血清血管内皮生长因子、胰岛素样生长因子-1水平与胸腔镜食管癌根治术后食管胃吻合口漏的相关性研究

黄晓媚 郭明 骆俊龙 包传恩 胡蒙

食管胃吻合口漏是胸腔镜食管癌根治术后最常见和最危及生命安全的并发症之一[1]。血管内皮生长因子(VEGF)能通过血管生成,促进胶原沉积和上皮形成,刺激伤口愈合[1]。胰岛素样生长因子(IGF)-1)是一种具有促生长作用的多肽类物质,可调控多种细胞增殖,促使损伤组织愈合[2]。本研究拟检测胸腔镜手术治疗的食管癌病人血清VEGF、IGF-1水平,探讨其临床价值。

对象与方法

一、对象

2015年9月～2022年9月我院收治的食管癌病人425例。根据术后发生食管胃吻合口漏情况分为吻合口漏组(31例)和无吻合口漏组(394例)。纳入标准:(1)均行胸腔镜食管癌根治术治疗,术后大体病理组织学证实为食管癌;(2)未接受心、肺、胃外科手术。排除标准:合并其他恶性肿瘤;临床资料缺失;合并严重心、肺、肝、肾等系统疾病。本研究经我院伦理委员批准。吻合口漏组年龄≥65岁、合并糖尿病比例高于无吻合口漏组(P<0.05),血红蛋白、白蛋白以及淋巴细胞计数低于无吻合口漏组(P<0.05)。两组性别、体质量指数(BMI)、吸烟史、饮酒史等基线资料比较,差异无统计学意义(P>0.05),见表1。

表1 两组基线资料比较

二、方法

1.血清VEGF、IGF-1水平检测:术前、术后1天、术后2天、术后3天分别采集静脉血3 ml,取血清-80 ℃保存待检。取出样品快速解冻血清样品,采用酶联免疫吸附试验检测血清VEGF、IGF-1水平。

2.临床资料收集:收集病人性别、年龄、BMI、病理类型、肿瘤部位、TNM分期、新辅助化疗史、吸烟史、饮酒史、基础疾病、吻合方式、吻合口包埋方式、手术时间、术后肺部感染和实验室指标(VEGF、IGF-1、血红蛋白、白蛋白以及淋巴细胞计数)。

三、统计学分析

结果

1.两组手术时间和术后并发肺部感染比较:吻合口漏组手术时间≥300分钟、术后肺部感染比例高于无吻合口漏组,差异有统计学意义(P<0.05),见表2。

表2 两组手术时间和术后并发肺部感染比较

2.两组血清VEGF、IGF-1水平比较:两组术后血清VEGF、IGF-1水平比较,组内不同时间点比较差异有统计学意义(P<0.05),吻合口漏组术前、术后1天、术后2天、术后3天血清VEGF、IGF-1水平逐渐降低,无吻合口漏组血清VEGF、IGF-1水平逐渐增高,吻合口漏组术前、术后1天、术后2天、术后3天血清VEGF、IGF-1水平均低于无吻合口漏组,差异有统计学意义(P<0.05),见表3。

表3 两组血清VEGF、IGF-1水平比较

3.影响术后食管胃吻合口漏的因素分析:倾向性评分匹配(PSM)检验发现,差异性明显改善,术后肺部感染、白蛋白对术后食管胃吻合口漏仍有影响(表1和表2)。构建回归模型,以术后是否发生食管胃吻合口漏为因变量,以年龄、合并糖尿病、手术时间、术后肺部感染,血红蛋白、白蛋白以及淋巴细胞计数、术前、术后1天、术后2天、术后3天的VEGF、IGF-1为协变量,赋值见表4。,采用ENTER法,排除无关因素(P>0.05)后,最终术后肺部感染、低白蛋白、术后3天 VEGF、术后3天 IGF-1与术后食管胃吻合口漏有关(P<0.05),见表5。

表4 赋值表

表5 影响食管癌胸腔镜术后食管胃吻合口漏的Logistic回归方程

4.VEGF、IGF-1预测术后食管胃吻合口漏的价值分析:结果显示,术后3天 VEGF、术后天 IGF-1预测术后食管胃吻合口漏的曲线下面积为0.675、0.655。基于前述Logistic回归结果建立回归预测模型,Log(P/1-P)(联合虚拟指标)=术后3天VEGF+0.602/0.505×术后3天 IGF-1,进一步拟合ROC曲线,结果显示联合两项指标预测术后食管胃吻合口漏的曲线下面积为0.841,高于单独指标(Delongz=3.752、3.218,P=0.000、0.001),见表6和图1。

图1 VEGF、IGF-1预测术后食管胃吻合口漏的ROC曲线

表6 VEGF、IGF-1预测食管癌胸腔镜术后食管胃吻合口漏的效能

讨论

食管癌切除术仍然是一种侵入性手术,可引起严重的术后并发症,吻合口漏是最常见的术后并发症之一,其发生与年龄、合并糖尿病、手术方式、手术时间、管状胃制作、术后其他并发症、吻合方式、吻合部位张力、吻合部位继发感染、术前病人营养状况等诸多因素有关[3]。颈部吻合口漏经引流多可痊愈,但胸腔内吻合口漏(通常发生在手术后5～10天)会导致胸膜污染和胃坏死,威胁病人生命[4-5]。伤口愈合是一个复杂的生物过程,涉及粒细胞-巨噬细胞集落刺激因子、血小板衍生生长因子、转化生长因子-β、血管内皮生长因子和碱性成纤维细胞生长因子等多种生长因子和细胞因子[6-7]。

