高洪元
原發(fā)性肝癌是常見的惡性程度較高的腫瘤,其發(fā)病存在一定的區(qū)域分布特性,其中,在肝炎病毒流行的亞洲和非洲,發(fā)病率相對(duì)較高。常規(guī)的針對(duì)肝癌易感個(gè)體的普查可以明顯延長(zhǎng)很多患者的生存期,但是對(duì)于許多晚期肝癌患者來說,效果仍然不容樂觀。目前認(rèn)為腫瘤炎性微環(huán)境可能影響肝癌患者的轉(zhuǎn)歸[1]。而在腫瘤微環(huán)境中,細(xì)胞因子所起的作用非常重要,貫穿于腫瘤發(fā)展的全過程。細(xì)胞因子是由一組具有調(diào)控細(xì)胞生長(zhǎng)、分化、免疫激活等作用的蛋白質(zhì)或小分子所構(gòu)成的物質(zhì)[2]。大多數(shù)細(xì)胞因子可由單核-巨噬細(xì)胞、淋巴細(xì)胞、血管內(nèi)皮細(xì)胞、成纖維細(xì)胞、血小板、肥大細(xì)胞、嗜堿性粒細(xì)胞等多種細(xì)胞產(chǎn)生。機(jī)體在炎癥和免疫應(yīng)答過程中會(huì)由相關(guān)細(xì)胞產(chǎn)生多種細(xì)胞因子,對(duì)炎癥的發(fā)生發(fā)展起調(diào)節(jié)作用[3]。不同的細(xì)胞因子在腫瘤的發(fā)生發(fā)展中所發(fā)揮的作用各有不同,有些抑制腫瘤的生長(zhǎng)和擴(kuò)散,有些卻直接或間接地促進(jìn)腫瘤的發(fā)生發(fā)展。近期研究[4-7]表明,白介素 6(interleukin-6,IL-6)、IL-1β、IL-10、IL-17、IL-27及腫瘤壞死因子 α(tumor necrosis factor α,TNF-α)均能夠調(diào)節(jié)腫瘤微環(huán)境,促進(jìn)腫瘤的發(fā)生發(fā)展,但國(guó)內(nèi)對(duì)于上述細(xì)胞因子在肝癌早期轉(zhuǎn)移中的作用研究較少。本文研究通過檢測(cè)IL-1β、IL-6、IL-10、IL-17、IL-27 及 TNF-α 這 6 種細(xì)胞因子在肝癌患者血清中的水平,探討其與肝癌發(fā)生和轉(zhuǎn)移的關(guān)系。
1.1 臨床資料 收集我院2012年1月-2014年12月收治并經(jīng)病理明確診斷的肝細(xì)胞癌患者100例,其中男性56例,女性44例,根據(jù)肝癌轉(zhuǎn)移情況分為無轉(zhuǎn)移組48例,肝轉(zhuǎn)移組52例(門靜脈轉(zhuǎn)移、遠(yuǎn)處轉(zhuǎn)移、淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移等),年齡 27~82歲,中位年齡 43.5歲。各組年齡、性別、HBeAg狀態(tài)、ChildPugh評(píng)分等數(shù)據(jù)見表1。
表1 100例肝癌患者的臨床資料
1.2 儀器與試劑 Luminex 200液相芯片分析系統(tǒng)(美國(guó)Luminex公司),液相芯片六因子組合試劑盒(加拿大eBioscience公司),洗滌液(杭州萊茲生物有限公司),裂解液(杭州萊茲生物有限公司),細(xì)胞裂解液(北京鼎國(guó)昌盛生物技術(shù)有限責(zé)任公司),鏈霉親和素-藻紅蛋白(杭州萊茲生物有限公司)。
表2 肝轉(zhuǎn)移組與無轉(zhuǎn)移組血清各細(xì)胞因子水平的比較(±s,pg/mL)
表2 肝轉(zhuǎn)移組與無轉(zhuǎn)移組血清各細(xì)胞因子水平的比較(±s,pg/mL)
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1.3 方法
