外周血白細(xì)胞介素-11表達(dá)在非小細(xì)胞肺癌患者中的意義*

趙文亮，康馬飛

(桂林醫(yī)學(xué)院附屬醫(yī)院腫瘤內(nèi)科，廣西桂林 541001)

?

外周血白細(xì)胞介素-11表達(dá)在非小細(xì)胞肺癌患者中的意義*

趙文亮，康馬飛△

(桂林醫(yī)學(xué)院附屬醫(yī)院腫瘤內(nèi)科，廣西桂林 541001)

目的探討非小細(xì)胞肺癌(NSCLC)患者外周血白細(xì)胞介素-11(IL-11)mRNA及蛋白的表達(dá)與預(yù)后的相關(guān)性。方法收集2014年5月至2015年3月該院收治的80例NSCLC患者及20例健康志愿者的外周血,采用酶聯(lián)免疫吸附試驗(yàn)(ELISA)檢測(cè)血清IL-11蛋白,采用反轉(zhuǎn)錄PCR(RT-PCR)法檢測(cè)全血IL-11 mRNA的表達(dá)，并進(jìn)行比較分析。結(jié)果NSCLC患者外周血IL-11 mRNA及蛋白表達(dá)水平均較健康對(duì)照者升高,差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)；且不同分期NSCLC患者IL-11 mRNA及蛋白表達(dá)水平比較，差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05),分期越高IL-11 mRNA及蛋白表達(dá)水平越高。結(jié)論NSCLC患者外周血IL-11 mRNA及蛋白的表達(dá)與腫瘤分期相關(guān),可成為判斷NSCLC預(yù)后的指標(biāo)之一。

非小細(xì)胞肺癌；白細(xì)胞介素-11；預(yù)后

近年來(lái)的研究顯示，白細(xì)胞介素(interleukin,IL)-11過(guò)表達(dá)與腫瘤的發(fā)生、發(fā)展和轉(zhuǎn)移相關(guān)，其表達(dá)水平在許多惡性腫瘤中明顯升高，因此考慮IL-11為導(dǎo)致腫瘤發(fā)生和轉(zhuǎn)移最重要的細(xì)胞因子之一[1]。目前，國(guó)內(nèi)外對(duì)IL-11與肺癌發(fā)生和預(yù)后關(guān)系的研究報(bào)道較少。本研究采用酶聯(lián)免疫吸附試驗(yàn)(ELISA)檢測(cè)血清IL-11蛋白水平,采用反轉(zhuǎn)錄PCR(RT-PCR)法檢測(cè)全血IL-11 mRNA的表達(dá)。觀察血清IL-11蛋白及全血mRNA在不同分期非小細(xì)胞肺癌(non-small cell lung cancer，NSCLC)患者中的表達(dá)情況，同時(shí)取健康人外周血進(jìn)行對(duì)照，探討外周血IL-11蛋白及mRNA表達(dá)在NSCLC的診斷和預(yù)后判斷中的意義。

1　資料與方法

1.1一般資料選取2014年5月至2015年3月本院收治的經(jīng)細(xì)胞學(xué)或組織學(xué)證實(shí)的初治或復(fù)治NSCLC患者80例納入NSCLC組,年齡25～80歲，中位年齡56歲；其中Ⅰ期8例、Ⅱ期12例、Ⅲ期28例、Ⅳ期32例；均無(wú)導(dǎo)致IL-11增高的其他疾病。另選取健康志愿者20例作為健康對(duì)照組。研究對(duì)象均簽署書面知情同意書，完成流行病學(xué)調(diào)查，并自愿提供2份外周血標(biāo)本，所有標(biāo)本取材及研究方案均獲得本院倫理委員會(huì)的批準(zhǔn)。

