术前血清E-selectin与ICAM-1及MMP-2表达与肺癌手术患者预后的关系

张家艳， 李燕舞， 范华颖， 杨春茂， 魏华华

(四川省成都市第三人民医院呼吸与危重症医学科， 四川 成都 610031)

我国2014年肺癌发病率为57.13/10万，0～74岁累积发病率为4.50%，死亡率为45.80/10万，0～74岁累积死亡率为3.32%[1]。肺癌的主要死因为癌细胞发生侵袭和转移，细胞外基质降解、肿瘤细胞黏附与移行、血管生成、淋巴细胞浸润在肺癌转移中起到重要作用，临床上十分重视对肺癌转移机制的研究。E-选择素(E-selectin)是细胞黏附分子选择素家族成员之一，内皮细胞受到某些刺激被激活时才表达，与肿瘤细胞的转移关系密切[2]。细胞间黏附分子-1(intercellular adhesion molecule-1，ICAM-1)是免疫球蛋白超家族成员之一，可参与细胞信号转导，在不少良性或恶性肿瘤疾病中可观察到其血清水平变化[3]。基质金属蛋白酶(matrix metalloproteinase，MMPs)是一类细胞外蛋白水解酶，几乎可降解细胞外基质中各种蛋白成分，MMP-2作为家族中一员参与基底膜降解并促进新生血管形成，在肿瘤细胞迁移、浸润中发挥重要作用[4]。本研究选择95例肺癌患者检测其手术前后血清E-selectin、ICAM-1、MMP-2水平，旨在探讨术前血清指标在预后判断中的作用，现报道如下。

1 资料与方法

1.1临床资料：选取2015年1月至2016年12月我院收治的肺癌手术患者95例，收集临床资料。纳入标准：①经病理学明确且首次诊断为肺癌；②采取手术治疗，无手术禁忌证；③预计生存时间≥6个月；④患者对研究知情且签署同意书。排除标准：①合并冠心病、糖尿病、高血压、脑血管疾病、风湿疾病患者；②合并其他恶性肿瘤者；③不能耐受治疗或不配合研究者；④术后并发症严重者。本研究经医学伦理委员会批准。肺癌患者中男58例，女37例；年龄41～77岁，平均(60.34±10.75)岁；鳞癌41例，腺癌54例；TNM分期[5]：Ⅰ期16例，Ⅱ期30例，Ⅲ期35例，Ⅳ期14例；有吸烟史者48例。选择同时期健康体检者80例为对照组，其中男45例，女35例，年龄39～78岁，平均(59.11±11.09)岁。两组受试者性别、年龄比较差异无统计学意义(P>0.05)。

1.2方法:血清标本的采集和保存：肺癌患者分别于术前、术后1周、术后1个月清晨采集空腹外周静脉血5mL，对照组于体检当天采集空腹外周静脉血5mL，置于非抗凝管，室温下放置45min左右，以3500r/min的转速离心15min，分离血清分装至2mL的EP管中，于﹣20℃冰箱保存待测。使用酶联免疫吸附法(ELISA)检测血清E-selectin、ICAM-1、MMP-2水平，试剂盒购自美国Sigma-Aldrich公司，严格遵守说明书进行操作。

1.3观察指标：①比较肺癌组手术前后和对照组血清E-selectin、ICAM-1、MMP-2水平的差异性。②随访3年以上，截止时间为2019年12月，记录患者生存情况，用受试者工作曲线(ROC)分析术前血清E-selectin、ICAM-1、MMP-2对预后的预测价值，记录曲线下面积(AUC)。③血清E-selectin、ICAM-1、MMP-2水平，以中位数为分界点，可分为低表达组(<中位值，47例)和高表达组(≥中位值，48例)，记录生存时间，绘制Kaplan-Meier生存曲线并比较组间差异性。

2 结 果

2.1肺癌组手术前后和对照组血清E-selectin、ICAM-1、MMP-2水平比较：肺癌组术前、术后1周、术后1个月血清E-selectin、ICAM-1、MMP-2水平呈下降趋势(P<0.05)，但均高于对照组(P<0.05)，结果见表1。

表1 肺癌组手术前后和对照组血清E-selectin ICAM-1 MMP-2水平比较

2.2不同预后肺癌患者术前血清E-selectin、ICAM-1、MMP-2水平比较：术后随访3年，肺癌患者死亡80例，存活15例，死亡组术前血清E-selectin、ICAM-1、MMP-2水平均高于存活组(P<0.05)。结果见表2。

表2 不同预后肺癌患者术前血清E-selectin ICAM-1 MMP-2水平比较

表3 术前血清E-selectin ICAM-1 MMP-2对预后的预测价值分析

2.3术前血清E-selectin、ICAM-1、MMP-2对预后的预测价值：术前血清E-selectin、ICAM-1、MMP-2预测患者3年死亡的AUC值分别为0.869、0.830、0.808，联合检测的AUC值为0.972，显著高于单一检测(P<0.05)。结果见表3和图1。

2.4多因素分析：COX比例风险回归分析结果显示，术前血清E-selectin、ICAM-1、MMP-2均为影响肺癌手术患者预后的独立因素(P<0.05)。结果见表4。

