作者:李军辉,沙焕臣,马清涌,王连才,郭坤,刘 晗,黎韡
【摘要】 目的 探讨糖尿病与胰腺癌的关系,高血糖对胰腺癌组织内神经的影响。方法 采用病例对照研究对我院1999年1月至2008年3月诊治的胰腺癌患者513例进行回顾性研究,分为血糖升高组和正常血糖组,进行各项指标比较;并对手术切除组织标本进行神经相关指标免疫组化染色,观察其表达差异。结果 各项指标中,高血糖组更容易出现精神差(P<0.05);有糖尿病史的患者中,血糖得到控制的手术切除率和疼痛出现率明显增高(P<0.05);免疫组化表现,两组亦有差异。结论 明确有糖尿病史的胰腺癌患者,积极控制血糖有利于提高根治性手术率,高血糖可使胰腺癌神经发生改变,可能参与了神经浸润的发生。
【关键词】 胰腺癌;糖尿病;神经浸润
ABSTRACT: Objective To explore the relationship between diabetes and pancreatic cancer and the role of hyperglycemia in the nerves distributed in pancreatic cancer. Methods We made a retrospective case control study of 513 pancreatic cancer patients in our hospital between January 1999 and March 2008. They were pided into euglycemia group and hyperglycaemia group, and various indexes were compared between them. Expressions of protein gene product 9.5 (PGP9.5) and myelin P0 protein (MPP) were analyzed by immunohistochemistry in formalinfixed radical cured pancreatic cancer specimens from 81 pancreatic cancer cases and 10 normal pancreas tissue cases as controls. Results More cases had the symptom of weariness in hyperglycaemia group compared with euglycemia group (P<0.05). The frequency of radical operation and pain was higher when the level of blood glucose was controlled within the normal range in the cases with the history of diabetes mellitus (DM) (P<0.05). The frequency of strong PGP9.5 staining was significantly higher in hyperglycaemia group than in euglycemia group and normal control group (P<0.05) whereas the expression of MPP was the opposite among the three groups (P<0.05). Conclusion Controlling blood glucose within the normal level can help increase the rate of radical operation in pancreatic cancer cases with hyperglycaemia. Hyperglycemia can alter the nerve fibers in pancreatic cancer, which may effect the perineural infiltration in pancreatic cancer.
KEY WORDS: pancreatic cancer; diabetes mellitus; perineural infiltration
