COX-2在2型糖尿病合并肺癌组织中的表达及其临床意义

赵红娟 孙天格 赵梦姣

作者单位：450000 郑州大学第一附属医院

2型糖尿病(T2DM)为常见慢性代谢病,多由胰岛素抵抗或胰岛素分泌不足所致,可引起多饮、多食、多尿等症状,若血糖长期控制不佳,还可促使体内代谢紊乱,诱发多器官组织病变,从而降低患者生活质量[1-2]。肺癌为起源于肺支气管黏膜或腺体的恶性肿瘤,早期无明显症状,随着病情进展可逐渐出现咳嗽、咯血、胸痛等症状,若早期未能得到及时诊治,则易发生周围浸润或远处转移,影响预后。而T2DM合并肺癌则病情更为复杂,临床认为T2DM可增加肺癌发病风险,考虑与T2DM引起的代谢免疫紊乱、肺损伤、肺感染等多种因素有关[3-4]。同时,T2DM合并肺癌大多为中晚期,使得整体预后偏差,故如何提高T2DM合并肺癌患者的诊治水平成为临床研究重点[5]。环氧合酶-2(COX-2)为花生四烯酸代谢的限速酶,在体内细胞受到多种因素刺激后可大量合成,属于快速反应基因。相关研究显示[6],COX-2可作为诱导酶,参与肿瘤血管生成、促进肿瘤增殖、提高侵袭能力等多种肿瘤发生及发展过程。但关于COX-2在促使肺癌进展中的具体机制,以及在T2DM合并肺癌患者预后中的预测价值还有待进一步研究。鉴于此,本研究旨在分析COX-2在T2DM合并肺癌癌组织中的作用及临床意义。

1 资料与方法

1.1 一般资料

选取我院2017年1月至2020年1月收治的44例T2DM合并肺癌患者作为观察组,另选同期单纯肺癌患者44例作为对照组。研究经医学伦理委员会批准。观察组男性28例,女性16例;年龄42～69岁,平均年龄(57.89±5.14)岁;体质量指数18～27 kg/m2,平均体质量指数(23.87±1.48)kg/m2;临床分期:5例Ⅰ期,28例Ⅱ期,11例Ⅲ期。对照组男性26例,女性18例;年龄44～70岁,平均年龄(58.11±5.23)岁;体质量指数18～27 kg/m2,平均体质量指数(23.92±1.53)kg/m2;临床分期:7例Ⅰ期,27例Ⅱ期,10例Ⅲ期。两组基础资料相比,差异无统计学意义(P>0.05)。纳入标准:T2DM符合《中国2型糖尿病防治指南(2017年版)》[7]中诊断标准,空腹血糖≥7.0 mmol/L,且餐后血糖≥11.1 mmol/L;肺癌符合《内科学》[8]中诊断标准;经影像学明确肿瘤位置;患者及家属签署知情同意书。排除标准:伴有其他恶性肿瘤;使用过影响COX-2表达的相关药物;精神严重障碍。

1.2 方法

所有患者均接受手术为主的方案治疗,获得手术切除的癌组织病理石蜡切片各44份,开展免疫组化检测COX表达。免疫组化方法:将选定的蜡块进行组织切片,做好常规HE染色准备,试验前先连续切3张4 μm厚切片,开展病理学观察。具体免疫组化操作为:①将切片常规脱蜡、水化,以蒸馏水冲洗,再置于PBS内浸泡,各5 min;②以3%的H2O2进行室温下孵育,维持10 min,对内源性过氧化氢酶灭活;③使用PBS分别冲洗3次,每次5 min;④在37 ℃环境下滴加10%正常山羊血清进行孵育,持续30 min;⑤在将1∶100稀释的鼠抗人COX-2单克隆抗体一抗加入,仍以37 ℃孵育,持续60 min;⑥再以PBS分别冲洗3次,每次5 min,之后加入二抗(1∶100稀释生物素兔抗大鼠IgG),仍以37 ℃孵育,持续20 min;⑦PBS再次冲洗3次,每次5 min,滴加SP,37 ℃孵育,持续20 min,PBS冲洗3次后使用显色剂显色;⑧以蒸馏水冲洗后,苏木精复染;⑨梯度乙醇脱水,中性树脂封片。显微镜观察:两组均选择阳性、阴性组织相,进行200×、400×显微照相。图像分析:参照阳性免疫反应的图像灰度选用适宜灰度分割阈值,进行双阈值分割,获取半灰度目标图像,再充分结合人机交互方式进行阳性免疫染色强度、面积测定,每组取44例,每例测量5个视野。最后由计算机测算阳性反应物的灰度值、面积等,并存盘。

1.3 观察指标

(1)COX-2表达:比较两组COX-2表达及不同临床分期COX-2表达。(2)COX-2表达与临床病理特征的关系:分析COX-2表达与肺癌患者年龄、体质量指数、临床分期、T2DM、淋巴结转移、肿瘤大小的关系。(3)预测价值:44例T2DM合并肺癌患者进行长达2年随访,记录两组死亡例数,分析存活与死亡患者间COX-2表达差异,并绘制ROC曲线分析COX-2在预测T2DM合并肺癌患者预后中的价值。

