直腸癌組織中腫瘤相關巨噬細胞、炎性因子的表達變化及意義

張銀旭,張俊華,劉 宇,左 騰

(遼寧醫學院附屬第一醫院,遼寧錦州 121001)

直腸癌是消化系統最常見的惡性腫瘤之一,癌細胞的侵襲轉移是其難以根治的重要原因。腫瘤生長的微環境可能是促進癌細胞侵襲轉移的重要因素。Albini等[1]認為,腫瘤微環境可以作為化學防治癌癥的靶點,通過對微環境中多種細胞及細胞因子的干預而影響腫瘤表型。慢性炎癥與癌癥之間存在著明顯相關性[2],晚期腫瘤的癌細胞侵襲前沿存在大量的炎性細胞,尤其是腫瘤相關巨噬細胞(TAM)[3]。本研究檢測了直腸癌及癌旁正常組織中的TAM及炎性因子,觀察其表達變化,并探討其臨床意義。

1 材料與方法

1.1 材料 選取 2010年 1月 ～2010年5月遼寧醫學院附屬第一醫院普外科手術切除的直腸癌標本共40例份,每例留取直腸癌組織及距癌灶 5 cm的正常直腸組織。所有病例術前均無放化療及免疫治療史。

1.2 TAM及炎性因子檢測方法 標本5μm厚切片,附于經多聚賴氨酸附膜的載玻片,脫蠟,入水,抗原修復,正常山羊血清封閉,加一抗,生物素化二抗,加辣根酶標記鏈霉卵白素工作液,顯色,復染細胞核,透明,封片。顯微鏡觀察、照相。采集、分析并讀取數據。用已知陽性切片作陽性對照,PBS代替一抗作陰性對照。腫瘤組織中CD+68細胞為TAM,計數采用盲法,并參考Schoppmann等[4]的方法：低倍光鏡下找到 5個陽性細胞最多的區域,在 400倍鏡下選取每個區域的5個視野,計數各視野內 TAM數,并求均值作為該腫瘤組織TAM數。TGF-β、TNF-α、IL-6以細胞膜和(或)細胞質內出現棕黃色顆粒為陽性表達：著色細胞百分比 0～1%為 0分、～10%為 1分、～50%為 2分、～80%為 3分、～100%為 4分;細胞無著色為 0分、弱陽性為 1分、強陽性為 2分。上述兩分相乘,≤5為陰性、＞5為陽性。

1.3 統計學方法 采用SPSS10.0統計軟件。計量資料比較用 t′檢驗或秩和檢驗,率的比較用 χ2檢驗,相關性分析用Spearman相關分析法。P≤0.05為差異有統計學意義。

2 結果

2.1 直腸癌及癌旁正常組織TAM、TGF-β、TNF-α、IL-6的表達 40例直腸癌組織TAM計數為(4.88 ±5.44)個/HP,TGF-β1的陽性表達率為72.5% (29/40),TNF-α陽性表達率為 57.5%(23/40), IL-6陽性表達率為 70%(28/40);20例癌旁正常組織分別為(1.80±2.38)個/HP、35%(7/20)、15% (6/20)、40%(8/20);兩者相比,P均＜0.01。

2.2 TAM、TGF-β、TNF-α、IL-6的表達與直腸癌臨床病理參數的關系 TAM計數與腫瘤浸深度、淋巴結轉移有關(P均＜0.01);TGF-β、TNF-α、IL-6表達與腫瘤直徑、浸潤深度及淋巴結轉移有關(P均＜0.01)。詳見表1。

表1 TAM計數及TGF-β、TNF-α、IL-6的表達與直腸癌臨床病理參數的關系

2.3 直腸癌組織中TAM計數與TGF-β、TNF-α、IL-6表達的關系 直腸癌組織中TGF-β陽性16例、陰性16例,其TAM計數分別為(8.687±3.665)、(3.875±1.655)個/HP;TNF-α陽性22例、陰性10例,其TAM計數分別為(6.280±3.221)、(2.500 ±1.173)個/HP;IL-6陽性8例、陰性24例,其TAM計數分別為(7.280±2.416)、(2.500±1.173)個/HP;上述各指標陽性病例的TAM計數明顯高于陰性病例 (P均＜0.01)。直腸癌組織中TGF-β、TNF-α、IL-6表達與TAM計數呈正相關(r分別為0.892、0.971、0.962,P均＜0.05)。

