引用本文
王敏. 血清VEGF、TGF-β1及内皮抑素在非小细胞肺癌中的表达及相关性研究. 2013, 28(8): 676-680[WANG Min. Research on serum expression levels of VEGF, TGF-β 1 and endostatin in patients with NSCLC and their correlation. 上海检验医学, 2013, 28(8): 676-680]  
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血清VEGF、TGF-β1及内皮抑素在非小细胞肺癌中的表达及相关性研究
王敏
泰山医学院附属莱芜市人民医院检验科,山东 莱芜 271100
摘要
目的

检测血清中血管内皮生长因子(VEGF)、转化生长因子β1(TGF-β1)及内皮抑素在非小细胞肺癌(NSCLC)中的表达情况,探讨三者与NSCLC临床病理特征间的关系及三者彼此之间的关系。

方法

用双抗体夹心酶联免疫吸附试验(ELISA)检测63例NSCLC患者术前VEGF、TGF-β1及血清内皮抑素的水平,并与26例肺良性病变患者和28名健康对照者做比较。

结果

NSCLC患者血清VEGF、TGF-β1及内皮抑素水平显著高于肺良性病变患者和健康对照者(P均<0.01)。血清VEGF、TGF-β1及内皮抑素水平与NSCLC细胞分化程度、TNM分期、有无远处转移密切相关(P<0.05);与组织学类型、有无淋巴结转移、年龄、性别和吸烟与否无关(P>0.05)。NSCLC患者血清 TGF-β1与VEGF水平呈正相关(r=0.456,P<0.01),VEGF及TGF-β1与内皮抑素水平呈负相关(r=-0.363、-0.329,P均<0.05)。

结论

VEGF、TGF-β1及内皮抑素共同参与了NSCLC血管生成,与细胞分化不良有密切关系,在NSCLC的发生、发展、转移中起重要作用,可能是预测肺癌恶性行为的有用指标。

关键词: 血管内皮生长因子; 转化生长因子β1; 内皮抑素; 非小细胞肺癌
中图分类号:R446.62 文献标志码:A 文章编号:1673-8640(2013)08-0676-05
Research on serum expression levels of VEGF, TGF-β 1 and endostatin in patients with NSCLC and their correlation
WANG Min
Department of Clinical Laboratory,Laiwu People's Hospital of Taishan Medical College,Shandong Laiwu 271100,China
Abstract
Objective

To determine the serum expression levels of vascular endothelial growth factor (VEGF), transforming growth factor-beta 1(TGF-β1) and endostatin in patients with non-small cell lung cancer(NSCLC), and to investigate the relationship of them with NSCLC clinical and pathological character and the relationship of them to each other.

Methods

Serum levels of VEGF,TGF-β1 and endostatin were determined by double-antibody sandwich enzyme-linked immunosorbent assay (ELISA) in 63 patients with NSCLC before surgery, and the results were compared with those in 26 patients with benign pulmonary lesion and 28 healthy controls.

Results

The serum levels of VEGF, TGF-β1 and endostatin in NSCLC group were significantly higher than those in benign pulmonary lesion group and healthy control group (P<0.01 ). The serum levels of VEGF, TGF-β1 and endostatin were closely correlated with cell differentiation, tumor node metastasis (TNM) stage and metastasis (P<0.05 ), while they were not correlated with histological type, lymph node metastasis, age, sex and smoking or not(P>0.05 ). The serum levels of TGF-β1 and VEGF were positively correlated in NSCLC group (r=0.456,P<0.01 ), and were negatively correlated between endostatin and VEGF and between endostatin and TGF-β1(r=-0.363 and -0.329,P<0.05).

Conclusions

VEGF, TGF-β1 and endostatin are closely related with NSCLC angiogenesis and poor cell differentiation. For the formation, development and transfer of NSCLC, VEGF, TGF-β1 and endostatin may be useful indicators for the prediction of lung cancer.

Keyword: Vascular endothelial growth factor; Transforming growth factor-beta1; Endostatin; Non-small cell lung cancer
引言

非小细胞肺癌(non-small cell lung cancer,NSCLC)是临床常见肺癌类型,与其他实体瘤一样,其生长和转移离不开新生血管生成。血管生成的启动是肿瘤微循环中血管生成刺激因子和抑制因子平衡改变的结果[ 1]。大量研究显示,血管内皮生长因子(vascular endothelial growth factor,VEGF)和转化生长因子β1(transforming growth factor-beta1,TGF-β1)是促进肿瘤血管生成的重要因子[ 2, 3]。内皮抑素(endostatin)则被认为是迄今为止最有效的内源性血管生长抑制因子之一[ 4],其表达水平与多种恶性肿瘤的进展和预后有关[ 5]。但目前关于NSCLC上述3项指标联合检测的意义未见报道。本研究采用酶联免疫吸附试验(enzyme-linked immunosorbent assay, ELISA)检测NSCLC患者血清VEGF、TGF-β1及内皮抑素水平,分析VEGF、TGF-β1及内皮抑素与患者临床病理特征之间的关联及他们之间的相互关系,以期为临床提供更有价值的生物学指标。

