非小细胞肺癌微波消融术后血清Caspase-4变化及意义

王 笑 李 鑫 杨学刚 何 清

非小细胞肺癌(non-small cell lung cancer, NSCLC)为呼吸科常见的癌症，研究指出，超过一半的NSCLC患者在确诊后一年内死亡，存活率低于10%[1-3]。临床上对于早期NSCLC推荐采用手术治疗，但约80%NSCLC患者发现时已为晚期，无法进行手术切除[4-6]。随着介入技术的发展，微波消融技术作为一种微创介入治疗方法，在临床实践中取得较好的效果，其能减轻肿瘤负荷，改善患者预后情况[7-9]。血清半胱天冬酶(cysteinyl aspartate specific proteinase-4, Caspase-4)为参与内质网介导细胞凋亡的生物标志分子，其参与多种癌细胞的凋亡。研究表明，血清Caspase-4可介导宫颈癌Hela细胞和神经母细胞SK-N-SH细胞的凋亡[10]。但目前关于Caspase-4与NSCLC患者的关系未见报道，本文以NSCLC患者为研究对象，通过测定患者治疗前后血清Caspase-4水平变化，分析血清Caspase-4与NSCLC患者预后的关系，以期为临床评估NSCLC患者预后提供参考。

资料与方法

一、一般资料

选取2013年3月至2016年1月我院及省肿瘤医院收治的159例NSCLC患者作为研究对象，均经病理检查确诊为NSCLC。NSCLC组女性88例，男性71例，平均年龄(62.18±8.33)岁。纳入标准：(1)均诊断为NSCLC；(2)均接受微波消融治疗；(3)入院Karnofsky功能状态(KPS)评分≥60分；(4)预计生存时间超过3个月。排除标准：(1)心肺功能不全，肝肾功能严重障碍；(2)有严重内科合并症；(3)处于妊娠期或哺乳期患者；(4)合并其他部位恶性肿瘤；(5)入组前前后抗肿瘤治疗。所有患者均对本项目知情同意并签署知情同意书。本研究获得我院医学伦理委员会批准。

二、治疗方法

患者采取仰卧位，外部连接心电监护仪，建立静脉通路；穿刺部位常规消毒，铺巾，2%利多卡因局部麻醉，在穿刺部位用手术刀片破皮，在CT引导下将消融针逐层穿入NSCLC患者肿瘤瘤体，并刺入瘤体中央，电线连接消融穿刺针与微波消融机接入冷循环管道及循环泵。参数设置为：功率60 W、时间5～12 min。消融时操作范围应超出病灶边界0.5～1.0 cm。术后即刻行PET-CT扫描，观察病灶变化情况及有无气胸、血胸等。如果患者心电监护显示各项生命体征平稳，无胸闷、呼吸困难及其他症状，患者可返回病房。

三、观察指标

收集患者年龄、性别、病理类型、分化程度、淋巴结转移及TNM分期等一般资料。采集患者术后外周静脉血5 ml，3 500 r/min离心15 min，分离上层血清，-20 ℃冰箱保存。采用活性荧光法测定血清Caspase-4水平(试剂盒购自上海铭博生物科技有限公司)。操作严格按照试剂盒及仪器说明。

四、随访

对患者进行为期3年的随访，采用电话随访及复诊等方式对NSCLC患者进行跟踪随访，了解NSCLC患者生存情况，并记录各自生存时间。

五、统计学分析

结 果

一、微波消融治疗前后及不同预后NSCLC患者血清Caspase-4水平比较

术前NSCLC组患者血清Caspase-4水平为(4.33±0.96)ng/ml，明显高于治疗后NSCLC患者血清Caspase-4水平(3.51±0.82)ng/ml，差异有统计学意义(t=8.190，P<0.001)。159例NSCLC患者微波消融术后随访3年，随访期间死亡38例(23.90%)患者，生存121例(76.10%)。死亡患者血清Caspase-4水平为(5.01±0.63)ng/ml，明显高于生存患者(3.04±0.47)ng/ml，差异有统计学意义(t=17.784，P<0.001)。

