血清白细胞介素17和基质金属蛋白酶9表达与非小细胞肺癌患者病理特征的相关性研究

李静龙 鲍红光 代云峰 陈绍森 赵恩亮 刘云龙 董孝成▲

1.齐齐哈尔医学院附属第二医院胸外科，黑龙江齐齐哈尔 161000；2.齐齐哈尔医学院附属第二医院检验科，黑龙江齐齐哈尔 161000

肺癌是癌症相关死亡的主要原因，其发病率和病死率在所有恶性肿瘤中均居首位，其中80%以上为非小细胞肺癌（non-small cell lung cancer，NSCLC）[1-2]。白细胞介素17（interleukin 17，IL-17）是一种促炎配体，具有刺激血管内皮细胞迁移和血管生成等多种生物学功能，在肿瘤发生发展中起着重要作用[3-4]。IL-17 可能通过抗凋亡和血管生成促进肿瘤的进展，又能促进效应细胞毒性T 淋巴细胞生成，增强抗肿瘤免疫应答[5-7]。基质金属蛋白酶9（matrix metalloproteinase 9，MMP-9）又称明胶酶B，是一种主要表达于巨噬细胞的含锌离子的蛋白酶，参与了细胞外基质的合成与降解、炎症介质的调控，与大多数类型的实体癌的侵袭转移潜能密切相关。相关研究表明，MMP-9 的高表达与肺癌的不良预后有关[8-9]。本研究通过分析NSCLC患者血清IL-17 和MMP-9 血清表达水平，及其与NSCLC 患者病理特征的相关性，探讨其在NSCLC发生发展中的作用。

1 资料与方法

1.1 一般资料

选择2019年2月至2021年12月于齐齐哈尔医学院附属第二医院胸外科（本科室）确诊的NSCLC 患者105 例为NSCLC 组，其中男69 例，女36 例，年龄48～75 岁，平均（63.6±9.86）岁，平均体重为（57.33±9.12）kg，平均体重指数为（20.10±3.13）kg/m2，疾病类型：腺癌73 例，鳞癌32 例，依据美国联合癌症分类委员会（AJCC）和国际抗癌联盟（UICC）2002年制定的TNM 分期标准[10]：Ⅰ期17 例，Ⅱ期31 例，Ⅲ期45 例，Ⅳ期12 例。纳入标准：①初治患者；②经病理学诊断证实；③无手术指征者。排除标准：①小细胞肺癌或非原发NSCLC；②支气管哮喘、慢性阻塞性肺疾病等呼吸系统疾病史；③肝炎病史；④类风湿性关节炎等自身免疫性疾病及肿瘤病史（NSCLC 患者除外）。选择同期于本科室就诊的年龄、性别构成与NSCLC组相匹配的气管肺部良性疾病患者201 例为对照组，其中男141 例，女60 例，年龄47～76 岁，平均（65.2±10.17）岁，平均体重为（59.90±10.14）kg，平均体重指数为（21.98±3.09） kg/m2，其中支气管扩张18 例、脓胸11 例、炎性假瘤13 例、支气管肺炎63 例，肺炎96 例。对照组纳入标准：初次诊断并符合肺部良性相关疾病诊断标准，年龄>45 岁；排除标准：①肺部恶性肿瘤及转移癌：②合并严重精神、神经系统疾病；③不同意参与本研究者。两组患者性别、年龄、体重等一般资料比较，差异无统计学意义（P> 0.05），具有可比性。所有研究对象或家属均签署知情同意书，且本研究经医院医学伦理委员会批准。

1.2 方法

收集两组一般临床资料，所有患者入院后次日清晨采取空腹肘静脉血5 ml，混匀，3000 r/min 离心15 min，取上清液置-80℃冰箱保存、待测。采用双抗体夹心ELISA 法检测血清IL-17、MMP-9 水平，人IL-17 ELISA试剂盒（北京博奥森生物技术有限公司），MMP-9 ELISA 试剂盒（北京博奥森生物技术有限公司）按照说明书进行操作测定血清IL-17、MMP-9 水平。

1.3 统计学方法

采用SPSS 19.0 统计学软件进行数据处理，经正态性检验，计量数据均符合正态分布，用均数±标准差（）表示，采用独立样本t检验；计数资料用[n（%）]表示，组间比较采用χ2检验。采用Spearman等级相关分析血清IL-17 及MMP-9 水平与NSCLC 病理特征的相关性，P< 0.05 为差异有统计学意义。

2 结果

2.1 两组血清IL-17及MMP-9水平比较

NSCLC 组血清IL-17 及MMP-9 水平明显高于对照组，差异有统计学意义（P< 0.05），见表1。

表1 两组血清IL-17及MMP-9水平比较（±s）

表1 两组血清IL-17及MMP-9水平比较（±s）

注 MMP-9：基质金属蛋白酶9；IL-17：白细胞介素-17

组别nMMP-9（μg/L）IL-17（ng/L）NSCLC 组10564.39±8.61238.43±28.55对照组20120.85±3.4870.15±8.04 t 值6.7829.607 P 值0.0340.000

2.2 血清IL-17及MMP-9水平与NSCLC病理特征的关系

在NSCLC 患者中，男性血清IL-17 及MMP-9水平与女性比较，差异无统计学意义（P> 0.05）；年龄≥60 岁患者血清IL-17 及MMP-9 水平与年龄<60 岁患者比较，差异无统计学意义（P> 0.05）；肿瘤直径≥5 cm 患者血清IL-17 及MMP-9 水平与肿瘤直径<5 cm 患者比较，差异无统计学意义（P> 0.05）；腺癌患者血清IL-17 及MMP-9 水平与鳞癌患者比较，差异无统计学意义（P> 0.05）。淋巴结转移患者IL-17 及MMP-9 水平明显高于无淋巴转移患者，TNM Ⅲ～Ⅳ期患者IL-17 及MMP-9 水平明显高于TNM Ⅰ～Ⅱ期患者，差异有统计学意义（P< 0.05）。见表2。

