肿瘤防治研究  2014, Vol.41 Issue (7): 766-770.   PDF    
晚期肺癌患者凝血-纤溶系统的变化及化疗对其的影响
李鸿波*, 许启霞    
233004 安徽蚌埠,安徽省蚌埠医学院第一附属医院呼吸与危重症医学科(*:现单位: 066000 河北秦皇岛,秦皇岛市海港医院呼吸内科)
摘要目的 探讨尿激酶纤维蛋白溶酶原激活物(urokinase plasminogen activator, uPA)系统在肺癌 患者中的变化,分析并评价其与肺癌患者预后的关系。方法 记录肺癌患者化疗前、后及对照组的凝 血指标,并用ELISA法检测各组外周血uPA、 组织型纤维蛋白溶酶原激活物(tissue-type Plasminogen Activator, tPA)、纤维蛋白溶酶原激活剂抑制物-1(Plasminogen Activator Inhibitor-1, PAI-1)浓度。结果 (1)肺癌患者化疗前(A1组)、化疗2周期后(A2组)上述各项凝血-纤溶指标均显著高于正常对照 组(B组)( P均 < 0.05);(2)A1组与A2组之间的凝血指标血小板计数(platelet count, PC)、凝血酶原 时间(prothrombin time, PT)、活化部分凝血活酶时间(activated partial thromboplastin time, APTT) 虽然存在差别,但差别不具有统计学意义(P均 >0.05),化疗2周期后的D-二聚体(D-dimer)、tPA、 uPA、PAI-1均显著高于化疗前(P均<0.05);(3)分层分析表明:A2组中治疗进展病例的uPA和 D-dimer显著高于临床获益病例(P 均<0.05); (4)化疗前、后有显 著变化的纤溶指标uPA与D-dimer、 tPA、PAI-1之间均有直线正相关性 (0.472、0.624、0.575、P 均<0.01), tPA与PAI-1也具有直线正相关关系 (r=0.61,P <0.001)。结论 (1) 肺癌患者存在凝血-纤溶系统紊乱,化疗可以加重这一异 常,且纤溶系统变化更为敏感;(2)血浆低水平的uPA和 D-dimer的肺癌患者有较好化疗效果,且两者存在正相关关 系,因此两者可能成为提示肺癌患者预后的指标。
关键词: 肺癌     凝血状态     纤溶系统    
Changes of Coagulation-fibrinolytic System and Effects Produced by Chemotherapy in Advanced Lung Cancer Patients
LI Hongbo*, XU Qixia    
Department of Respiratory and Critic Care Medicine, The First Affiliated Hospital of Bengbu Medical College,Bengbu 233004,China( *: Present: Qinhuangdao City Harbor Hospital Respiratory Medicine, Qinhuangdao 066000,China)
AbstractObjective To explore the changes of urokinase plasminogen activator(uPA) system, and to analyze and evaluate the relationship between uPA system and prognosis. Methods Coagulation indexes of lung cancer patients before and after chemotherapy and the healthy in control group were recorded. Peripheral blood concentration of uPA, tissue-type plasminogen activator(tPA) and plasminogen activator inhibitor-1(PAI-1) were measured by enzyme-linked immunosorbent assay(ELISA). Results All blood coagulation-fibrinolytic indexes of lung cancer patients in both before chemotherapy (Group A1 ) and after two cycles of chemotherapy ( Group A2) were significantly higher than that in normal control group (Group B)(P<0.05). Comparing Group A1 with Group A2, the coagulation indexes of platelet count(PC), prothrombin time(PT), activated partial thromboplastin time(APTT) had no significant difference(P>0.05). However, blood concentrations of D-dimer, tPA, uPA, PAI-1 in Group A2 were significantly higher than those in Group A1(P<0.05). In Group A2, the hierarchical analysis showed that both of plasma concentrations of uPA and D-dimer in progressive treatment cases were higher than those in clinical benefit cases (all P<0.05). uPA and D-dimer, tPA, PAI-1 which were changed significantly before and after chemotherapy were positively linear correlated, and the correlation coefficients were 0.472, 0.624, 0.575(all P<0.01). Meanwhile tPA and PAI-1 also were positively linear correlated(r= 0.61, P<0.001). Conclusion Lung cancer patients are suffered with dysfunction of coagulation-fibrinolytic system, and chemotherapy may exacerbate this anomaly, especially more sensitive to changes in fibrinolytic parameters. Low plasma concentrations of uPA and D-dimer in lung cancer patients contribute to good curative effect of chemotherapy, with positive correlation. Therefore, uPA D-dimer might be prompt indexes of the prognosis of lung cancer patients.
Key words: Lung cancer     Coagulation     Fibrionlytic system    
0 引言

