周围型肺癌炎症因子表达水平与CT征象及病理特征的相关性研究
2020-09-11吴英哲唐向利邵伟芳
吴英哲 唐向利 邵伟芳
肺癌是呼吸系统常见肿瘤,周围型肺癌常因发现时间晚,肿瘤出现侵袭转移而导致死亡率大大增加[1],因此早期诊治至关重要。螺旋CT检测不仅扫描快速、清晰、辐射小,而且能进行高分辨率薄层扫描,部分容积效应小,从而能够探测到更小和更早期的肺癌病灶,显示出肺癌组织的细微结构[2]。肿瘤的发生、发展是一个复杂的病理过程,研究表明炎性因子的异常表达往往出现在肿瘤的发生初期,且其与肿瘤的浸润转移关系密切。IL-6能介导机体的抗感染免疫和自身免疫,并促进某些肿瘤细胞的生长。高迁移率族蛋白B1(high-mobility group box1,HMGB1)亦参与多种肿瘤的侵袭和转移[3]。本研究对周围型肺癌炎症因子IL-6、HMBG1表达水平与CT征象及病理特征的相关性作一探讨,以期为预测病情转归及指导临床治疗提供理论依据。
1 对象和方法
1.1 对象 收集长兴县人民医院2016年7月至2017年6月经手术或穿刺病理证实且临床、实验室检查资料完整的周围型肺癌患者60例,男38例,女22例,年龄32~80岁。60例患者均行胸部螺旋CT检查,其中30例行增强扫描。按照WHO(2004年)肺肿瘤组织学分类方法分型,其中腺癌32例,鳞癌21例,腺鳞癌7例;病理分级玉~域级35例,芋~郁级25例。排除标准:严重心、肺、肝、肾功能不全患者,对比剂过敏患者,非周围型肺癌患者。本研究经长兴县人民医院医学伦理委员会批准,所有患者均知情同意。
1.2 CT检查方法及诊断标准 采用日本东芝Aquilion 16排螺旋CT机进行扫描,管电压120 kV,管电流200 mA,常规扫描层厚5 mm,层间距5mm,并以层厚2 mm,层间距1 mm进行二次重建。图像纵隔窗窗宽350 Hu,窗位35 Hu;肺窗窗宽 1200 Hu,窗位原600 Hu。分叶征、毛刺征、淋巴结转移、胸膜凹陷等CT征象以扫描观察到的CT表现为判定标准。肿瘤直径为横断面最大层面的最大径。增强扫描结果分为明显强化(相对增强值>40Hu)和一般强化(臆40Hu)。
图1 患者,男,41岁。左肺上叶周围型病理Ⅰ-Ⅱ级肺腺癌CT平扫(a:箭头所示为瘤体)及病理检查所见(b:癌组织IL-6阳性;c:癌组织 HMGB1 阳性;SP 染色,×100)
图2 患者,女,52岁。左肺下叶周围型病理Ⅲ-Ⅳ级肺腺癌CT平扫(a:箭头所示为瘤体)及病理检查所见(b:癌组织IL-6阳性;c:癌组织 HMGB1 阳性;SP 染色,×100)
1.3 IL-6、HMGB1检测 采用免疫组化SP染色法。取肺癌组织标本切片观察,采用SANTA CRUZ公司的IL-6、HMGB1免疫组化试剂盒检测IL-6、HMGB1表达情况。结果判定:细胞质内出现棕黄色颗粒为阳性染色。随机挑选5个高倍视野,每视野计数100个癌细胞。根据阳性细胞比例分级:阳性(>50%,+++)、(26%~50%,++)、(5%~25%,+);阴性(-):(<5%)。
1.4 统计学处理 采用SPSS 22.0统计软件。计数资料用率表示,组间比较采用字2检验;等级数据采用MannwhitneyU秩和检验;IL-6、HMGB1的表达与肺癌CT增强征象的关系采用配对McNemar’s检验。P<0.05为差异有统计学意义。
2 结果
2.1 周围型肺癌IL-6表达与螺旋CT征象的关系 瘤体直径逸3 cm的周围型肺癌组织中IL-6阳性表达明显高于瘤体直径<3 cm组,两组间差异有统计学意义。CT征象上表现为深分叶征、胸膜凹陷征及纵隔淋巴结转移者较没有这些征象者IL-6表达高,差异均有统计学意义(均P<0.05)。见表 1。
表1 周围型肺癌IL-6表达与CT征象的关系(例)
2.2 周围型肺癌HMGB1表达与螺旋 CT征象的关系 瘤体直径逸3 cm的周围型肺癌组织中HMGB1阳性表达明显高于瘤体直径<3 cm组,两组间差异有统计学意义。CT征象上表现为深分叶征、胸膜凹陷征及纵隔淋巴结转移者较没有这些征象者HMGB1表达高,两组间差异有统计学意义。见表2。
2.3 周围型肺癌 IL-6、HMGB1表达与病理特征的关系 60例周围型肺癌中,IL-6阳性表达39例,阳性表达率为65.0%。HMGB1阳性表达36例,阳性表达率为60.0%。IL-6、HMGB1的表达与病理类型无关(P>0.05),而病理分级级别高者,其表达率越高(P<0.05)。见表3~4。
表2 周围型肺癌HMGB1表达与CT征像的关系(例)
