微量元素、氧化應激/抗氧化狀態與早期吸煙相關喉鱗狀細胞癌的關系

陸偉明

[摘要] 目的 探討微量元素、氧化應激/抗氧化狀態與早期吸煙相關喉鱗狀細胞癌的關系。 方法 選擇2015年1月～2016年6月在我院治療的吸煙相關喉鱗狀細胞癌患者71例的臨床資料進行分析。另選擇健康體檢者60例為對照組，其中30例吸煙為對照1組，30例不吸煙為對照2組。檢測CAT、SOD以及GSH-Px活性，全血用于微量元素分析。 結果 喉癌組及對照1組SOD水平顯著高于對照2組，差異有統計學意義（P<0.05）；喉癌組及對照1組GSH-Px水平顯著低于對照2組，差異有統計學意義（P<0.05）；三組CAT差異無統計學意義（P>0.05）。喉癌組鎘水平顯著高于對照1組與對照2組，差異有統計學意義（P<0.05）；喉癌組與對照1組銅水平顯著低于對照2組，差異有統計學意義（P<0.05）；喉癌組與對照1組鎂水平顯著高于對照2組，差異有統計學意義（P<0.05）；喉癌組與對照1組鐵水平顯著高于對照2組，差異有統計學意義（P<0.05）。 結論 早期吸煙相關喉鱗狀細胞癌患者SOD水平升高，抗氧化活性下降，微量元素中鎘、鎂、鐵水平升高，銅水平下降。

[關鍵詞] 微量元素；早期吸煙；喉鱗狀細胞癌

[中圖分類號] R739.65 [文獻標識碼] B [文章編號] 1673-9701（2017）08-0090-04

[Abstract] Objective To investigate the relationship between trace elements， oxidative stress/antioxidant status and early smoking-related laryngeal squamous cell carcinoma. Methods The clinical data of 71 patients with smoking-related laryngeal squamous cell carcinoma who were treated in our hospital from January 2015 to June 2016 were selected and analyzed. Another 60 healthy subjects were selected as the control group. 30 subjects who were smoking in the control group were selected as the control group 1， and 30 subjects who were not smoking were selected as control group 2. Activities of CAT， SOD and GSH-Px were detected， and whole blood test was used for the analysis of trace elements. Results The level of SOD in the laryngeal cancer group and the control group 1 was significantly higher than that in the control group 2， and the difference was statistically significant（P<0.05）； the level of GSH-Px in the laryngeal cancer group and the control group 1 was significantly lower than that in the control group 2， and the difference was statistically significant（P<0.05）； there was no statistically significant difference of CAT among the three groups（P>0.05）. The level of cadmium in the laryngeal cancer group was significantly higher than that in the control group 1 and the control group 2， and the difference was statistically significant（P<0.05）； the level of copper in the laryngeal cancer group and the control group 1 was significantly lower than that in the control group 2， and the difference was statistically significant（P<0.05）； the level of magnesium in the laryngeal cancer group and the control group 1 was significantly higher than that in the control group 2， and the difference was statistically significant（P<0.05）； the level of iron in the laryngeal cancer group and the control group 1 was significantly higher than that in the control group 2， and the difference was statistically significant（P<0.05）. Conclusion In the patients with early smoking-related laryngeal squamous cell carcinoma， the level of SOD is increased， the antioxidant activity is decreased， the levels of cadmium， magnesium and iron among the trace elements are increased and the level of copper is decreased.

[Key words] Trace elements； Early smoking； Laryngeal squamous cell carcinoma

喉癌是常見的頭頸部惡性腫瘤，死亡率較高，吸煙是導致喉癌的高危因素之一[1，2]。了解喉癌的發病機制對疾病的預防及治療具有重要的臨床意義。微量元素與機體健康密切相關，其參與酶的激活或者抑制，在生理過程中發揮作用，其還能調節基因表達、細胞膜通透性、激素合成、維生素合成、離子轉運等[3-5]。因此，當微量元素缺乏時，影響細胞正常功能，甚至導致細胞惡變[6]。本研究分析微量元素與吸煙相關喉鱗狀細胞癌發病的關系。

