張藝, 黃奮飛, 徐旭燕

1咸寧市中心醫(yī)院/湖北科技學院附屬第一醫(yī)院呼吸與危重癥醫(yī)學科(湖北咸寧 437100)； 2咸寧市衛(wèi)生服務中心(湖北咸寧 437100)

孤立性肺結(jié)節(jié)(solitary pulmonary nodule，SPN)是發(fā)生在肺部的實質(zhì)性疾病、病變或類似實質(zhì)性病變的病理變化, 是結(jié)節(jié)病在肺組織上的一種影像學表現(xiàn)，具有癌變潛在可能性的良性病變[1],細胞免疫功能和體液免疫功能參與此病的發(fā)病過程。SPN是炎癥局部由巨噬細胞及其轉(zhuǎn)化的細胞增生、聚集形成的結(jié)節(jié)狀病灶，它的發(fā)生與肺泡上皮細胞異常增生有關，基因表達失調(diào)對病變的形成有重要促進作用[2]。SPN在影像學表現(xiàn)為類圓形的陰影，邊界清晰一般直徑<3 cm，周圍為含氣肺組織所包繞的高低密度的實性或亞實性病變，不伴肺不張、肺門腫大或胸腔積液。根據(jù)密度進行分類，分為實性結(jié)節(jié)和磨玻璃結(jié)節(jié)和混合性肺結(jié)節(jié)。在肺葉表現(xiàn)為實性結(jié)節(jié)、磨玻璃結(jié)節(jié)和混合性結(jié)節(jié)改變時，炎癥反應的始動類上皮結(jié)節(jié)的形成和肺纖維化的過程，激活了多種炎性細胞因子及炎癥介質(zhì)的活化與釋放，肺泡內(nèi)巨噬細胞和T淋巴細胞(CD4+)釋放單核細胞趨化因子、白細胞抑制因子和巨噬細胞炎癥蛋白，促進單核細胞的聚集[3]，可能促使甲胎蛋白(AFP)、癌胚抗原(CEA)異常表達而發(fā)生癌變。β-連環(huán)素(β-Catenin)是一種多功能蛋白質(zhì)，廣泛存在于各類細胞中，主要功能為介導細胞間黏附和參與其基因表達[4]，β-Catenin血清內(nèi)分泌增加，活化巨噬細胞集落刺激因子(M-CSF)在患者血清內(nèi)表達狀態(tài)，在多種異常蛋白因子作用下，促使巨噬細胞表達量顯著增加，滋養(yǎng)細胞凋亡，在致癌因素作用下被活化，發(fā)生異常表達從而導致細胞癌變。臨床關于β-Catenin與M-CSF因子的相互作用機制與結(jié)節(jié)病肺結(jié)節(jié)病理特征的相關性研究報道較少，本研究通過對SPN患者血清β-Catenin、M-CSF的表達及對其相互作用機制及相關性進行分析，探討其與患者CT影像學表現(xiàn)對SPN腫瘤早期癌變風險預測價值，現(xiàn)將研究結(jié)果報告如下。

1 資料與方法

1.1 一般資料 選擇2017年1月至2019年12月在咸寧市中心醫(yī)院(含門診、體檢、住院)確診SPN患者6 027例，研究期間因死亡、通訊中斷失聯(lián)等原因脫落693例，實際參與完成5 334例作為研究對象?；颊吣挲g42～68歲，平均(51.5±6.2)歲，男3 350例，女1 984例。所有患者進行增強薄層CT檢查,根據(jù)《肺結(jié)節(jié)診治中國專家共識》[5]影像學表現(xiàn)進行分型并分組研究，其中實性結(jié)節(jié)患者2 798例：結(jié)節(jié)在肺窗和縱隔窗上表現(xiàn)為密度均勻的軟組織，遮蓋血管影和支氣管影；磨玻璃結(jié)節(jié)患者1 787例：在肺窗或縱隔窗上均無實性成分，肺葉密度局限性增高，未遮蓋血管影和支氣管影的結(jié)節(jié)；混合性結(jié)節(jié)患者749例：在肺窗和縱隔窗上均具有實性成分的結(jié)節(jié)。依據(jù)患者肺CT影像報告、組織活檢病理確診，均為良性病例。排除：肺結(jié)核、淋巴瘤、糖尿病、高血壓≥Ⅲ級、腎臟疾病、惡性腫瘤轉(zhuǎn)移等相關病史及存在皮膚和淺表淋巴結(jié)結(jié)節(jié)癥狀。經(jīng)醫(yī)院倫理委員會審核，認為該項目設計和實施科學、可行，受試者的醫(yī)療和隱私的保護，知情同意的過程均符合醫(yī)學倫理的要求(L2022007號)，征得患者知情同意后簽署同意書，保護其隱私和匿名權(quán)，所有資料僅用于研究。

