結直腸癌患者血清IL-23和IL-10水平的檢測及其意義

呂 坤,張鶯鶯

(皖南醫學院弋磯山醫院,安徽蕪湖241001)

結直腸癌(Colorectal carcinoma,CRC)是世界第三常見惡性腫瘤,近年來在我國的發病呈上升趨勢。促炎性細胞因子IL-23、IL-17和抗炎性細胞因子IL-10在胃腸道腫瘤的發生、發展中起重要作用。IL-23能誘導活化記憶T細胞增殖并產生IFN-γ和IL-17,而后者能促進血管生成并調節各種血管生成因子的產生(如VEGF)[1-3]。IL-10,Th2型細胞因子,能抑制Th1介導的免疫應答及宿主抗腫瘤免疫應答。然而,有研究認為,IL-10在腫瘤免疫中可能發揮雙重作用,即腫瘤促進或抑制因子[4-5]。IFN-α,多細胞來源的細胞因子,具有免疫調節、抗腫瘤等多種生物學活性,已應用于腫瘤的臨床治療[6]。然而,血清細胞因子水平與CRC進展的相關性仍未見報道。

本研究中,我們檢測了不同臨床分期CRC患者血清IL-23、IL-17、IL-10和IFN-α的表達水平,從而為探討細胞因子在CRC發展過程中的作用提供臨床證據。

1 材料和方法

1.1 臨床資料 本研究納入50例CRC患者,全部病例均經組織病理學診斷確診,無明顯的臟器功能損害。其中男26例,女24例;年齡54歲-72歲,平均63歲;臨床分期(CRC-TNM分期法):Ⅰ期7例,Ⅱ期18例,Ⅲ期16例,Ⅳ期9例。另取20例同期健康志愿者作為對照組,年齡、性別具有可比性。所有病人分別在術前1天和術后10天取空腹外周靜脈血3 ml,常規分離血清,-20℃保存備用。并取20例健康志愿者血清作對照組,同樣條件下保存。受試者在充分了解并完全自愿的基礎上簽署知情同意書,且研究方案通過本院醫學倫理委員會審核、批準。

1.2 檢測方法 采用酶聯免疫雙抗夾心法(ELISA)檢測人IL-23、IL-17、IL-10、IFN-α水平(R&D 公司)。方法如下:實驗前將試劑和樣品放置到室溫;在各孔中加入50 μ l稀釋液 ;吸取100 μ l已稀釋至不同濃度的標準品和樣品放入相應各孔,輕搖5 s鐘混勻,室溫孵育2 h;棄去孔內樣品,用洗滌液洗滌5遍,最后一遍應盡量棄盡孔內液體;各孔內加入100 μ l檢測液,室溫孵育1 h;棄去孔內樣品,用洗滌液洗滌7遍,最后一遍應盡量棄盡孔內液體;各孔內加入100 μ l TMB一步法底物反應液,室溫避光孵育30 min;每孔加入50 μ l終止液;30 min內在酶標儀(Bio-Rad公司)450 nm處讀取OD值;以標準OD值繪制標準曲線,根據標準曲線及樣本OD值得出樣本中細胞因子的濃度。

1.3 數據的統計學處理 應用SPSS12.0軟件,兩個樣本均數的比較采用 t檢驗,多個樣本均數的比較采用方差分析。P＜0.05,有統計學意義。

2 結果

2.1 血清IL-23水平的變化

通過測定不同時期患者與健康對照組血清中IL-23的水平(圖1),發現患者血清IL-23水平明顯高于對照組(P＜0.01),而且不同臨床分期腫瘤患者血清IL-23水平也顯著高于對照組(P＜0.01);比較不同臨床分期腫瘤患者血清IL-23水平無顯著性差異。與術前相比,術后患者血清IL-23水平并未發生顯著性改變,但仍高于對照組(P＜0.01)。

2.2 血清IL-17水平的變化

通過測定不同時期患者與健康對照組血清中IL-17的水平(圖2),發現患者血清IL-17水平較對照組有一定升高(P=0.107),但兩者相比無顯著性差異。比較不同臨床分期腫瘤患者血清IL-17水平也無顯著性差異。此外,與術前相比,術后患者血清IL-17水平顯著降低(P＜0.05)。

2.3 血清IL-10水平的變化

通過測定不同時期患者與健康對照組血清中IL-10的水平(圖3),發現患者血清IL-10水平顯著高于對照組(P＜0.01),而且不同臨床分期腫瘤患者血清IL-10水平也高于對照組(P＜0.05)。比較不同臨床分期腫瘤患者血清IL-10水平發現,Ⅳ期腫瘤患者血清IL-10水平顯著高于Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ期(P＜0.01)。此外,與術前相比,術后患者血清IL-10水平顯著降低(P＜0.05)。