材料和方法
一、研究对象

选择2010年1月至2011年12月期间在莱芜市人民医院肿瘤科、呼吸科和胸外科住院的初诊NSCLC患者63例,男40例,女23例,中位年龄60.3岁,患者均未接受手术、任何化疗及其他治疗。按世界卫生组织的组织学分类、分期,鳞癌31例,腺癌32例;有淋巴结转移者36例,无淋巴结转移者27例;Ⅰ~Ⅱ期者30例,Ⅲ~Ⅳ期者33例;高中分化者40例,低分化者23例;有远处转移者43例,无远处转移者20例。选取肺良性病变患者26例,男16例,女10例,中位年龄58.7岁,其中炎性假瘤12例,慢性支气管炎急性发作期8例,肺间质纤维化2例,支气管哮喘急性发作期4例。同时选取28名健康体检者作为对照组,其中男15名,女13名,中位年龄53.5岁。

二、方法

1.血清标本采集

所有患者和健康者均于清晨抽取空腹肘静脉血5 mL置于非抗凝管,凝固后以2 860× g离心5 min,分离血清,然后将血清分别放入2 mL Eppendorf管中,-20 ℃低温冷冻备用。

2.主要试剂及仪器

VEGF 、TGF-β1检测试剂盒购自R&D Systems公司;内皮抑素试剂盒购自美国Chemicon公司。酶标仪为美国BIO-TEK仪器公司EL-301型酶联免疫检测仪。

3.检测方法

采用双抗体夹心ELISA测定63例NSCLC患者、26例肺良性病变患者及28名健康对照者VEGF、TGF-β1及内皮抑素血清含量,严格按照各个试剂盒的说明书进行操作,最后在酶标仪上测定结果,VEGF及TGF-β1检测波长为450 nm,内皮抑素检测波长为490 nm。

4. 结果判断

在标准坐标纸上手工绘制标准曲线,以标准品浓度作横坐标,吸光度( A)值作纵坐标,以平滑线连接各标准品的坐标点。通过标本的 A值查出VEGF、TGF-β1及内皮抑素的浓度。

三、统计学方法

应用SPSS 15.0统计软件进行数据处理和分析,计量资料用 ±s表示,两样本均数比较用 t检验,多组间比较用单因素方差分析,两两比较用LSD法,相关分析采用Pearson相关分析, P<0.05为差异有统计学意义。

结果
一、NSCLC组、肺良性病变组及健康对照组血清VEGF、TGF-β1及内皮抑素水平的比较

NSCLC患者VEGF、TGF-β1及内皮抑素水平明显高于肺良性病变组、健康对照组,差异均有统计学意义( P均<0.01),肺良性病变组与健康对照组VEGF、TGF-β1及内皮抑素水平比较,差异无统计学意义( P>0.05)。见表1:

表1 血清VEGF、TGF-β1及内皮抑素在NSCLC、肺良性病变及健康对照组中的表达
二、NSCLC患者血清VEGF、TGF-β1及内皮抑素表达水平与一般生理特征的关系

NSCLC患者血清VEGF、TGF-β1及内皮抑素水平与年龄、性别和吸烟与否无关( P>0.05)。见表2:

表2 NSCLC患者血清VEGF、TGF-β1及内皮抑素水平与一般生理特征的关系
三、NSCLC患者血清VEGF、TGF-β1及内皮抑素水平与病理分期、细胞分化程度及远处转移的关系

NSCLC患者血清中VEGF、TGF-β1及内皮抑素水平与不同病理分期、细胞分化程度及有无远处转移有关( P<0.05)。见表3:

表3 NSCLC患者血清中VEGF、TGF-β1及内皮抑素水平与病理分期、细胞分化程度及远处转移的关系
四、NSCLC患者血清VEGF、TGF-β1及内皮抑素水平与组织学类型及淋巴结转移的关系

NSCLC患者血清中VEGF、TGF-β1及内皮抑素水平与组织学类型、有无淋巴结转移无关( P>0.05)。见表4:

表4 NSCLC患者血清VEGF、TGF-β1及内皮抑素水平与组织学类型及淋巴结转移的关系
五、NSCLC患者血清中VEGF、TGF-β1及内皮抑素表达水平的相关性