VEGF是一种同源二聚体糖蛋白,由内皮细胞、成纤维细胞、平滑肌细胞、血小板、嗜中性粒细胞和巨噬细胞等合成,VEGF受体为fms 样酪氨酸激酶(Flt-1)和含激酶域插入片段受体(KDR),VEGF与KDR结合可促使内皮细胞增殖,VEGF与Flt-1结合则主要调节血管通透性以及血管平滑肌细胞中中性粒细胞和巨噬细胞的趋化反应以及基质金属蛋白酶(MMP)的表达[8]。伤口愈合包括血管舒张、基底膜降解、内皮细胞迁移和内皮细胞增殖,VEGF参与伤口愈合的全过程:(1)伤口形成后,活化血小板释放VEGF,VEGF与KDR结合可刺激一氧化氮合酶合成,增加环氧合酶活性,促进血管舒张和血管通透性增加;(2)VEGF还可刺激血管平滑肌细胞表达MMP-1、MMP-3 和 MMP-9,MMPs可降解血管基底膜中胶原蛋白;(3)VEGF诱导骨桥蛋白、αvβ3配体,骨桥蛋白趋化内皮细胞迁移;(4)VEGF可选择性诱导胶原基质表面的内皮细胞侵入基质层,促使内皮细胞增殖[9]。本研究发现VEGF与术后吻合口漏也存在密切关系,吻合口漏组病人术前以及术后1～3天的血清VEGF水平明显低于无吻合口漏组,低VEGF水平是术后吻合口漏的危险因素之一,说明VEGF缺乏可能抑制了术后吻合口处愈合过程,检测血清VEGF水平有助于评估术后吻合口漏的发生。动物研究显示,通过降低 VEGF表达减弱血管生成,可引起伤口愈合不良[10]。

IGF-1是一种具有自分泌、旁分泌和内分泌特性的多肽,其受体为胰岛素样生长因子 1 型受体(IGF-1R),IGF-1R在细胞生长和发育以及维持细胞周期中发挥关键作用,IGF-1通过与IGF-1R结合参与细胞增殖、分化和存活过程[11]。IGF-1 具有调节葡萄糖和脂质代谢,骨骼肌代谢和再生[12],神经保护以及抗动脉粥样硬化等多种作用[13-14]。本研究发现,IGF-1与食管癌胸腔镜术后吻合口漏的发生有关,术后3天的血清IGF-1水平下降是食管癌胸腔镜术后吻合口漏的危险因素之一,说明IGF-1缺失可能影响食管癌术后食管和胃吻合口创面愈合过程。现有研究显示,IGF-1可通过促使成纤维细胞增殖和角质形成细胞迁移,胶原沉积以及新生血管形成,促进创面肉芽组织形成,其机制可能与生长激素/ IGF-1轴有关,在伤口愈合的早期阶段给予生长激素可促使伤口局部成纤维细胞数量增加,在后期可加快新生上皮的重建速度,促使伤口愈合,IGF-1是生长激素产生的生理过程中必需的一种活性蛋白多肽物质,通过生长激素/ IGF-1轴参与伤口愈合过程[15]。动物研究也显示,给予外源性IGF-1有助于恢复糖尿病皮肤溃疡大鼠皮肤中MMP-9和组织基质金属蛋白酶抑制剂1的正常表达,增加成纤维细胞和毛细血管数量,促使创面收缩和再上皮化,促进皮肤溃疡愈合[16]。可见IGF-1缺乏可能导致手术切口组织愈合机制异常,影响切口上皮重建过程,进而导致吻合口漏的发生。

ROC分析结果显示术后3天 VEGF、IGF-1水平预测胸腔镜食管癌术后吻合口漏的曲线下面积分别为0.675、0.655,表明VEGF、IGF-1均具有预测吻合口漏的价值,且在联合两项指标后预测效能得到明显提高。

综上,胸腔镜食管癌根治术后吻合口漏病人术前以及术后1～3天血清VEGF、IGF-1水平降低,术后3天低水平VEGF、IGF-1与吻合口漏的发生密切相关,VEGF、IGF-1可作为术后吻合口漏风险识别的辅助性生物学指标。本研究为单中心研究,可能存在一定局限性,以后仍需开展多中心横向研究,其次本研究对血清VEGF、IGF-1的监测时间点较短,VEGF、IGF-1在临床干预后的变化特点以及是否能反映吻合口漏临床转归尚不清楚,在以后研究中仍需继续完善。

利益相关声明:本文不涉及任何相关利益冲突

作者贡献说明:黄晓媚:负责课题设计,数据统计,论文撰写。郭明,骆俊龙:参与临床资料收集与统计,项目指导与监督管理。包传恩,胡蒙:分析试验数据,论文审核,进行统计学分析