1.2方法

1.2.1RT-PCR檢測(cè)所有受試者空腹抽取靜脈血(乙二胺四乙酸抗凝)2 mL，嚴(yán)格按照說(shuō)明書進(jìn)行操作，采用RNA提取試劑盒(北京天根生化科技有限公司)提取總RNA，取8 μL RNA進(jìn)行反轉(zhuǎn)錄，按步驟42 ℃孵育3 min,反應(yīng)總體積20 μL,42 ℃孵育15 min,95 ℃ 3 min得到cDNA，低溫保存用于后續(xù)試驗(yàn),反轉(zhuǎn)錄采用FastQuant RT試劑盒(北京天根生化科技有限公司),其中含有5×g DNA緩沖液50 μL,10×Fast RT緩沖液50 μL。RT-PCR混合酶(Enzyme Mix)25 μL，引物混合物(Primer Mix)50 μL，無(wú)RNA酶的雙蒸水(RNase-free ddH2O)5 mL。取cDNA 1 μL進(jìn)行擴(kuò)增，引物均由美國(guó)Invitrogen公司設(shè)計(jì)。IL-11的引物序列：5′-GGG GCT GCA CCT GAC ACT TGA C-3′和5′-AGC CCC AGC TCT CAG ACA AAT C-3。β-actin為內(nèi)對(duì)照,β-actin的序列為5′-CTG AGC GCA AGT ACT CCG TGT-3′和5′-ATA GTC CGC CTA GAA GCA TTT-3′。上述基因的PCR反應(yīng)體系均為20 μL：含有模板DNA 1 μL；上下游引物各1 μL；2×Master混合物10 μL，含有0.1 U/μL Tap聚合酶，500 μmol/L 三磷酸脫氧核苷酸(dNTP)；20 mmol/L Tris鹽酸(pH 8.3)；100 mmol/L氯化鉀(KCl)；3 mmol/L氯化鎂(MgCl2)；其他穩(wěn)定劑和增強(qiáng)劑；ddH2O補(bǔ)至20 μL。IL-11的PCR反應(yīng)條件：預(yù)變性94 ℃ 3 min，然后進(jìn)入主循環(huán)，94 ℃變性30 s，退火58 ℃ 30 s，72 ℃ 1 min，共35個(gè)循環(huán)；最后72 ℃延伸5 min。2.0%瓊脂糖凝膠150 V電泳25 min，采用RT-PCR圖像分析系統(tǒng)對(duì)凝膠成像進(jìn)行灰度測(cè)定，并對(duì)結(jié)果進(jìn)行比較分析。

1.2.2ELISA檢測(cè)所有受試者均于早晨空腹采血(非抗凝血)5 mL,3 000 r/min離心10 min，分離血清250 μL 2管于環(huán)氧樹(shù)脂(EP)管中，置于-80 ℃冰箱保存待測(cè)。成批采用ELISA法檢測(cè)IL-11蛋白水平，嚴(yán)格按照說(shuō)明書進(jìn)行操作。

2　結(jié)　　果

2.1RT-PCR檢測(cè)結(jié)果NSCLC患者Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ期和健康對(duì)照者血清IL-11均在588 bp顯示清晰條帶，見(jiàn)圖1。采用圖像分析系統(tǒng)對(duì)結(jié)果進(jìn)行灰度測(cè)定顯示，Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ期NSCLC患者的外周血IL-11 mRNA表達(dá)水平均高于健康對(duì)照組，差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P值分別為0.039、0.012、0.001、0.000)；Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ期NSCLC患者的外周血IL-11 mRNA表達(dá)水平均高于Ⅰ期患者，差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P值分別為0.041、0.009、0.000)；Ⅲ、Ⅳ期NSCLC患者的外周血IL-11 mRNA表達(dá)水平均高于Ⅱ期患者，差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P值分別為0.015、0.000)；Ⅳ期NSCLC患者的外周血IL-11 mRNA表達(dá)水平高于Ⅲ期患者，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P=0.003)，分期越高IL-11 mRNA表達(dá)水平越高。見(jiàn)表1。

2.2ELISA檢測(cè)結(jié)果Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ期NSCLC患者的血清IL-11表達(dá)水平均高于健康對(duì)照組，差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P值分別為0.045、0.021、0.004、0.000)；Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ期NSCLC患者的血清IL-11表達(dá)水平均高于Ⅰ期患者，差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P值分別為0.038、0.010、0.000)；Ⅲ、Ⅳ期NSCLC患者的血清IL-11表達(dá)水平均高于Ⅱ期患者，差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P值分別為0.001、0.000)；Ⅳ期NSCLC患者的血清IL-11表達(dá)水平高于Ⅲ期患者，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P=0.001 9)，分期越高IL-11表達(dá)水平越高。見(jiàn)表1。

