林瑾儀,王 妍,侯惠萍,周宇紅,劉天舒,程蕾蕾
1.復(fù)旦大學(xué)附屬中山醫(yī)院心內(nèi)科,上海 200032;
2.上海市心血管病研究所,上海 200032;
3.復(fù)旦大學(xué)附屬中山醫(yī)院腫瘤內(nèi)科,上海 200032;
4.復(fù)旦大學(xué)附屬中山醫(yī)院廈門醫(yī)院心臟超聲診斷科,福建 廈門 361015;
5.復(fù)旦大學(xué)附屬中山醫(yī)院心臟超聲診斷科,上海 200032;
6.上海市影像醫(yī)學(xué)研究所,上海 200032
可溶性腫瘤抑制因子2(soluble suppression of tumorigenicity2,sST2)是白細(xì)胞介素(interleukin,IL)受體家族成員,國內(nèi)外心力衰竭診斷和治療指南中推薦其作為心衰患者危險分層和預(yù)后信息的預(yù)測因子[1-2]。進一步研究發(fā)現(xiàn),白介素-33(interleukin-33,IL-33)及其跨模型受體ST2所構(gòu)成的生物學(xué)軸,即IL-33/ST2L信號通路也參與炎癥反應(yīng)和免疫反應(yīng)[3],可能與惡性腫瘤生長和轉(zhuǎn)移的病理機制相關(guān)。本研究通過橫斷面觀察軟組織肉瘤患者血清sST2水平,探討sST2在軟組織肉瘤患者中作為心肌標(biāo)志物和腫瘤負(fù)荷評估的應(yīng)用價值。
研究為回顧性橫斷面研究,選取2019年7—8月就診于復(fù)旦大學(xué)附屬中山醫(yī)院,因軟組織肉瘤擬行治療的住院患者64例,均獲得病理學(xué)診斷。入選標(biāo)準(zhǔn):軟組織肉瘤診斷明確,病史資料完整,性別、年齡不限。排除標(biāo)準(zhǔn):排除合并嚴(yán)重的心血管疾病和其他抗腫瘤治療禁忌證者。多次入院患者以第1次入院情況為準(zhǔn)。
收集并記錄所有入選患者的人口統(tǒng)計學(xué)特點、軟組織肉瘤類型和分期、心血管疾病類型。收集患者該次入院超聲心動圖檢查結(jié)果。收集患者于入院當(dāng)天或第2天化療前生化和免疫檢查結(jié)果,包括血清sST2水平、高敏C反應(yīng)蛋白(high-sensitivity C-reactive protein,hs-CRP)、心肌肌鈣蛋白T(cardiac troponin T,cTnT)、氨基末端腦鈉肽前體(amino terminal pro-brain natriuretic peptide,NT-proBNP)、乳酸脫氫酶(lactate dehydrogenase,LDH)、D-二聚體(D-dimer)。
采用Excel軟件記錄和整理數(shù)據(jù),SPSS 21.0統(tǒng)計軟件進行統(tǒng)計學(xué)分析。計量資料的正態(tài)性分布采用Kolmogorov-Smironov檢驗,符合正態(tài)分布的計量資料以±s表示,非正態(tài)分布的計量資料采用中位數(shù)(M)及范圍(Q1~Q3)表示,計數(shù)資料以頻率或率表示。對于呈對數(shù)正態(tài)分布的參數(shù)經(jīng)自然對數(shù)轉(zhuǎn)換后進行回歸分析,表示為lnsST2、lnLDH等,雙變量相關(guān)采用Spearman相關(guān)分析,采用逐步回歸法建立線性回歸模型,P<0.05為差異有統(tǒng)計學(xué)意義。
回顧研究共入選64例軟組織肉瘤患者。其中男性29例(45.3%),女性35例(54.7%);平均年齡(45.9±14.6)歲。具體軟組織肉瘤類型包括平滑肌肉瘤、尤文肉瘤、脂肪肉瘤、滑膜肉瘤、濾泡狀軟組織肉瘤、橫紋肌肉瘤、胃腸道間質(zhì)瘤和未分化肉瘤。無心血管疾病史患者52例(81.3%),具有心血管病史患者12例(18.8%,其中高血壓12例、冠心病1例),糖尿病2例(3.1%)?;颊吣[瘤類型、分期、體能分級、血生化和免疫檢查結(jié)果見表1。
表1 入選64例患者臨床資料Tab.1 Clinical data of 64 patients
sST2、LDH、D-dimer、NT-proBNP、hs-CRP、cTnT指標(biāo)經(jīng)自然對數(shù)轉(zhuǎn)換后符合正態(tài)分布。以35 ng/mL為切點,有16例患者sST2高于正常閾值。以lnsST2為因變量,NT-proBNP、cTnT、CKMB和LDH、D-dimer、hs-CRP自然對數(shù)轉(zhuǎn)換后的數(shù)據(jù)和LVEF為自變量進行單因素線性相關(guān)分析。Spearman相關(guān)分析顯示,sST2與LDH、D-dimer、hs-CRP、NT-proBNP存在相關(guān)性,差異有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.01,表2,圖1~4)。而sST2與cTnT和LVEF無顯著相關(guān)性(表2)。
