.
[13] Svendsen MN,Werther K,Nielsen HJ,et al. VEGF and tumor angiogenesis. Impact of surgery,wound healing,inflammation and blood transfusion[J]. Scand J Gastroenterol,2002,37(4):373-379.
[14] Verhoef C,de Wilt JH,Verheul HM. Angiogenesis inhibitors: perspectives for medical,surgical and radiation oncology[J]. Curr Pharm Des,2006,12 (21):2623-2630.
[15] Buchler P,Reber H A,Buchler M,et a1.Hypoxia inducible factor 1 regulates vascular endothelial growth factor expression in human pancreatic cancer[J].Pancreas,2003,26(1):56-64.
[16] Sampuma C,Lukas C,Maike S,et al.Tumor VEGF:VEGFR2 autocrine feed-forward loop triggers angiogenesis in lung cancer[J]. J Clin Invest.2013,123(4):1732-1740.