表3 周围型肺癌IL-6表达与病理特征的关系(例)
表4 周围型肺癌HMGB1表达与病理特征的关系(例)
2.4 周围型肺癌的IL-6、HMGB1表达与螺旋CT增强的关系 对30例周围型肺癌平扫和增强扫描的CT值比较发现,IL-6、HMGB1在明显强化组的表达高于一般强化组,说明IL-6、HMGB1的表达与周围型肺癌的强化程度相关(P<0.05)。见表5-6。周围型肺癌的病理分级越高,IL-6、HMGB1表达越高。见图1-2(插页)。
表5 周围型肺癌IL-6的表达与肺癌CT增强的关系(例)
表6 周围型肺癌HMGB1的表达与肺癌CT增强的关系(例)
3 讨论
各种感染导致的慢性炎症病灶可以激活免疫系统释放炎症因子导致肺癌等恶性肿瘤的发生[4]。实际上,无论炎症细胞和调节因子是否促进了肿瘤进展,他们都存在于大多数肿瘤的微环境中。临床上螺旋CT对于周围型肺癌的早期诊治非常关键,能准确分辨出影像学的特征。
IL-6是一种自分泌性的促炎因子,它通过激活机体的肿瘤细胞活化表皮生长因子受体信号通路,诱导T淋巴细胞、B淋巴细胞及单核巨噬细胞的增殖与分化影响肿瘤的生长与转移。单核巨噬细胞及某些肿瘤细胞产生大量的IL-6可以作用于多种靶细胞[5]。HMGB1是由单核巨噬细胞或损伤坏死的细胞释放的促炎因子,它可以诱导炎症细胞的趋化反应并导致免疫损伤,另一方面也可以促进肿瘤生长及向周围组织侵袭[1,6-9]。HMGB1作为一种DNA结合蛋白还可以改变染色质构型,调节DNA转录与合成,活化核转录因子,加速基质金属蛋白酶9蛋白的合成并提高其活性从而导致肿瘤浸润生长[10-11]。胃癌、乳腺癌、前列腺癌等肿瘤组织能分泌出大量的HMGB1,与肿瘤的发生、浸润、转移过程密切相关[12-14]。
Nowell[15]认为肺癌在3 cm大小时可能是其生物学特性转变的重要时期,即肿瘤处于由低度恶性向高度恶性转变的过程。肺癌最常见的转移突进是淋巴结转移,纵隔淋巴结转移是肺癌一个重要恶性生物学表型。分叶征尤其是深分叶者显示肿瘤细胞生长更为活跃,增殖更快,可向邻近肺组织浸润。肿瘤内反应性纤维化、瘢痕形成则表现为胸膜凹陷征。本研究结果显示,瘤体直径逸3 cm的周围型肺癌组织中IL-6、HMGB1阳性表达明显高于瘤体直径<3 cm组,提示瘤体大小与肿瘤生物学特性具有相关性。有深分叶征周围型肺癌中IL-6、HMGB1的表达显著高于无此征象者,提示IL-6、HMGB1的高表达可反映肿瘤具有更高的恶性生物学行为。对肺癌中HMGB1表达的研究发现[16]:肺癌组织中可见HMGB1表达增高,有淋巴结转移的肿瘤组织中HMGB1表达显著增高,显示它在肺癌发生、转移中起着主要作用。本研究发现IL-6、HMGB1表达在有淋巴转移的癌组织中显著高于无淋巴转移者,提示这两种炎症因子可能在反映肺癌恶性程度如浸润和转移过程中起到非常关键的促进作用。胸膜凹陷征得出现与肿瘤内纤维化程度及肿瘤与胸壁的距离有关。本研究结果显示,有胸膜凹陷征的周围型肺癌中IL-6、HMGB1表达显著高于无胸膜凹陷征者,提示由于肿瘤胸膜侧有比较丰富的侧支循环,炎症因子的大量释放,使得肿瘤细胞增殖更活跃。本研究还发现IL-6、HMGB1的表达与空泡征、毛刺征无明显相关,提示这两种CT征象在判断肿瘤恶性生物学行为方面意义不大。
肺癌的强化是癌灶内血管状况及其血流情况的反应,与瘤体内血管,尤其是小血管数量密切相关。恶性肿瘤血管丰富,造影增强团注时大量对比剂进入肿瘤组织,肿瘤明显强化,提示肿瘤强化程度与其恶性程度有关。临床研究试验表明IL-6含量高低与临床分期与疗效直接相关,患者临床分期越高则IL-6表达水平越高,IL-6水平下降则表明病情趋于好转[17-18]。HMGB1表达的水平高低与肿瘤大小及临床分期呈正相关,手术后患者体内血清HMGB1表达明显降低[19-20]。本研究显示IL-6、HMGB1阳性表达的周围型肺癌CT强化程度高于阴性表达者,且IL-6、HMGB1阳性表达者明显强化率高于一般强化率,说明它们的表达是影响肺癌组织强化程度的因素,与肿瘤CT强化程度具有相关性。本研究观察到周围型肺癌的病理分级越高,IL-6、HMGB1的阳性染色程度越明显。表明这两种因子在周围型肺癌的病情评估中具有指导意义。
综上所述,IL-6、HMGB1的异常表达不仅与周围型肺癌的病理分级有关,且与 CT征象深分叶、胸膜凹陷征及纵隔淋巴结转移具有相关性,提示它们在周围型肺癌的浸润和转移中起着重要促进作用并为进一步监测病情转归以及指导临床治疗靶点提供理论依据。