王國棟 張騰 李強 劉慶生
[摘要] 目的 探討大腸癌根治術后高齡患者肌少癥與必需氨基酸的相關性,為此類患者的臨床干預提供依據。 方法 收集2017年8月至2020年2月就診于杭州市中醫(yī)院老年病科符合入組標準的大腸癌切除術后的高齡患者。根據是否患有肌少癥,將入組患者分為肌少癥組與非肌少癥組。收集兩組患者的一般臨床資料(包括年齡、性別、BMI、既往史等)。送檢兩組患者的血清必需氨基酸。利用單因素分析研究兩組患者氨基酸之間的差異。利用Logistic多因素分析研究不同氨基酸與肌少癥的相關性。利用ROC曲線分析不同氨基酸對肌少癥的預測價值。結果 肌少癥組亮氨酸、異亮氨酸、纈氨酸血清濃度低于非肌少癥組,差異有統(tǒng)計學意義(P<0.05)。多因素分析提示,亮氨酸、異亮氨酸、纈氨酸可能是影響肌少癥的因素(P<0.05)。ROC曲線提示,異亮氨酸、亮氨酸、纈氨酸對肌少癥具有一定的預測價值(AUC亮氨酸=0.736,AUC異亮氨酸=0.706,AUC纈氨酸=0.726,P<0.05)。 結論 支鏈氨基酸缺乏可能是大腸癌術后高齡患者發(fā)生肌少癥的危險因素。
[關鍵詞] 高齡;肌少癥;必需氨基酸;大腸癌
[中圖分類號] R574.6? ? ? ? ? [文獻標識碼] B? ? ? ? ? [文章編號] 1673-9701(2021)09-0114-04
A prospective study on the correlation between essential amino acids and sarcopenia in elderly patients with colorectal cancer after resection
WANG Guodong1? ?ZHANG Teng2? ?LI Qiang3? ?LIU Qingsheng3
1.Department of Geriatrics,Dingqiao Hospital of Hangzhou City, Hangzhou? ?310000, China; 2.Department of Psychiatry, Hangzhou Seventh People′s Hospital, Hangzhou? ?310000, China; 3.Department of Geriatrics, Hangzhou Hospital of Traditional Chinese Medicine, Hangzhou? ?310000, China
[Abstract] Objective To explore the correlation between sarcoidosis and essential amino acids in elderly patients after radical resection of colorectal cancer, so as to provide evidence for clinical intervention in such patients. Methods Elderly patients admitted to the Geriatrics Department of Hangzhou Traditional Chinese Medicine Hospital from August 2017 to February 2020 who met the inclusion criteria after colorectal cancer resection were collected. According to whether they had sarcopenia or not,the patients were divided into sarcopenia group and non-sarcopenia group.General clinical data (including age, sex, BMI, past medical history, etc.) were collected for both groups. Serum essential amino acids of patients in both groups were examined.Single factor analysis was used to study the difference of amino acids between the two groups. Logistic multivariate analysis was used to study the correlation between different amino acids and sarcopenia. ROC curve was used to analyze the predictive value of different amino acids for sarcopenia. Results The serum concentrations of leucine, isoleucine and valine in the sarcopenia group were lower than those in the non-sarcopenia group, and the difference was statistically significant(P<0.05). Multivariate analysis indicated that leucine, isoleucine and valine might be the factors affecting sarcopenia(P<0.05). ROC curve indicated that isoleucine, leucine and valine had certain predictive value for sarcoid (AUC leucine=0.736, AUC isoleucine=0.706, AUC valine=0.726, P<0.05). Conclusion Branched chain amino acid deficiency may be a risk factor for sarcopenia in elderly patients with colorectal cancer after operation.