恶性肿瘤患者发生静脉血栓栓塞症(venous thromboembolism,VTE)的风险大大增加,其中 肺癌患者增加22倍;不同时间段发生VTE风险也 不同,最初0~3月内为54倍,3~12月内降至14倍, 1~3年则为3.6倍,即使在诊断后的15年VTE风险仍 轻微升高[1]。因此关注肺癌患者凝血-纤溶状态改 变,尤其在最初诊断的几月内具有积极的临床意 义。本实验检测初次确诊肺癌的患者在化疗前、 化疗2周期后血小板计数(plateletcount,PC)、 凝血酶原时间(prothrombintime,PT)、活化部 分凝血活酶时间(activatedpartialthromboplastin time,APTT)、尿激酶纤维蛋白溶酶原激活物 (urokinaseplasminogenactivator,uPA)、组织型 纤维蛋白溶酶原激活物(tissue-typeplasminogen activator,tPA)、纤维蛋白溶酶原激活质抑制物-1 (plasminogenactivatorinhibitor-1,PAI-1)、D-二 聚体(D-dimer)等指标的动态改变,探讨上述各 项指标在肺癌患者化疗过程中的变化,分析并评 价其与肺癌患者预后的关系。 1 资料与方法 1.1 研究对象及分组 1.1.1 入选标准

初次入院明确诊断为肺癌的患 者(有安徽省蚌埠医学院第一附属医院病理学或 细胞学诊断依据);年龄≥18岁并且≤75岁;PS 评分≤2分; 晚期肺癌患者失去手术机会同意接受 化疗;签署实验知情同意书。同时符合上述各项 条件者方可入组。 1.1.2 排除标准

存在其他影响凝血-纤溶指标的 慢性疾病:如慢性阻塞性肺疾病、肝脏疾病、其 他系统肿瘤、近期手术者、正在使用抗凝剂等。 符合上述任一条件者即予排除。 1.1.3 剔除标准

中途退出者或不能坚持2周期化 疗者。 1.1.4 入选对象基本临床资料的情况

年龄、性 别、体重指数等差异均无统计学意义(P>0.05), 具有可比性,见表 1

表 1 入选肺癌患者的基本临床资料 Table 1 Basic clinical data of all selected lung cancer patients
1.2 分组 1.2.1 实验组

收集2010年9月—2011年9月期间 蚌埠医学院第一附属医院呼吸内科住院初次确 诊为肺癌患者的临床资料,筛选出符合入选条 件的患者30例作为实验组(A组),将化疗前定 义为A1组,化疗2周期后定义为A2组。其中男15 例,女15例,年龄34~72岁,平均年龄为(55.07 ±12.09)岁;按2009年世界卫生组织肺及胸膜肿 瘤组织学类型修订方案,并参考《外科诊断病理 学》对全部资料进行统一命名和分类:小细胞肺 癌患者8例,非小细胞肺癌患者22例,其中包括腺 癌14例,鳞癌8例;临床分期:ⅢA期1例,ⅢB期 9例,Ⅳ期20例。其中1例ⅢA期患者和9例ⅢB期 患者,均因患者本人不愿先接受放疗,而入组化 疗。实验中采用的化疗方案如下:小细胞肺癌予 以“EP”方案化疗(依托泊苷注射液:60 mg/m2, 静脉滴注,第1天至第5天;顺铂注射液:(25~30) mg/m2,静脉滴注,第1天至第4天,每3周1次); 非小细胞肺癌予以“GP”方案化疗(吉西他滨注射 液:1 000 mg/m2,静脉滴注30 min,第1天、第8天 各1次;顺铂注射液:20 mg/m2,静脉滴注,第1天至 第4天,每4周1次)或“TP”方案(多西他赛注射液: 75 mg/m2,滴注1 h时;顺铂注射液:20 mg/m2,静 脉滴注,第1天至第4天,每3周1次)。 1.2.2 对照组

