鐵調(diào)素、白細(xì)胞介素-6在腫瘤相關(guān)性貧血患者中的表達(dá)及意義*

王麗紅， 郝長來， 林麗， 王陶然， 陳瑩瑩， 劉揚(yáng)， 李紅

承德醫(yī)學(xué)院附屬醫(yī)院血液內(nèi)科(河北承德 067000)

貧血是腫瘤患者常見的、具有潛在危害的并發(fā)癥，據(jù)歐洲統(tǒng)計(jì)大約39%的實(shí)體瘤和血液系統(tǒng)腫瘤患者在診斷時(shí)就合并貧血，診斷6個(gè)月時(shí)貧血的發(fā)生率上升至67%[1]。貧血嚴(yán)重影響著腫瘤患者的生活質(zhì)量及生存期。腫瘤相關(guān)性貧血主要是指與腫瘤相關(guān)的慢性炎癥，以及由免疫或腫瘤細(xì)胞分泌的炎癥因子導(dǎo)致的貧血，而不包括失血、溶血、骨髓浸潤、肝腎功能不全導(dǎo)致的貧血，其主要調(diào)節(jié)因子是鐵調(diào)素(Hepc)。Hepc是肝臟合成的多肽物質(zhì)[2]。在腫瘤患者中，炎癥因子如白細(xì)胞介素(IL)-2、IL-6等高表達(dá)誘導(dǎo)肝臟合成Hepc增多，Hepc結(jié)合鐵蛋白(SF)，并使其降解[3]，從而阻滯細(xì)胞內(nèi)鐵的流出[4]，導(dǎo)致鐵被扣抑在腸細(xì)胞、巨噬細(xì)胞、肝細(xì)胞內(nèi)，導(dǎo)致紅系生成所需的鐵供應(yīng)不足，最終導(dǎo)致貧血發(fā)生。因此，Hepc與腫瘤相關(guān)性貧血的關(guān)系受到關(guān)注，有研究表明血清Hepc水平與乳腺癌患者的貧血相關(guān)[5]，另有報(bào)道指出Hepc在結(jié)腸癌組織中的表達(dá)水平與貧血無關(guān)[6]，而且目前Hepc與SF及炎癥因子之間相關(guān)性的研究鮮有報(bào)道。本研究探討腫瘤相關(guān)性貧血患者血清Hepc及鐵代謝指標(biāo)表達(dá)變化及意義，并分析Hepc與SF、炎癥因子C反應(yīng)蛋白(CRP)、IL-6的相關(guān)性，為腫瘤相關(guān)性貧血患者早發(fā)現(xiàn)、早診斷及有效治療提供臨床依據(jù)。

1 資料與方法

1.1 一般資料 收集2017年9月至2019年3月于我院腫瘤內(nèi)科診治的腫瘤相關(guān)性貧血的成年患者50例作為觀察組，納入標(biāo)準(zhǔn)：實(shí)體腫瘤患者伴有貧血，血紅蛋白女性<11 g/dL、男性<12 g/dL(至少1個(gè)月內(nèi)2次檢測且時(shí)間間隔2周)。排除標(biāo)準(zhǔn)：溶血性貧血；腎性貧血；有引起出血的其他疾病，包括新近或活動性出血；急性感染；肝臟疾?。籈COG 評分>2分；不能控制的高血壓、心臟病、神經(jīng)精神病、妊娠。其中男22例，女28例，年齡33～86歲，平均(60.6±11.5)歲 。對照組39例，為查閱及詢問病史無血液、腫瘤相關(guān)疾??；近期無感染性疾病的健康成年人。其中男21例，女18例，年齡28～84歲，平均(57.8±11.7)歲。兩組年齡、性別比較差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)。該項(xiàng)研究經(jīng)承德醫(yī)學(xué)院附屬醫(yī)院倫理學(xué)委員會審批通過，所有研究對象簽署知情同意書。