表2 lnsST2與心血管和腫瘤指標(biāo)單因素線性回歸分析Tab.2 Single factor linear regression analysis of lnsST2 and cardiovascular/tumor biomarker
圖1 lnsST2與lnLDH相關(guān)散點圖Fig.1 Correlation scatter plot of lnsST2 and lnLDH
圖2 lnsST2與lnD-dimer相關(guān)散點圖Fig.2 Correlation scatter plot of lnsST2 and lnD-dimer
圖3 lnsST2與lnhs-CRP相關(guān)散點圖Fig.3 Correlation scatter plot of lnsST2 and lnhs-CRP
圖4 lnsST2與lnNT-proBNP相關(guān)散點圖Fig.4 Correlation scatter plot of lnsST2 and lnNT-proBNP
將sST2對數(shù)轉(zhuǎn)換后作為因變量,單因素分析中得出有顯著相關(guān)性的變量LDH、D-dimer、hs-CRP、NT-proBNP對數(shù)轉(zhuǎn)換后作為自變量納入多因素線性回歸分析(表3),得出回歸方程lnsST2=0.619lnLDH+0.078lnD-dimer+0.072lnhs-CRP+0.047lnNT-proBNP-0.271。方程中l(wèi)nLDH的偏回歸系數(shù)差異有統(tǒng)計學(xué)意義(P=0.01)。lnD-dimer、lnhs-CRP、lnNTproBNP和常數(shù)項的偏回歸系數(shù)差異無統(tǒng)計學(xué)意義(P=0.309、0.196、0.522和0.827)。結(jié)果顯示,在我們觀察的患者中,血清sST2水平與LDH具有顯著相關(guān)性,與D-dimer、hs-CRP表現(xiàn)出相關(guān)趨勢。
表3 lnsST2與心血管和腫瘤指標(biāo)多因素線性回歸分析Tab.3 Multivariate linear regression analysis of lnsST2 and cardiovascular/tumor biomarkers
ST2是IL受體家族成員,包括跨模型受體ST2和可溶性受體sST2兩種異構(gòu)體,可與其配體IL-33結(jié)合發(fā)揮生物學(xué)作用。研究發(fā)現(xiàn)IL-33/ST2信號通路存在于心肌組織中,當(dāng)心肌受到機械性牽張時,心肌細(xì)胞及成纖維細(xì)胞中蛋白表達(dá)水平升高,其中以sST2升高為主。IL-33/ST2信號通路可抑制心肌肥厚,拮抗心肌重塑,而sST2作為“誘餌受體”可與ST2競爭性結(jié)合IL-33,從而抑制IL-33/ST2通路的心臟保護作用。sST2作為一種新型的心肌標(biāo)志物,在慢性心力衰竭患者中反映心肌纖維化[4-5],在急性心力衰竭中可提供危險分層的信息[6-7]。本研究在軟組織肉瘤患者中,將血清sST2作為患者心肌標(biāo)志物進行基線觀察,發(fā)現(xiàn)血清sST2水平單因素回歸分析不僅與NT-proBNP相關(guān),與LDH、hs-CRP和D-dimer也具有顯著相關(guān)性(P<0.01)。將上述單因素分析得出有顯著相關(guān)性的自變量進一步納入sST2的多元線性回歸分析,可以透過變量間紛繁的表面現(xiàn)象深入了解幾個自變量與sST2間的數(shù)量關(guān)系。多因素分析中,患者血清sST2水平與LDH仍高度相關(guān)(P=0.01),與D-dimer和hs-CRP也表現(xiàn)出相關(guān)趨勢(偏回歸系數(shù)P=0.309和0.196)。LDH是一種糖酵解酶,存在于人體各種組織中,在惡性淋巴瘤、肺癌、結(jié)腸癌、乳腺癌、胃癌、宮頸癌中LDH明顯升高;hs-CRP是一種急性時相反應(yīng)蛋白;D-dimer是交聯(lián)纖維蛋白降解產(chǎn)物之一,由于惡性腫瘤中存在凝血和纖溶的異常激活,常常出現(xiàn)D-dimer的升高。以上LDH、hs-CRP和D-dimer常被作為惡性腫瘤的非特異性標(biāo)志物來反映腫瘤負(fù)荷。血清sST2因何與多種惡性腫瘤標(biāo)志物呈現(xiàn)高度相關(guān)?