胰腺癌是一种恶性程度高、病情进展快、预后极差的消化系统肿瘤。近年来其发病率明显增高,其发病率可排在第9到10位,死亡率可排在第4~5位,5年生存率即使行根治性切除术,也只有10%~25%[1]。其预后主要与局部复发,淋巴结转移,肝转移,腹膜后浸润和周围神经浸润有关[2]。后者是胰腺癌特殊的生物学行为,且被认为是胰腺癌独立的预后指标。据报道,仅有淋巴结转移而无神经浸润的胰腺癌患者5年生存率可达75%,既有淋巴结转移又有神经浸润的患者5年生存率仅29%[3]。研究显示,胰腺癌的周围神经浸润是根治性手术后复发率较高的主要原因之一,但其神经浸润的具体发生机制至今尚未完全明了。
随着人们生活水平的提高及生活方式和饮食结构的变化,糖尿病的发病率也逐年上升。因此,人们越来越关注二者之间的相关性。目前,关于糖尿病与胰腺癌的关系尚存在两种观点[4]。一种观点认为,糖尿病患者胰腺癌的发病率较无糖尿病患者明显增加,糖尿病可能是胰腺癌的危险因素之一[5]。另一种观点认为,糖尿病可能是胰腺癌的首发症状,是胰腺癌所引起的后果之一[6]。在胰腺癌患者同时存在血糖升高时,高血糖可对胰腺神经产生怎样的影响,这种影响是否可影响患者临床表现的变化,以及治疗的情况,国内外尚未见报道。为进一步明确糖尿病与胰腺癌的关系,本文对胰腺癌患者进行病例对照研究,分析二者之间流行病学关系,探讨糖尿病是否对胰腺癌神经产生影响,为胰腺癌神经浸润研究提供依据。
1 材料与方法
1.1 对象 病例组为本院1999年1月至2008年3月诊治的住院胰腺癌患者513例。其中男性327例,女性186例;年龄(58±11)岁;按照测得空腹血糖分为血糖正常组(3.9mmol/L≤血糖<6.1mmol/L),高血糖组(≥6.1mmol/L)。分组后,按照预先设计的临床量表,对两组病例中疼痛、放射痛的出现率、黄疸的出现率、根治性手术率、瘤体大小、肿瘤组织学分型、是否侵犯肠系膜上血管、以及患者精神状况进行统计,各项指标具有统计学上的可比性。
1.2 诊断方法 胰腺癌诊断依据外科手术及病理学检查证实;未手术者则依据典型临床表现及影像学检查,包括腹部B超、CT证实有胰腺占位性病变且排除其他部位恶性肿瘤。2型糖尿病诊断参考ADA1997年诊断标准。
1.3 免疫组织化学 胰腺癌组织标本81例,其中低血糖组9例,血糖正常组50例,高血糖组22例;另取10例正常胰腺组织作为阴性对照,均取自我院病理科。标本经2次二甲苯脱蜡,每次10min;0.01mol/L PBS清洗3次,每次5min;加入30mL/L h3O2甲醇,作用10min,以去除内源性过氧化氢酶;0.01mol/L PBS清洗3次,每次5min,后移到湿盒;将绵羊血清滴加在盖玻片上,每孔3~4滴,放入37℃烤箱孵育30min;吸去封闭液,勿洗,分别加入1∶300兔抗鼠神经元特异性蛋白PGP 9.5和外周髓磷脂P0蛋白抗体,每片加60μL,于4℃冰箱过夜;0.01mol/L PBS清洗3次,每次5min;将1∶200生物素化的山羊抗兔IgG滴加在盖玻片上,每片60μL,放入37℃烤箱孵育30~40min;0.01mol/L PBS清洗3次,每次5min;将即用型ABC液滴加在盖玻片上,放入37℃烤箱孵育30min;0.01mol/L PBS清洗3次,每次5min;加入DAB显色液作用3~10min,0.01mol/L PBS清洗3次,每次5min;梯度酒精中脱水,每次3~5min,二甲苯透明,树胶封片。
1.4 统计学处理 应用SPSS13.0统计软件包对实验数据进行统计分析。样本均数的比较采用t检验,单因素分析采用χ2检验,P值取双向,P<0.05为差异有统计学意义。
2 结 果
2.1 胰腺癌血糖正常组和高血糖组各项指标的比较 按照之前标准将胰腺癌分为血糖正常组和高血糖组,肿瘤体积(V)=ab2/2,a为肿瘤块长径(cm),b为肿瘤块短径(cm),高血糖组平均瘤体大小为(42.88±2.31)cm3,血糖正常组为(39.87±1.85)cm3,两组无统计学差异。因为联系方式不全,加之病例资料年限较长,故没有生存时间的相关资料。比较两组疼痛、糖尿病史、根治性手术发生率、精神差以及肿瘤侵犯肠系膜上血管的比例等进行比较。结果显示,两组中除糖尿病史及精神差有统计学意义外,其余并无统计学差异(表1)。表1 两组胰腺癌病例中各项指标的比较与血糖正常组相比,*P<0.05,**P<0.01。
2.2 两组病例中糖尿病患者各项指标的比较 对病例中有糖尿病病史的患者按照血糖控制情况分为控制组和未控制组,并且统计根治率,根治与疼痛,疼痛及放射等指标。结果显示,糖尿病控制良好者,根治性手术率高于未控制着;疼痛与放射出现率高于未控制组;同时,有疼痛并且根治者亦高于未控制组(表2)。表2 两组胰腺癌伴糖尿病病例中各项指标的比较与血糖未控制组相比,*P<0.05,**P<0.01。