二、术后血清Caspase-4评估NSCLC患者预后的效能

血清Caspase-4评估NSCLC患者预后的AUC、敏感度、特异性、阴性预测值、阳性预测值、最大约等指数、截断值分别为0.851(0.786～0.902)、65.79%、90.91%、89.43%、69.44%、0.567、3.17 ng/ml。

图1 血清Caspase-4评估患者预后的ROC曲线

三、不同Caspase-4水平NSCLC患者3a生存情况

65例Caspase-4≥3.17 ng/ml患者平均生存时间为30.19(95%CI：27.84～32.49)个月，明显低于94例Caspase-4<3.17 ng/ml患者33.19(95%CI：31.77～34.60)个月，差异有统计学意义(χ2=4.504，P=0.034)。

图2 Caspase-4≥3.17 ng/ml及Caspase-4<3.17 ng/ml NSCLC患者生存曲线

四、影响NSCLC患者预后的相关因素

将性别、年龄、病理类型、分化程度、TNM分期、淋巴结转移、Caspase-4水平纳入Cox单因素分析，结果显示性别与NSCLC患者预后无关(P>0.05)，年龄、病理类型、分化程度、TNM分期、淋巴结转移、Caspase-4水平与NSCLC预后可能有关(P<0.05)；将单因素分析有统计学意义的因素年龄、病理类型、分化程度、TNM分期、淋巴结转移、Caspase-4水平纳入Cox多因素分析，结果显示，TNM分期、淋巴结转移、Caspase-4水平与NSCLC患者预后密切相关(P<0.05)。

讨 论

近年来我国NSCLC发病率呈逐年升高的趋势[11-12]。NSCLC恶性程度高、预后差，对人们的生命健康安全造成严重影响[13-14]。相关研究表明，NSCLC早期临床症状隐匿无特异性，因此发现时多数患者已进展为晚期，很难通过根治性切除治疗[15-16]。微波消融技术为局部治疗手段，因其具有安全便捷及治疗效果明显等特点，已被临床广泛应用于实体肿瘤如肝癌、胆管癌等的治疗[17-18]。多数实体肿瘤患者经过微波消融治疗后疗效确切且术后恢复较快，因此相较于根治性切除治疗，越来越多实体肿瘤如NSCLC患者倾向于接受微波消融治疗[19-20]。然而虽然微波消融治疗疗效确切，在一定程度上可根治肿瘤，但仍有部分NSCLC患者发生转移、死亡等不良事件。因此及早了解NSCLC患者预后情况对制定合适治疗方案改善患者预后具有重要意义，但目前缺乏灵敏、准确的生物学指标对NSCLC患者预后进行评估。

表1 影响NSCLC患者预后的相关因素

血清Caspase-4为内质网途径介导细胞凋亡的重要参与物质，其能导致内质网合成蛋白能力下降或折叠、翻译蛋白发生错误，造成内质网应激，并以此途径参与肿瘤的发生、发展过程[21]。李元滨等[22]研究表明，血清Caspase-4参与了NSCLC的发生、发展过程，然而研究中并未考察血清Caspase-4与NSCLC患者预后之间关系。因此本文对通过检测NSCLC患者治疗前后血清Caspase-4水平，分析其与NSCLC患者预后的关系，以期为临床评估NSCLC患者预后情况提供依据。