3 討論

腫瘤微環境是由一系列的居住細胞(如成纖維細胞)和遷移細胞(如造血細胞)組成。惡性腫瘤的生長、擴散不僅取決于腫瘤細胞本身的性質,腫瘤的間質即腫瘤細胞賴以生存的微環境對腫瘤的發生、發展及預后也起著決定性的作用。外周血中的單核/巨噬細胞被腫瘤微環境中的趨化因子和細胞因子募集到腫瘤微環境后,誘導分化成替代激活表型(M 2型),稱為TAM[5]。TAM的浸潤密度與惡性腫瘤的預后密切相關,在包括乳腺癌在內的多種惡性腫瘤中高密度的TAM浸潤是患者生存率降低的指標之一[6]。

本研究結果顯示,直腸癌組織中TAM計數明顯高于癌旁正常組織,且腫瘤直徑≤5 cm和無區域淋巴結轉移者的TAM計數及炎性細胞因子表達均明顯低于癌細胞浸潤至漿膜層、腫瘤直徑＞5 cm和區域淋巴結轉移者。提示TAM計數可反映直腸癌的發生發展、轉移及預后。

TNF-α是重要的炎性細胞因子之一。首先, TNF-α的過表達使許多腫瘤細胞具有轉移及侵襲能力。其次,在伴有皮膚及肝臟轉移的結腸癌模型中, TNF-α及TNF-α受體1(TNFR1)敲除的小鼠對化學誘導的癌變耐受。再次,TNF-α可增強腫瘤細胞的運動、激活致癌通路并觸發上皮細胞間質轉化(EMT)。TNF-α通過NF B介導的Snail穩定而誘導EMT過程,從而可顯著促進腫瘤細胞的遷移及侵襲。IL-6是聯系炎癥與癌癥的又一重要的炎性細胞因子。它可增強腫瘤啟動的腸上皮細胞(IECs)的增殖。在乳腺癌細胞中,IL-6亦可作為EMT的誘導劑發揮作用,IL-6的異位表達呈現EMT表型。在本研究中,直腸癌組織中TGF-β、TNF-α、IL-6陽性表達率顯著高于癌旁正常組織中的陽性表達率,且有淋巴結轉移的直腸癌組織中TGF-β、TNF-α、IL-6陽性表達率顯著高于無淋巴結轉移者。說明在直腸癌發生、發展及轉移中上述炎性細胞因子可能發揮了一定的作用。

直腸癌微環境中的TAM通過分泌多種生長因子和細胞因子來增強腫瘤細胞的浸潤、轉移能力,促進腫瘤血管生成,誘導微環境的免疫抑制狀態而有利于腫瘤的進展。這些生長因子和細胞因子包括IL-1β、TGF-β、TNF-α等。本研究發現,直腸癌組織中TAM計數與TGF-β、TNF-α、IL-6的表達呈正相關。提示TAM可能上調了TGF-β、TNF-α、IL-6等炎性細胞因子的表達而與直腸癌侵襲轉移密切相關。

綜上所述,直腸癌微環境中TAM及炎性因子與腫瘤惡性生物學行為密切相關,可能成為直腸癌治療的新靶點。

[1]Albini A,Sporn MB.The tumour m icroenvironment as a target for chemoprevention[J].Nat Rev Cancer,2007,7(2)：139-147.

[2]Mantovani A.Cancer：inlamingmetastasis[J].Nature,2009,457 (1)：36-37.

[3]Condeelis J,Pollard JW.Macrophages：obligate partners for tumor cellmigration,invasion and metastasis[J].Cell,2006,124(2)：263-266.

[4]Schoppmann SF,Birner P,St?ckl J,et al.Tumor-associatedmacrophagesexpress lymphatic endothelial growth factors and are related to peritumoral lymphangiogenesis[J].Am JPathol,2002,161(3)：947-956.

[5]Sica A,Schioppa T,Mantovani A,et al.Tumour-associatedmacrophagesare a distinct M 2 polarised population promoting tumour progression：potential targets of anti-cancer therapy[J].Eur JCancer, 2006,42(6)：717-727.

[6]Lewis CE,Pollard JW.Distinct role of macrophages in different tumorm icroenvironments[J].Cancer Res,2006,66(1)：605-612.