肺癌异位HCG和环核苷酸的检测及其意义探讨
癌症 2000年第2期第19卷 基础研究
作者：周序珑 李涤臣 曹光群
单位：周序珑（暨南大学医学院病理教研室,广东 广州 510632）；李涤臣（蚌埠医学院病理教研室,安徽 蚌埠 233003）；曹光群（蚌埠医学院病理教研室,安徽 蚌埠 233003）
关键词：肺肿瘤；人绒毛膜促性腺激素；环核苷酸
【摘 要】目的：探讨肿瘤性异位HCG的作用机理。方法：应用放射免疫分析(RIA)方法检测30例原发性肺癌患者血浆及癌组织悬液中人绒毛膜促性腺激素（HCG和β-HCG）和环核苷酸的含量.结果：肺癌患者血清HCG和β-HCG含量在术前组明显高于正常对照组(P＜0.01),而术后组较术前组显著降低(P＜0.001)。癌组织悬液中HCG和β-HCG明显高于肿瘤远端正常肺组织(P＜0.001)。同时检测部分患者血浆和癌组织中环核苷酸含量的结果显示肺癌患者血浆环鸟苷酸(cGMP)显著高于良性肺部疾病组,手术后cGMP显著降低，而在癌组织悬液中环腺苷酸(cAMP)显著低于正常组织组,总的趋势是血浆和癌组织中cAMP/cGMP比率明显降低(P＜0.05)。结论：本文结果提示肿瘤性异位HCG作为一种自分泌因子，可能通过环核苷酸这一激素效应的中间环节，在肿瘤细胞自身调节生长、分化、生物学行为等方面起促进作用。
中图分类号：R734.2 文献标识码：A
文章编号：1000-467X(2000)02-0137-03
A study on the ectopic HCG and cyclic nucliotides in patients with primary lung cancer
ZHOU Xu-long
（Department of Pathology, Medical College of Jinan University, Guangzhou 510632， P.R. China）
LI Di-chen CAO Guang-qun
（Department of Pathology, Bengfu Medical College,Anhui,P.R. China）
【Abstract】 Objective:To explore the effect of ectopic human chorionic gonadotropin (HCG) from lung cancer. Methods： HCG and its beta subunit (β-HCG) in the plasma and tumor tissue of 30 primary lung cancer patients were determined by radioimmunoassay(RIA).In some of the cases, plasma and tumortissue cyclic nucleotides were also measured. Results： The preoperative serum HCG /β-HCG levels of the patients were much higher than that of the control group (P＜0.001), while the postoperative HCG/β-HCG levels were dropped markedly (P＜ 0.001).The HCG /β-HCG in the tumor tissue homogenate were strikingly higher than that in the surrounding normal lung tissue (P＜ 0.001). The plasma cGMP level was significantly higher in the patient with lung cancer than that with benign lung disease. However， the cAMP level in the tissue from lung cancer was significenotly lower. The general tendency was that cAMP / cGMP radio of the plasma and tumor tissue of the patient decreased. Conclusion： Our results suggest that the ectopic HCG from tumor tissue, as an autocrine cytokine, may through cyclic nucleotides, the mediator or second messenger of hormones affect the growth, differentiation and biological behavior of tumor cells.
Key words：Lung neoplasm; Human chorionic gonadotropin; Cyclic nucleotide