1.3.1 Luminex xMAP 技術(shù)檢測(cè)血清細(xì)胞因子 將樣本裂解液移至孵育板上,加入支持探針微球、支持延伸探針和緩沖液,55℃震蕩孵育過夜;孵育結(jié)束后將孵育板放在磁力架上1 min,當(dāng)磁性微球聚集在底部時(shí),吸取棄去上清;加入洗滌液,震蕩洗漆1 min后,孵育板放在磁力架上1 min,當(dāng)磁性微球聚集在底部時(shí),吸取棄去上清;此步驟重復(fù)洗3次;加入擴(kuò)增延伸探針和標(biāo)記探針,50℃震蕩反應(yīng)1 h;孵育板放在磁力架上1 min,吸取棄去上清;用洗滌液洗2次;加入鏈霉親和素-藻紅蛋白,50℃震蕩反應(yīng)30 min;孵育板放在磁力架上1 min,吸取棄去上清;用洗滌液清洗2次;加入洗滌液,震蕩5 min,在Luminex 200閱讀儀上讀取數(shù)據(jù),得出檢測(cè)結(jié)果。
1.4 統(tǒng)計(jì)學(xué)處理 應(yīng)用SPSS17.0統(tǒng)計(jì)軟件對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析。計(jì)量資料的比較采用t檢驗(yàn);各指標(biāo)間的相關(guān)性分析采用Spearman相關(guān)性分析;采用受試者工作特征(receiver operating characteristic,ROC)曲線等臨床診斷性能指標(biāo)評(píng)估各指標(biāo)的預(yù)測(cè)效能。以P<0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。
2.1 兩組患者血清各細(xì)胞因子水平的比較 除肝轉(zhuǎn)移組IL-17和IL-27水平均顯著高于無轉(zhuǎn)移組,且差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P均<0.05)外,其余各指標(biāo)兩組間差異均無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P均>0.05),見表2。
2.2 肝轉(zhuǎn)移組各細(xì)胞因子水平的相關(guān)性分析 肝轉(zhuǎn)移組的6種細(xì)胞因子中,IL-1β與IL-17呈正相關(guān)(r=0.275,P=0.048),其余各指標(biāo)間均無相關(guān)性,見表3。
表3 肝轉(zhuǎn)移組各細(xì)胞因子的相關(guān)性分析
2.3 IL-17與IL-27對(duì)肝癌轉(zhuǎn)移的預(yù)測(cè) ROC曲線分析IL-17與IL-27兩指標(biāo)對(duì)肝癌轉(zhuǎn)移的預(yù)測(cè),如圖1和表4所示,IL-17和IL-27診斷肝癌轉(zhuǎn)移的AUCROC分別為 0.664和0.818,最佳診斷 cutoff值分別為 2.005 pg/mL和238.95 pg/mL,敏感性分別為83.3%和98.5%,特異性分別為 35.7%和64.3%,陽(yáng)性預(yù)測(cè)值(positive predictive value,PPV)分別為58.1%和62.1%,陰性預(yù)測(cè)值(negative predictive value,NPV)分別為 43.4%和44.4%,約登指數(shù)分別為35.7和62.8。IL-27與IL-17 對(duì)肝癌的轉(zhuǎn)移均有一定的預(yù)測(cè)能力,IL-27預(yù)測(cè)肝癌轉(zhuǎn)移更好。
圖1 IL-27和IL-17預(yù)測(cè)肝癌轉(zhuǎn)移的ROC曲線
表4 ROC曲線等臨床診斷性能評(píng)價(jià)指標(biāo)對(duì)IL-27和IL-17診斷肝癌轉(zhuǎn)移的預(yù)測(cè)分析
