非肌层浸润性膀胱癌患者血清Irisin、sB7-H3、A/G及与临床病理特征和预后的关系*

张 静,张伟涛,宁永忠△

1.北京市垂杨柳医院检验科,北京 100022;2.首都医科大学附属北京友谊医院普外科,北京 100050

膀胱癌是泌尿生殖系统常见恶性肿瘤,其中70%～85%为非肌层浸润性膀胱癌(NMIBC),经尿道膀胱肿瘤切除术联合术后膀胱内灌注化疗药物是临床主要治疗方案,但术后超过70%的患者易复发,10%～20%的患者进展为肌层浸润性膀胱癌,预后较差,严重影响患者生命质量[1-3]。故寻找无创、灵敏度高且特异性好的血清学指标辅助诊断NMIBC并预测NMIBC患者的预后已成为临床研究热点。研究显示,肿瘤相关炎症细胞引起的炎症反应构成了肿瘤微环境,可促进肿瘤细胞的增殖、侵袭及转移,并与预后密切相关[4]。鸢尾素(Irisin)是主要由骨骼肌及脂肪组织等产生的细胞因子,通过抑制肿瘤坏死因子-α(TNF-α)及白细胞介素-6(IL-6)等炎症因子的表达,并拮抗核转录因子-κB(NF-κB)活化,在恶性肿瘤中发挥抑炎效应[5]。B7-H3属于B7家族成员,在蛋白酶作用下,癌变细胞膜B7-H3由细胞外层裂解进入血液循环形成可溶性B7-H3(sB7-H3),其表达上调可促进干扰素-γ(IFN-γ)表达而诱导肿瘤免疫逃逸,最终促进恶性肿瘤的侵袭、转移[6-7]。白蛋白/球蛋白比值(A/G)是反映机体营养状态和全身炎症反应程度的综合性指标,与恶性肿瘤患者的病情严重程度及预后密切相关[8-9]。本研究旨在探讨NMIBC患者血清Irisin、sB7-H3、A/G及与临床病理特征和预后的关系,以期为NMIBC的早期诊断及预后判断提供参考。

1 资料与方法

1.1一般资料 选取2015年1月至2017年6月北京市垂杨柳医院(以下简称本院)收治的98例NMIBC患者作为NMIBC组。纳入标准:(1)经手术病理学检查证实为NMIBC;(2)符合经尿道膀胱肿瘤切除术手术指征并且患者同意接受手术治疗;(3)年龄≥18岁;(4)术前未接受过任何放化疗治疗;(5)预计生存时间≥6个月;(6)临床病历资料完整。排除标准:(1)孕产妇及哺乳期的女性;(2)术前合并急、慢性炎症反应性疾病及自身免疫性疾病;(3)肌层浸润性膀胱癌(肿瘤TNM分期≥T2期);(4)心功能不全及肝、肾功能障碍;(5)纳入研究前3个月内有重大外伤史;(6)合并其他恶性肿瘤;(7)精神障碍性疾病。

NMIBC组男57例,女41例;年龄41～79岁,平均(63.28±10.85)岁;TNM分期:Ta期52例,T1期46例;肿瘤最大径:<3 cm者38例,≥3 cm者60例;淋巴结转移11例,远处转移7例。另选取本院同期60例体检健康志愿者为对照组,均无任何基础疾病,也未服用任何治疗药物,纳入研究前3个月内无重大外伤史。对照组男37例,女23例;年龄38～80岁,平均(61.87±11.92)岁。两组性别、年龄比较,差异无统计学意义(P>0.05),均衡可比。本研究符合《世界医学协会赫尔辛基宣言》,并经本院伦理委员会批准(编号:LSLC20140253)。所有受试者均签署了知情同意书。

1.2方法

1.2.1资料收集 采用本院病历系统收集患者入院时的性别、年龄、肿瘤大小、TNM分期、肿瘤分级有无远处转移、有无淋巴结转移、有无灌注化疗等临床资料,以及对照组基本资料。TNM分期参照国际抗癌联盟2009年第7版TNM分期法[10],肿瘤分级参照2004年世界卫生组织(WHO)肿瘤分级标准[11]。

1.2.2血清Irisin、sB7-H3及A/G检测及分组 NMIBC患者于术前1 d抽取清晨空腹肘静脉血5 mL,健康志愿者则于体检当天抽取空腹肘静脉血5 mL。血液标本在室温下静置10 min后以2 500 r/min的转速离心10 min,离心半径为12 cm,通过移液管将血清标本置于抗凝试管中,在-80 ℃冰箱中保存,留待检测。采用酶联免疫吸附试验法检测血清Irisin、sB7-H3水平,其中Irisin试剂盒由上海酶联生物科技有限公司提供,sB7-H3试剂盒由苏州旭光科星生物技术有限公司提供。采用日本Olympus公司生产的AU640全自动生化分析仪检测血清总蛋白、白蛋白水平,并计算球蛋白和A/G;球蛋白=血清总蛋白-白蛋白。以NMIBC患者血清Irisin、sB7-H3水平及A/G中位数为分界线,将患者分为高水平组和低水平组。