1 資料與方法

1.1一般資料

選擇2015年1月～2016年6月在我院治療的吸煙相關喉鱗狀細胞癌患者71例（喉癌組）的臨床資料進行分析。另選擇健康體檢者60例為對照組，其中30例吸煙為對照1組，30例不吸煙為對照2組。所有研究對象均為本市居民，均未服用激素、避孕藥、微量元素等，吸煙相關喉鱗狀細胞癌患者臨床分期均為T1N0M0。喉癌組男68例，女3例，年齡49～76歲，平均（68.9±8.4）歲。對照1組男25例，女5例，年齡45～75歲，平均（68.1±7.9）歲；對照2組男26例，女4例，年齡45～75歲，平均（67.9±8.3）歲。將每天吸煙數量作為吸煙密度指標。輕度吸煙為每天1～10支，中度吸煙為每天11～20支，重度吸煙為每天>20支。喉癌組每天吸煙1～10支者0例，11～20支者64例，>20支者7例；對照1組每天吸煙1～10支者0例，11～20支者26例，>20支者4例。喉癌組與對照組1組吸煙密度比較差異無統計學意義（P>0.05）。三組性別比、平均年齡比較差異無統計學意義（P>0.05）。所有納入的研究對象均簽署知情同意書，本研究經過醫院醫學倫理會同意。

1.2 研究方法

喉癌組術前采集靜脈血，對照組入組時采集靜脈血。分離血漿，檢測過氧化氫酶（CAT）、超氧化物歧化酶（SOD）以及谷胱甘肽過氧化物酶（GSH-Px）活性，全血用于微量元素分析。微量元素檢測包括鉛、鎘、鋅、銅、鎂、鐵、鈣，采用MP-2型溶出分析儀進行檢測，所有操作嚴格按照說明書進行。CAT、SOD以及GSH-Px活性采用ELISA方法測定，酶聯免疫試劑盒由上海酶聯生物提供。

1.3統計學方法

采用SPSS11.0統計學軟件對數據進行分析。計數資料采用卡方檢驗，計量資料以均數±標準差表示，采用F檢驗。P<0.05為差異有統計學意義。

2 結果

2.1 三組SOD、CAT以及GSH-Px活性比較

喉癌組及對照1組SOD水平顯著高于對照2組，差異有統計學意義（P<0.05）；喉癌組及對照1組GSH-Px水平顯著低于對照2組，差異有統計學意義（P<0.05）；三組CAT差異無統計學意義（P>0.05）。見表1。

2.2 三組血微量元素水平比較

喉癌組鎘水平顯著高于對照1組與對照2組，差異有統計學意義（P<0.05）；喉癌組與對照1組銅水平顯著低于對照2組，差異有統計學意義（P<0.05）；喉癌組與對照1組鎂水平顯著高于對照2組，差異有統計學意義（P<0.05）；喉癌組與對照1組鐵水平顯著高于對照2組，差異有統計學意義（P<0.05）。見表2。

3討論

喉癌是頭頸部常見的惡性腫瘤，其發生率占全身惡性腫瘤的1%～5%。喉部是重要的發音器官，喉癌影響發聲，甚至危及生命，給患者及家庭造成巨大的痛苦。有研究顯示，80%的喉癌患者有吸煙及酗酒史，吸煙是喉癌發生的最重要的影響因素。也有研究顯示，喉癌者對尼古丁的依賴性具有相關性。流行病學研究顯示吸煙與人類多種疾病均具有密切的關系。煙草在燃燒的過程中產生很多對人體有害的物質，煙堿燃燒后形成N-亞硝胺，具有嚴重的化學刺激作用，長期作用于淋巴結、口腔腺體，可導致淋巴結以及腺體增生，甚至化生導致瘤變[7-9]。煙草中相關的化學物質能經過類似淋巴結核途徑，對患者口咽部黏膜產生作用。吸煙導致喉癌的機制還不十分明確。喉癌可導致基因表達改變。吸煙導致CYP1A1基因改變，與腫瘤發生關系密切。CYP1A1在煙草代謝中發揮重要的作用，而CYP1A1基因核心區域的多態性與煙草增加癌癥患者風險具有密切的關系。煙草能增加AP-1活性，而后者參與癌前病變、腫瘤轉移等過程[10]。重度吸煙的喉癌患者基質金屬蛋白酶-2以及增殖細胞抗原、轉化生長因子-β1、Ki-67水平上調，而后者均參與腫瘤的發生及發展[11，12]。煙草中的亞硝胺類似物能夠上調DNA甲基化過程，促進癌癥的發生。吸煙可導致患者基因多態性改變。喉癌患者術前、術中及術后白細胞介素、單核細胞趨化因子1、腫瘤壞死因子、巨噬細胞炎癥蛋白1α、VEGF、成纖維細胞生長因子發生變化。吸煙在腫瘤的發生及發展過程中具有不可忽視的作用，尤其頭頸部腫瘤。在本次研究中吸煙患者抗氧化酶活性下降，而超氧化物歧化酶Orgotein（Superoxide Dismutase， SOD）升高，也可能是吸煙患者發生癌癥的風險增加的原因之一。氧化應激/抗氧化狀態在腫瘤的發生及發展過程中發揮重要的作用，而在病理情況下，微量元素與氧化應激/抗氧化狀態具有密切的相關性[13]。微量元素結合蛋白質及其他有機基團，形成激素、酶、維生素等，發揮重要功能[14]。