腫瘤微環(huán)境是指腫瘤局部浸潤(rùn)的免疫細(xì)胞、間質(zhì)細(xì)胞和所分泌的活性介質(zhì)等與腫瘤細(xì)胞共同構(gòu)成的局部?jī)?nèi)環(huán)境。腫瘤與其微環(huán)境之間的相互關(guān)系是現(xiàn)代腫瘤學(xué)研究的關(guān)鍵問題和熱點(diǎn)[8]。腫瘤微環(huán)境中包括免疫細(xì)胞,分為先天性免疫細(xì)胞(巨噬細(xì)胞、中性粒細(xì)胞、肥大細(xì)胞、樹突狀細(xì)胞和NK細(xì)胞等),和后天性免疫細(xì)胞(T細(xì)胞、B細(xì)胞)[9]。這些免疫細(xì)胞通過分泌細(xì)胞因子或趨化因子、產(chǎn)生基質(zhì)金屬蛋白酶類因子、分泌抗體或直接作用等方式和腫瘤細(xì)胞發(fā)生關(guān)聯(lián),并在腫瘤的發(fā)生和發(fā)展中發(fā)揮著促進(jìn)和免疫監(jiān)視的雙重作用,而且不同的免疫細(xì)胞、不同免疫細(xì)胞亞群以及各種免疫效應(yīng)分子在不同的腫瘤中也扮演著多種角色。研究[10]發(fā)現(xiàn)肝癌周圍組織中包含了多種炎癥或免疫相關(guān)細(xì)胞。這些細(xì)胞和癌細(xì)胞間存在直接的細(xì)胞間聯(lián)系,或通過細(xì)胞因子及趨化因子而建立聯(lián)系。因此,認(rèn)識(shí)腫瘤微環(huán)境對(duì)于認(rèn)識(shí)腫瘤的發(fā)生、發(fā)展及轉(zhuǎn)移等有著重要的意義,而且對(duì)提高腫瘤早期轉(zhuǎn)移的診斷、預(yù)后評(píng)估也有重要作用。
細(xì)胞因子是具有調(diào)控細(xì)胞生長(zhǎng)、分化、免疫激活等作用的一類蛋白質(zhì)或小分子機(jī)體。在炎癥和免疫應(yīng)答過程中會(huì)產(chǎn)生多種細(xì)胞因子,并發(fā)揮著不同功能。多種細(xì)胞因子在腫瘤的發(fā)生、發(fā)展和轉(zhuǎn)移中扮演著重要角色,其可由單核巨噬細(xì)胞、淋巴細(xì)胞、內(nèi)皮細(xì)胞、成纖維細(xì)胞等多種細(xì)胞產(chǎn)生[11]。細(xì)胞因子之間存在著相互促進(jìn)或者相互抑制的作用。
IL-17具有促進(jìn)多種腫瘤生長(zhǎng)的作用,這些腫瘤包括纖維肉瘤、結(jié)腸癌、皮膚癌、非小細(xì)胞肺癌。IL-17對(duì)腫瘤的作用具有多樣性,由于所研究的不同腫瘤免疫源性和腫瘤種屬模型不同,IL-17具有對(duì)腫瘤促進(jìn)和腫瘤抑制兩種不同作用。因此需要對(duì)IL-17的臨床研究來證實(shí)其在腫瘤進(jìn)展、腫瘤患者預(yù)后中的具體作用。劉立國(guó)[12]研究發(fā)現(xiàn)肝癌術(shù)后復(fù)發(fā)組較非復(fù)發(fā)組術(shù)前血清IL-17水平高,且IL-17是肝癌術(shù)后復(fù)發(fā)及生存的獨(dú)立危險(xiǎn)因素,他推測(cè)IL-17可能是潛在的預(yù)測(cè)肝癌患者預(yù)后的指標(biāo),認(rèn)為IL-17有希望作為肝癌的治療靶點(diǎn)。
IL-27與IL-23、IL-12 共同組成 IL-12 分子家族,具有復(fù)雜的生物學(xué)功能,在抗感染免疫,抗腫瘤免疫以及自身免疫病中發(fā)揮著重要的作用。IL-27是異二聚體,主要由抗原提呈細(xì)胞產(chǎn)生,是EBI3(與IL-12P40亞基同源)和P28(與IL-12P35亞基同源)通過二硫鍵組成異二聚體,而P28在不與EBI3結(jié)合時(shí)無IL-27的生物學(xué)活性,IL-27主要參與中性粒細(xì)胞、DC 細(xì)胞的增殖、成熟及趨化過程[13]。IL-27與腫瘤的關(guān)系也具有兩面性:一方面,有文獻(xiàn)[14]報(bào)道IL-27具有抗腫瘤的作用,其作用機(jī)制主要通過抑制調(diào)節(jié)性T細(xì)胞的分化和血管生成,調(diào)節(jié)性T細(xì)胞的主要作用是抑制機(jī)體的抗腫瘤免疫和促進(jìn)血管生成;另一方面,IL-27能夠通過IL-10和程序性死亡受體-1發(fā)揮其促腫瘤的作用。