1.2.3术后随访 患者出院后进行门诊随访,随访时间为5年,前2年内每3个月随访1次,第3年开始每半年随访1次,随访内容包括膀胱镜、血常规、尿常规、肝肾功能、尿细胞学、泌尿系统超声等检查。终点事件为患者死亡或随访时间到期。

2 结 果

2.1两组血清Irisin、sB7-H3及A/G比较 NMIBC组血清Irisin水平及A/G低于对照组,sB7-H3水平高于对照组,差异均有统计学意义(P<0.05)。见表1。

表1 两组血清Irisin、sB7-H3及A/G比较

2.2血清Irisin、sB7-H3及A/G与NMIBC患者临床病理特征的关系 以NMIBC患者血清Irisin(1.67 μg/mL)、sB7-H3(26.03 ng/mL)及A/G(1.39)中位数为分界线,将NMIBC患者分为对应的高水平组和低水平组。Irisin分组:低水平组T1期、G2～G3级、远处转移、淋巴结转移的患者例数占比高于高水平组(P<0.05);sB7-H3分组高水平组T1期、G2～G3级、远处转移、淋巴结转移的患者例数占比高于低水平组(P<0.05);A/G分组低水平组T1期、G2～G3级、远处转移、淋巴结转移的患者例数占比高于高水平组(P<0.05)。见表2。

表2 血清Irisin、sB7-H3及A/G与NMIBC患者临床病理特征的关系[n(%)]

2.3血清Irisin、sB7-H3及A/G与预后的关系 随访期间,共有28例患者死亡。(1)Irisin分组: 低水平组、高水平组分别有17、11例患者死亡,5年生存率分别为63.04%(29/46)和78.85%(41/52),两组生存率比较差异有统计学意义(Log-rankχ2=5.620,P=0.018);(2)sB7-H3分组: 低水平组和高水平组分别有10、18例患者死亡,5年生存率分别为81.13%(43/53)和60.00%(27/45),两组生存率比较差异有统计学意义(Log-rankχ2=4.597,P=0.032);(3)A/G分组:低水平组、高水平组分别有14、14例患者死亡,5年生存率分别为65.85%(27/41)和75.44%(43/57),两组生存率比较差异有统计学意义(Log-rankχ2=3.935,P=0.047)。Kaplan-Meier生存曲线见图1。

注:A为Irisin;B为sB7-H3;C为A/G。图1 血清Irisin、sB7-H3及A/G与预后的关系

2.4NMIBC患者预后的COX比例风险回归分析 经多因素COX比例风险回归分析显示,TNM分期T1期、肿瘤分级G2～G3级、有远处转移、有淋巴结转移是NMIBC患者预后不良的独立危险因素(HR>1,P<0.05),Irisin≥1.67 μg/mL、A/G≥1.39是NMIBC患者预后不良的保护因素(HR<1,P<0.05),sB7-H3≥26.03 ng/mL是预后不良的独立危险因素(HR>1,P<0.05)。见表3。

表3 NMIBC患者预后的COX比例风险回归分析结果

3 讨 论

研究显示,NMIBC患者即使接受了手术切除联合术后灌注治疗也可能在短时间内复发,甚至进展为肌层浸润性膀胱癌[12]。肿瘤分期、肿瘤分级、淋巴结转移等病理特征可辅助临床预测NMIBC复发及死亡风险,但由于NMIBC具有高度异质性,上述指标对准确评估肿瘤进展及患者预后也存在局限性[13-14]。随着分子生物学技术的快速发展,肿瘤标志物的出现为临床诊断肿瘤及预后的评估提供了新方向。