选择与A组患者年龄、性别比例组 成相似的并在蚌埠医学院第一附属医院体检中心健 康体检者29名作为对照组B组,其中男18例,女11 例,年龄27~73岁,平均年龄(50.52±15.86)岁。 1.3 试验方法 1.3.1 临床资料收集

记录所有入选对象基本信 息:人口学资料、既往病史、个人史、家族肿瘤 病史等。记录肺癌患者化疗前、后主要症状,生 命体征及阳性体征,分别于入组时进行全身评 价、临床分期,并于第3周期化疗前再次行胸部CT 检查及全身评价,便于评价疗效。 1.3.2 标本收集

采集实验组和对照组志愿者清晨空腹静脉血3 ml置于枸橼酸钠抗凝管(9:1) 中,半小时内离心10 min(3 000 r/min),吸取 上清液在-70℃冰箱内冻存,待测tPA、uPA及 PAI-1;同时收集血常规、凝血四项、D-dimer等常 规检查指标数据。 1.3.3 观察指标的采集与检测

记录实验组入院 次日常规检查结果,包括血常规、凝血四项以及 D-dimer(采用比浊法检测),uPA、tPA、PAI-1 的检测(均根据试剂盒说明书用ELISA法测定) 1.4 统计学方法

采用SPSS 17.0 统计软件对数据进行处理, 数据以均数±标准差(x±s)表示,数据近似符合 正态分布时,计量资料两独立样本均数比较采 用两独立样本t检验,两配对样本多参数比较用 Hotelling’s Trace 检验;计数资料采用卡方检验; 数据相关性比较采用直线相关分析,检验结果均 以 P <0.05 为差异有统计学意义。 2 结果 2.1 肺癌患者化疗前、后以及健康对照组血浆凝 血指标的比较

肺癌患者化疗前、后的凝血指标应用Hotelling’s Trace检验后发现,化疗2周期后肺癌患者PT、APTT 较化疗前有所缩短,PC较前稍减少,但差别不具有 统计学意义(P值分别为0.357、0.35、0.781),见图 1

A1:lung cancer patients before chemotherapy; A2:lung cancer patients after two cycles of chemotherapy; B: normal control group;*:P  <0.05,compared with Group B;PT:prothrombin time;APTT:activated partial thromboplastin time; PC:platelet count
图1 肺癌患者化疗前、后以及健康对照组血浆凝血指标的比较 Figure 1 Differences of coagulation indexes between normal control group and treatment groups
2.2 肺癌患者化疗前、后以及健康对照组血浆纤溶指标的比较

肺癌患者化疗前、后的纤溶指标应用 Hotelling’s Trace检验后发现,肺癌患者化疗后 D-dimer、tPA、uPA、PAI-1均较化疗前明显升 高,且差别有统计学意义(P值分别为0.001、 0.002、0.000、0.001),见图 2

 *:P<0.05, compared with Group B;#:P<0.05, compared with Group A1;uPA:urokinase plasminogen activator; tPA:tissue-type plasminogen activator; PAI-1:plasminogen activator inhibitor-1
图2 肺癌患者化疗前、后以及健康对照组血浆纤溶指标的比较 Figure 2 Differences of fibrinolytic indexes between normal control group and treatment groups
2.3 肺癌患者之间凝血-纤溶指标的比较

临床获益组(包括治疗后肺癌完全缓解、部 分缓解及稳定期病例)和进展组(治疗后肺癌进 展的病例),见表 2~3

表 2 肺癌患者化疗临床获益组与进展组凝血指标的比较 (x±s) Table 2 Comparison of coagulation indexes between clinical benefit group and progressive treatment group(x±s)

表 3 肺癌患者化疗临床获益组与进展组纤溶指标的比较(x±s) Table 3 Comparison of fibrinolytic indexes between clinical benefit group and progressive treatment group(x±s)
2.4 肺癌患者纤溶指标的相关性分析