1.2 方法

1.2.1 血清M-CSF、β-Catenin檢測 采集所有研究對象空腹靜脈血10 mL，4℃低溫2 000 r/min離心20 min后，常規(guī)分離血清備用。M-CSF ELISA檢測試劑盒(上海臻科生物科技有限公司)，應用酶聯(lián)免疫吸附法檢測患者M-CSF的相對表達量；采用Resl-Time PCR法檢測患者血清中β-Catenin水平，試劑盒由泉州市睿信生物科技有限公司提供，均按照試劑盒的操作說明進行。

1.2.2 SPNCT影像表現(xiàn)及治療干預 采用患者CT影像表現(xiàn)指數(shù)計算靶病灶最大直徑總和來對腫瘤進行動態(tài)、定量評估，在高分辨率薄層CT上，測量各型SPN縱隔窗病灶實性成分最大直徑C，肺窗病灶最大直徑T[6]，直徑總和=C+T，根據(jù)CT影像學表現(xiàn)特征指數(shù)分析結(jié)節(jié)內(nèi)實性成分最大直徑、實性成分與結(jié)節(jié)最大直徑比值的變化，并進行比較。多層螺旋 CT(MSCT) 能夠清晰顯示SPN的形態(tài)特征[7]，通過影像表現(xiàn)特征指數(shù)、活檢項目檢測等多維度評估判斷進展期SPN病理特征。一般SPN肺部占位性病變<3 cm，對患者結(jié)節(jié)CT影像學表現(xiàn)狀態(tài)進行觀察，發(fā)生肺部結(jié)節(jié)性質(zhì)改變，伴有毛刺分葉或者是磨玻璃樣病變形態(tài)改變，進行動態(tài)持續(xù)觀察。對于病理確診為惡性腫瘤，或者惡性概率較高的SPN患者進行外科干預，是胸腔鏡外科手術(shù)首選，廣泛應用于SPN的早期診治。給予藥物治療肺結(jié)核或真菌感染等原發(fā)感染性疾病，積極治療并發(fā)癥如并發(fā)肺炎、肺不張等。研究期間對所有患者根據(jù)病案建立研究計劃，每6個月進行1次電話隨訪，并對患者現(xiàn)狀進行記錄，均在20～24個月內(nèi)通知復診。SPN通過影像學和病理活檢進行確診，良性肺結(jié)核臨床以對癥治療觀察為主，如果患者有吸煙史、肺癌家族史等高危因素，應作為重點關注對象，半年到1年復診1次。

2 結(jié)果

2.1 血清β-Catenin、M-CSF表達水平比較 磨玻璃結(jié)節(jié)、實性結(jié)節(jié)、混合性結(jié)節(jié)患者間血清β-Catenin、M-CSF表達水平比較，差異有統(tǒng)計學意義(P<0.05)。混合性結(jié)節(jié)患者首診、復診時β-Catenin、M-CSF表達水平均顯著高于其他肺結(jié)節(jié)組(P<0.01)。實性結(jié)節(jié)患者復診與首診時比較，β-Catenin、M-CSF表達水平差異無統(tǒng)計學意義(P>0.05)。見表1。

表1 血清β-Catenin、M-CSF因子表達水平比較

2.2 血清β-Catenin、M-CSF因子相關性分析 經(jīng)Pearson相關性分析，取變量β-Catenin、M-CSF在肺結(jié)節(jié)患者血清中表達水平, 經(jīng)正態(tài)性檢驗，結(jié)果P=1.000、P=0.954，均呈正態(tài)分布，相關系數(shù)r=0.796,雙側(cè)Pearson檢驗P=0.008<0.01，差異有統(tǒng)計學意義，β-Catenin、M-CSF在肺結(jié)節(jié)患者血清中表達關系存在顯著正相關。

2.3 SPN各組CT影像學表現(xiàn)特征指數(shù)比較 患者影像報告測量基線和CT掃描之間的結(jié)節(jié)影像表現(xiàn)，混合性結(jié)節(jié)與其他肺結(jié)節(jié)組比較，差異有統(tǒng)計學意義(P<0.01)。見表2。

表2 肺結(jié)節(jié)各組CT影像學表現(xiàn)比較

2.4 SPNCT影像表現(xiàn) 磨玻璃結(jié)節(jié)和混合性結(jié)節(jié)CT影像學早期改變最為顯著。見圖1～4。

圖1 右中葉磨玻璃結(jié)節(jié)