本文对微波消融治疗治疗前后NSCLC患者血清Caspase-4水平进行比较，结果显示微波消融术后NSCLC患者血清Caspase-4水平明显低于治疗前，提示血清Caspase-4水平可能与NSCLC患者治疗疗效或预后有关。NSCLC患者预后情况已成为全球临床研究工作者的关注热点，研究显示，射频消融治疗后NSCLC患者预后情况得到明显改善，其无进展生存率为81.3%[23]，方勇等[24]报道指出，射频消融术后NSCLC患者3a生存率为78%。本文对NSCLC患者进行为期3年的随访，观察其生存情况并分析不同预后的NSCLC患者血清Caspase-4水平，结果显示159例NSCLC患者3a 生存率为76.10%，生存率数据与既往研究结果相似，表明射频消融治疗可提高NSCLC患者生存率，减少终点事件的发生。同时本文对不同预后NSCLC患者血清Caspase-4水平进行分析发现，死亡组NSCLC患者血清Caspase-4水平明显高于生存患者，提示血清Caspase-4水平可能与NSCLC患者预后相关，血清Caspase-4水平可作为一种新的预后生物标志物用于评估NSCLC患者预后。为分析血清Caspase-4评估NSCLC患者预后的价值，本文构建了血清Caspase-4诊断NSCLC患者预后的ROC曲线，结果显示血清Caspase-4水平诊断NSCLC患者预后的AUC为0.851，以上结果表明血清Caspase-4水平诊断NSCLC患者预后的效能较高。随后笔者分析了不同血清Caspase-4水平NSCLC患者的平均生存时间，结果显示Caspase-4水平≥3.17 ng/ml的NSCLC患者平均生存时间明显高于血清Caspase-4<3.17 ng/ml的NSCLC患者，差异有统计学意义，提示血清Caspase-4水平可能与NSCLC患者预后存在联系。研究指出，NSCLC患者预后受多种因素影响，包括患者自身因素、肿瘤相关因素及治疗因素[25]。自身因素包括患者性别、年龄等，报道指出，性别因素与NSCLC患者预后存在联系，女性生存预后状况优于男性，推测可能与女性激素存在联系[26]；同时早期有研究指出，年轻患者与老年患者的预后相近，认为年龄与NSCLC患者预后无关[27]，本文结果显示NSCLC患者预后情况与患者性别、年龄均无关，可能与纳入样本量及地域差别有关。治疗相关因素包括治疗方式及术后辅助治疗等，本文中虽未分析射频消融术与NSCLC患者预后的关系，但射频消融治疗后降低了NSCLC患者血清Caspase-4水平，而低Caspase-4水平患者平均生存时间延长，间接表明了射频消融改善了NSCLC患者预后情况，与患者预后相关。肿瘤自身因素包括肿瘤TNM分期、病理类型、分化程度及淋巴结转移等因素。其中TNM分期及淋巴结转移为影响患者预后的主要因素，本研究中Cox单因素及多因素回归分析均显示TNM分期及淋巴结转移与NSCLC患者预后紧密相关。研究显示，腺癌患者预后情况优于鳞癌患者，而本文结果显示病理类型对NSCLC患者预后情况无影响[28]；同时有报道指出，低分化NSCLC患者预后死亡率高，低分化的肿瘤细胞恶性程度高，其易发生远处转移及浸润，影响治疗疗效，导致NSCLC患者预后情况较差[29]。但本文结果并未发现NSCLC患者预后情况与分化程度存在关系。同时Cox单因素及多因素回归分析显示血清Caspase-4水平与NSCLC患者预后关系密切，血清Caspase-4水平越高，患者预后病死率越高，Caspase-4为内质网途径介导细胞凋亡的重要物质，并且其为机体免疫系统的重要组成部分[30-31]。当Caspase-4水平升高后，介导细胞凋亡加快，同时机体的免疫平衡打破，对肿瘤细胞的抑制作用下降，造成肿瘤的进一步发展，导致患者预后情况较差。

综上所述，微波消融治疗后NSCLC患者血清Caspase-4水平明显低于治疗前，血清Caspase-4水平与NSCLC患者预后关系密切，检测血清Caspase-4水平可辅助评估NSCLC患者预后情况。本文同时为治疗NSCLC提供了新的作用靶点。同时，本文应该解决几方面不足，首先是样本量较小，因为样本量偏小会存在抽样误差影响实验结论，第二本文纳入对象均为中国患者，存在地域限制，其次文中未探讨NSCLC患者血清Caspase-4水平与临床病理特征的关系，最后本文应进行动物实验，对血清Caspase-4的具体作用机制进行分析。