应用 SPSS 17.0统计软件对肺癌患者化疗前、 后具有显著差别的D-dimer、uPA、tPA、PAI-1两 两进行直线相关分析,发现化疗后高水平的uPA 与D-dimer、tPA、PAI-1三个指标之间均有直线 正相关关系(r分别为0.472、0.624、0.575,相 应P值分别为 0.008、0.000、0.001);D-dimer与 tPA,PAI-1均不具有直线相关性(r分别为0.305、 0.252,相应P值分别为0.102、0.179);tPA与 PAI-1也具有直线相关关系(r=0.61,P=0.000)。 可见uPA系统的三个指标之间的相关性较大,而 D-dimer仅与uPA有直线相关性。 3 讨论

近10年来,肺癌已成为发病率及病死率最高 的恶性肿瘤之一,并呈持续快速上升趋势[2],而血栓及其并发症是恶性肿瘤重要死因[3],肺癌并发 VTE风险率为5.2%~7.2%,是血栓形成发病率较高 的恶性肿瘤[4,5]。研究表明纤溶系统参与的细胞外 基质降解是肿瘤侵袭和转移的关键步骤[6],本研究 重点探讨肺癌患者uPA纤溶系统的变化。

uPA纤溶系统组分中最重要的酶为纤溶酶,而 纤溶酶原激活物则是负责将其由酶原形式激活的 重要物质,主要包括tPA和uPA。两者都是丝氨酸 蛋白超家族成员,但被不同基因编码,故免疫学 和酶学特征也不同,tPA主要由内皮细胞合成,参 与血纤维蛋白溶解,是溶栓的关键酶,而uPA由单 核细胞、巨噬细胞和上皮细胞合成,是细胞周围 蛋白水解和细胞外基质重塑的关键因子,与细胞 外基质降解和细胞迁徙相关[7]

纤溶酶原激活物抑制剂有PAI-1、PAI-2两种, 在健康者血浆中,60%的PAI活性来自于PAI-1,是 uPA的主要抑制剂。PAI-1由血小板、上皮细胞、 颗粒细胞和肿瘤细胞生成,是Serpin超家族成员的 一种糖蛋白,以非共价键与结合在uPAR的uPA结 合,形成uPAR/uPA/PAI-1复合物,随后复合物被细 胞内吞,在溶酶体作用下,复合物被快速降解内 化,uPAR再循环至细胞表面与uPA、PAI-1结合形 成复合物,如此反复,维持胞外蛋白降解平衡。

体内纤溶系统激活与血栓形成同时发生,纤 维蛋白聚合体在纤溶酶作用下分解成多种多样的 降解产物碎片,其中包含r链相连的一个D片段, 即D-二聚体碎片,它在健康者血中含量极低,当 机体内出现凝血并继发纤溶时,血中才会大量出 现。D-dimer水平升高表明了凝血和纤溶系统的激 活及与肿瘤的生长、侵袭和转移有关[8]

本实验发现,肺癌患者存在显著病理性高凝 状态,化疗可一定程度上加重这种异常。肿瘤细 胞不仅可以产生促凝物质,引起纤维蛋白溶解和 促聚集行为,促炎性反应和促血管生成的细胞因 子的释放,还可以通过黏附分子直接与宿主血管 和血细胞相互作用促进凝血级联反应。

本研究中肺癌患者化疗前、后各纤溶指标 D-dimer、tPA、uPA、PAI-1均显著高于健康人 群,且化疗后各指标均显著高于化疗前。肺癌患 者表现出的纤溶亢进更为显著,与高凝状态不完 全平行,表明除存在病理性高凝状态激发了纤溶 系统外,可能还存在其他原因促进了纤溶亢进。 肿瘤转移是一个多阶段过程,而细胞外基质的降 解是实现肿瘤侵袭的关键步骤,能降解细胞外基 质的蛋白酶已经被认为是肿瘤进展和侵袭临近正 常组织的关键因素。由于细胞外基质的多元化, 需要多种蛋白酶参与,其中以uPA系统研究最为广 泛。有研究已发现uPA纤溶系统不仅参与肿瘤的凝 血系统调节,更在肿瘤的侵袭、转移中起至关重 要的作用[9,10]