1.2 試劑與儀器 人鐵調(diào)素酶、人白細(xì)胞介素-6酶、聯(lián)免疫吸附試驗(yàn)試劑盒(上海貝博有限公司)；CELL-XN3000血細(xì)胞分析儀(美國Sysmex公司)；CoulTIRAU5800生化分析儀(美國BECKMAN公司)；酶標(biāo)儀(FISHER Multiskan FC)(芬蘭Thermo公司)。

1.3 研究方法 搜集研究對象的一般資料，同時(shí)采集所有研究對象的清晨空腹血漿5 mL，室溫血液自然凝固10～20 min，離心機(jī)進(jìn)行離心(3 000 r/min)，20 min，仔細(xì)收集上清，于-80℃超低溫冰箱保存?zhèn)溆?。將保存?80℃超低溫冰箱的血清樣本取出，在室溫下解凍，待融化至室溫后進(jìn)行檢測。將試劑盒從冷藏環(huán)境中取出，室溫下平衡60 min后進(jìn)行檢測。采集患者一般資料，包括姓名、性別、年齡、入院日期、原發(fā)病及治療方案、癥狀、體格檢查等一般情況；為所有患者采集血樣，處理、凍存血樣；收集、記錄檢驗(yàn)科實(shí)驗(yàn)室檢查的參數(shù)：紅細(xì)胞血紅蛋白濃度(MCHC)、網(wǎng)織紅細(xì)胞血紅蛋白含量(CHR)、CRP、尿素氮、肌酐、血清鐵(SI)、葉酸(FA)、維生素B12、SF、可溶性轉(zhuǎn)鐵蛋白受體(sTfR)。計(jì)算鐵指數(shù)(FI=sTfR/LogSF)。應(yīng)用酶聯(lián)免疫吸附實(shí)驗(yàn)(ELISA)法檢測研究對象血清Hepc、IL-6水平。

2 結(jié)果

2.1 紅細(xì)胞形態(tài)相關(guān)指標(biāo)比較 兩組間紅細(xì)胞平均體積(MCV)差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)；觀察組MCHC、 CHR明顯低于對照組，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.001)，觀察組網(wǎng)織紅細(xì)胞比例(RET)高于對照組，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.001)。見表1。

表1 兩組間MCV、MCHC、RET、CHR的比較

表1 兩組間MCV、MCHC、RET、CHR的比較

項(xiàng)目例數(shù)MCV(fL)MCHC(g/L)RET(%)CHR(pg)觀察組5087.71±13.75317.80±25.173.14±2.3028.99±5.22對照組3991.68±5.19335.28±10.411.73±0.6032.56±1.52t值1.8784.448-4.1494.581P值0.0650.0000.0000.000

2.2 鐵代謝指標(biāo)比較 觀察組SI、轉(zhuǎn)鐵蛋白(TSAT)明顯低于對照組，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)；SF、sTfR在觀察組水平明顯高于對照組，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)，F(xiàn)I在兩組間比較差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P=0.791)。見表2。

表2 兩組間SI、TSAT、SF、sTfR、FI的比較

表2 兩組間SI、TSAT、SF、sTfR、FI的比較

項(xiàng)目例數(shù)SI(μmol/L)TSAT(mg/L)SF(ng/mL)sTfR(mg/L)FI?觀察組5010.22±9.871852.53±725.94659.32±548.092.07±1.660.56(0.41,0.87)對照組3916.37±6.092521.54±447.00143.98±119.131.19±0.330.54(0.45,0.77)t/Z值3.4145.346-6.456-3.6710.265P值0.0010.0000.0000.0010.791

*M(P25,P75)

2.3 造血原料與促紅細(xì)胞生成素(EPO)水平的比較 造血原料FA水平在兩組間差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P=0.397)，觀察組維生素B12、EPO水平明顯高于對照組，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05,P<0.001)。見表3。

表3 兩組間FA、VitB12、EPO的比較 M(P25，P75)

2.4 炎癥因子表達(dá)水平比較 觀察組CRP、IL-6表達(dá)水平明顯高于對照組，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.001)。見表4。