2.3 两组的明显差异指标的比较 统计显示,在胰腺癌高血糖组中,患者出现精神差等临床表现者高于血糖正常组;而对有糖尿病史的患者,根据血糖控制情况可知,控制良好者,根治性手术率更高,而且,更容易出现疼痛及放射等临床表现,可为临床诊断提供线索;而未控制组,疼痛及放射出现率低,提示神经功能受损严重,表现为麻痹(图1)。
1:糖尿病史;2:根治性手术率;3:疼痛;4:病史+根治+疼痛;与血糖未控制组相比,*P<0.05,**P<0.01。2.4 两组标本PGP9.5与MPP免疫组化的比较 PGP9.5用于标记胰腺癌组织中的神经纤维。免疫组化结果显示,与血糖正常组相比,高血糖组阳性染色的神经纤维单位面积内神经纤维数量和横截面积均明显升高,有统计学差异(数据未提供),提示神经纤维迷乱生长(图2A、2B)。MPP用于标记外周神经中髓鞘蛋白,可以间接反映髓鞘变化的情况。免疫组化结果显示,与血糖正常组相比,高血糖组阳性染色的外周髓鞘蛋白明显变少(数据未提供),提示髓鞘可能受到破坏(图2C、2D)。
3 讨 论
我们的研究结果显示,高血糖组患者较血糖正常组更容易出现精神差等表现,而精神差是肿瘤恶病质的表现之一,提示高血糖参与了肿瘤恶病质的发生发展。其具体机制表现为糖类代谢异常[7],肿瘤患者机体内的组织,或因同工酶的改变或因血管生成不良而缺氧,几乎全靠糖酵解供能,是一种低效产能方式,故肿瘤消耗大量的葡萄糖。它的主要表现为葡萄糖生成增加和外周组织利用葡萄糖障碍。研究发现乳酸和生糖氨基酸的异生作用增加是肿瘤患者葡萄糖转化
A、C:血糖正常组;B、D:高血糖组。增加的最主要特征。也有学者认为,糖代谢异常主要表现在胰岛素抗性改变,葡萄糖合成、糖异生和葡萄糖乳酸(Gori)循环活性增加,葡萄糖耐量和周转下降。研究表明60%的肿瘤患者存在糖耐量下降,Cori循环增加与机体体质量丧失之间存在明显关系[8]。
胰腺癌患者中有糖尿病病史的患者中,血糖未控制到正常水平的患者根治性手术切除率较对照组明显降低,提示未加控制的血糖可能恶化胰腺癌患者病情,使手术切除率降低。但是,其具体机制尚不明了。葡萄糖是肿瘤细胞的惟一能量来源,长期的高血糖状态可作为营养基而促进肿瘤细胞的生长。在胰腺癌细胞株Capan1中,高糖可通过增加糖醛还原酶的表达和活性,特异性地激活多元醇通路,表明高糖可直接有助于氧应激的发生,进而激活PKC和NFкB通路,直接促使胰腺癌的发生[9]。此外,血糖升高有利于肿瘤细胞DNA的合成,高糖可促使乳腺癌细胞株MCF7的增殖潜能,说明高糖可通过多种途径提高癌细胞的恶性潜能,从而恶化病情,使手术切除率降低[10]。
神经组织的生长需要高糖,而其对糖的吸收则依赖于细胞外葡萄糖的浓度。尽管如此,如果持续暴露于高糖环境,则可引起葡萄糖毒性反应,对神经造成破坏。糖尿病可引起不同类型的神经破坏,包括弥散性和局灶性破坏,两者均可造成感觉和运动障碍,如痛觉缺失或减低。其主要的形态学改变包括有髓神经纤维的脱髓鞘和轴索变性,无髓神经纤维的变性和再生以及神经内膜的微血管病,后期可导致神经纤维的丢失[11]。
我们的研究结果显示,血糖对神经的破坏表现为对神经元和成髓鞘细胞,前者受到破坏后可在局部微环境下出现病理性增生,表现为数量和横截面积的增大,与文献报道轴索缺失不相符,其原因可能是因为在肿瘤微环境中,异常增生的癌细胞可分泌大量生长因子如神经生长因子,使受损的神经元轴索出现病理性修复,但神经功能却下降,表现为痛觉减低[12];对成髓鞘细胞的影响可表现为脱髓鞘现象。此种现象可能有利于神经浸润的发生,其原因是在神经局部造成缺损,为神经浸润提供通道。胰腺癌的神经浸润理论解剖学因素认为,胰腺神经存在的三个薄弱点:近神经末梢处,血管出入神经处及网状纤维侵入处[13],可为癌细胞侵入神经提供通道。而高血糖对神经造成的破坏,可使神经发生脱髓鞘,造成神经纤维的薄弱环节,更有利于癌细胞侵入神经,造成深度浸润,从而给治疗上带来困难,造成手术切除率的降低。
明确有糖尿病史的胰腺癌患者,积极控制血糖有利于提高根治性手术率,对于未经确诊糖尿病的胰腺癌患者,如果发现血糖升高,也应该积极控制血糖,以期望提高手术切除率。血糖是肿瘤患者恢复的一个重要因素,控制血糖可以作为肿瘤的辅助治疗措施[14]。一方面,控制血糖可降低癌细胞的增殖和侵袭能力,并且减少一些营养因子如神经生长因子的分泌,进而癌细胞与神经组织的相互作用;另一方面,控制血糖可降低高糖对神经的持续破坏,有利于保持神经组织的完整性,减少癌细胞入侵神经的机会,使神经浸润的发生率降低[15]。所以,控制血糖可作为肿瘤治疗的一项重要措施。
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