本实验最为突出的是化疗前、后u PA、D-dimer在化疗进展组显著高于化疗有效组,且两 者有良好相关性,这表明uPA和D-dimer一定程度 上提示肺癌患者预后,联合监测可能指导意义更 强,有望成为评估肿瘤发展、缓解或疗效的定量 检测指标,国内外也有相关报道。一项NSCLC的 预后因素调查指出,肿瘤相关预后因素中确定的 生化指标包括LDH、血清蛋白和D-dimer [11]。国内 研究指出uPA、uPAR在肺癌侵袭和转移中起重要 作用,两者蛋白表达与淋巴道转移呈正相关,且 两者蛋白表达之间存在良好相关性,两者均可作 为评价肺癌患者预后的指标[12]。uPA对肿瘤的预后 影响不仅见于肺癌,在乳腺癌、卵巢癌、胃癌、 食管癌、结肠癌和肾癌中也被证实有独立预后因 素价值,因此可预示肿瘤的病程[13]

本实验数据显示,D-dimer在化疗后明显升 高,D-dimer在提示高凝状态中的作用尤为突出, 而且与疾病预后密切相关。肺癌患者的D-dimer水 平与疾病严重程度平行性增加,尤其在腺癌,增 加的D-dimer水平是不良预后的强烈预测因素[14]。 而Ay等[15]实验证实D-dimer可以独立预测静脉血 栓栓塞发生。国外一项多中心肿瘤研究显示高 水平D-dimer在不同肿瘤中均提示不良预后[16], Komurcuoglu等[17]发现不同治疗效果的肺癌患者其 D-dimer水平也不同,在疾病进展期的D-dimer水平 明显升高。

因本次研究受时间限制,未能随访至入组患 者整个生存期,不能有效评价实验指标与患者生 存期之间的关系,但有文献报道纤溶组分中部分 指标可影响患者生存期[18]

本实验化疗前、后升高的uPA系统纤溶指标、 D-dimer以及各自良好的线性正相关都为今后肺癌 患者高凝状态的筛选、甚至治疗提供了新的切入 点。研究表明晚期肿瘤患者中出现的凝血-纤溶系 统异常及其在肿瘤进展中的作用,为阻断肿瘤浸 润提供了新的契机,uPA系统组分可能成为肿瘤治 疗的新靶点[19]

本实验证实肺癌患者本身处于高凝状态,化疗 又可增加血栓形成的风险,推测预防性抗凝在肺癌 晚期患者中应用是有意义的,但在晚期和转移阶段 肿瘤患者的VTE风险性的可变性仍是未知的[20,21]。 如何制定合适剂量、适当治疗时间以减少出血风 险,并保证预防性抗凝的治疗效果,这一工作任重 而道远,需要更多大样本的临床研究证实。