表4 兩組間CRP、IL-6的比較

2.5 Hepc表達(dá)水平比較 觀察組Hepc表達(dá)水平為(110.55±39.75)ng/mL，明顯高于對照組[(85.98±34.49)ng/mL]，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(t=-3.062，P=0.003)。

2.6 Hepc、IL-6、SF在是否存在淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移時(shí)表達(dá)水平的比較 將觀察組按照是否存在淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移分為兩組比較SF、Hepc、IL-6水平，兩組間差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)。見表5。

2.7 Hepc與CRP、IL-6、SF相關(guān)性 Hepc與CRP、IL-6、SF呈正相關(guān)(P<0.05)。見表6。

表5 無淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移組及有淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移間SF、Hepc、IL-6的比較

表5 無淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移組及有淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移間SF、Hepc、IL-6的比較

項(xiàng)目例數(shù)SFHepcIL-6無淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移組17539.17±558.31113.87±45.5136.39±11.11淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移組33721.21±540.85108.83±37.0836.92±13.03t值-1.1150.421-0.143P值0.2700.6760.887

表6 Hepc與CRP、IL-6、SF相關(guān)性

3 討論

30%以上的腫瘤患者在確診時(shí)即存在貧血[1]。而且腫瘤相關(guān)性貧血與腫瘤進(jìn)展相關(guān)，其生物學(xué)特征及血液學(xué)特征與疾病繼發(fā)的慢性病貧血相似。腫瘤患者高分泌炎癥因子，誘導(dǎo)Hepc釋放，導(dǎo)致鐵利用障礙。然而，關(guān)于傳統(tǒng)的鐵代謝指標(biāo)、炎癥因子與Hepc水平在腫瘤相關(guān)性貧血中表達(dá)及意義的研究較少，考慮到三者之間的相關(guān)性研究更少。

血清鐵的水平受肝臟合成的肽類激素即Hepc的調(diào)控，Hepc調(diào)節(jié)鐵的代謝過程[2]。Hepc能夠在鐵釋放的細(xì)胞，主要包括巨噬細(xì)胞、十二指腸上皮細(xì)胞等，與SF結(jié)合。Hepc限制鐵流出，而啟動泛素化、內(nèi)在化、溶酶體，降解SF，最終導(dǎo)致鐵扣抑，限制了紅細(xì)胞生成過程中鐵的利用，導(dǎo)致缺鐵血紅蛋白生成[3-4]。但大多數(shù)腫瘤相關(guān)性貧血為正細(xì)胞正色素性貧血，除非合并慢性失血、飲食鐵攝入不足而導(dǎo)致小細(xì)胞低色素性貧血。我們的研究中觀察組MCV、MCHC平均值在正常范圍，為正細(xì)胞正色素性貧血，但MCHC明顯低于對照組，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)，說明腫瘤相關(guān)性貧血患者紅細(xì)胞內(nèi)平均血紅蛋白含量低于正常水平。SI、SF、sTfR、TSAT水平在兩組間均差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)，說明鐵代謝紊亂在腫瘤相關(guān)性貧血中發(fā)揮重要作用。Hepc在觀察組顯著高于對照組。因此，Hepc很可能是導(dǎo)致腫瘤患者鐵扣抑最終導(dǎo)致貧血發(fā)生的主要原因之一。而另外兩種重要的造血原料FA在兩組間均差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)，維生素B12在觀察組明顯高于對照組(P<0.05)，說明本組腫瘤相關(guān)性貧血患者FA、維生素B12并不缺乏。EPO在觀察組明顯高于對照組，可排除腎性貧血，亦可以排除紅細(xì)胞刺激因子分泌不足導(dǎo)致的貧血發(fā)生。

