血清白细胞介素-33表达水平与原发性骨肉瘤患儿肺转移的相关性研究

鲜文峰, 钮 朋, 张 磊, 刘永喜

(河南省南阳市第二人民医院 骨科, 河南 南阳, 473000)

骨肉瘤属于骨原发性恶性肿瘤，好发于儿童和青少年，股骨远端、胫骨及肱骨近端是临床上常见的发病部位。原发性骨肉瘤(骨肉瘤)发病机制复杂，多种信号通路如Notch、MAPK、Wnt/b-catenin等均在其病情进展中发挥重要作用[1], 且大多数患儿较早发生肺转移[2], 因此尽早发现骨肉瘤患儿肺转移并及时治疗至关重要。白细胞介素33(IL-33)参与了肺癌、食管癌等多种肿瘤的发病过程[3], 并可显著促进骨肉瘤肿瘤细胞的增殖和转移[4]。本研究探讨骨肉瘤患儿血清中IL-33表达水平及其与肺转移的相关性，现报告如下。

1 资料与方法

1.1 一般资料

选取2017年1月1日—2019年12月31日于收治的126例骨肉瘤患儿为研究对象。126例骨肉瘤患儿男60例，女66例，平均年龄(13.59±4.12)周岁，根据患儿是否发生肺转移分为骨肉瘤肺转移组39例和骨肉瘤组87例。选取本院体检中心40例健康体检儿童为对照组，其中男20例，女20例，平均年龄(14.22±3.86)周岁。骨肉瘤患儿诊断明确，即结合临床表现、X线检查及组织病理学检查结果联合确诊; 骨肉瘤患儿发生肺转移主要通过临床表现、肺部CT/PET-CT及肺部手术后组织病理学等方式联合确诊; 患儿均为首次于本院就诊且确诊，入院前未经任何临床治疗; 排除继发性骨肉瘤及合并其他继发性恶性肿瘤性疾病患儿，临床资料完善。3组性别、年龄比较差异均无统计学意义(P>0.05), 具有可比性。本研究经过本院伦理委员会批准，伦理备案号为(YXLL2016-A6), 所有研究对象父母均知情同意且签署知情同意协议书。

1.2 方法

1.2.1 血清IL-33表达水平的检测：所有研究对象均于清晨空腹抽取外周静脉血3 mL, 4 ℃离心机离心，收集上层血清置于-80 ℃冰箱中保存备用。采用ELISA法检测血清IL-33表达水平，具体操作步骤按照ELISA试剂盒内说明书进行(R&D公司，美国)，血清IL-33浓度按照酶标仪(thermo酶标仪, Thermo Fisher Scientific公司，美国)在450 nm波长下测定吸光度(OD值)计算。

1.2.2 骨肉瘤患儿临床资料收集：骨肉瘤患儿性别、年龄、发病部位、碱性磷酸酶(AKP)水平、肿瘤直径、组织细胞学类型、病理分期、是否累及肺脏等临床数据均来自于住院病历，由2位主治医师进行核对记录。

1.3 观察指标

① 分析3组血清IL-33表达水平。② 对骨肉瘤患儿血清IL-33表达水平的单因素以及其发生肺转移的危险因素进行分析。③ 将所有患儿血清IL-33水平作为检验变量，发生肺转移患儿血清IL-33水平作为状态变量，绘制受试者工作特征(ROC)曲线图，评估IL-33表达水平在诊断骨肉瘤患儿发生肺转移中的临床效能。

1.4 统计学分析

2 结 果

2.1 3组血清IL-33表达水平

126例骨肉瘤患儿中发生肺转移(骨肉瘤肺转移组)39例，未发生肺转移(骨肉瘤组)87例，其肺转移发生率为30.95%(39/126)。骨肉瘤肺转移组、骨肉瘤组和对照组血清IL-33表达水平分别为(156.68±20.34)、(95.22±15.13)、(55.21±14.39)ng/L。骨肉瘤肺转移组血清IL-33表达水平高于对照组和骨肉瘤组，差异均具有统计学意义(P<0.01); 骨肉瘤组血清IL-33表达水平高于对照组，差异具有统计学意义(P<0.01)。

2.2 骨肉瘤患儿血清IL-33表达水平的单因素分析

骨肉瘤患儿血清IL-33表达水平在肿瘤直径、AKP水平、病理分期、肺转移方面比较差异有统计学意义(P<0.05), 而在性别、年龄、发病部位和组织细胞学类型上差异无统计学意义(P>0.05)。见表1。

表1 骨肉瘤患儿血清IL-33表达水平的单因素分析(n=126)