人绒毛膜促性腺激素(human choionic gonadotrop in,HCG）是一种糖蛋白激素,在妊娠期主要由胎盘合体滋养层细胞分泌产生,而在非妊娠情况下,机体内含量极微。近年来发现很多恶性肿瘤患者体内均可测出HCG[1,2]，这种异位HCG在肿瘤组织局部微环境中究竟起什么作用，目前还不十分清楚。本文采用放射免疫分析方法检测了30例肺癌患者血浆、肿瘤组织中HCG和βHCG含量,并检测了其中部分患者血浆、肿瘤组织中环核苷酸含量，试图探讨肿瘤性异位HCG的作用机理。
1 材料和方法
1.1 材料
1.1.1 试剂：HCG和β-HCG放免试剂盒(上海生物制品研究所),125I-cAMP和125I-cGMP放免试剂盒(上海中医学院同位素室),多克隆HCG和β-HCG抗体(分别为北医大附院李授增教授和中科院上海细胞生物研究所提供)。
1.1.2 材料来源：30例肺癌均为蚌埠医学院附属医院胸外科拟手术治疗的患者,其中男23例,女7例,年龄45～67岁。术后标本均经病理检验证实为原发性肺癌，其中中央型22例，周围型8例。组织学类型按WHO分类，鳞癌18例，腺癌7例，小细胞癌5例。对照组:血清正常对照取自30例健康成人和12例良性肺部疾病患者。组织正常对照用患者手术切除标本中远离肿瘤的正常肺组织，肉眼观察和镜下均证实无肿瘤。
1.2 方法
1.2.1 血液样品制取：于术前1天和术后10天各抽取空腹患者肘静脉血2ml,及时分离血清,-20℃保存,对照组处理同上。
1.2.2 组织悬液样品制取：参照Yoshimoto[3]的方法,于手术室切取新鲜手术标本,癌组织和肺组织各一块,－80℃超低温保存。称取0.1g,加PBS缓冲液1ml,立即在冰浴中用电动匀浆器做细胞匀浆(8000～10000r/min,2min),间隔5次，低温离心（4000r/min，30min），取上清液－20℃保存。
1.2.3 测定方法：各样本均作双管测定，每管加样品100μl，按HCG、β-HCG和cAMP、cGMP放免试剂盒内加样程序，以γ-放免计数器检测。将测得结果乘以100即为每ml血浆和每克湿组织中所含HCG、β-HCG的微克数(μg/L)和cAMP、cGMP的纳摩尔数（nmol/L）。
2 结果
2.1 肺癌患者手术前后血清HCG和β-HCG与正常值的比较
肺癌患者术前血清HCG和β-HCG明显高于正常对照组，两者之间有显著性差异,而术后明显降低，见表1。
表1 肺癌患者手术前后血清HCG和β-HCG与正常值的比较
| 组别 |
n |
HCG(μg/L) |
β-HCG(μg/L) |
| 范围 |
 ±s |
范围 |
±s |
| 正常 |
30 |
0.12～4.23 |
2.15±1.21 |
0.04～3.0 |
1.45±1.10 |
| 术前组 |
30 |
1.72～8.7 |
5.06±1.72＊ |
1.74～7.0 |
3.39±1.35＊ |
| 术后组 |
30 |
0.6～4.0 |
1.95±0.93 |
0.9～3.2 |
1.96±0.73 |
＊：P＜0.0012.2 肺癌组织和正常肺组织悬液中HCG和β-HCG水平比较
两组之间有显著差异，肺癌组织中HCG和β-HCG水平较正常肺组织中明显增高，见表2。
表2 肺癌组织和正常肺组织悬液中HCG和β-HCG水平的比较
| 组别 |
n |
HCG(ng/g湿组织) |
β-HCG(ng/g湿组织) |
| 范围 |
±s |
范围 |
±s |
| 肺组织组 |
30 |
0～62 |
16.4±13.8 |
0～29 |
7.2±6.4 |
| 癌组织组 |
30 |
7～720 |
66.4±59.1＊ |
9.2～75 |
38.4±15.2＊ |
＊：P＜0.001
2.3 肺癌患者与良性肺部疾病患者血浆环核苷酸含量的比较
肺癌患者和良性肺部疾病患者血浆cAMP含量间无显著性差异，但前者血浆cGMP含量明显升高，与后者相比有显著性差异。肺癌组cAMP/cGMP比率明显低于良性肺部疾病组;肺癌患者手术治疗前后血浆cAMP含量无显著差异,但术后cGMP明显降低,两者有显著差异,术后cAMP/cGMP比率升高,两者有显著性差别，见表3。
表3 肺癌手术前后血浆环核苷酸含量良性肺部疾病患者的比较
| 组别 |
n |
cAMP(nmol/L) |
cGMP(nmol/L) |
cAMP/cGMP |
| 范围 |
±s |
范围 |
±s |
范围 |
±s |
| 治疗前 |
24 |
22.50～50.13 |
39.07±6.29 |
3.31～18.35 |
6.85±3.74＊＊ |
2.32～9.49 |
6.70±2.16＊ |
| 治疗后 |
6 |
28.90～46.48 |
36.24±6.33 |
2.04～5.78 |
3.85±1.45＊＊ |
6.52～16.22 |
11.35±3.95＊ |
| 良性肺部疾病 |
12 |
24.44～51.69 |
35.98±7.77 |
2.26～9.42 |
4.37±2.05 |