IL-27的抗腫瘤作用以結(jié)腸癌、顱內(nèi)神經(jīng)膠質(zhì)瘤報(bào)道為多。IL-27可以直接作用于CD8+T細(xì)胞,以T-bet依賴和非依賴性的途徑促進(jìn)細(xì)胞毒性淋巴細(xì)胞增殖,伴隨粒酶B表達(dá)增髙,并輕微上調(diào)穿孔素(細(xì)胞毒效應(yīng)的一種重要的效應(yīng)分子)表達(dá)。然而,IL-27在肝癌中可能起到促進(jìn)腫瘤生長(zhǎng)的作用。有研究[6]發(fā)現(xiàn),IL-27在肝癌患者血清中的水平顯著高于對(duì)照組,這也是國(guó)內(nèi)首次報(bào)道IL-27在肝癌早期診斷中的臨床意義。
本文研究對(duì)100例原發(fā)性肝癌患者的6種常見的細(xì)胞因子進(jìn)行檢測(cè),結(jié)果顯示,52例肝轉(zhuǎn)移組患者中只有IL-17和IL-27水平均顯著高于48例無轉(zhuǎn)移組患者,差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P均<0.05)。說明IL-17和IL-27均參與了肝癌的發(fā)生發(fā)展及癌細(xì)胞的轉(zhuǎn)移,起到了促進(jìn)腫瘤發(fā)展的作用。肝轉(zhuǎn)移組患者的 IL-1β、IL-6、IL-10和TNF-α 水平也均高于無轉(zhuǎn)移組患者,但差異均無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P均>0.05)。說明上述細(xì)胞因子雖然也對(duì)肝癌的發(fā)生發(fā)展起到促進(jìn)作用,但在肝癌轉(zhuǎn)移后升高幅度不大,因此不能作為肝癌早期轉(zhuǎn)移的檢測(cè)指標(biāo)。
對(duì)肝轉(zhuǎn)移患者中6種細(xì)胞因子的相關(guān)性分析結(jié)果顯示,只有IL-1β與IL-17呈正相關(guān),其余細(xì)胞因子間均無相關(guān)性。IL-1β為促炎型細(xì)胞因子,與IL-17共同作用起到促進(jìn)肝癌細(xì)胞生長(zhǎng)的作用。IL-27雖然也起到了促進(jìn)肝癌細(xì)胞生長(zhǎng)的作用,但其與其他細(xì)胞因子均無相關(guān)性,說明IL-27在促進(jìn)肝癌發(fā)生發(fā)展的過程中獨(dú)立發(fā)揮作用。
采用ROC曲線評(píng)價(jià)IL-17和IL-27對(duì)肝癌轉(zhuǎn)移的診斷效能,結(jié)果顯示,IL-17 的 AUCROC=0.664,IL-27 的 AUCROC=0.818,最佳診斷 cutoff值分別為2.005 pg/mL和238.95 pg/mL,敏感性分別為 83.3%和98.5%,特異性分別為 35.7%和64.3%,PPV 分別為 58.1%和62.1%,NPV 分別為 43.4%和44.4%,約登指數(shù)分別為 35.7和62.8。IL-27 的 AUCROC及其他臨床診斷性能評(píng)價(jià)指標(biāo)水平均高于IL-17,說明雖然IL-17和IL-27都可作為評(píng)價(jià)肝癌是否出現(xiàn)轉(zhuǎn)移的指標(biāo),但I(xiàn)L-27的預(yù)測(cè)效果應(yīng)更好。
綜上,IL-17和IL-27均為促進(jìn)肝癌細(xì)胞生長(zhǎng)的細(xì)胞因子,可作為預(yù)測(cè)肝癌轉(zhuǎn)移及預(yù)后的有效指標(biāo)。其中IL-27對(duì)檢測(cè)肝癌細(xì)胞轉(zhuǎn)移的靈敏度、特異性均高于IL-17,可作為肝癌轉(zhuǎn)移早期診斷及治療的監(jiān)測(cè)指標(biāo)。
1 孫義長(zhǎng).調(diào)節(jié)性T細(xì)胞和Th17細(xì)胞在肝癌中的研究進(jìn)展.醫(yī)學(xué)信息,2012,25:608-610.