1.4 统计学方法

2 结果

2.1 COX-2表达

观察组COX-2光密度值高于对照组,Ⅰ期、Ⅱ期、Ⅲ期患者COX-2光密度值高于对照组,且同组Ⅲ期患者COX-2光密度值高于Ⅱ期、Ⅰ期,差异有统计学意义(P<0.05),见表1。

表1 两组COX-2表达对比

2.2 COX-2表达与其临床病理特征的关系

合并T2DM、有淋巴结转移、临床分期高的肺癌患者COX-2表达高于未合并T2DM、无淋巴结转移及临床分期低患者,差异有统计学意义(P<0.05),见表2。

表2 COX-2表达与其临床病理特征的关系

2.3 预测价值

44例T2DM合并肺癌患者长期随访结果显示,存活26例,死亡18例;存活组COX-2表达水平[(168.25±10.89)]低于死亡组[(198.41±13.36)],差异有统计学意义(P<0.05);绘制ROC曲线分析显示,COX-2预测T2DM合并肺癌患者预后的曲线下面积为0.913,预测价值高。见表3、图1。

图1 预测T2DM合并肺癌预后的ROC曲线

3 讨论

肺癌病因复杂,临床认为吸烟、肺部疾病、遗传等多种因素长期相互作用,可促使肺部支气管黏膜或腺体发生癌性变化,最终形成癌症组织。T2DM是由胰岛素分泌不足或胰岛素抵抗所致,当胰岛β细胞功能障碍时,可促使胰岛素分泌减少,无法有效抑制体内血糖升高,或机体对胰岛素不敏感,促使血糖异常升高。而T2DM与肺癌均呈现出逐年增长趋势,且T2DM患者较常人更易发生肺癌,两种疾病可相互影响,促使病情进展,使得较多T2DM合并肺癌患者确诊时已进展至中晚期,给临床治疗带来较大难度,整体预后较差[9-10]。若能于早期寻找到一种能够良好预测患者预后的相关指标,则能够帮助临床制定更为详细化的个体治疗方案,以改善患者预后。

COX-2为炎症反应过程中的重要诱导酶,正常情况下人体内难以检测后,当机体受到感染、外伤、细胞因子等多种刺激后,可于体内大量合成,参与机体炎症反应,且其水平越高则体内炎症反应越严重[11-12]。相关研究显示[13-14],COX-2在多种恶性肿瘤组织内呈高表达,并能够通过多种机制加速恶性肿瘤的发生及发展,可作为预后判断参考指标。本研究结果显示,观察组COX-2光密度值高于对照组,Ⅰ期、Ⅱ期、Ⅲ期患者COX-2光密度值高于对照组,且同组Ⅲ期患者COX-2光密度值高于Ⅱ期、Ⅰ期,提示COX-2在T2DM合并肺癌患者中呈高表达,且临床分期越高COX-2表达越高。其原因为炎症与恶性肿瘤间存在一定相关性,恶性肿瘤患者体内普遍存在微炎症状态,该状态可促使肿瘤进展。长期高血糖可引起血管内皮细胞损伤,进而导致一系列病理变化,加快炎症因子释放,故T2DM患者机体炎症活跃程度高于常人,合并肺癌后更可促使机体炎症加重,使得COX-2呈高表达,也在一定程度上反映合并T2DM可加重肺癌病情。本研究结果显示,合并T2DM、有淋巴结转移、临床分期高的肺癌患者COX-2表达高于未合并T2DM、无淋巴结转移及临床分期低患者;44例T2DM合并肺癌患者长期随访显示,存活26例,死亡18例;存活组COX-2表达水平[(168.25±10.89)]低于死亡组[(198.41±13.36)];绘制ROC曲线分析显示,COX-2预测T2DM合并肺癌患者预后的AUC为0.913。提示COX-2表达与淋巴结转移、临床分期等存在密切关系,可作为预测T2DM合并肺癌患者预后的重要指标。其原因为当机体受到刺激后可诱导COX-2大量生成,促使白三烯等炎症介质释放,引起体内炎症反映,且吸引大量炎性细胞参与炎症反应[15]。而强烈炎症刺激会加速肿瘤组织血管生成,并促使宿主免疫力降低,使得肺癌能够迅速进展,故COX-2高表达肺癌患者普遍临床分期高、伴有淋巴结转移。COX-2代谢产物能够调控内皮细胞浸润、生长,并通过EP受体信号通路介导肿瘤浸润,提高肿瘤侵袭力,故COX-2表达越高,则患者预后越差。

综上所述,COX-2在T2DM合并肺癌患者中表达较高,且表达越高临床分期越高,且易伴有淋巴结转移,故COX-2可作为预测患者预后的重要参考指标。