Hepcidin蛋白與乳腺癌骨轉移的關系

蔣舒娜，蔣麗娟，邵小南

（江蘇省常州市第一人民醫院 1.檢驗科，2.核醫學科，江蘇 常州 213003）

最新的癌癥統計發現，乳腺癌占女性新發癌癥的15%，在30～59歲女性中，乳腺癌是最常見的癌癥，乳腺癌是45歲以上女性癌癥死亡的主要原因，其次是肺癌。中國近幾十年來肥胖和缺乏活動發生率增加，可能是影響乳腺癌發病率的主要原因[1]。在晚期乳腺癌中，骨轉移的發生率為65%～75%，而首發癥狀為骨轉移者占27%～50%[2]。

ORLANDI等[3]發現，相對于健康對照組，乳腺惡性腫瘤和乳腺良性病變患者的Hepcidin均增高。CINISELLI等[4]也發現，與良性乳腺疾病比較，乳腺癌的Hepcidin明顯升高，證實了Hepcidin在乳腺癌診斷的潛在作用。然而，Hepcidin與乳腺癌骨轉移的相關研究較少。本研究通過分析乳腺癌及乳腺癌骨轉移患者的Hepcidin、骨形態發生蛋白6（bone morphogenetic protein 6, BMP-6）、白細胞介素 6（Interleukin 6, IL-6）、可溶性轉鐵蛋白受體（human soluble transferrin receptor,sTfR）及血紅蛋白（Hemoglobin, Hb）等相關指標，探討Hepcidin在乳腺癌發生、發展中的作用，以指導臨床決策。

1 資料與方法

1.1 研究對象

選取2013年6月—2014年3月江蘇省常州市第一人民醫院乳腺癌骨轉移患者25例，乳腺癌無骨轉移患者30例及乳腺增生患者30例。3組患者年齡匹配，年齡55～75歲，平均66歲。所有患者均經手術或病理確診，所有乳腺癌患者均經過放射性核素掃描（ECT）初篩，并X射線、CT或MRI明確有無骨轉移。排除影響因素：骨代謝疾病、急性炎癥反應（CRP＞6 mg/L）、肝功能異常（凝血酶原時間和谷丙轉氨酶異常）及心肺疾病病史。

1.2 試劑及儀器

Sysmex XE2100血細胞分析儀及試劑購自日本Sysmex公司，血清Hepcidin、BMP-6、IL-6及sTfR檢測試劑盒購自美國R&D公司，酶標儀、洗板機購自美國Biorad公司。

1.3 血常規、血清Hepcidin、BMP-6、IL-6、sTfR的檢測

隔夜空腹，于8∶00～10∶00收集血樣，防止Hepcidin的晝夜波動[5]，分別注入EDTA抗凝管（2 ml）和血清管（3 ml）。血常規在2 h內檢測；血清管3 000 r/min離心30 min分離血清，置入-80℃冰箱冷凍保存。按試劑盒說明書操作，采用酶聯免疫吸附測定（ELISA）分別檢測血清標本中Hepcidin、BMP-6、IL-6、sTfR的含量（Hepcidin檢測范圍15.6～1 000 pg/ml，BMP-6檢測范圍156.00～10 000 pg/ml，IL-6檢測范圍3.1～300 pg/ml，sTfR檢測范圍3.0～80 nmol/L）。

1.4 統計學方法

數據分析采用SPSS 13.0統計軟件，各組數據做正態性檢驗及方差齊性檢驗，計量資料以均數±標準差（±s）表示，符合正態分布且方差齊的數據比較采用單因素方差分析，組內兩兩比較用LSD-t檢驗，方差不齊的數據比較用非參數Mann-WhitneyU檢驗；ROC曲線比較各指標對乳腺癌骨轉移的診斷價值，多因素Logistic回歸分析比較各指標在乳腺癌骨轉移的作用，P＜0.05為差異有統計學意義。

2 結果

2.1 3組患者年齡、Hepcidin、IL-6、Hb、BMP-6、sTfR比較

3組患者平均年齡比較差異無統計學意義（P＞0.05）；3組患者 Hepcidin、IL-6、Hb、BMP-6、sTfR比較差異有統計學意義（P＜0.05）（見表1）。