63例NSCLC患者血清中VEGF与TGF-β1水平呈正相关( r=0.456, P<0.01),血清内皮抑素与VEGF及TGF-β1水平呈负相关( r=-0.363、-0.329, P均<0.05)。

讨论

肿瘤血管形成过程是血管形成促进因子和抑制因子相互作用、沟通调节的结果[ 6]。在肿瘤新生血管形成的影响因素中,VEGF和TGF-β1是促进肿瘤生成的重要因子。原位杂交检测结果显示,VEGF mRNA主要分布在肿瘤细胞中,提示VEGF是由肿瘤细胞产生的[ 7],是作用最强、特异性最高的血管生成调控因子[ 8]。TGF-β1 作为TGF-β生长因子家族的成员, 在肿瘤的发生、发展和转移等方面起着重要的作用[ 9]。有研究表明, 各种始发的致病因子触发机体TGF-β1表达上调, 血清TGF-β1 水平升高直接诱导VEGF 激活[ 10]。Benckert等[ 11]研究发现外源性的TGF-β1能增加VEGF的表达,提示TGF-β1和VEGF对NSCLC的发生、发展可能具有协同作用。肿瘤细胞不仅能分泌多种促进血管形成、加速肿瘤发展的因子,同时也能分泌许多抑制血管形成、促使肿瘤消退、防止转移的因子[ 6],而内皮抑素是目前已知作用最强、最专一的内源性血管生成抑制因子,在肺癌的生长和转移过程中起重要作用。内皮抑素和VEGF、TGF-β1的作用相互拮抗,共同影响肿瘤新生血管的生成。

Suzuki等[ 12]用ELISA研究NSCLC患者血清中内皮抑素含量高于肺部良性疾病;包国良等[ 13] 证实在肺癌患者血浆中VEGF 的含量明显高于肺部良性疾病患者的含量, 表明血浆VEGF可作为肺癌患者肿瘤血管形成的指标;Feldman等[ 14]发现结直肠癌伴肝转移患者血清中内皮抑素水平显著增高,并与VEGF水平及疾病进展相关。上述研究与本研究结果一致,NSCLC患者血清中VEGF、 TGF-β1及内皮抑素水平显著高于对照组( P<0.05 ),提示肿瘤细胞较正常细胞分泌更多的VEGF、 TGF-β1及内皮抑素。不同组织分型患者三者无显著差异,说明不同组织分型中都存在VEGF、 TGF-β1及内皮抑素过度分泌。Ⅲ、Ⅳ期NSCLC患者血清VEGF、TGF-β1水平显著高于Ⅰ、Ⅱ期患者( P<0.05),表明VEGF、 TGF-β1在NSCLC中的过度表达促进了癌细胞的生长和增殖,加速了癌细胞侵袭和转移,与Yoshida等[ 15]研究结果一致。 内皮抑素水平在Ⅲ、Ⅳ期患者则显著低于Ⅰ、Ⅱ期患者。另外本研究还发现,病理细胞分化低、有远处转移的患者血清VEGF、 TGF-β1水平较高中分化者和无远处转移者高( P<0.05),血清内皮抑素水平则相反。说明NSCLC患者细胞分化程度越低,血清中VEGF、 TGF-β1 水平就越高,肿瘤就越易生长并发生转移;NSCLC患者病期越晚,细胞分化程度越低,血清中内皮抑素水平就越低,肿瘤就越易生长并发生转移。本研究还证实NSCLC患者血清VEGF、 TGF-β1及内皮抑素水平与有无淋巴结转移、性别、年龄和吸烟与否均无关系。

本研究结果显示,血清VEGF与TGF-β1在NSCLC中表达水平呈明显正相关( r=0.456, P<0.01), 证明了血清TGF-β1 水平升高直接诱生VEGF。而血清内皮抑素与VEGF、TGF-β1表达呈负相关( r=-0.363、-0.329, P均<0.05),表明内皮抑素与VEGF、TGF-β1作用相对立,可能互为对方的下调因子[ 16]。

综上所述, VEGF、TGF-β1及内皮抑素在NSCLC患者较健康者血清中显著增加,且与细胞分化程度、TNM分期、有无远处转移密切相关,具体机制尚不清楚,有待进一步深入研究。临床上联合检测血清VEGF、 TGF-β1及内皮抑素有助于判断肿瘤侵袭、转移等生物学行为及分析肺癌恶性程度,为肿瘤转移的预测提供帮助,同时也为NSCLC的治疗提供新的思路。

The authors have declared that no competing interests exist.

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