圖1 血清IL-23水平的變化

圖2 血清IL-17水平的變化

圖3 血清IL-10水平的變化

圖4 血清IFN-α水平的變化

2.4 血清IFN-α水平的變化

我們僅檢測到3例術前患者、11術后患者及17例健康志愿者血清IFN-α水平,發現與對照組相比,患者血清IFN-α水平顯著降低了(P＜0.01)。與術前相比,術后患者血清IFN-α水平有一定的增加,但兩者相比無顯著性差異(P=0.76)。

3 討論

細胞因子可直接作用于腫瘤細胞,或作用于腫瘤血管生成和營養供應系統而影響機體與腫瘤關系,也可調節機體對腫瘤的免疫應答,從而影響腫瘤進程。

研究發現,細胞因子紊亂在CRC的發生、發展中發揮重要作用:Chung等發現 IFN-α和IL-6能促進CRC的生長,而IL-12水平的降低與CRC的發展呈正相關[7-8]。然而,IL-23在CRC中的作用仍不清楚:有研究發現,在小鼠腫瘤模型中IL-23具有抗腫瘤活性;而Langowski等發現,IL-23促進了人CRC的發展[9-10]。本研究發現,CRC患者血清IL-23水平的增加促進了腫瘤的發展。綜上,我們推測IL-23水平的增加可能與CRC患者差的預后密切相關。

此外,有研究發現IL-23能驅動IL-17介導的免疫應答,而后者能促進血管生成和腫瘤發生。而Wagsater等[11]發現,CRC患者腫瘤組織中IL-17的水平與健康組并無差異。與后者結果一致,本研究發現,患者與對照組及不同臨床分期腫瘤患者血清IL-17水平并無顯著性差異。

目前認為,IL-10不僅能通過抑制促炎性細胞因子的產生發揮抗腫瘤作用,還能刺激腫瘤細胞增殖并抑制凋亡,從而促進腫瘤的生長[4-5]。本研究發現,血清IL-10與CRC的臨床分期呈一定的相關性。Ⅳ期CRC患者血清IL-10水平最高,提示IL-10促進了CRC的發展。此外,與術前相比,術后患者血清IL-10水平顯著降低,提示IL-10主要來源于腫瘤細胞或腫瘤浸潤淋巴細胞。

最后,我們檢測了CRC患者血清IFN-α水平,發現與對照組相比,患者血清IFN-α水平顯著降低了;與術前相比,術后患者血清IFN-α水平有一定的增加,但兩者相比無顯著性差異,提示IFN-α在抗腫瘤免疫中的重要作用。

綜上,本研究發現,與 IL-17和IFN-α相比,CRC患者血清IL-23和IL-10顯著高于對照組,這種細胞因質譜的改變可能在腫瘤進程中發揮重要作用;而且,血清IL-10的增加與CRC的臨床分期呈一定的相關性。

[1]Oppmann B,Lesley R,Blom B,et al.Novel p19 protein engages IL-12p40 to form a cytokine,IL-23,with biological activities similaraswell as distinct from IL-12[J].Immunity,2000,13:715.

[2]Lankford RSC,Fricht MD.A unique role for IL-23 in promoting cellular immunity[J].J Leukoc Biol,2003,73:49.

[3]Numasaki M,Fukushi J,Ono M,et al.Interleukin-17 promotes angiogenesis and tumor growth[J].Blood,2003,101:2620.

[4]Mocellin S,Maricola FM,Young HA.Interleukin-10 and the immune response against cancer:A counterpoint[J].J Leukoc Biol,2004,78:1043.

[5]Mocellin S,Panelli MC,Wang E,et al.The dual role of IL-10[J].Trends Immunol,2003,24:36.

[6]Jonasch E,Haluska F.Interferon in oncological practice:Review of interferon biology,clinical application,and toxicities[J].Oncologist,2001,6:34.

[7]Chung YC,Chang YF.Significance of inflammatory cytokines in the progression of colorectal cancer[J].Hepatogastroenterology,2003,50:1009.

[8]O'Hara RJ,Greenman J,MacDonald AW,et al.Advanced colorectal cancer is associated with impaired interleukin 12 and enhanced interleukin 10 production[J].Clin Cancer Res,1998,4:1943.

[9]Shan B,Hao J,Li Q,et al.Antitumor activity and immune enhancement of murine interleukin-23 expressed in murine colon carcinoma cells[J].Cell Mol Immunol,2006,3:47.

[10]Langowski JL,Zhang X,Wu L,et al.IL-23 promotes tumor incidence and growth[J].Nature,2006,442:461.

[11]Wagsater D,Lofgren S,Hugander A,et al.Expression of Interleukin-17 in human colorectal cancer[J].Anticancer Res,2006,26:4213.