[Key words] Advanced age; Sarcopenia; Essential amino acids; Colorectal cancer
大腸癌是危害人類健康的常見惡性腫瘤之一,發(fā)病率和死亡率均高居惡性腫瘤第三位[1]。手術切除是治療大腸癌的主要方法。由于術后生理結構改變、腫瘤侵襲,大腸癌患者往往合并不同程度的營養(yǎng)不良,容易發(fā)生肌肉衰退及衰弱[2]。營養(yǎng)不良既是大腸癌不良愈后的誘因,也是發(fā)生肌少癥的危險因素。肌少癥是與年齡相關的一類疾病,特點為進行性全身肌肉數量減少及強度降低[3]。隨著年齡增加,肌肉纖維逐漸流失,50歲以后每年肌肉纖維流失1%~2%,80歲時肌肉流失量可達30%。目前有研究表明,大腸癌術后發(fā)生肌少癥可加重此類患者的不良預后,并且肌少癥的發(fā)生與氨基酸缺乏密切相關[4]。為了探討大腸癌術后患者肌少癥與必需氨基酸的相關性,為此類患者的臨床干預提供依據,特進行了此項前瞻性研究。
1 資料與方法
1.1 一般資料
選取2017年8月至2020年2月就診于杭州市中醫(yī)院老年病科大腸癌術后高齡患者55例,男20例,女35例,平均年齡(88.24±2.24)歲。根據肌少癥診斷標準,將入組患者分為肌少癥組(n=32)與非肌少癥組(n=23)。兩組患者年齡、性別、術后病程、BMI、既往史等一般臨床資料比較,差異無統(tǒng)計學意義(P>0.05),具有可比性。見表1。
1.2 納入及排除標準
1.2.1 納入標準? 2017年8月至2020年2月就診于杭州市中醫(yī)院老年病科大腸癌術后高齡患者符合以下條件:①年齡≥85歲,意識清楚,具有一定的生活能力;②有明確病理學依據診斷為大腸癌,大腸癌術后5年;③預期壽命≥3個月。本研究入組患者均自愿簽署知情同意書,且本研究經杭州市中醫(yī)院醫(yī)學倫理委員會批準同意。
1.2.2 排除標準? ①生命終末期,預期壽命<3個月,完全臥床,存在意識障礙者;②目前或既往患有其他惡性腫瘤者。
1.3 肌少癥的診斷標準
根據2018年歐洲肌少癥共識[5-6],本研究肌少癥診斷標準:①握力:男性低于26 kg,女性低于18 kg。②步速:<0.8 m/s。③生物電阻抗或雙能X線提示:男性肌肉減少切點為7.0 kg/m2,女性肌肉減少切點為5.7 g/m2。符合①②,①③,②③即可診斷為肌少癥。
1.4 分組程序
患者入組后測量握力及步速。若兩者均正常,分組至非肌少癥組。若兩者均下降,分組至肌少癥組。若只有一項下降,行肌肉量測定,若肌肉量下降分組為肌少癥組,若肌肉量正常,分組為非肌少癥組。
1.5 必需氨基酸的收集
清晨抽取入組患者空腹血液2 mL,利用高速離心機3000 r/min離心,取上層血漿。利用HPLC-996二級管矩陣檢測器(美國Waters公司生產)通過鄰苯二甲醛柱前衍生反相高效液相色譜法檢測(RT—HPLC),利用C18色譜柱分離各種氨基酸。8種必需氨基酸標準品購于北京譜析科技有限公司。檢測的氨基酸包括賴氨酸、色氨酸、苯丙氨酸、甲硫氨酸、蘇氨酸、異亮氨酸、亮氨酸、纈氨酸8種必需氨基酸。
1.6 肌肉量測定方法
通過BC-601生物電阻抗測定儀(日本TANITA公司生產)測定。受試者赤足站立于儀器上,雙手握住手柄,手臂與軀干保持15°夾角。確保雙足及雙手與電極充分接觸。測定時間為4 min。
1.7 統(tǒng)計學方法
采用SPSS 20.0統(tǒng)計學軟件處理數據。計數資料對比采用χ2檢驗。計量資料用(x±s)表示。符合正態(tài)分布計量資料(賴氨酸、色氨酸、苯丙氨酸、亮氨酸、異亮氨酸、纈氨酸),兩組間對比采用t檢驗。不符合正態(tài)分布計量資料(甲硫氨酸、蘇氨酸),計量資料組間對比采用Mann-Whitney U檢驗。多因素分析利用Logistic回歸分析。預測價值利用ROC曲線分析,坐標橫軸表示1-特異度,縱軸表示靈敏度,根據各個工作點繪制ROC曲線,建立并計算曲線下面積(AUC),AUC與診斷價值呈正相關。選取每種氨基酸ROC曲線圖中最左上方對應的點計算該氨基酸的特異度和靈敏度,約登指數等于靈敏度+特異度-1。P<0.05為差異有統(tǒng)計學意義。