一些肝外組織可以低水平合成Hepc，如心臟、腦，通過局部細(xì)胞自分泌發(fā)揮作用[7-8]。需注意的是，研究發(fā)現(xiàn)許多類型的腫瘤細(xì)胞也能合成和利用Hepc。在腫瘤細(xì)胞中Hepc仍然靶向SF通過自分泌的方式進(jìn)一步加重鐵扣抑，對腫瘤細(xì)胞的增殖和腫瘤生長發(fā)揮重要作用[9]，其在乳腺癌[10]、前列腺癌[11]、甲狀腺癌[12]中均有報(bào)道。有研究顯示，進(jìn)展期的腫瘤，由于原發(fā)灶或轉(zhuǎn)移部位腫瘤細(xì)胞的免疫反應(yīng)觸發(fā)肝臟合成更多的Hepc，使Hepc的表達(dá)水平進(jìn)一步升高，導(dǎo)致鐵扣抑在組織中。另一項(xiàng)研究指出，鐵為腫瘤細(xì)胞的生長與轉(zhuǎn)移提供微營養(yǎng)，富鐵儲備可幫助腫瘤侵襲性生長與轉(zhuǎn)移，而鐵貧瘠的環(huán)境可以阻止腫瘤細(xì)胞生長[13-15]。腫瘤細(xì)胞可以通過自身機(jī)制克服鐵過載導(dǎo)致的氧自由基損害[16]，只有在細(xì)胞內(nèi)鐵過高的情況下對腫瘤細(xì)胞產(chǎn)生不利影響[17]。另外實(shí)驗(yàn)研究攝入氧化劑(鐵劑)或食物二價(jià)鐵與抗氧化劑比較，兩組對前列腺癌的進(jìn)展風(fēng)險(xiǎn)無相關(guān)性[18]。而我們將腫瘤相關(guān)性貧血組分為淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移組、無淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移組，比較其Hepc、IL-6、SF水平，均無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)?？赡芘c本試驗(yàn)樣本量小有關(guān)。研究已經(jīng)證實(shí)，腫瘤相關(guān)性貧血的發(fā)病機(jī)制主要是炎癥因子導(dǎo)致。炎癥因子改變紅系祖細(xì)胞增殖、EPO的生成、循環(huán)中紅細(xì)胞的生存期。這種炎癥狀態(tài)以CRP升高、紅細(xì)胞刺激因子抵抗性貧血為主要特征。CRP能夠反映IL-6的水平，IL-6能夠調(diào)節(jié)Hepc的濃度及生物活性。SF也是早期時(shí)相的炎癥因子。我們的研究顯示，腫瘤相關(guān)性貧血組炎癥因子CRP、IL-6、SF水平顯著高于對照組，并且Hepc與CRP、IL-6、SF呈正相關(guān)。

目前治療腫瘤相關(guān)性貧血的方法主要有紅細(xì)胞刺激因子(如EPO)、鐵劑、對癥輸注血治療，紅細(xì)胞刺激因子能夠改善腫瘤相關(guān)性貧血患者的血紅蛋白，提高患者的生活質(zhì)量，但只有40%～70%的腫瘤患者獲得血液學(xué)反應(yīng)[19]。我們的研究結(jié)果顯示EPO在腫瘤相關(guān)性貧血組明顯高于對照組，也許是腫瘤相關(guān)性貧血患者對紅細(xì)胞刺激因子不敏感的原因之一。而反復(fù)輸血增加了感染的風(fēng)險(xiǎn)。目前已有研究顯示，Hepc能夠直接被Hepc-結(jié)合抑制劑拮抗，中和Hepc，降低Hepc對SF的生物活性。另一方面SF結(jié)合分子能夠間接拮抗Hepc，競爭性抑制SF與鐵調(diào)素，不再影響鐵的輸出。Vadhan-Raj等[20]對Hepc單克隆抗體LY2787106進(jìn)行的Ⅰ期臨床試驗(yàn)研究發(fā)現(xiàn)，其安全、有效地改善腫瘤相關(guān)性貧血患者紅系生成。IL-6受體抗體能夠明顯降低血清Hepc水平，進(jìn)而有效改善腫瘤相關(guān)性貧血，其在老鼠腫瘤相關(guān)性貧血模型中得到證實(shí)[21]。我們的研究為腫瘤相關(guān)性貧血的治療開闊了思路，為Hepc、IL-6作為治療靶點(diǎn)提供理論依據(jù)。