4.25～14.86 |
8.69±3.41 |
＊＊：P＜0.01；＊：P＜0.052.4 肺癌组织和正常肺组织悬液中HCG和β-HCG水平的比较
正常肺组织与肺癌组间cGMP含量无明显差异，但后者cAMP含量明显下降，与前者有显著性差异，cAMP/cGMP比率在肺癌组织中明显降低，两者有显著性差异，见表4。
表4 正常肺组织与肺癌组织中环核苷酸含量的比较
| 组别 |
n |
cAMP(pmol/g湿组织) |
cGMP(pmol/g湿组织) |
cAMP/cGMP |
| ±s |
±s |
±s |
| 正常组 |
8 |
293.24±34.73 |
2.11±0.68 |
152.95±57.00＊ |
| 肺癌组 |
8 |
192.69±42.42＊＊ |
3.73±1.90 |
70.89±47.88 |
＊＊：P＜0.001；＊：P＜0.013 讨论
HCG是妊娠期间由胎盘滋养细胞分泌的一种糖蛋白激素，近年来发现HCG不仅对正常妊娠生理过程有影响,而且对免疫系统以及肿瘤的发生发展都有重要的作用。很多非滋养细胞来源的肿瘤尤其是呼吸道、消化道以及泌尿生殖道来源的恶性肿瘤均可产生和分泌异位HCG[1,2],有鉴于此，Wilson等曾提出采用HCG作为肿瘤标记物对肿瘤高危人群进行筛查的设想[4,5]。本文观察了30例原发性肺癌患者血浆和组织悬液中HCG和β-HCG的含量，结果显示肺癌患者血浆HCG和β-HCG含量均显著高于正常，癌组织中的HCG和β-HCG含量明显高于周围正常肺组织，而手术后血液中HCG和β-HCG明显降低。本文结果与有关文献中的检测结果是一致的[1,2],并支持Wilson等的设想，提示如采用灵敏度较高的RIA方法检测肿瘤高危人群血液中的HCG和β-HCG含量，对肿瘤早期诊断有一定意义。
HCG分子量45000道尔顿，由α和β两个不同的亚单位组成，其特异的生物学活性主要取决于β亚单位。本文检测了各组HCG和其亚单位β-HCG的含量,结果显示HCG和β-HCG的水平基本是平行一致的，表明本组肿瘤性HCG也具有一定活性。而肿瘤细胞产生的异位HCG在肿瘤组织局部微环境中究竟起什么作用？目前尚无定论。有人认为肿瘤性HCG是一种自分泌因子，具有血小板衍化生长因子样的作用，可通过肿瘤细胞膜HCG受体环核苷酸信号传导途径引起细胞分裂增殖效应并调控细胞分化[6]。本文对部分病例做血浆、癌组织悬液中环核苷酸水平检测发现肺癌患者术前血浆cAMP变化不大，而cGMP水平明显高于良性肺部疾病患者，肺癌组织中cAMP明显低于正常肺组织，而cGMP含量略升高。总的趋势是血浆和癌组织中cAMP/cGMP的比率下降，而手术治疗后血液中cGMP水平降低，cAMP/cGMP比率显著回升。上述结果和其他学者观察的结果是一致的[7]。环核苷酸是一类具有重要生物学活性游离存在的核苷酸，其中的cAMP和cGMP作为很多激素(包括HCG)和细胞因子、神经介质和药物效应的中间环节——第二信使，广泛地参与机体的多种生理活动和各种代谢过程的调控。本文通过对肺癌患者血浆和癌组织中环核苷酸的检测结果，从一个侧面反映了癌细胞受体后效应环节的异常，间接支持了肿瘤性异位HCG是一种肿瘤自分泌因子的观点,认为这种异位HCG可能以自分泌或旁分泌的方式对肿瘤细胞自身生长、分化等生物学行为的调控起重要作用。
肿瘤细胞产生异位HCG与其治疗和预后关系值得重视。一般认为产生异位HCG的肿瘤恶性程度高，预后较差。早在70年代就有人提出“妊娠激素屏障”学说，认为妊娠时子宫局部HCG浓度影响母体免疫活性，有抑制T细胞免疫，容许胎儿这一“异物”在体内存活而免遭母体免疫系统排斥的作用[8]。而肿瘤细胞产生异位HCG在肿瘤免疫方面可能具有与上述相似的作用。Mcmanus用电镜观察28例不同类型肿瘤，发现其中25例在瘤细胞表面也有与滋养细胞表面相似的呈膜状分布的HCG，因此,认为肿瘤细胞与滋养细胞有相似性，肿瘤产生异位HCG与患者体内免疫抑制有关[8]。另外,近年来已有研究证实HCG在神经内分泌免疫调节网络中起抑制性效应,HCG可降低机体T细胞介导免疫功能[9,10],我们在实验中也曾观察到HCG能抑制植物凝集素(PHA)诱导的人外周T淋巴细胞增殖效应(另文发表)。而在治疗方面，产生异位HCG的肿瘤类似滋养细胞肿瘤，因此，对化疗较敏感。Willian曾报道3例膀胱癌患者，血液中β-HCG明显升高，采用治疗绒癌的联合化疗方案获得良好疗效，且血液β-HCG水平恢复正常[11]。总之,有关异位HCG在肿瘤生长调控方面的作用机理及其与治疗预后等方面的关系目前报导还不多，这方面还需要进一步深入研究。
通讯作者：周序珑：Tel：86－20－85220252
Fax：86－20－85221343
E-mail：tzhouxl@jnu.edu.cn
[参考文献]
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收稿日期：1999－04－24;修回日期：1999－05－24
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