微量元素對內環境的穩定具有重要的意義，其與1/3的酶活性有關，如鋁元素參與上皮組織以及結締組織的構造。在磷的代謝過程中對血液中某些酶有一定的影響。錳參與調節脂質代謝、動脈壓水平。銅在機體免疫防疫以及白細胞吞噬活性方面具有重要的作用，其對心血管系統的影響較為復雜，對神經系統也具有一定的作用。鋅元素參與脂質的代謝，鐵、銅等元素在核酸的合成及分解過程中具有重要的作用。國際癌癥研究機構將有致癌作用的全部化學物質分為三組。第一組有23種物質，7種工業產品，其中包括微量元素砷、鉻及其化學物；第二組包括鎳、鎘等金屬；第三組包括鉛等元素。

鎘元素抑制抗腫瘤免疫因素，腫瘤患者肺臟及肝臟中的鎘水平相對較高[15]。鎘及化合物誘導的腫瘤主要有腺瘤、表皮樣癌、兩者混合、黏液表皮樣癌。鎘不是生命活動必須的元素，但鎘能夠影響鋅、銅以及鐵的代謝，后三者具有重要的生理意義。在本次研究中，喉癌患者鎘元素水平顯著高于對照1組及對照2組，而對照1組及對照2組比較水平相當，提示鎘元素在早期吸煙相關喉鱗狀細胞癌的發生過程中具有一定的作用，可能與其抑制抗腫瘤免疫有關。動物實驗顯示鉛有致癌性，與皮膚、消化器官、呼吸器官、排泄器官、造血系統癌癥患者死亡率的升高有關[16]。白血病患者鉛的分布存在差異，血液及肝臟中鉛水平下降。但本次研究中，三組血鉛水平比較差異并沒有差異。本次納入研究的患者均來自本市區，而人體血鉛水平與地區患者鉛含量有密切的關系。鋅參與機體合成RNA、DNA聚合酶的過程，是組成生物膜的重要部分，維持生物膜的完整，抑制致癌物[17]。本次研究中三組鋅元素水平比較差異無統計學意義（P>0.05）。既往有研究顯示鋅元素參與了乳腺癌的發病過程。鐵能夠催化自由基及過氧化反應，導致堿基排序紊亂，發生DNA突變[18，19]。鐵元素在機體內的水平過高或過低都會導致細胞發生突變[20]。在本次研究中，喉癌組患者以及對照1組的鐵元素水平均顯著高于對照2組，這也提示鐵元素過高，可能參與了喉癌的發生，而吸煙者鐵元素水平升高。銅與鋅元素可相互作用，銅元素水平升高時可導致鋅元素水平下降。本研究中，喉癌組以及對照1組銅元素水平顯著低于對照2組，說明銅元素也參與了喉癌的發生過程，并且增加患癌的風險。

綜上所述，吸煙相關喉鱗狀細胞癌患者氧化應激/抗氧化狀態異常。微量元素參與癌癥的發病過程，而鎘元素、銅元素、鎂元素以及鐵元素可能參與早期吸煙相關喉鱗狀細胞癌的發生。

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