口腔癌前病損轉化微環境中IL-1β/Treg、Th17/Treg、Th1/Th2免疫失衡的機制研究

郭 琦 薛 鵬 尹恒山 李正陽

口腔癌屬于頭頸部惡性腫瘤,口腔癌發病率受生活習慣影響,不同地域間相差較大,我國口腔發病率相對較低,但由于飲食結構和喜好的改變,其發病率逐年攀升。口腔癌惡性程度較高,近年隨著醫療技術的發展,口腔癌手術、化療等治療方式不斷更迭、進化,但口腔癌患者的5年生存率仍難以達到50%[1]。部分口腔癌的發展可經由口腔白斑等癌前病損發展而來,故分析口腔癌前病損的發生與發展機制,早期診斷并治療口腔惡性腫瘤,防止癌前病損持續發展為口腔癌對改善口腔癌患者預后意義重大[2]。既往研究顯示,腫瘤所處環境中免疫因子、細胞等提供的免疫微環境為腫瘤生長、侵襲、轉移的關鍵因素,免疫微環境的改變,各細胞因子間動態平衡的破壞與癌癥的發生與發展密切相關[3]。T細胞亞群為人體重要的免疫細胞,其免疫應答作用不僅可抵御細菌入侵,控制炎癥反應,還可參與人體抗腫瘤免疫。既往研究顯示T細胞亞群細胞的下降及比例失衡可導致腫瘤的發生與發展[4],其中調節性T細胞(Treg)可介導自身免疫應答,而單核巨噬細胞對T細胞等淋巴細胞的免疫反應有誘導作用。白細胞介素-1β(IL-1β)為由單核巨噬細胞分泌的免疫調節因子,與輔助性T細胞(Th)的免疫功能密切相關[5]。IL-1β/Treg在正常情況下均處于動態平衡狀態,可維持機體正常免疫微環境,而在IL-1β/Treg失衡的情況下或可影響Th1/Th2、Th17/Treg平衡。故通過對比上述指標在口腔癌發生與發展過程中三個階段(正常-癌前病變-患癌)的差異,旨在研究Th1/Th2、Th17/Treg、IL-1β/Treg平衡在口腔癌前病損發生與誘發口腔癌過程中的作用,探尋免疫微環境對口腔癌發生的影響,為臨床口腔癌的診治提供參考依據,現將結果報告如下。

1 材料與方法

1.1 一般資料

回顧分析2021年1月至2022年6月我院收治的60例口腔癌前病損患者的臨床資料,并納入口腔癌前病損組,納排標準:①符合口腔癌前病損診斷標準[6];②臨床資料完整;③患者對研究知情同意;④患者在院期間完善研究內容所需相關檢查;⑤排除合并其余系統癌癥。選取我院同期口腔癌患者43例,納入口腔癌組,納排標準:①經病理學等診斷為口腔癌[7];②臨床資料完整;③排除研究期間接受化療、免疫抑制劑治療等可能對人體免疫功能造成損傷者;④患者對此次研究內容知情同意。選取我院同期健康體檢者35例,納入健康對照組,納排標準:①排除既往有免疫系統相關疾病史;②臨床資料完整;③年齡>18歲;④對此次研究知情同意?？谇话┣安p組患者年齡為39～67歲,平均為(53.67±12.85)歲;男性33例,女性27例;癌前病變類型為口腔白斑32例,口腔紅斑21例,口腔扁平苔蘚7例。口腔癌組患者年齡為40～68歲,平均為(54.93±13.07)歲;男性24例,女性19例;病理類型為口腔鱗癌38例,其它5例;病理分期為:Ⅰ期4例,Ⅱ期17例,Ⅲ期13例,Ⅳ期9例。健康對照組年齡為38～65歲,平均為(52.88±10.45)歲;男性19例,女性16例。3組年齡、性別對比并無顯著差異(P>0.05)。

1.2 檢測方法

(1)IL-1β/Treg:于被檢者入院后采集其外周靜脈血液,以2500 r/min的轉速經離心處理后即可得到上層清液,取上層清液采用酶聯免疫吸附法檢測IL-1β水平。(2)采用流式細胞儀(生產廠商:基恩士;型號:BZ-X)檢測患者Treg水平,具體操作:①制備單個核細胞層(PBMCs);②制備PBMC懸液并置于恒溫箱中培養;③取出PBMC進行胞外染色,固定、加入破膜劑后重復進行離心、丟棄上層清液操作,于流式細胞儀上進行分析,得到Treg水平,并計算IL-1β/Treg。(3)輔助性T細胞7(Th17)/Treg、Th1/Th2水平檢測均采用流式細胞儀,制備過程同②。

1.3 觀察指標

對比口腔癌前病損組、口腔癌組、健康對照組IL-1β/Treg、Th17/Treg、Th1/Th2水平,使用Logistic分析模型分析IL-1β/Treg、Th17/Treg、Th1/Th2表達水平與口腔癌前病損發生、口腔癌前病損轉化為口腔癌的相關性。采用Pearson分析模型分析口腔癌前病損組IL-1β/Treg與Th17/Treg、Th1/Th2表達水平的相關性。

