沈軍權(quán),張汝一,甄運寰,修 瑾
(1.余姚市人民醫(yī)院,肛腸外科,浙江 余姚 315400;2.貴州醫(yī)科大學(xué)附屬醫(yī)院 肛腸外科,貴州 貴陽 550004)
結(jié)直腸癌是現(xiàn)代社會最常見的消化道惡性腫瘤,其發(fā)病率在男性中排第3位,在女性中排第2位[1],儼然已成為了一個世界性的社會公共問題。在近一個世紀中,外科手術(shù)作為CRC主要治療手段,其5年生存率長期徘徊在50%左右[2]。隨著腫瘤免疫機制研究的深入,發(fā)現(xiàn)調(diào)節(jié)性T細胞與腫瘤的發(fā)生、發(fā)展密切相關(guān)[3-4],極大地豐富了人類對于腫瘤免疫逃逸機制的認識,為腫瘤生物治療療效不佳提出了新的解釋,也為腫瘤的治療提供了新的思路。近年來國內(nèi)外的Treg研究主要集中在腫瘤組織及外周血中的表達,但對腫瘤患者——特別是CRC患者,手術(shù)及化療后Treg的變化與腫瘤進展的相關(guān)性研究較少報道。本文從CRC入手,進一步研究手術(shù)及化療后Treg的變化特點及臨床意義。
1.1 病例選擇 選取2015年5月—2016年1月在貴州醫(yī)科大學(xué)附屬醫(yī)院就診的CRC患者,均簽署知情同意書。納入標準:(1)術(shù)前有病理活檢結(jié)果證實為CRC;(2)影像學(xué)排除遠處轉(zhuǎn)移;(3)入院前未進行過放化療或生物治療;(4)均擬行原發(fā)灶根治性切除術(shù);排除標準:(1)近期有感染、疫苗接種病史;(2)乙肝、丙肝、梅毒、HIV陽性;(3)合并有結(jié)直腸腺瘤;(4)合并有血液系統(tǒng)疾病或其他部位腫瘤;(5)有自身免疫系統(tǒng)疾病或近期使用過免疫抑制劑;(6)有嚴重心、肝、肺、腎等重要臟器功能不全患者;(7)懷孕或哺乳期患者。剔除標準:(1)術(shù)后出現(xiàn)嚴重手術(shù)并發(fā)癥;(2)術(shù)后化療出現(xiàn)嚴重并發(fā)癥,化療不能持續(xù)者;(3)術(shù)后自行放棄化療者及不按期參與化療者。本研究獲得貴州醫(yī)科大學(xué)附屬醫(yī)院倫理委員會批準。
1.2 入組患者臨床資料 入選經(jīng)結(jié)腸鏡及活檢結(jié)果證實為CRC的初治患者15例為觀察組,其中男9例,女6例;年齡37~70歲,平均56.13±8.98歲;腫瘤部位:直腸7例,結(jié)腸8例;癌細胞分級:低級別4例,高級別11例;侵潤深度:T10例,T21例,T311例,T43例;淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移(N):N08例,N14例,N23例;遠處轉(zhuǎn)移(M):M(-)15例,M(+)0例;TNM分期:I期1例,II期7例,III期7例,V期0例。術(shù)后2周開始予以“5-Fu”為基礎(chǔ)的三周方案進行化療(癌細胞分級參照2010 版WHO結(jié)直腸癌組織學(xué)分級標準。TNM分期是參照2010年第七版AJCC癌癥分期手冊)。
1.3 對照組選擇 選取14例同期在貴州醫(yī)科大學(xué)附屬醫(yī)院健康中心參加體檢的健康者作為對照組,其中男6名,女8名,年齡41~68歲,平均51.71±9.17歲。其中外周血中免疫及生化指標未見異常,既往無腫瘤手術(shù)史、息肉切除史、傳染病史及自身免疫系統(tǒng)疾病史。
1.4 檢測
1.4.1 主要實驗試劑及實驗器材 CD4-FITC 、CD25-ECD 、鞘液來自美國貝克曼庫爾特公司。FoxP3-PC7來自美國eBioscience公司。溶血劑來自美國BD公司。PBS(磷酸鹽緩沖液)自制。流式細胞儀(型號:FC500)來自美國貝克曼庫爾特公司。
1.4.2 標本采集及檢測 采集健康者體檢當天的清晨空腹靜脈血2 mL,分成兩管,用EDTA-K2抗凝管收集,當天送檢;同法采集CRC患者術(shù)前1天、術(shù)后2周、術(shù)后10周(第2次化療后2周)的外周血液樣本。用流式細胞術(shù)檢測外周血中CD4+CD25+Foxp3+Treg在CD4+T淋巴細胞中的構(gòu)成比,嚴格按照說明書操作。
