血清Wnt通路抑制因子Dickkopf-1、血管內(nèi)皮生長因子A和生長分化因子15對早期肺癌的診斷價值研究

李 雅,丁海斌,陳 靜,聶 磊,陳 旭,范引科

(1.陜西省腫瘤醫(yī)院,陜西 西安 710061;2.陜西省中醫(yī)藥研究院,陜西 西安 710003)

肺癌是危害人類健康的惡性腫瘤,在我國的發(fā)病率和病死率較高,早期診斷和治療對提高生存率和降低病死率十分重要[1-2]。但目前臨床現(xiàn)有的影像學(xué)檢查和腫瘤標(biāo)志物檢測難以發(fā)現(xiàn)早期肺癌。因此,尋求新的腫瘤標(biāo)志物成為早期肺癌診斷的熱點問題[3]。血清Wnt通路抑制因子Dickkopf-1(DKK-1)、血管內(nèi)皮生長因子A(Vascular endothelial growth factor A,VEGF-A)、生長分化因子15(Growth and differentiation factor 15,GDF-15)是近年來廣泛研究的肺癌標(biāo)志物。DKK-1是在Wnt信號通路中扮演重要角色的蛋白質(zhì),在肺癌細(xì)胞中的表達(dá)與癌細(xì)胞的增殖和轉(zhuǎn)移有關(guān)[4]。VEGF-A是促進(jìn)血管生成和腫瘤細(xì)胞增殖的細(xì)胞因子,在肺癌血清中的表達(dá)水平與腫瘤臨床分期和預(yù)后密切相關(guān)。GDF-15是一種新型促炎因子,同樣在肺癌發(fā)生和發(fā)展中有重要作用[5]。然而,DKK-1、VEGF-A和GDF-15對肺癌的診斷價值仍有不少爭議,關(guān)于它們對早期肺癌的診斷價值相關(guān)研究較少。因此,本研究探討DKK-1、VEGF-A和GDF-15在早期肺癌診斷中的診斷價值。

1 對象與方法

1.1 研究對象 選取2020年4月至2023年4月收治的早期肺癌患者70例為肺癌組。病例納入標(biāo)準(zhǔn):經(jīng)病理活檢或細(xì)胞學(xué)確診為肺癌[6];根據(jù)國際肺癌研究協(xié)會2020年第8版TNM分期為Ⅰ-Ⅱ期;年齡≥18歲;臨床資料完整;患者簽署知情同意書。排除標(biāo)準(zhǔn):合并心、肝、腎等重要臟器功能障礙者;合并其他全身性疾病者;存在雙原發(fā)或多原發(fā)惡性腫瘤者;急性感染者。另選取同期確診為肺部良性疾病的患者70例(肺良性病組)及體檢健康者70例(健康對照組)。本研究符合《世界醫(yī)學(xué)協(xié)會赫爾辛基宣言》的相關(guān)要求。

1.2 研究方法 采集入組者空腹外周靜脈血3 ml,以3000 r/min離心15 min(離心半徑10 cm)后,收集上層清液,保存至-80 ℃冰箱中備用。采用酶聯(lián)免疫吸附法測定DKK-1、GDF-15、VEGF-A。DKK-1 ELISA試劑盒(批號:GR2022-09)購自武漢基因美生物科技有限公司。GDF-15 ELISA試劑盒(批號:20220921)購自北京百奧萊博科技有限公司。VEGF-A ELISA試劑盒(批號:221001)購自北京健平金星生物科技有限公司。

2 結(jié) 果

2.1 三組一般資料比較 見表1。三組性別、年齡及體重指數(shù)(BMI)比較差異無統(tǒng)計學(xué)意義(均P>0.05)。

表1 三組一般資料比較

2.2 三組血清DKK-1、VEGF-A和GDF-15水平比較 見表2。肺癌組和肺良性病組血清DKK-1、VEGF-A和GDF-15水平高于健康對照組,且肺癌組高于肺良性病組(均P<0.05)。