圖2 右中葉磨玻璃結(jié)節(jié)明顯增大

圖3 右上肺混合性結(jié)節(jié)

圖4 右上肺混合性結(jié)節(jié)實性部分增多

2.5 SPN各組復診結(jié)果與早期癌變發(fā)生率比較 對患者進行定期復診，比較肺結(jié)節(jié)的外部結(jié)構(gòu)和內(nèi)部特征，在定期診斷中有以下變化時，病灶穩(wěn)定或增大，并出現(xiàn)實性成分；或者病灶縮小，但出現(xiàn)實性成分或其中實性成分增加；患者CT影像肺結(jié)節(jié)明顯增生并呈現(xiàn)典型棘狀突起改變，血管生成、倍增時間符合腫瘤生長規(guī)律，對存在高度癌變風險的患者，施行胸腔鏡手術(shù)治療。SPN各組復診結(jié)果：混合性結(jié)節(jié)與其他組比較,經(jīng)病理確診肺癌比例顯著高于其他組，影像學特征無改變比例低于其他組，采用手術(shù)治療的比例顯著高于其他組，差異有統(tǒng)計學意義(P<0.01)。見表3。

表3 SPN各組復診結(jié)果與癌變發(fā)生率比較 例(%)

3 討論

SPN為單一的肺部結(jié)節(jié)，一般邊緣清晰，直徑≤3 cm,周圍為含氣肺組織包繞，影像呈不透明表現(xiàn)，臨床無肺不張、肺門增大或胸腔積液，患者癥狀輕微，常因咳嗽、咳痰及胸痛就診時，經(jīng)影像檢查報告發(fā)現(xiàn)。近年來隨著CT在臨床上的廣泛應用, 結(jié)節(jié)病肺結(jié)節(jié)的檢出率越來越高[2，8]，且大部分SPN患者為良性。β-Catenin是調(diào)控細胞間黏附連接和信號轉(zhuǎn)導的多功能蛋白，患者血清炎性因子水平發(fā)生改變, 激活肺泡內(nèi)巨噬細胞，作用于單核巨噬細胞裂變、增殖，與神經(jīng)傳導速度密切相關[9]。M-CSF為單核巨噬細胞集落刺激因子, 作為一種炎性因子其主要生物學活性表現(xiàn)為IgA介導的吞噬作用、細胞毒性(ADCC)效應增強及細胞表面黏附分子表達異常，過度的炎性反應致使機體組織內(nèi)皮細胞活化功能障礙，導致結(jié)節(jié)病發(fā)病及影響其嚴重程度的主要因素[10]。β-Catenin、M-CSF在SPN患者血清中表達關系，經(jīng)Pearson相關性分析，經(jīng)正態(tài)性檢驗，結(jié)果P=1.000、P=0.954，均呈正態(tài)分布，相關系數(shù)r=0.796,雙側(cè)Pearson檢驗P<0.01，差異有統(tǒng)計學意義，說明β-Catenin、M-CSF在SPN患者血清中表達關系存在顯著正相關。本研究結(jié)果顯示，患者血清β-Catenin、M-CSF相對表達量同時減少時，在CT影像報告中為結(jié)節(jié)病灶吸收或明顯減少；反之表達量同時增加，影像表現(xiàn)為結(jié)節(jié)病灶顯著增生，證明β-Catenin通過核因子-κB(NF-κB)信號通路誘導M-CSF的異常分泌，促使巨噬細胞的過度表達，造成蛻膜的樹突狀細胞浸潤，使肺泡組織缺血、缺氧[11]，滋養(yǎng)細胞侵襲不足及血管轉(zhuǎn)化不良影響其分泌量增加，促使孤立性結(jié)節(jié)癌變的發(fā)生。氧化應激為肌體受外界物質(zhì)刺激引起體內(nèi)活性氧自由基過度產(chǎn)生，氧化/抗氧化系統(tǒng)失衡引起應激反應[12]。王媛媛等[13]研究認為肺惡性腫瘤CT影像特征多表現(xiàn)為分葉征、毛刺征、胸膜凹陷征、血管集束征。吸煙史導致肺結(jié)節(jié)和肺阻塞性肺疾病發(fā)生的共同危險因素[14]。SPN患者早期因感染或非感染因素導致的肺部炎性疾病，即出現(xiàn)肺惡性腫瘤轉(zhuǎn)移或良性病變，影像學診斷炎癥、活動性結(jié)核、肉芽腫等病變是癌癥的常見原因[15]。研究結(jié)果磨玻璃結(jié)節(jié)、混合性結(jié)節(jié)β-Catenin、M-CSF表達首診與復診組間比較差異有統(tǒng)計學意義(P<0.05)，混合性結(jié)節(jié)患者均顯著高于其他組，磨玻璃結(jié)節(jié)和混合性結(jié)節(jié)CT影像短期改變最為顯著。臨床研究認為，肺癌細胞分泌的外泌體中含有β-Catenin、M-CSF蛋白，外泌體被認為是造成原發(fā)性腫瘤微環(huán)境改變的重要通訊介質(zhì)[16], 其水平在孤立性結(jié)節(jié)患者血清中的表達與結(jié)節(jié)惡變發(fā)生率高度契合，肺結(jié)節(jié)實性成分增殖越多，惡性程度越高，癌變的概率也就越大，可以起到對惡性腫瘤高發(fā)風險預測作用。臨床一般將CEA用作腫瘤標志物，來判斷肺癌的組織類型，但是有少部分肺結(jié)節(jié)的癌胚抗原滴度不高，即使血液中的癌胚抗原低于正常值，并不能排除肺部腫瘤生長的可能性，所以CEA不能作為診斷肺部腫瘤的專屬特異性標志物[17]。臨床共識：對孤立性結(jié)節(jié)病的研究方向不是診斷、治療和并發(fā)癥的防治，而是通過短期癌變風險預測,原則上應把所有的SPN認為是惡性腫瘤直至加以證實或排除[18]，采取積極的治療手段降低早期肺癌的發(fā)生率。血清β-Catenin、M-CSF因子水平表達存在高度共向關系，M-CSF應答信號通路與低級別腫瘤中的不良預后相關，可能直接參與腫瘤的進展和惡性表型，在局部進展期和早期癌變的患者中表達升高，而且通過影像學進行表露。表達減低或敲除可抑制和延緩腫瘤進展，成為一個有希望的治療靶點[19]。