2 結果
2.1 單因素對比肌少癥組與非肌少癥組必需氨基酸差異
肌少癥組血漿亮氨酸、異亮氨酸、纈氨酸濃度低于非肌少癥組,差異有統(tǒng)計學意義(P<0.01)。
2.2 多因素分析必需氨基酸與肌少癥的關系
亮氨酸、異亮氨酸、纈氨酸可能是影響肌少癥的因素(P<0.05)。
2.3 不同必需氨基酸對肌少癥的預測價值
亮氨酸、異亮氨酸和纈氨酸對肌少癥有較好的預測價值(P<0.05)。亮氨酸、異亮氨酸和纈氨酸預測肌少癥的ROC曲線面積分別為0.736、0.706和0.726。
3 討論
由本研究可知,支鏈氨基酸缺乏可能是大腸癌切除術后高齡患者發(fā)生肌少癥的危險因素。支鏈氨基酸(BCAA)包括亮氨酸、異亮氨酸、纈氨酸。BCAA可以通過增加蛋白質合成,減少蛋白質降解對人體骨骼肌的生長發(fā)育和蛋白質的合成起到重要作用。BCAA作為蛋白質合成的底物,可以直接參與蛋白質合成。當體內BCAA含量降低后,細胞內tRNA含量升高,激活絲蘇氨酸蛋白激酶,該酶通過激活轉錄起終因子2α(eIF2α)抑制蛋白質的合成。此外BCAA缺乏還會激活機體對蛋白質的分解用來為機體提供能量[7-8]。BCAA作為蛋白質合成起始階段的有力刺激信號可以加速mRNA的翻譯。骨骼肌原代衛(wèi)星細胞接受BCAA刺激后,可以加速雷帕霉素靶蛋白(mTOR)磷酸化的進程。mTOR可以與不同的蛋白質合成mTOR復合體。mTOR復合體是促進蛋白質的合成,促進骨骼肌修復和發(fā)育的重要刺激因子[9-10]。mTOR信號通路通過參與骨骼肌合成與抑制分解對維持骨骼肌的穩(wěn)態(tài)起到重要作用[11]。有研究表明,對比正常小鼠,敲除mTOR基因的小鼠肌肉量明顯下降,并且大部分會因為骨骼肌疾病在6~8月齡死亡[12-13]。mTOR信號通路接受BCAA刺激后,可以通過Unc-51樣蛋白激酶,蛋白激酶EB,轉錄因子EB途徑抑制機體內自發(fā)的肌蛋白水解[14]。BCAA在mTOR信號通路中起到了重要的刺激信號的作用。目前也有臨床證據表明,老年人攝入富含BCAA的食物,肌肉合成能力增強,肌肉質量得到明顯改善[15]。除了改善肌肉質量,攝入足夠的BCAA還可以減少肌肉纖維的降解,減少蛋白質分解,使得老年人的蛋白質代謝趨向于正氮平衡[16]。由于術后創(chuàng)傷、腫瘤侵襲等因素,大腸癌術后的患者可能存在BCAA攝入或者吸收障礙,BCAA缺乏可能通過直接及間接途徑影響此類患者肌肉的合成及分解,破壞了肌肉環(huán)境的穩(wěn)態(tài),成為此類患者發(fā)生肌少癥的危險因素。
補充氨基酸是臨床上針對營養(yǎng)不良的患者常用的治療方法。由于全譜氨基酸檢驗未大規(guī)模普及,無法針對性地補充氨基酸。目前臨床補充氨基酸的治療方案為全譜必需氨基酸攝入[17]。氨基酸在機體內無法儲存,攝入的多余氨基酸將在肝臟內分解,增加了肝臟負擔,甚至誘發(fā)肝性腦病的發(fā)生。對比全譜必需氨基酸攝入治療,針對性地補充BCAA可能更加合理。BCAA在補充營養(yǎng)的同時,還可以起到保護和修復肝臟組織的作用。目前有研究表明,肝硬化患者攝入全譜必需氨基酸易誘發(fā)肝性腦病,加重肝臟損害。而單純攝入BCAA可以減輕肝功能損害,改善愈后[18-19]。高齡肌少癥患者多合并肝臟代謝功能下降[20],針對性地補充BCAA可能在保護肝臟功能的同時改善此類患者的營養(yǎng)狀態(tài)。
隨著老齡化社會的進程,衰老、肌少癥成為了影響老年人生活質量的重要因素[21]。由于肌少癥發(fā)病機制尚不明確,臨床治療仍為難題。本研究通過研究必需氨基酸探討肌少癥可能的發(fā)病誘因,發(fā)現BCAA缺乏可能是大腸癌術后高齡患者發(fā)生肌少癥的危險因素,旨在為此類患者肌少癥的臨床干預提供一種潛在的治療方向。
[參考文獻]
[1] Siegel RL,Miller KD,Jemal A.Cancer statistics,2018[J].CA Cancer J Clin,2018,68 (1):7-30.