表4 影响预后的多因素分析

2.5生存分析：血清E-selectin低表达组3年生存率为21.28%(10/47)，中位生存时间为27个月，高表达组3年生存率为10.42%(5/48)，中位生存时间为22个月，低表达组生存情况明显好于高表达组(P=0.029)，见图2。

2.6血清ICAM-1低表达组3年生存率为23.40%(11/47)，中位生存时间为27个月，高表达组3年生存率为8.33%(4/48)，中位生存时间为20个月，低表达组生存情况明显好于高表达组(P=0.018)，见图3。

2.7血清MMP-2低表达组3年生存率为23.40%(11/47)，中位生存时间为27个月，高表达组3年生存率为8.33%(4/48)，中位生存时间为19个月，低表达组生存情况明显好于高表达组(P=0.034)，见图4。

图1 术前血清E-selectin、ICAM-1、MMP-2预测预后的ROC曲线图

图2 血清E-selectin低表达组和高表达组生存曲线

图3 血清ICAM-1低表达组和高表达组生存曲线

图4 血清MMP-2低表达组和高表达组生存曲线

3 讨 论

肺癌恶性程度高，具有较高的发病率和死亡率，尽管临床上可采取手术、放疗、化疗等综合措施进行治疗，但各种报道显示，即使在早期行根治性手术，其5年生存率也较低[6]。肺癌预后相关的研究在临床十分受重视，随着现代分子生物学的发展，发现了多种与肺癌细胞侵袭、淋巴结转移相关的肿瘤标志物，能否成为预后监测指标也是一直困扰的问题。本研究对肺癌患者的E-selectin、ICAM-1、MMP-2水平进行检测，以健康体检者为对照组，发现肺癌组术前、术后1周、术后1个月血清E-selectin、ICAM-1、MMP-2水平呈下降趋势，但均高于对照组，推测E-selectin、ICAM-1、MMP-2三项指标与肺癌发生密切相关，可用于临床初步筛查，经手术治疗后上述指标逐步降低，分析其对预后有一定的影响。

肺癌患者的预后与肿瘤侵袭、转移有关，其中异质性黏附起到关键作用，肿瘤细胞通过与白细胞的黏附作用在血管内聚集或穿出血管壁，此过程有许多黏附分子参与，作用在于帮助肿瘤细胞识别靶器官血管内皮细胞[7]。E-selectin是一种仅在活化的内皮细胞及肿瘤血管内皮细胞表达的黏附分子选择素，有研究证实其在癌周血管内皮细胞中表达上调，与肿瘤侵袭、转移有关[8]。E-selectin可直接介导肿瘤细胞与血管内皮的黏附，与肿瘤细胞表达的选择素配体相互作用可提高肿瘤的转移潜能[9]。相关文献报道[10]，血清E-selectin浓度的提升可加强血管内皮对肿瘤细胞的捕获，或作为信号分子促进肿瘤的转移。ICAM-1在多种细胞膜表面均可表达，作为免疫球蛋白黏附因子之一发挥着抗原识别、呈递和淋巴细胞杀伤、聚集的重要作用[11]。既往研究结果证实[12]，恶性肿瘤患者体内肿瘤细胞会过度表达ICAM-1，一方面增加已转移肿瘤细胞的黏附性，另一方面可促进特异性蛋白酶水解，增加血清中ICAM-1浓度，使肿瘤细胞逃脱细胞免疫的监视。MMP-2是在人体内分布较为广泛的蛋白酶，主要作用为降解Ⅳ型胶原蛋白，杜立平[13]等学者的研究认为，MMP-2通过促进肿瘤新生血管形成参与肿瘤转移。肺癌早期诊断率较低而恶性程度较高，部分患者发现时已到达中晚期，肿瘤可能已出现转移或侵袭，上述血清因子浓度较健康人群高。

本研究对肺癌手术患者随访3年，发现死亡组术前血清E-selectin、ICAM-1、MMP-2水平均高于存活组，ROC曲线分析结果显示，术前血清E-selectin、ICAM-1、MMP-2预测患者3年死亡的AUC值分别为0.869、0.830、0.808，而联合检测的AUC值为0.972，可显著提高对预后的预测价值。COX比例风险回归分析结果表明，术前血清E-selectin、ICAM-1、MMP-2均为影响肺癌手术患者预后的独立因素，进一步进行生存分析，以血清E-selectin、ICAM-1、MMP-2浓度的中位值为分界点进行分组。Kaplan-Meier生存分析结果显示，低表达组患者3年生存率分别为21.28%、23.40%、23.40%，高于高表达组的10.42%、8.33%、8.33%，两组中位生存时间也存在明显差异。分析原因认为，术前血清E-selectin、ICAM-1、MMP-2浓度越高则表明肺癌进展越快，治疗难度增加而疗效降低，即使经过手术治疗，也难以达到理想的预后水平。虽然血清E-selectin、ICAM-1、MMP-2各项指标对肺癌患者的预后有较好的预测价值，但临床分析认为患者病情及预后受多种因素影响，评估预后时应结合患者体征、影像学资料、实验室检测结果等作出综合判断，不可仅依赖于部分血清指标作出评估。

综上所述，肺癌患者手术前后血清E-selectin、ICAM-1、MMP-2水平均高于健康人群，术前三项指标均为影响预后的独立因素，对患者3年生存情况有较高的预测价值，术前血清指标低表达者生存期更长，临床可通过以上指标的检测结果辅助判断预后情况。