研究結(jié)果顯示，SPN不同分型組患者初診與復診β-Catenin、M-CSF表達水平比較，混合性結(jié)節(jié)組顯著高于其他肺結(jié)節(jié)組，實性結(jié)節(jié)組則沒有明顯變化，在24個月后復診更趨顯現(xiàn)。CT影像學表現(xiàn)特征指數(shù)實性結(jié)節(jié)與初診比較差異無統(tǒng)計學意義(P>0.05)，磨玻璃結(jié)節(jié)、混合性結(jié)節(jié)與初診比較差異有統(tǒng)計學意義(P<0.05)，混合性結(jié)節(jié)與其他組比較差異有統(tǒng)計學意義(P<0.01)。SPN各組復診結(jié)果混合性結(jié)節(jié)與其他組比較,經(jīng)病理確診肺癌顯著高于其他組，影像學特征無改變比例低于其他組，采用手術(shù)治療的比例顯著高于其他組。有研究證實患者結(jié)節(jié)內(nèi)占位實性成分最大直徑、實性成分與結(jié)節(jié)最大直徑比值與肺癌發(fā)生具有顯著相關性，實性成分直徑與侵襲性強相關，且實性成分大小是預測病變預后及無病生存期的獨立危險因素[20]。本次研究結(jié)果證實SPN占位實性成分、最大直徑比值與肺癌發(fā)生具有顯著相關性，其主要因素是由于SPN實體在局部進展期，炎性因子侵襲作用的結(jié)果。

綜上所述，定期對患者血清β-Catenin、M-CSF檢測，觀察其相對表達量，結(jié)合CT影像學表現(xiàn)，對SPN發(fā)生癌變的風險進行早期監(jiān)測，具有重要的臨床價值。臨床實踐認為，對首診發(fā)現(xiàn)的SPN，影像證據(jù)<3 cm，邊緣清晰，依據(jù)患者肺CT影像報告、組織活檢病理確診為良性病例的患者，采用抗生素治療及并發(fā)癥對癥治療，并進行動態(tài)持續(xù)觀察。但是在定期復診時患者血清β-Catenin、M-CSF異常表達，肺CT影像發(fā)生改變，應及時進行手術(shù)治療，可以降低早期肺結(jié)節(jié)癌變風險。進一步研究β-Catenin、M-CSF因子在SPN患者血清中的表達關系和患者CT影像臨床證據(jù)，為肺結(jié)節(jié)癌變早期的預防和治療提供理論依據(jù)，具有重要的臨床意義。

利益相關聲明：作者與單位因此項研究工作未接受過第三方的資助或服務。

作者貢獻說明：張藝：醞釀和設計實驗，獲取研究經(jīng)費；黃奮飛：實施研究，對論文的知識性內(nèi)容作批評性審閱；徐旭燕：起草論文，分析解釋數(shù)據(jù)，統(tǒng)計分析。