2 李寶華,何蓓暉,潘高輝.白細(xì)胞介素17在原發(fā)性肝癌中的表達(dá)及意義.中國(guó)衛(wèi)生檢驗(yàn)雜志,2012,11:2405-2409.
3 黨倩麗,陳超,杜篷,等.人乳頭瘤病毒基因分型液態(tài)芯片的構(gòu)建.細(xì)胞與分子免疫學(xué)雜志,2008,24:461-464.
4 侍陽(yáng),宋慶偉,于生才,等.肝癌模型大鼠肝硬化期 IL-1β、IL-6、TNF-α的水平變化及作用機(jī)制.中國(guó)老年學(xué)雜志,2013,33:5663-5665.
5 張志強(qiáng),賀杰峰,張瑜,等.大鼠實(shí)驗(yàn)性肺癌組織中Treg細(xì)胞與TGF-β1、IL-10 水平的相關(guān)性分析.中華普通外科雜志,2014,29:382-384.
6 范莎莎,李愛民,李榮,等.IL-17在肺癌患者血清中表達(dá)增高對(duì)肝癌診斷的研究.湖南師范大學(xué)自然科學(xué)學(xué)報(bào),2014,37:19-23.
7 范莎莎,李榮,陳逢生,等.IL-27在肺癌患者血清中表達(dá)增高對(duì)肝癌診斷的研究.中國(guó)醫(yī)師雜志,2014,16:904-906.
8 Koel-Simmelink MJ,Vennegoor A,Killestein J,etal.The impact of pre-analytical variables on the stability of neurofilament proteins in CSF,determined by a novel validated SinglePlex Luminex assay and ELISA.JImmunol Methods,2014,402:43-49.
9 McDonald LT,Russell DL,Kelly RR,etal.Hematopoietic stem cell-derived cancer-associated fibroblasts are novel contributors to the pro-tumorigenic microenvironment.Neoplasia,2015,17:434-448.
10 Markowitz GJ,Michelotti GA,Diehl AM,etal.Inflammatory models drastically alter tumor growth and the immune microenvironment in hepatocellular carcinoma.Sci Bull(Beijing),2015,60:762-772.
11 Grenzi PC,de Marco R,Silva RZ,etal.Antibodiesagainst denatured HLA class II molecules detected in luminex-single antigen assay.Hum Immunol,2013,74:1300-1303.
12 劉立國(guó).術(shù)前血清中細(xì)胞因子含量與肝癌切除術(shù)后預(yù)后相關(guān)性探討.北京協(xié)和醫(yī)學(xué)院,2012.
13 Duan Y,Jia Y,Wang T,etal.Potent therapeutic target of inflammation,virus and tumor:focus on interleukin-27.Int Immunopharmacol,2015,26:139-146.
14 Mengelle C,Mansuy JM,Prere MF,etal.Simultaneousdetection of gastrointestinal pathogens with a multiplex Luminex-based molecular assay in stool samples from diarrhoeic patients.Clin Microbiol Infect,2013,19:E458-E465.