[2] Hebuterne X,Lemarie E,Michallet M,et al.Prevalence of malnutrition and current use of nutrition support in patients with cancer[J].J Parenter Enteral Nutr,2014,38:196-204.
[3] Chen LK,Liu LK,Woo J,et al.Sarcopenia in Asia:Consensus report of the Asian working group for sarcopenia[J].J Am Med Dir Assoc,2014,15:95-101.
[4] Wang SL,Zhuang CL,Huang DD,et al.Sarcopenia adversely impacts postoperative clinical outcomes following gastrectomy in patients with gastric cancer:A prospective study[J].Ann Surg Oncol,2016,23(2):556-564.
[5] Metsemakers WJ,Kortram K,Morgenstern M,et al.Definition of infection after fracture fixation:A systematic review of randomized cont rolled trials to evaluate current practice[J].Injury,2018,49(3):497-504.
[6] Metsemakers WJ,Morgenstern M,McNally MA,et al.Fracture-related infection:A consensus on definition from an international expert group[J].Injury,2018,49(3):505-510.
[7] Kilberg MS,Pan YX,Chen H,et al. Nuritional control of gene expression:How mammalian cells respond to amino acid limitation[J].Annual Review of Nutrition,2005,25(1):59-85.
[8] Cheng Y,Meng Q,Wang C,et al.Leucine deprivation decreases fat mass by stimulation of lipolysis in white adipose tissue and upregulation of uncoupling protein 1(UCP1) in brown adipose tissue[J].Diabetes,2010,59(1):17-25.
[9] Hun B,Tong J,Zhu MJ,et al.Insulin-like growth factor-1(IGF-1) and leucine activate pig myogenic satellite cells through mammalian target of rapamycin(mTOR)pathway[J].Molecular Reproduction & Development,2007,75(5):810-817.
[10] Gran P,Cameron-Smith D.The actions of exogenous leueifle on mTOR signalling and amino acid transporters in human myotubes[J].BMC Physiol,2011,11:10.
[11] Saxton RA,Sabatini DM.Mtor signaling in growth,metabolism,and disease[J].Cell,2017,169(2):361-371.
[12] Risson V,Mazelin L,Roceri M,et al.Muscle inactivation of mTORcauses metabolic and dystrophin defects leading to severe myopathy[J].J Cell Biol,2009,187(6):859-874.
[13] Ge Y,Wu AL,Warnes C,et al.mTOR regulates skeletal muscle regeneration in vivo through kinase-dependent and kinase-independent mechanisms[J].AJP:Cell Physiology, 2009, 297(6):C1434-C1444.
[14] Kim YC,Guan KL.mTOR:A pharmacologic target for autophagy regulation[J].J Clin Invest,2015,125(1):25-32.
[15] Forbes SC,Little JP,Candow DG.Exereise and nutritional intervention for improving aging muscle health[J].Endocrine,2012,42(1):29-38.
[16] Bemben MG,Witten MS,Carter JM,et al.The effects of supplementation with creatine and protein on muscle strength following a traditional resistance training program in middle-aged and older men[J].J Nutr Health Aging,2010,14(2):155-159.
[17] 胡向東,龔輝,潘永平.丙氨酰谷氨酰胺加18AA復方氨基酸對肺結核并營養(yǎng)不良患者的營養(yǎng)狀況改善效果評價[J].中國現代醫(yī)生,2016,54(14):85-87.
[18] 林雙雙,張文青,李小玲,等.強化支鏈氨基酸和谷氨酰胺的腸內營養(yǎng)支持對肝硬化病人的治療作用[J].腸外與腸內營養(yǎng),2016,23(6):354-357.
[19] 呂彩霞,劉春亮,王琦.長期口服支鏈氨基酸改善肝硬化預后及其安全性的Meta分析[J].中華臨床營養(yǎng)雜志,2014,22(4):219-224.
[20] 于蕊,師強偉,王春峰,等.非酒精性脂肪性肝病與少肌癥關系的研究進展[J].中華肝臟病雜志,2019,27(9):725-727.
[21] Shaw SC,Dennison E.M,Cooper C.Epidemiology of sarcopenia:Determinants throughout the lifecourse[J].Calcified Tissue International,2017,101(3):229-247.
(收稿日期:2020-08-08)