2.3 骨肉瘤患儿发生肺转移的危险因素分析

病理分期(OR=8.478)、血清IL-33水平(OR=5.223)和肿瘤直径(OR=2.235)均是骨肉瘤患儿发生肺转移的独立危险因素。见表2。

表2 骨肉瘤患儿发生肺转移的危险因素分析

2.4 IL-33表达水平在诊断骨肉瘤患儿发生肺转移中的临床效能

血清IL-33表达水平诊断骨肉瘤患儿发生肺转移的曲线下面积(AUC)为0.923(95%CI为0.876～0.970), 当IL-33截断值为120.47 ng/mL时，此时敏感度和特异度分别为82.10%和86.20%。见图1。

图1 IL-33表达水平诊断骨肉瘤患儿发生肺转移的ROC曲线

3 讨 论

IL-33可通过其受体 ST2 形成特定信号通路而参与炎症反应及变态反应性疾病、肿瘤等多种疾病的发病机制[5]。邓旭等[6]研究证实，非小细胞肺癌患者癌组织和血清中IL-33表达水平显著升高，且血清中IL-33表达水平与病理分期、肿瘤细胞分化程度有关，其他研究也证实外源性IL-33能显著促进食管癌细胞株OE33的增殖、迁移和侵袭，并诱导上皮间质转化，同时这种促肿瘤作用可被抗IL-33抗体阻断[7]。戴鹏等[8]证实骨肉瘤患者血浆中游离ST2水平显著升高，且术后血浆中游离ST2水平发生显著降低。本研究发现，对照组、骨肉瘤组和骨肉瘤肺转移组血清中IL-33表达水平依次升高，各组间比较差异均具有统计学意义，提示IL-33在骨肉瘤及骨肉瘤肺转移的发病机制中扮演了重要作用。相关[4]研究发现, IL-33在人骨肉瘤细胞系中表达显著上调, IL-33能提高骨肉瘤细胞的活力并抑制细胞凋亡，增加B淋巴细胞瘤-2(Bcl-2)表达，降低Bax表达，当下调IL-33表达后可降低骨肉瘤细胞的生存能力，主要机制与IL-33通过激活磷脂酰肌醇-3-激酶/丝氨酸-苏氨酸蛋白激酶(PI3K/AKT)信号通路有关。此外，一项研究[9]证实中国汉族人群中IL-33基因单核苷酸多态性(SNP rs1048274)与骨肉瘤发病有关，同时发现携带AA基因型(rs1048274)的骨肉瘤患者具有更高的生存率，提示遗传因素也在骨肉瘤的发病机制中作用也较为显著。另一方面，高表达的IL-33能够活化核因子-κB(NF-κB)信号通路、Notch3信号通路、纤维肉瘤蛋白/丝裂原活化的细胞外信号调节激酶/细胞外信号调节激酶(Raf/MEK/ERK)信号通路[3], 而这3种信号通路与骨肉瘤的发病机制密切相关[10-12]。

肺脏是骨肉瘤最为常见的转移器官，多数患者死于肺脏转移，发生肺脏转移时提示预后往往较差。本研究结果发现，骨肉瘤肺转移患儿血清IL-33表达水平显著升高，说明IL-33在骨肉瘤发生肺转移的病理生理过程中可能发挥了一定作用。此外，多因素分析结果证实病理分期(OR=8.478)、血清IL-33水平(OR=5.223)和肿瘤直径(OR=2.235)均是骨肉瘤患儿发生肺转移的独立危险因素。骨肉瘤患者5年生存率与病理分期及肿瘤直径有关，作者猜测病理分期越高及肿瘤直径越大的患者发生肺转移的风险相对升高，从而导致5年生存率显著降低。骨肉瘤发生肺转移时起病隐匿，多数患者仅仅表现为咳嗽、胸痛，临床上诊断骨肉瘤肺转移往往是通过影像学检查结果或手术后病理再次确认[13]。IL-33作为一种肿瘤标记物，肿瘤标记物在肿瘤的转移及预后等方面有着明显的优势，目前临床上尚无公认的血清学标志物用于诊断骨肉瘤发生肺转移。本研究结果表明，血清IL-33表达水平诊断骨肉瘤发生肺转移的临床效能显著, AUC高达0.923, 诊断敏感度和特异度分别为82.10%和86.20%, 提示血清IL-33可作为骨肉瘤肺转移的一项肿瘤标志物。

综上所述，骨肉瘤肺转移患儿血清IL-33表达水平显著升高, IL-33可作为诊断骨肉瘤肺转移的血清学标志物之一。