表1 3組患者年齡、Hepcidin、IL-6、Hb、BMP-6、sTfR的比較 （±s）

表1 3組患者年齡、Hepcidin、IL-6、Hb、BMP-6、sTfR的比較 （±s）

注：3組患者Hepcidin、IL-6、Hb比較采用單因素方差分析，BMP-6、sTfR因不符合方差齊性，采用非參數檢驗

組別 n 年 齡 /歲 Hepcidin/（pg/ml） IL-6/（pg/ml） Hb/（g/L） BMP-6/（pg/ml） sTfR/（nmol/L）乳腺癌骨轉移組 25 65.2±7.8 86.37±16.30 17.45±5.42 110.58±20.13 498.40±193.77 5.03±0.69乳腺癌無骨轉移組 30 63.6±9.7 47.21±18.48 12.13±6.36 132.44±17.78 335.26±179.83 7.21±0.70乳腺增生組 30 62.7±8.9 34.31±16.79 10.80±5.92 149.96±14.09 309.13±35.85 7.80±5.35 F/H值 0.161 65.733 9.313 35.185 15.632 26.411 P值 0.851 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000

3組患者Hepcidin、IL-6及Hb比較差異有統計學意義（P＜0.05）。進一步兩兩比較后發現，對Hepcidin，乳腺癌骨轉移組＞乳腺癌無骨轉移組＞乳腺增生組；對IL-6，乳腺癌骨轉移組＞乳腺癌無骨轉移組及乳腺增生組，但乳腺癌無骨轉移組與乳腺增生組比較，差異無統計學意義（t=0.834，P=0.406）；對Hb，乳腺癌骨轉移組＜乳腺癌無骨轉移組＜乳腺增生組。

3組患者BMP-6、sTfR比較差異有統計學意義（P＜0.05）。對BMP-6，根據平均秩次（59.08 VS 38.77 VS 33.83），乳腺癌骨轉移組＞乳腺癌無骨轉移組＞乳腺增生組；對sTfR，根據平均秩次（23.50 VS 44.52 VS 57.73），乳腺癌骨轉移組＜乳腺癌無骨轉移組＜乳腺增生組。見圖1、2。

2.2 Hepcidin、BMP-6、IL-6對乳腺癌骨轉移的診斷價值

Hepcidin、BMP-6、IL-6對乳腺癌骨轉移的診斷ROC曲線見圖3，各項參數見表2，Hepcidin用于乳腺癌骨轉移的診斷價值最高。

2.3 乳腺癌骨轉移的影響因素

以乳腺癌是否骨轉移為應變量（骨轉移Y=1，無骨轉移Y=0），Hepcidin、BMP-6、IL-6、sTfR及Hb賦值后為自變量進行多因素Logistic回歸分析。在回歸方程中有意義的指標有兩項，為Hepcidin和sTfR；Hepcidin為骨轉移危險因素，sTfR為保護因素。主要影響因素結果見表3。

圖2 3組患者的sTfR比較 （±s）

圖3 Hepcidin、BMP-6、IL-6用于乳腺癌骨轉移診斷的ROC曲線

表2 Hepcidin、BMP-6、IL-6用于乳腺癌骨轉移診斷的各項參數

表3 乳腺癌骨轉移多因素Logistic回歸分析參數

3 討論

既往研究發現，Hepcidin升高與多種癌癥有關，如多發性骨髓瘤、前列腺癌、腎細胞癌[6-9]。PINNIX等[10]的研究突出了膜鐵轉運蛋白（FPN）和Hepcidin在乳腺癌細胞鐵穩態失衡起重要作用。這些作者第一次表明，在培養的乳腺癌細胞，Hepcidin通過轉錄后機制負調控FPN表達；此外，在腫瘤細胞中的Hepcidin濃度高于正常細胞。近期的相關研究發現，乳腺癌患者與健康對照組比較，血漿Hepcidin濃度更高[3，11]，Hepcidin可以負性調節癌細胞FPN的表達。CINISELLI等[4]也發現，與良性乳腺疾病相比，乳腺癌的Hepcidin明顯升高。本組資料中，乳腺癌患者無論有無骨轉移，Hepcidin水平均高于乳腺增生組，與上述觀點相符。