参考文献
[1] Noble S, Pasi J. Epidemiology and pathophysiology of cancerassociated thrombosis[J]. Br J Cancer, 2010, 103(4): 593-4.
[2] Xu C, Gui Q, Chen W, et al. Small interference RNA targeting tissue factor inhibits human lung adenocarcinoma growth in vitro and in vivo[J]. J Exp Clin Cancer Res, 2011, 30:63.
[3] Wu R, Zhang ZY. Thrombosis diseases in lung cancer: clinical analysis of 18 cases[J]. Zhongguo Shi Yong Nei Ke Za Zhi, 2006, 26(12): 924-5. [吴荣, 张振勇. 肺癌合并血栓栓塞性疾病18例分析[J]. 中国实用内科杂志, 2006, 26(12): 924-5.]
[4] Donati MB. Cancer and thrombosis[J]. Haemostasis, 1994, 24(2): 128-31.
[5] Hall IE, Andersen MS, Krumholz HM, et al. Predictors of venous thromboembolism in patients with advanced common solid cancers[J]. J Cancer Epidemiol, 2009,2009: 182521.
[6] Chen NH, Liu JW, Zhong JJ. Ganoderic acid T inhibits tumor invasion in vitro and in vivo through inhibition of MMP expression[J]. Pharmacol Rep, 2010, 62(1): 150-63.
[7] Sgier D, Zuberbuehler K, Pfaffen S, et al. Isolation and characterization of an inhibitory human monoclonal antibody specific to the urokinase-type plasminogen activator, uPA[J]. Protein Eng Des Sel, 2010, 23(4): 261-9.
[8] Jiang LY, Wan RY, Lou YG, et al. Evaluation of 300 cases of plasma D dimer detection to thrombotic disease in diagnosis and treatment[J]. Zhejiang Jian Yan Yi Xue, 2009, 7(3): 21-30.[ 蒋丽 娅, 万汝根, 楼永刚,等. 300例血浆D二聚体检测对血栓性疾病的诊疗评价[J]. 浙江检验医学, 2009, 7(3): 21-30.]
[9] Luo J, Sun ZJ. Impact of uPA system on breast cancer and research progress on prognosis and therapy[J]. Xian Dai Zhong Liu Xue, 2010, 18(5): 1031-4.[罗杰, 孙治君. uPA系统对乳腺癌的影响 及在预后与治疗方面的研究进展 [J]. 现代肿瘤学, 2010, 18(5): 1031-4.]
[10] Cheng B, Sun SZ, Quan LJ, et al. Quantification study of expression of uPA and uPAR and their significance[J]. Jun Shi Yi Xue Ke Xue Yuan Yuan Kan, 2010, 34(4): 361-3.[ 程波, 孙锁 柱, 权兰菊,等. 尿激酶型纤溶酶原激活剂及其受体在肺癌中表 达的定量研究及其意义[J]. 军事医学科学院院刊, 2010, 34(4): 361-3.]
[11] Buccheri G, Ferrigno D. Prognostic factors[J]. Hematol Oncol Clin North Am, 2004, 18(1): 187-201.
[12] Chen B, Sun SZ, Wu XZ, et al. Expression and significance of AP21 and its related genes uPA, uPAR in lung cancer[J]. Beijing Shi Fan Da Xue Xue Bao(Zi Ran Ke Xue Ban), 2010, 46(4): 492-6.[程波, 孙锁柱, 吴西钊,等. AP21及其相关基因uPA、 uPAR在肺癌中的表达及其意义[J]. 北京师范大学学报(自然科 学版), 2010, 46(4): 492-6.]
[13] Malik G, Knowles LM, Dhir R,et al. Plasma fibronectin promotes lung metastasis by contributions to fibrin clots and tumor cell invasion[J]. Cancer Res, 2010, 70(11): 4327-34.
[14] Buccheri G, Torchio P, Ferrigno D. Plasma levels of D-dimer in lung carcinoma: clinical and prognostic significance[J]. Cancer, 2003, 97(12): 3044-52.
[15] Ay C, Vormittag R, Dunkler D, et al. D-dimer and prothrombin fragment 1+2 predict venous thromboembolism in patients with cancer: results from the Vienna Cancer and Thrombosis Study[J]. J Clin Oncol, 2009, 27(25): 4124-9.
[16] Ay C, Dunkler D, Pirker R, et al. High D-dimer levels are associated with poor prognosis in cancer patients[J]. Haematologica, 2012, 97(8):1158-64.
[17] Komurcuoglu B, Ulusoy S, Gayaf M, et al. Prognostic value of plasma D-dimer levels in lung carcinoma[J]. Tumori, 2011, 97(6): 743-8.
[18] Chen WH, Wang C, Zhang YH, et al. Influence of overexpressed coagulantic and fibrolytic components in tumor tissues on the prognosis of non-small cell lung cancer[J]. Zhonghua Yi Xue Za Zhi,2007,87(45):3228-32. [陈文慧,王辰,张予辉,等. 肺癌组织中 凝血、纤溶成分过度表达对非小细胞肺癌预后的影响[J].中华 医学杂志,2007,87(45):3228-32.]
[19] Gutova M, Najbauer J, Frank RT, et al. Urokinase plasminogen activator and urokinase plasminogen activator receptor mediate human stem cell tropism to malignant solid tumors[J]. Stem Cells, 2008, 26(6): 1406-13.
[20] Wun T, White RH. Epidemiology of cancer-related venous thromboembolism[J]. Best Pract Res Clin Haematol, 2009, 22(1): 9-23.
[21] Khorana AA, Francis CW, Culakova E, et al. Risk factors for chemotherapy-associated venous thromboembolism in a prospective observational study[J]. Cancer, 2005, 104(12): 2822-9.