表2 三組血清DKK-1、VEGF-A和GDF-15水平比較

2.3 血清DKK-1、VEGF-A和GDF-15對早期肺癌的診斷價值 見表3。血清DKK-1、VEGF-A和GDF-15診斷早期肺癌的曲線下面積(AUC)分別為0.780、0.880、0.823。將DKK-1、VEGF-A和GDF-15納入Logistic回歸模型,通過回歸系數(shù)(β=0.086、-0.086、0.134)得出聯(lián)合數(shù)值計算公式為:聯(lián)合數(shù)據(jù)=DKK-1+(0.052/0.118)×VEGF-A+(0.006/0.118)×GDF-15。結(jié)果表明,三項聯(lián)合檢測診斷早期肺癌的AUC為0.967,對早期肺癌的診斷價值較高。

表3 血清DKK-1、VEGF-A、GDF-15對早期肺癌的診斷價值

2.4 肺癌組血清DKK-1、VEGF-A和GDF-15相關(guān)性分析 Person相關(guān)性分析結(jié)果顯示,DKK-1與VEGF-A、GDF-15呈正相關(guān),VEGF-A與GDF-15呈正相關(guān)(r=0.666、0.669、0.858,均P<0.05)。

3 討 論

肺癌是我國發(fā)病率最高的腫瘤,發(fā)病原因包括空氣污染、吸煙、基礎(chǔ)肺病以及遺傳等,其發(fā)病機制是物理、化學(xué)、生物共同作用下較為復(fù)雜的過程[7]。肺癌的發(fā)生是由于外界因素導(dǎo)致基因突變或染色體損傷使細(xì)胞增殖和分化失控,形成惡性腫瘤。吸煙是導(dǎo)致肺癌的主要原因之一。香煙含有多種致癌物質(zhì),造成DNA損傷和突變,從而導(dǎo)致肺癌的發(fā)生,尤其與肺鱗癌和小細(xì)胞癌的關(guān)系密切。有研究[8]報道,吸煙超過400年支,肺癌發(fā)生率達(dá)到70%左右。接觸到石棉、鎳、鉻、砷等也能導(dǎo)致肺癌。這些物質(zhì)造成DNA損傷,使肺組織細(xì)胞發(fā)生突變,增加患癌風(fēng)險。遺傳基因缺陷是引起肺癌的另一個因素。在某些家族中,肺癌的發(fā)病率比一般人群高1.5～2.0倍[9]。X射線和放射性污染物也可能與肺癌的發(fā)生有關(guān)。我國肺癌患者基數(shù)大,雖然靶向治療及免疫治療使肺癌的治療效果和中位總生存有一定程度改善,由于多數(shù)早期肺癌患者癥狀不典型,很難早期發(fā)現(xiàn),因此肺癌的早期診斷率低一直是影響總生存的重要因素。