1.4 統計學方法

2 結果

2.1 3組IL-1β/Treg、Th17/Treg、Th1/Th2水平對比

3組受試者IL-1β/Treg、Th17/Treg、Th1/Th2水平比較差異顯著(P<0.05),其中口腔癌組IL-1β/Treg、Th17/Treg水平明顯高于口腔癌前病損組(P<0.05),Th1/Th2明顯低于口腔癌前病損組(P<0.05);健康對照組IL-1β/Treg、Th17/Treg水平明顯低于癌前病損組(P<0.05),Th1/Th2明顯高于口腔癌前病損組(P<0.05),見表1。

2.2 各指標水平與口腔癌前病損發生的相關性分析

經Logistic分析可得IL-1β/Treg、Th17/Treg水平與口腔癌前病損的發生呈正相關(P<0.05),Th1/Th2與口腔癌前病損的發展呈負相關(P<0.05),見表2。

2.3 各指標水平與口腔癌前病損進展為口腔癌的相關性

經Pearson分析可得,IL-1β/Treg、Th17/Treg水平與口腔癌前病損癌化呈正相關(P<0.05),Th1/Th2與口腔癌前病損癌化呈負相關(P<0.05),見表3。

表1 3組IL-1β/Treg、Th17/Treg、Th1/Th2水平比較

表2 各指標表達情況與口腔癌前病損發生的相關性

表3 各指標水平與口腔癌前病損惡化為口腔癌的相關性分析

2.4 口腔癌前病損組IL-1β/Treg水平、Th17/Treg、Th1/Th2水平的相關性

經Pearson分析可得,IL-1β/Treg水平與Th17/Treg水平呈正相關(P<0.05),IL-1β/Treg、Th17/Treg與Th1/Th2水平呈負相關(P<0.05),見表4。

表4 Th17/Treg、Th1/Th2水平與IL-1β/Treg水平相關性分析

3 討論

免疫因子表達異?？善茐拿庖呦到y各細胞因子動態平衡,導致免疫微環境失衡、紊亂,與腫瘤細胞的增殖與表達密切相關[8]。

IL-1為一類由巨噬細胞分泌的細胞因子,包含IL-1α和IL-1β兩種類型,其中IL-1β可參與多個系統如內分泌系統、神經系統的免疫調控。Th17細胞Treg均為參與自身抗腫瘤免疫的重要介質。本研究結果顯示,癌前病變組相較于口腔癌組,其IL-1β/Treg、Th17/Treg水平更低且差異顯著,而相較于健康對照組,上述指標水平則更高且差異顯著,IL-1β/Treg、Th17/Treg與口腔癌前病損的發生與惡化及兩指標水平均有明顯相關性,這表明IL-1β/Treg、Th17/Treg可促進口腔惡性腫瘤的發展,與既往研究結果類似[9-10]。分析其原因為當腫瘤細胞侵襲正?？谇唤M織時,IL-1β可釋放并啟動炎性小體的表達,而此類炎性小體的表達可提高口腔鱗癌細胞的自我更新能力,可提高口腔癌細胞干性,而癌細胞的干性能力提高有利于腫瘤細胞的增殖與分化,干性通路的表達與活化可促使腫瘤細胞侵襲周邊組織,故口腔癌患者IL-1β表達水平更高[11]。而Th17分泌的主要介質-IL-17,為惡性腫瘤細胞血管生成的重要促進物質,IL-17的表達水平上升可提示腫瘤增殖,且IL-17的分泌還可促進腫瘤細胞轉錄途徑相關因子的活化,可延長腫瘤細胞的生存周期,減少腫瘤細胞凋亡,故口腔癌患者IL-17及Th17表達水平更高[12-13]。多研究證實Treg在惡性腫瘤的生長中可發揮促進免疫逃逸作用,腫瘤細胞侵襲正常組織時Treg水平上升以進行免疫調控,但Treg過度表達可起到免疫抑制的作用,可抑制抗腫瘤相關免疫因子的表達,故口腔癌患者Treg水平更高[14]。隨著正常組織逐漸惡變,免疫平衡狀態被破壞,IL-1β、Treg、Th17水平均升高,免疫微環境失衡可促進腫瘤逃逸,而在口腔癌中IL-1β、Th17表達更強勢,故IL-1β/Treg、Th17/Treg比例上升。

Th1和Th2分別介導細胞免疫和體液免疫,其動態平衡為免疫功能發揮正常作用的關鍵因素。本研究結果顯示,口腔癌前病損組相較于健康對照組,Th1/Th2更低,而與口腔癌組相比較則更高,Th1/Th2與口腔正常組織的惡變及IL-1β/Treg水平呈負相關,這表明當Th1/Th2平衡向Th2偏移時,口腔癌發生風險較大,與既往研究結果類似[15]。分析其原因為,Th1和Th2細胞均由Th0細胞分化而來,而當機體癌變時Th1細胞降低,Th2細胞表達水平升高,Th2型免疫反應占主導地位,而Th1的水平降低可促進免疫逃逸作用,且機體患癌時,Treg過度表達可導致免疫抑制,既往研究顯示Treg過度表達與Th1/Th2失衡密切相關[16]。故口腔癌患者的Th1/Th2更低。

綜上所述,IL-1β/Treg表達異?？蓪е驴谇幻庖呶h境失衡、Th17/Treg水平上升,Th1/Th2水平降低,可促進口腔惡性疾病的進展。