1.5 觀察指標 觀察患者與健康者外周血中CD4+CD25+Foxp3+Treg在CD4+T淋巴細胞中的構(gòu)成比,對比患者手術(shù)前后相關(guān)炎癥指標(IL-6、CRP、WBC)變化。
1.6 統(tǒng)計學(xué)分析 所得實驗數(shù)據(jù)采用SPSS17.0軟件進行處理,應(yīng)用GraphPad Prism5.1軟件進行作圖,計量資料數(shù)據(jù)均采用Mean±SD表示;兩組間比較用t檢驗,三組及以上比較用ANOVA分析,相關(guān)性用Pearson檢驗;P<0.05被認為有統(tǒng)計學(xué)意義。
2.1 外周血中Treg表達情況 在CRC患者外周血中,CD4+CD25+Foxp3+Treg占CD4+T細胞的比例為(6.92±2.12)%,健康者為(4.66±0.92)%,兩者差異有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.05);見圖1。不同年齡、性別、腫瘤部位、癌細胞分級、淋巴轉(zhuǎn)移、腫瘤分期的CRC患者間,其外周血中CD4+CD25+Foxp3+Treg表達水平差異無統(tǒng)計學(xué)意義(P>0.05),見表1。
Healthy為健康對照組,pre-operation為腫瘤組術(shù)前,post-operatioan為腫瘤組術(shù)后,post-2nd- chemo為腫瘤組術(shù)后行2周期化療后圖1 CRC患者和健康者外周血中Treg的表達水平
臨床病理特征例數(shù)CD4+CD25+Foxp3+TregP年齡(歲)≤5677.97±2.56>5686.00±1.130.07性別男97.02±1.17女66.77±3.210.86腫瘤部位直腸77.31±2.55結(jié)腸86.56±1.760.52癌細胞分級低級別117.10±2.09高級別46.43±2.430.68淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移N=087.05±2.94N=146.58±0.74N=237.03±0.580.94TNM分期Ⅰ-Ⅱ87.05±2.94Ⅲ-Ⅳ76.77±0.580.80
2.2 手術(shù)及化療對Treg的影響 術(shù)前,CRC患者外周血CD4+CD25+Foxp3+Treg占CD4+T細胞的比例為(6.92±2.12)%,手術(shù)后為(6.69±2.15)%,經(jīng)“5-Fu”為基礎(chǔ)的三周方案進行2周期化療后為(7.14±1.99)%,手術(shù)前后及化療前后均無顯著變化(P>0.05),見圖1。
2.3 手術(shù)前后相關(guān)炎癥指標變化結(jié)果 術(shù)前IL-6(4.81±5.46 pg/L)、CRP(5.82±11.40 mg/L)、WBC(6.20±1.80 G/L)與術(shù)后第1天(76.42±75.46 pg/L、71.68±35.77 mg/L、14.58±4.54 G/L比較,差異均有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.05);術(shù)后2周均降至術(shù)前水平。
Treg是一群具有獨特免疫調(diào)節(jié)功能的T細胞亞群,目前已經(jīng)確定CD4+CD25+為其主要表型,且只有具備Foxp3表達的細胞才是Treg[5]。Treg是具有免疫調(diào)節(jié)功能的細胞,有免疫抑制性及免疫無能性[6-7]。這些作用對于其維持機體免疫耐受和免疫應(yīng)答穩(wěn)態(tài)等方面發(fā)揮著重要作用。
近年研究發(fā)現(xiàn)[8-9],在肺癌、卵巢癌等腫瘤患者的外周血Treg顯著高于健康者,腫瘤局部Treg數(shù)量較周圍正常組織亦明顯增加,且腫瘤切除后Treg恢復(fù)到正常水平,腫瘤復(fù)發(fā)時Treg也同樣增多;提示Treg參與了腫瘤的發(fā)生、發(fā)展,且數(shù)量與腫瘤進展呈正相關(guān),與預(yù)后呈負相關(guān)。在結(jié)直腸癌方面,Ling等[10]研究發(fā)現(xiàn)Treg在CRC患者外周血比例顯著高于健康者,同時在自體的腫瘤組織中Treg數(shù)量較非惡性大腸組織明顯增高,亦證明Treg參與了CRC的發(fā)生、發(fā)展。但國內(nèi)外對CRC患者經(jīng)手術(shù)及化療后,隨著腫瘤負荷的減輕,外周血中Treg會發(fā)生怎樣變化,是否與預(yù)后呈正相關(guān),卻鮮有報道;且以往由于對Treg定義不明確,大多研究主要集中于CD4+CD25+Treg的研究。本實驗我們從Treg的特異轉(zhuǎn)錄因子Foxp3入手,分析Treg在腫瘤患者手術(shù)及化療前后外周血中的變化及意義。