為什么乳腺癌患者血漿Hepcidin升高？由鐵狀態、促紅細胞生成活性、炎癥，以及每個獨立信號的相對強度形成相互作用的通路來決定肝臟Hepcidin表達上調（包括BMP-6/SMAD4通路和IL-6/ STAT3通路）[3]。Hepcidin升高可能是由于炎癥刺激或腫瘤分泌物IL-6升高了血清鐵或依賴BMPs提供的信號。機制研究也發現，增加鐵、BMP-6和IL-6能共同促進肝臟Hepcidin的合成[11]。

BMP-6是BMPs家族成員，屬于轉化生長因子β。BMP已經被發現與多種癌癥如乳腺癌、前列腺癌、多發性骨髓瘤和卵巢癌相關。特別是多發性骨髓瘤的血清BMP-2水平會升高[7]。先前研究已經表明，BMP-6在原發性乳腺癌標本和細胞株表達，是癌細胞生長和遷移的抑制劑[12]。本組資料中，乳腺癌BMP-6水平高于乳腺增生組，且有骨轉移組更高，說明BMP-6不僅與乳腺疾病的良惡性相關，與骨轉移也有很大關系。

IL-6作為細胞因子的核心成員，由淋巴細胞、單核細胞、血管內皮細胞、成纖維細胞以及某些腫瘤細胞產生，對腫瘤細胞的增殖有重要影響。楊士軍等[13]的研究結果顯示，IL-6在健康對照組和無骨轉移組患者血清中都具有一定水平，但都沒有超過150 pg/ml（試劑盒提供的正常上限），而骨轉移組患者血清IL-6水平明顯高于無骨轉移組和健康對照組，推測轉移的腫瘤細胞自身產生IL-6，提示IL-6參與乳腺癌骨轉移的病理過程。本組資料中，乳腺癌骨轉移組IL-6高于無骨轉移組和乳腺增生組，支持上述觀點。

在晚期乳腺癌中，骨轉移的發生率為65%～75%[14-15]，而首發癥狀為骨轉移者占27%～50%，一旦發生骨轉移，疾病進入不可治愈的階段，因此骨轉移決定乳腺癌患者的預后。薛東等[16]發現血清Hepcidin可以作為診斷前列腺癌骨轉移的敏感指標，同時可以作為預后隨訪指標，判斷治療療效。PINNIX等[10]也發現在乳腺癌人群中伴隨高FPN和低Hepcidin表達的患者預后較好，95%存活5年無復發。相反，高Hepcidin表達與預后差相關，較低的腫瘤FPN水平也有類似結果。Pinnix用無轉移生存率的多因素分析證實了FPN和Hepcidin獨立的預后價值。

然而，國內外缺乏對Hepcidin與乳腺癌骨轉移的直接研究。楊士軍等[13]發現IL-6與乳腺癌骨轉移相關。本組資料ROC曲線分析發現Hepcidin對乳腺癌骨轉移診斷有較高的價值，且優于BMP-6及IL-6。進一步多因素分析結果，Hepcidin為乳腺癌骨轉移危險因素，sTfR為保護因素。上述結果證實Hepcidn不僅可以診斷乳腺癌骨轉移，還可以作為乳腺癌預后隨訪指標。通過BMP-6拮抗劑和IL-6單抗能降低Hepcidin的表達，也許可作為治療手段，改善體內微炎癥狀態和鐵代謝，延緩乳腺癌骨轉移的進展，糾正腫瘤晚期貧血[17]。

綜上所述，Hepcidin與乳腺癌骨轉移有較好的相關性，但由于本研究為小樣本回顧性研究，其診斷價值還需要進一步研究。同時期待Hepcidin對于乳腺癌及乳腺癌骨轉移有潛在的治療價值。