圖1　　不同分期NSCLC組患者與健康對(duì)照組外周血IL-11m RNA電泳圖

組別nIL-11mRNAIL-11蛋白NSCLC組 Ⅰ期82.98±0.67*78.98±4.37* Ⅱ期124.90±0.69*#155.00±8.96*# Ⅲ期286.90±0.57*#△187.91±5.40*#△ Ⅳ期328.48±0.46*#△▲234.90±11.00*#△▲健康對(duì)照組201.37±0.3435.11±5.11

*：P<0.05，與健康對(duì)照組比較；#：P<0.05，與Ⅰ期NSCLC患者比較；△：P<0.05，與Ⅱ期NSCLC患者比較；▲：P<0.05，與Ⅲ期NSCLC患者比較。

3　討　　論

IL-11是細(xì)胞因子IL-6家族中的成員之一，作用包括支持和控制定向造血干細(xì)胞的增殖和分化，參與骨、神經(jīng)發(fā)生和其他組織的生長(zhǎng)[2-3]。腫瘤的發(fā)生、發(fā)展和轉(zhuǎn)移是由多細(xì)胞因子參與調(diào)控的復(fù)雜過(guò)程。研究發(fā)現(xiàn)IL-11與炎性信號(hào)通路及腫瘤的發(fā)生、發(fā)展密切相關(guān)，而炎性反應(yīng)在惡性腫瘤的發(fā)生、發(fā)展和轉(zhuǎn)移中起關(guān)鍵作用。細(xì)胞因子目前被認(rèn)為是連接炎癥和腫瘤的重要介質(zhì)，因而也成為潛在的腫瘤預(yù)防與治療的靶點(diǎn)，同時(shí)也可能成為判斷腫瘤預(yù)后的因素。胃癌患者癌組織中IL-11表達(dá)水平的升高不僅與較高的臨床分期有關(guān)，還與胃癌患者的生存時(shí)間密切相關(guān),說(shuō)明在胃癌的發(fā)生、發(fā)展過(guò)程中,IL-11起到了至關(guān)重要的作用[4-5]。有研究證明，IL-11 通過(guò)IL-11受體α亞基(IL-11Rα)激活磷脂酰肌醇3激酶(PI3K)、蛋白激酶B(Akt)和核因子κB(NF-κB)信號(hào)傳導(dǎo)通路，增加細(xì)胞間黏附分子1(ICAM-1)的表達(dá)，增強(qiáng)軟骨肉瘤的遷移性[6]。在肝癌研究中，通過(guò)FQ-RT-PCR檢測(cè)肝細(xì)胞肝癌標(biāo)本中結(jié)締組織生長(zhǎng)因子(connective tissue growth factor，CTGF)和IL-11的表達(dá)情況，結(jié)果提示，肝癌骨轉(zhuǎn)移者CTGF和IL-11的表達(dá)水平明顯高于無(wú)轉(zhuǎn)移者[7]。另有研究發(fā)現(xiàn)，乳腺癌骨轉(zhuǎn)移患者IL-11表達(dá)水平明顯高于無(wú)骨轉(zhuǎn)移者，IL-11高表達(dá)的骨轉(zhuǎn)移患者其生存期明顯短于IL-11低表達(dá)的骨轉(zhuǎn)移患者[8]。腎透明細(xì)胞癌組織中，IL-11高表達(dá)是獨(dú)立的不良預(yù)后因素[9]。IL-11對(duì)子宮內(nèi)膜癌細(xì)胞的增殖和活力沒(méi)有影響，但可促進(jìn)ANC3A細(xì)胞黏附于纖維連接蛋白，使遷移力增加[10]。然而，有研究顯示胰腺癌患者血漿IL-11水平明顯高于健康人，IL-11診斷胰腺癌的靈敏度為97.7%，特異度為70.0%。但是，遠(yuǎn)處轉(zhuǎn)移患者的血漿IL-11水平明顯低于無(wú)遠(yuǎn)處轉(zhuǎn)移者，血漿IL-11高表達(dá)者生存期明顯長(zhǎng)于低表達(dá)者[11]，與大多數(shù)研究結(jié)果相反。