表2 血清IL-17及MMP-9 水平与NSCLC病理特征的关系（±s）

表2 血清IL-17及MMP-9 水平与NSCLC病理特征的关系（±s）

注 MMP-9：基质金属蛋白酶9；IL-17：白细胞介素-17

特征nMMP-9（μg/L）IL-17（ng/L）性别男6965.82±7.68233.03±26.52女3658.79±8.21234.37±29.77 t 值1.9121.683 P 值0.1010.152年龄≥60 岁5767.62±7.96240.97±24.06<60 岁4862.25±7.93223.42±25.85 t 值0.1770.512 P 值0.8600.423肿瘤直径（cm）≥54466.58±7.96243.43±30.15<56161.54±7.60235.28±26.43 t 值0.8030.892 P 值0.5150.413病理类型鳞癌3263.25±6.95237.54±27.86腺癌7365.50±8.35240.31±23.24 t 值1.3011.683 P 值0.2360.152淋巴转移有3985.25±6.10312.34±31.09无6643.96±5.23193.66±23.64 t 值8.86610.025 P 值0.0000.000 TNM 分期Ⅰ～Ⅱ4852.32±5.34229.97±23.57Ⅲ～Ⅳ5789.79±5.19332.64±30.85 t 值6.8799.941 P 值0.0320.000

2.3 Spearman等级相关性分析

Spearman 等级相关性分析显示，血清IL-17及MMP-9 水平与NSCLC 患者淋巴转移明显有关（r=0.646，r=0.448，P< 0.05），且血清IL-17 及MMP-9 水平与NSCLC 患者TNM 分期呈正相关（r=0.473，r=0.538，P< 0.05）。

3 讨论

慢性炎症是许多不同类型癌症发病机制中的一个关键因素，包括肺癌[11]。IL-17 是一种促炎性细胞因子，主要由活化的CD4（+）辅助性T 细胞产生，称为Th17 细胞。有积累的结果显示，促炎性细胞因子发挥重要的抗肿瘤作用，但是其他的证据表明，这些细胞因子对恶性肿瘤的生长和扩散有促进作用[12]。最近，越来越多的证据表明，多种癌症类型，包括前列腺癌、结直肠癌、肝细胞癌、乳腺癌、卵巢癌和非小细胞肺癌患者中IL-17 的表达增高[13-14]。

肺癌是世界上最常见的恶性肿瘤之一，其高发病率与早期转移有关，特别是Ⅰ～Ⅲ期的NSCLC患者。转移涉及一系列复杂的过程中，肿瘤细胞的浸润转移能力与其产生蛋白酶降解细胞外基质和基底膜的能力密切相关。肿瘤细胞侵入其他器官，需要多种信号传导途径，使肿瘤细胞脱离协调他们的动性，降解的细胞外基质、侵袭、迁移、黏附于内皮细胞，并在一个遥远的地方生长重建，而MMPs 作为一组蛋白酶被认为是这些过程中的关键因素[15-16]。MMP-9 是MMPs 家族的一员，是肿瘤组织重塑中最重要的组成部分，主要表达于巨噬细胞的含锌离子的蛋白酶，正常情况下，血管内皮细胞、平滑肌细胞、T 淋巴细胞中MMP-9 表达量极少，能够催化Ⅴ型、Ⅶ型、Ⅸ型、Ⅹ型和Ⅳ型胶原、弹性蛋白、纤维蛋白、纤维蛋白原和纤溶酶原，参与细胞外基质的合成与降解、炎症介质的调控，以促进恶性细胞侵袭和转移。由于MMP-9 被认为几乎可降解细胞外基质的所有成分，从而促进癌细胞向周围正常组织侵袭，故与许多肿瘤的扩散和转移密切相关[17]。此外，MMP-9 的抑制作用减弱了肿瘤细胞的侵袭力，这表明它具有潜在的肿瘤标志物和治疗靶点[18-19]。

本研究结果显示，NSCLC 组血清IL-17 及MMP-9 水平明显高于对照组，差异有统计学意义，并存在鳞癌患者表达水平略高于腺癌患者的现象，可能与肿瘤微环境下刺激引起IL-17 及MMP-9水平增高有关。本研究NSCLC 组中淋巴结转移患者IL-17 及MMP-9 水平明显高于无淋巴转移患者，Ⅲ～Ⅳ期患者IL-17 及MMP-9 水平明显高于Ⅰ～Ⅱ期，差异有统计学意义（P< 0.05），提示IL-17 及MMP-9 水平逐渐升高与NSCLC 分期及转移有关，这可能与Ⅲ～Ⅳ期NSCLC 患者免疫功能开始下降有关。有研究表明，IL-17 高表达状态的NSCLC 患者表现出肿瘤进展的临床病理特征，与TNM 分期相关，而与年龄、性别和病理学分型无关[20]。本研究结果亦显示血清IL-17及MMP-9 水平与性别、年龄、肿瘤大小、病理类型无关（P> 0.05）。但本研究样本量存在不足，这在反映测量结果上会有一定欠缺，并且本研究未对IL-17 与MMP-9 二者之间相互关系进行分析，因此，有待扩大样本例数，深入探讨IL-17 及MMP-9 在NSCLC 患者的作用及其影响因素。

综上所述，IL-17 及MMP-9 的表达与NSCLC的恶性程度及生物学行为密切相关，对NSCLC 的转移起着重要作用，IL-17 和MMP-9 的高表达与NSCLC 的病理特征有关，并为目前基因靶向治疗提供了一定的理论依据。