Irisin由111个氨基酸残基构成,相对分子质量为22×103,主要生物学功能是特异性结合白色脂肪细胞相关受体后,使白色脂肪细胞转变为棕色脂肪细胞组织而促进骨骼肌产热及能量消耗[15-16]。慢性炎症可导致癌变,并可促进恶性肿瘤的增值、生长,而Irisin是一种潜在的抗癌物质,通过调控炎症因子的表达可抑制肿瘤细胞的增殖、侵袭和转移。研究显示,通过抑制NF-κB活化,Irisin可降低乳腺癌相关炎症标志物水平,从而诱导细胞凋亡,增强抗肿瘤药物敏感性[17]。TAKEN等[18]发现,Irisin水平异常降低参与了膀胱癌发生发展,并可作为诊断膀胱癌及鉴别NMIBC和肌层浸润性膀胱癌的标志物。B7-H3是基因位于人第15号染色体上的Ⅰ型膜蛋白,含有316个氨基酸,B7-H3广泛表达于人心脏、胸腺、肝脏、胰腺等组织器官中,同时也在T细胞、自然杀伤(NK)细胞等免疫细胞和内皮细胞、成纤维细胞等无免疫性细胞中表达,但通常维持在较低水平[19]。研究显示,肺癌细胞以及肿瘤相关巨噬细胞促进IL-10表达而诱导B7-H3膜表达,进而抑制小鼠T细胞的抗肿瘤免疫[20]。一项基于前列腺癌的研究显示,B7-H3高表达患者肿瘤复发及死亡风险显著增加[21]。有研究还发现,结直肠癌患者B7-H3表达上调激活Jak2/STAT3/MMP-9信号通路使细胞抗凋亡能力增强,反过来削弱了肿瘤细胞对化疗药物的敏感性[22]。肝癌细胞中,B7-H3通过介导Jak2/STAT3/Slug信号通路而激活上皮-间质转化(EMT)[23]。可见,B7-H3通过调控信号通路促进恶性肿瘤细胞的进展及侵袭。A/G是作为反映机体营养状态和炎症反应严重程度的综合性指标,近年来研究显示其与恶性肿瘤密切相关[24]。白蛋白作为生化代谢分子载体,其水平降低提示机体营养不良,患者体液免疫、细胞免疫及吞噬细胞功能均显著降低,免疫系统防御能力下降,抵抗外界有害刺激能力减弱[25]。球蛋白主要包含补体C3、C反应蛋白等急性期蛋白,其水平升高可上调炎症级联反应而加重炎症反应,抑制免疫细胞活性,导致肿瘤细胞增殖、侵袭转移[26]。A/G降低与结肠癌和鳞状细胞癌等肿瘤疾病的预后不良有关[27-28]。

本研究结果发现,与健康志愿者比较,NMIBC患者血清Irisin水平及A/G明显降低,而sB7-H3水平显著升高,说明上述指标在NMIBC发生发展过程中发挥重要作用,与既往报道结果相似[29-31]。本研究中,进一步将Irisin、sB7-H3、A/G指标按照中位数分为高水平组、低水平组,结果发现,相较于Irisin和A/G高水平组,Irisin和A/G低水平组患者的TNM分期T1期、肿瘤分级为G2～G3级、有远处转移、有淋巴结转移比例更高,而sH7-B3结果则相反。上述结果提示,Irisin、sH7-B3、A/G与病理特征密切相关,考虑可能与以下原因有关:(1)Irisin对恶性肿瘤细胞的抗炎效应使得其水平在机体内不断被消耗,当消耗到一定程度后对机体的抗炎能力减弱,此时TNF-α、IL-6等炎症因子不断加重炎症反应而促使恶性肿瘤进展,同时对STAT3/SNAIL信号通路的影响作用减弱,抑制了EMT,加剧了恶性肿瘤的侵袭转移;(2)sB7-H3表达上调抑制了T细胞活化及效应细胞因子产生,恶性肿瘤细胞逃避免疫应答而继续自由生长;(3)A/G降低说明肿瘤微环境处于炎症状态且患者营养不良,抗癌能力下降,同时白蛋白降低不能减少抑癌基因Rb磷酸化,也不能增加p21和p57的表达,导致恶性肿瘤细胞不断增殖。可见,血清Irisin、sB7-H3、A/G异常变化可提示恶性肿瘤疾病进展情况,早期监测可辅助判断肿瘤危险度,从而指导临床医生制订个体化治疗方案。本研究结果还发现,低水平Irisin或者A/G的NMIBC患者5年生存率降低,高水平sB7-H3的患者也有相似结果,表明Irisin、sB7-H3、A/G与NMIBC患者预后密切相关。COX比例风险回归结果显示,相较于Irisin<1.67 μg/mL患者,Irisin≥1.67 μg/mL的患者死亡风险降低;相较与A/G<1.39患者,A/G≥1.39的患者死亡风险降低,sB7-H3升高的患者死亡风险增加,上述结果提示Irisin、sH7-B3有望成为临床改善患者预后的潜在靶点,并且通过补充白蛋白增强机体营养水平,可改善体质,提高免疫功能,增强抗肿瘤能力。

综上所述,NMIBC患者血清Irisin水平和A/G降低,sH7-B3水平升高,各指标水平异常变化与TNM分期、肿瘤分级及远处转移、淋巴结转移等肿瘤病理特征密切相关,并可提示患者不良预后。本研究为单中心研究,研究对象选择有一定偏倚,因此研究结果仍需通过多中心、前瞻性队列研究进一步验证。