本研究結(jié)果表明，NSCLC分期越高，外周血IL-11 mRNA及蛋白的表達(dá)水平越高，提示IL-11可能參與NSCLC的發(fā)展與轉(zhuǎn)移，外周血中IL-11 mRNA及蛋白的檢測(cè)可能對(duì)NSCLC的分期有一定作用。此外，NSCLC患者外周血IL-11 mRNA及蛋白的表達(dá)明顯高于健康對(duì)照組，提示外周血中IL-11 mRNA及蛋白檢測(cè)可能對(duì)NSCLC的早期診斷有一定的提示作用。

[1]Taniguchi K，Karin M．IL-6 and related cytokines as the critical lynchpins between inflammation and cancer[J]．Semin Immunol，2014，26(1)：54-74．

[2]凌云，曹祥山．IL-11的生物活性及臨床應(yīng)用研究進(jìn)展[J]．重慶醫(yī)學(xué)，2003，32(9)：1263-1266．

[3]Guk KD，Kuprash DV．Interleukin-11,an IL-6 like cytokine[J]．Mol Biol(Mosk)，2011，45(1)：44-55．

[4]張楠，李一鑫．胃癌患者IL-11和Survivin高表達(dá)的臨床病理學(xué)意義及其在癌進(jìn)展和生存預(yù)后中的作用[J]．世界華人消化雜志，2015，23(3)：373-380．

[5]Necula LG，Chivu-Economescu M,Stanciulescu EL，et al．IL-6 and IL-11 as markers for tumor aggressiveness and prognosis in gastric adenocarcinoma patients without mutations in Gp130 subunits[J]．J Gastrointestin Liver Dis，2012，21(1)：23-29．

[6]Li TM，Wu CM，Huang HC，et al．Interleukin-11 increases cell motility and up-regulates intercellular adhesion molecule-1 expression in human chondrosarcoma cells[J]．J Cell Biochem，2012，113(11)：3353-3362．

[7]Gao YB，Xiang ZL，Zhou LY，et al．Enhanced production of CTGF and IL-11 from highly metastatic hepatoma cells under hypoxic conditions: an implication of hepatocellular carcinoma metastasis to bone[J]．J Cancer Res Clin Oncol，2013，139(4)：669-679．

[8]任麗，于洋，王霞，等．乳腺癌骨轉(zhuǎn)移患者血清和癌組織白細(xì)胞介素11的表達(dá)水平與臨床意義研究[J]．中華醫(yī)學(xué)雜志，2014，94(34)：2656-2660．

[9]Pan D，Xu L，Liu H，et al．High expression of interleukin-11 is an Independent indicator of poor prognosis in clear-cell renal cell carcinoma[J]．Cancer Sci，2015，106(5)：592-597．

[10]Lay V，Yap J，Sonderegger S，et al．Interleukin 11 regulates endometrial cancer cell adhesion and migration via STAT3[J]．Int J Oncol，2012，41(2)：759-764．

[11]Ren C，Chen Y，Han C，et al．Plasma interleukin-11 (IL-11) levels have diagnostic and prognostic roles in patients with pancreatic cancer[J]．Tumour Biol，2014，35(11)：11467-11472．

桂林市科技攻關(guān)項(xiàng)目(20150126-1-2)。作者簡(jiǎn)介：趙文亮(1987-)，住院醫(yī)師，碩士，主要從事腫瘤轉(zhuǎn)移機(jī)制研究。△

，E-mail:kmfgl@163.com。

R734.2

B

1671-8348(2016)21-2985-03

2016-02-20

2016-04-28)

·經(jīng)驗(yàn)交流·doi:10.3969/j.issn.1671-8348.2016.21.032