回顧文獻,“無限增殖潛能”、“引發(fā)炎癥反應(yīng)”、“免疫逃避”是腫瘤細(xì)胞的特征[8],而早在30年前,ST2即被看成是與細(xì)胞增殖相關(guān)的因子[9],后來的研究又發(fā)現(xiàn)ST2與自身免疫和炎癥性疾?。?0-11]有關(guān)。而腫瘤的病理機制中,涉及炎性因子和趨化因子的異常分泌,同樣可能引起IL-33/ST2信號通路的改變。2019年,Pusceddu等[12]總結(jié)了IL-33/ST2信號通路的病理生理學(xué)意義,指出除了心血管系統(tǒng)疾病之外,該信號通路還參與肺疾病、燒傷、移植物抗宿主病等病理生理學(xué)過程。日本學(xué)者抗腫瘤治療耐藥中的機制研究中重點研究了IL33-ST2信號通路[13]。此外國外還有多篇文獻報道了IL-33/ST2信號通路改變在胃腫瘤、腸道腫瘤、骨髓瘤患者中對T細(xì)胞調(diào)控、血管生成等腫瘤發(fā)生、發(fā)展關(guān)鍵機制的影響[14-16]。根據(jù)以上文獻報道,IL-33/ST2信號通路在腫瘤的病理生理學(xué)過程中的確占有一席之地,可以解釋本研究中,sST2與多個腫瘤負(fù)荷指標(biāo)顯著相關(guān)。軟組織肉瘤是一種發(fā)病率低、臨床研究相對匱乏的惡性腫瘤,起病隱匿,缺乏可篩可查的敏感生物學(xué)標(biāo)志物,既往文獻中對軟組織肉瘤患者中sST2的研究尚未見到報道。sST2是否可以作為一種新型腫瘤標(biāo)志物,其在這類患者診斷治療、預(yù)后評估中的應(yīng)用前景值得進一步探討。
sST2目前在腫瘤心臟病學(xué)中臨床應(yīng)用經(jīng)驗有限。是否可以通過檢測sST2水平來早期定量監(jiān)測抗腫瘤治療的心肌損傷,也是本研究的目的之一。臨床上廣泛應(yīng)用的心肌標(biāo)志物包括NT-proBNP、cTnT。腦鈉肽原通過酶切作用生成NT-proBNP和BNP。BNP具有利鈉利尿、提高腎小球濾過率、擴血管調(diào)節(jié)血容量、抑制成纖維細(xì)胞增殖和心肌細(xì)胞增生肥大等生物學(xué)功能,在心室負(fù)荷過重或擴張時合成和分泌增多,是一種代償產(chǎn)物,可以反映心室負(fù)荷和液體潴留程度。NT-proBNP作為BNP等分子分泌產(chǎn)物,具有生理波動小、室溫和冷凍條件下穩(wěn)定、多種檢測方法高度一致的優(yōu)勢,在心力衰竭的診斷和預(yù)后評價中廣泛應(yīng)用。本研究觀察軟組織肉瘤患者中,sST2水平與NT-proBNP單因素分析中存在相關(guān)性(P=0.006),多因素分析中,二者無顯著相關(guān)性(偏回歸系數(shù)P=0.522)。sST2與反映左心室收縮功能的LVEF更是無相關(guān)性,這與既往在心力衰竭患者中觀察到的情況相左。分析原因,考慮我們?nèi)脒x的這部分準(zhǔn)備進行化療的軟組織肉瘤患者,入院前對心功能有一定要求,篩選中已經(jīng)去除心功能失代償?shù)幕颊?,所有入選患者中LVEF(65.9%±3.2%)處在正常水平。由于選取樣本的偏倚,以及腫瘤患者中LDH、hs-CRP、D-dimer與NT-proBNP之間的錯綜復(fù)雜的相互影響,sST2和NT-proBNP、LVEF的相關(guān)性極可能被弱化。既往心血管領(lǐng)域所進行的臨床試驗排除了腫瘤患者,那么究竟在軟組織肉瘤和其他惡性腫瘤患者中,sST2能否像在一般人群中那樣,作為一個理想的心力衰竭生物學(xué)標(biāo)志物,有待進一步研究明確。此外,這部分入選患者具有相對穩(wěn)定的心血管系統(tǒng)情況,并非急性心肌損傷的人群,可以解釋sST2作為反映心肌纖維化的指標(biāo),與心肌損傷急性期標(biāo)志物cTnT無統(tǒng)計學(xué)相關(guān)的結(jié)果。
本研究屬于橫斷面觀察、小樣本分析,存在明顯不足之處。患者選取的偏倚可能影響到sST2作為腫瘤心臟病學(xué)心肌標(biāo)志物的價值判斷。同時也由于觀察患者人數(shù)較少,對于軟組織肉瘤患者未進一步分類進行分析。研究中得出sST2與多種腫瘤標(biāo)志物高度相關(guān),提示sST2在軟組織肉瘤患者中有望作為新型腫瘤標(biāo)志物,后續(xù)可擴大研究人群、設(shè)計更為完善的方案、考慮軟組織肉瘤分類分期、并前瞻性觀察患者預(yù)后情況加以研究。尤其對于缺乏特異性腫瘤標(biāo)志物的軟組織肉瘤更具有臨床價值。同時,IL-33/ST2信號通路在腫瘤發(fā)生、發(fā)展過程中的作用及其機制也值得進一步的基礎(chǔ)研究和臨床探索。