结直肠癌患者血清IL-23和IL-10水平的检测及其意义

吕 坤,张莺莺

(皖南医学院弋矶山医院,安徽芜湖241001)

结直肠癌(Colorectal carcinoma,CRC)是世界第三常见恶性肿瘤,近年来在我国的发病呈上升趋势。促炎性细胞因子IL-23、IL-17和抗炎性细胞因子IL-10在胃肠道肿瘤的发生、发展中起重要作用。IL-23能诱导活化记忆T细胞增殖并产生IFN-γ和IL-17,而后者能促进血管生成并调节各种血管生成因子的产生(如VEGF)[1-3]。IL-10,Th2型细胞因子,能抑制Th1介导的免疫应答及宿主抗肿瘤免疫应答。然而,有研究认为,IL-10在肿瘤免疫中可能发挥双重作用,即肿瘤促进或抑制因子[4-5]。IFN-α,多细胞来源的细胞因子,具有免疫调节、抗肿瘤等多种生物学活性,已应用于肿瘤的临床治疗[6]。然而,血清细胞因子水平与CRC进展的相关性仍未见报道。

本研究中,我们检测了不同临床分期CRC患者血清IL-23、IL-17、IL-10和IFN-α的表达水平,从而为探讨细胞因子在CRC发展过程中的作用提供临床证据。

1 材料和方法

1.1 临床资料 本研究纳入50例CRC患者,全部病例均经组织病理学诊断确诊,无明显的脏器功能损害。其中男26例,女24例;年龄54岁-72岁,平均63岁;临床分期(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为对照组,年龄、性别具有可比性。所有病人分别在术前1天和术后10天取空腹外周静脉血3 ml,常规分离血清,-20℃保存备用。并取20例健康志愿者血清作对照组,同样条件下保存。受试者在充分了解并完全自愿的基础上签署知情同意书,且研究方案通过本院医学伦理委员会审核、批准。

1.2 检测方法 采用酶联免疫双抗夹心法(ELISA)检测人IL-23、IL-17、IL-10、IFN-α水平(R&D 公司)。方法如下:实验前将试剂和样品放置到室温;在各孔中加入50 μ l稀释液 ;吸取100 μ l已稀释至不同浓度的标准品和样品放入相应各孔,轻摇5 s钟混匀,室温孵育2 h;弃去孔内样品,用洗涤液洗涤5遍,最后一遍应尽量弃尽孔内液体;各孔内加入100 μ l检测液,室温孵育1 h;弃去孔内样品,用洗涤液洗涤7遍,最后一遍应尽量弃尽孔内液体;各孔内加入100 μ l TMB一步法底物反应液,室温避光孵育30 min;每孔加入50 μ l终止液;30 min内在酶标仪(Bio-Rad公司)450 nm处读取OD值;以标准OD值绘制标准曲线,根据标准曲线及样本OD值得出样本中细胞因子的浓度。

1.3 数据的统计学处理 应用SPSS12.0软件,两个样本均数的比较采用 t检验,多个样本均数的比较采用方差分析。P＜0.05,有统计学意义。

2 结果

2.1 血清IL-23水平的变化

通过测定不同时期患者与健康对照组血清中IL-23的水平(图1),发现患者血清IL-23水平明显高于对照组(P＜0.01),而且不同临床分期肿瘤患者血清IL-23水平也显著高于对照组(P＜0.01);比较不同临床分期肿瘤患者血清IL-23水平无显著性差异。与术前相比,术后患者血清IL-23水平并未发生显著性改变,但仍高于对照组(P＜0.01)。

2.2 血清IL-17水平的变化

通过测定不同时期患者与健康对照组血清中IL-17的水平(图2),发现患者血清IL-17水平较对照组有一定升高(P=0.107),但两者相比无显著性差异。比较不同临床分期肿瘤患者血清IL-17水平也无显著性差异。此外,与术前相比,术后患者血清IL-17水平显著降低(P＜0.05)。

2.3 血清IL-10水平的变化

通过测定不同时期患者与健康对照组血清中IL-10的水平(图3),发现患者血清IL-10水平显著高于对照组(P＜0.01),而且不同临床分期肿瘤患者血清IL-10水平也高于对照组(P＜0.05)。比较不同临床分期肿瘤患者血清IL-10水平发现,Ⅳ期肿瘤患者血清IL-10水平显著高于Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ期(P＜0.01)。此外,与术前相比,术后患者血清IL-10水平显著降低(P＜0.05)。

图1 血清IL-23水平的变化

图2 血清IL-17水平的变化

图3 血清IL-10水平的变化

图4 血清IFN-α水平的变化

2.4 血清IFN-α水平的变化

我们仅检测到3例术前患者、11术后患者及17例健康志愿者血清IFN-α水平,发现与对照组相比,患者血清IFN-α水平显著降低了(P＜0.01)。与术前相比,术后患者血清IFN-α水平有一定的增加,但两者相比无显著性差异(P=0.76)。

3 讨论

细胞因子可直接作用于肿瘤细胞,或作用于肿瘤血管生成和营养供应系统而影响机体与肿瘤关系,也可调节机体对肿瘤的免疫应答,从而影响肿瘤进程。

研究发现,细胞因子紊乱在CRC的发生、发展中发挥重要作用:Chung等发现 IFN-α和IL-6能促进CRC的生长,而IL-12水平的降低与CRC的发展呈正相关[7-8]。然而,IL-23在CRC中的作用仍不清楚:有研究发现,在小鼠肿瘤模型中IL-23具有抗肿瘤活性;而Langowski等发现,IL-23促进了人CRC的发展[9-10]。本研究发现,CRC患者血清IL-23水平的增加促进了肿瘤的发展。综上,我们推测IL-23水平的增加可能与CRC患者差的预后密切相关。

此外,有研究发现IL-23能驱动IL-17介导的免疫应答,而后者能促进血管生成和肿瘤发生。而Wagsater等[11]发现,CRC患者肿瘤组织中IL-17的水平与健康组并无差异。与后者结果一致,本研究发现,患者与对照组及不同临床分期肿瘤患者血清IL-17水平并无显著性差异。

目前认为,IL-10不仅能通过抑制促炎性细胞因子的产生发挥抗肿瘤作用,还能刺激肿瘤细胞增殖并抑制凋亡,从而促进肿瘤的生长[4-5]。本研究发现,血清IL-10与CRC的临床分期呈一定的相关性。Ⅳ期CRC患者血清IL-10水平最高,提示IL-10促进了CRC的发展。此外,与术前相比,术后患者血清IL-10水平显著降低,提示IL-10主要来源于肿瘤细胞或肿瘤浸润淋巴细胞。

最后,我们检测了CRC患者血清IFN-α水平,发现与对照组相比,患者血清IFN-α水平显著降低了;与术前相比,术后患者血清IFN-α水平有一定的增加,但两者相比无显著性差异,提示IFN-α在抗肿瘤免疫中的重要作用。

综上,本研究发现,与 IL-17和IFN-α相比,CRC患者血清IL-23和IL-10显著高于对照组,这种细胞因质谱的改变可能在肿瘤进程中发挥重要作用;而且,血清IL-10的增加与CRC的临床分期呈一定的相关性。

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