血清腫瘤標(biāo)志物在肺癌早期診斷中具有重要意義。DKK-1是Wnt信號通路抑制劑,能夠抑制腫瘤的轉(zhuǎn)移和侵襲[10]。但某些情況下,DKK-1的表達(dá)也可能會升高,促進(jìn)腫瘤的轉(zhuǎn)移和血管生成。在惡性腫瘤患者體內(nèi),DKK-1的表達(dá)水平可能會升高,這與腫瘤的發(fā)生、發(fā)展有一定的關(guān)聯(lián)。聶鳳英等[11]研究發(fā)現(xiàn),在非小細(xì)胞肺癌患者中,DKK-1水平呈明顯增高趨勢。VEGF-A是一種血管內(nèi)皮生長因子,在組織修復(fù)和腫瘤血管生成過程中起重要作用[12]。VEGF-A在腫瘤中表達(dá)可能升高,從而促進(jìn)腫瘤血管生成和組織修復(fù)。顏藝超等[13]研究發(fā)現(xiàn),VEGF-A在胃癌組織中呈過表達(dá),而且病期越晚,VEGF-A表達(dá)水平越高。GDF-15是細(xì)胞生長分化調(diào)節(jié)因子,在多種疾病的發(fā)生和進(jìn)展中發(fā)揮重要作用。在腫瘤患者中,GDF-15的表達(dá)水平與炎癥的嚴(yán)重程度和預(yù)后有關(guān)。倪志強等[14]在一項前瞻性研究中發(fā)現(xiàn),甲狀腺乳頭狀癌患者GDF-15水平過表達(dá)。本研究對患者的血清學(xué)指標(biāo)進(jìn)行檢測發(fā)現(xiàn),肺癌組和肺良性病組血清DKK-1、VEGF-A和GDF-15水平高于健康對照組,且肺癌組高于肺良性病組。提示DKK-1、VEGF-A和GDF-15在肺癌的發(fā)生和發(fā)展中起重要作用,其惡性程度越高,指標(biāo)表達(dá)水平越高。肺良性病和健康人群的DKK-1、VEGF-A和GDF-15水平較肺癌患者低,但良性肺疾病患者仍高于健康人群可能與疾病本身及其相關(guān)生理和病理過程有關(guān)。例如,在支氣管炎、肺炎等良性肺疾病中,如炎癥反應(yīng)加劇,免疫細(xì)胞活化等因素也會促使上述分子表達(dá)增加。

血清學(xué)指標(biāo)是經(jīng)濟、便捷的早期診斷指標(biāo),對早期肺癌診斷具有重要意義。本研究發(fā)現(xiàn),血清DKK-1、VEGF-A和GDF-15在早期肺癌診斷中具有一定的價值,且三者聯(lián)合對早期肺癌診斷價值更高。分析原因可能為DKK-1是抑制Wnt信號通路的蛋白質(zhì)[15],在肺癌發(fā)生和發(fā)展中起重要作用。VEGF-A是血管內(nèi)皮生長因子[16],可以促進(jìn)腫瘤的生長和轉(zhuǎn)移。GDF-15在肺癌中也具有重要的生物學(xué)功能。三個指標(biāo)聯(lián)合可以綜合反映肺癌不同方面的生物學(xué)變化,提高肺癌早期診斷的準(zhǔn)確性。

本研究發(fā)現(xiàn),肺癌組血清DKK-1、VEGF-A以及GDF-15間存在正相關(guān),DKK-1與VEGF-A和GDF-15呈中度正相關(guān),VEGF-A與GDF-15呈高度正相關(guān)。DKK-1、VEGF-A、GDF-15間互呈正相關(guān)可能是因為其在肺癌生長和轉(zhuǎn)移過程中發(fā)揮了相似的生物學(xué)作用。肺癌細(xì)胞可以分泌VEGF-A促進(jìn)腫瘤血管生成,新生的血管可以為腫瘤細(xì)胞提供營養(yǎng)和氧氣,促進(jìn)肺癌的發(fā)生和轉(zhuǎn)移。GDF-15也可以促進(jìn)肺癌細(xì)胞的增殖和侵襲,并與VEGF-A協(xié)同作用,進(jìn)一步加速肺癌的生長和轉(zhuǎn)移[17-18]。DKK-1可以通過抑制Wnt通路的活性降低GDF-15的水平,并可能間接影響VEGF-A的水平[19-20]。因此,這種正相關(guān)關(guān)系可能反映了肺癌生長和轉(zhuǎn)移過程中一些共同的生物學(xué)機制,為研究肺癌的發(fā)病機制和尋找治療靶點提供了思路。

綜上所述,血清DKK-1、VEGF-A和GDF-15水平在早期肺癌患者中升高,三者互呈正相關(guān),可作為診斷早期肺癌的有效指標(biāo),且三者聯(lián)合診斷價值更高。