Treg在正常人體的外周血中以一定的比例存在,以維持機體的免疫平衡,但到目前為止,仍未進行大規(guī)模普查,尚未有統(tǒng)一的參照標準。本實驗采集14位健康體檢者的外周血,測得CD4+CD25+Foxp3+Treg占CD4+T細胞的比例(4.66±0.92)%,與其他文獻報道相符[11],可以作為對照基礎(chǔ)進行下一步研究。在研究中我們發(fā)現(xiàn)CD4+CD25+Foxp3+Treg占CD4+T細胞的比例較健康對照組是顯著升高的,與國外研究相符[12-13],說明CRC跟其他腫瘤一樣,確實存在Treg產(chǎn)生的免疫抑制效應(yīng),使機體產(chǎn)生免疫耐受,最終導(dǎo)致腫瘤的發(fā)生。同時分析發(fā)現(xiàn)CD4+CD25+Foxp3+Treg在外周血中的表達水平與患者的年齡、原發(fā)腫瘤部位、癌細胞分級、淋巴轉(zhuǎn)移及TNM分期無關(guān)(見表1),與Shen等[14]報道一致,說明該研究尚不能肯定外周血Treg對預(yù)后的直接意義。
進一步對CRC患者手術(shù)后2周、10周(術(shù)后第2次化療結(jié)束后2周)的外周血中CD4+CD25+Foxp3+Treg進行縱向分析,發(fā)現(xiàn)Treg并沒有隨著腫瘤負荷的減少而明顯下降(見圖1)。對比其他腫瘤,如乳腺癌、肺癌等,國內(nèi)外研究報道術(shù)后2周,外周血中Treg出現(xiàn)明顯下降??紤]可能腫瘤部位不同、手術(shù)創(chuàng)傷不同、引起全身炎癥反應(yīng)及抗炎反應(yīng)不同。Treg在炎癥反應(yīng)中,被誘導(dǎo)增值,通過產(chǎn)生調(diào)節(jié)性細胞因子、接觸抑制劑競爭細胞因子等產(chǎn)生抑制炎癥作用[15],從而保護人體避免遭受過度炎癥因子的損害。本實驗對CRC患者手術(shù)前后外周血中炎癥指標IL-6、CRP、WBC檢測發(fā)現(xiàn),雖術(shù)后2周炎癥因子基本恢復(fù)至術(shù)前水平,但機體免疫功能可能仍處于不穩(wěn)定或失衡狀態(tài),故CD4+CD25+Foxp3+Treg沒有隨著腫瘤負荷的減低而下降。術(shù)后10周,外周血Treg仍未明顯下降;而Gareth Betts等[13]對58例CRC患者術(shù)后3個月、6個月、12個月進行跟蹤隨訪,發(fā)現(xiàn)外周血中Treg術(shù)后3個月明顯下降,12個月下降至正常水平;但這58例CRC患者均未參加術(shù)后化療,從中提示化療具有一定免疫調(diào)節(jié)功能,抑制了機體的免疫功能?;熓且环N全身性治療手段,對腫瘤細胞具有強大殺傷力,對原發(fā)、殘留、擴散及轉(zhuǎn)移的細胞均有殺傷作用,但同時其也有藥物選擇性不強的缺點,對全身其他細胞也可造成不同程度的損害。因本實驗未對CD4+T細胞及Treg的絕對數(shù)量進行檢測,故無法證明化療是否導(dǎo)致Treg絕對數(shù)量的下降,但Treg在外周血中比例較術(shù)前無明顯變化,提示其免疫功能仍受抑制。
從本實驗中我們大膽推測,術(shù)后早期可能是生物免疫治療的最佳時間;過去我們的生物免疫治療效果不佳,是因為患者大多已屬腫瘤晚期,往往是其他治療如手術(shù)、化療無法取得效果的狀態(tài)下,繼而求助于生物治療,但遺憾的是目前尚未見此方面的大量文獻報道。我們下一步將對聯(lián)合檢查多種免疫活性細胞,包括NK細胞、NKT細胞、樹突狀細胞、CD8+CD28+/CD28-細胞、Treg以及一系列正負血清細胞因子(IL-10、TGF-β、IL-12、IFN-γ),更深入研究結(jié)直腸癌患者的手術(shù)前后免疫功能變化,從而探討術(shù)后生物治療的最佳時間,為建立新的免疫功能綜合療效評價奠定基礎(chǔ)。