CC类趋化因子在慢性鼻窦炎的表达

李 颖 王向东， 王 鸿 伯铭羽 宋贝贝 范尔钟 张 罗，*

(1.首都医科大学附属北京同仁医院耳鼻咽喉头颈外科，北京100005;2.北京市耳鼻咽喉科研究所，耳鼻咽喉头颈科学教育部重点实验室，鼻病研究北京市重点实验室，北京100005)

趋化因子超家族分为 CXC(α)、CC(β)、C(γ)和CX3C 4个亚家族，它们的功能除趋化活性外，还具有细胞活化等多种生物学效应［1］。本研究将对多种CC类趋化因子在慢性鼻窦炎(chronic rhinosinusitis，CRS)和鼻息肉中的表达进行系统评价，讨论这些趋化因子在不同表型的慢性鼻窦炎组织中的表达和意义。

1 对象与方法

1.1 研究对象

选择2011年1月至2012年4月首都医科大学附属北京同仁医院鼻科接受鼻内镜手术的94例鼻息肉(chronic rhinosinusitis with nasal plyps，CRSwNP)患者，33例慢性鼻窦炎(chronic rhinosinusitis without nasal polyps，CRSsNP)患者以及作为对照组的24例鼻中隔偏曲患者，术中取CRSwNP患者鼻息肉组织，CRSs-NP患者筛窦黏膜组织和对照组中鼻甲黏膜组织，液氮冰冻保存。本研究方案获得首都医科大学附属北京同仁医院伦理委员会批准，患者均签署知情同意书。

1.2 趋化因子以及细胞标志物检测

制备黏膜组织标本匀浆，采用ELISA(Quantikine ELISA，R＆D Systems)检测CCL2〔单核细胞趋化蛋白-1(monocyte chemoattractant protein-1，MCP-1)〕、CCL3〔巨噬细胞炎性反应蛋白-1α(macrophage inflammation protein1α，MIP-1α)〕、CCL4(MIP-1β)、Eotaxin、中性粒细胞标志物髓过氧化物酶(myeloperoxidase，MPO)。采用 Uni-CAP(Pharmacia，Uppsala，Sweden)检测嗜酸性粒细胞阳离子蛋白(eosinophilic cationic protein，ECP)。

1.3 中性粒细胞和嗜酸性粒细胞型CRS

采用ECP/MPO比值［2］判定CRS是否属于嗜酸性粒细胞型CRS，ECP/MPO＞1为嗜酸性粒细胞型(eosinophilic CRSwNP，Eos CRSwNP)，ECP/MPO＜1 为中性粒细胞型(neutrophilic CRSwNP，Neu CRSwNP)。

1.4 统计学方法

采用SPSS 17.0进行统计学分析。计数资料用例数表示，组间比较采用卡方检验。计量资料依据是否服从正态分布，用均数±标准差(ˉ±s)或M(P25，P75)表示，组间比较采用方差分析或秩和检验。相关性分析采用Spearman相关系数描写。以P＜0.05为差异有统计学意义。

2 结果

2.1 病例临床特征

在151例研究对象中，对照组、CRSsNP和CRSw-NP 3组的平均年龄分别为39.5岁、47岁和47岁。CRSsNP和CRSwNP中，男性多于女性，哮喘、过敏状态在3组间差异有统计学意义，详见表1。

表1 3组研究对象临床特征Tab.1 Clinical characteristics of the three groups

2.2 趋化因子在CRS不同炎性反应类型的表达

比较上述趋化因子在各组间的表达发现，CCL2(MCP-1)、CCL3(MIP-1a)、CCL4(MIP-1b)以及 Eotaxin在嗜酸性粒细胞鼻息肉组和中性粒细胞鼻息肉组的表达明显高于慢性鼻窦炎组和对照组，其中Eos CRSwNP组的CCL4(MIP-1b)和Eotaxin的表达明显高于Neu CRSwNP组(图1)。

2.3 趋化因子与炎性标志物和细胞因子的相关性

通过相关性分析，发现 CCL2(MCP-1)、CCL3(MIP-1a)、CCL4(MIP-1b)和中性粒细胞炎性反应有关的细胞因子白细胞介素-8(IL-8)、IL-6和肿瘤坏死因子-α(TNF-α)表现为更强的相关性，而且 CCL2(MCP-1)和CCL3(MIP-1a)与嗜酸性粒细胞炎性反应标志物嗜酸性粒细胞阳离子蛋白(eosinophilic cationic protein，ECP)也有比较明显的相关性。而另一种CC类趋化因子Eotaxin则主要和嗜酸性粒细胞炎性反应标志物ECP以及IL-5的相关性较强，详见表2。

3 讨论

趋化因子家族是一级结构相似小分子蛋白，在机体免疫调节、过敏反应、炎性反应、血管生成、造血、淋巴器官分化、创伤修复和胚胎发育等过程中发挥重要作用。趋化因子由炎性反应部位的细胞分泌，大小为8 000～10 000，具有20% ～70%的氨基酸序列同源性，根据一级结构中保守的4～6个Cys的前2个Cys的排列方式，可将趋化因子超家族分为CXC(α)、CC(β)、C(γ)和 CX3C 4个亚家族，它们的功能除趋化活性外，还具有细胞活化等多种生物学效应。趋化因子通过与靶细胞表面的受体结合，后者与G蛋白偶联，通过G蛋白转导信号至细胞内，发挥趋化和活化细胞的作用。目前已发现50余种趋化因子，主要为CCL 和 CXCL 亚类［1］。

图1 CCL2(MCP-1)(A)、CCL3(MIP-1a)(B)、CCL4(MIP-1b)(C)、Eotaxin(D)在对照组、慢性鼻窦炎鼻窦黏膜、嗜酸性粒细胞型鼻息肉及中性粒细胞型鼻息肉组织中的表达Fig.1 Expression of CCL2(MCP-1)(A)，CCL3(MIP-1a)(B)，CCL4(MIP-1b)(C)，Eotaxin(D)in Control，CRSsNP，Eos CRSwNP and Neu CRSwNP

表2 趋化因子和炎性反应标志物的相关性Tab.2 Correlation between chemokines and inflammation factors rs(P)

有研究［3］证明，CCL2(MCP-1)、CCL3(MIP-1a)、CCL4(MIP-1b)和CCL5(RANTES)对T细胞和单核细胞有化学趋化作用。趋化因子受体CCR2表达在单核细胞、未成熟树突状细胞、T淋巴细胞上，是单核细胞趋化蛋白-l(monocyte chemoattractant protein-1，MCP-1)/CCL2(MCP-1)唯一的受体。CCL2(MCP-1)结合CCR2可以引起活化的中性粒细胞迁移。趋化因子受体CCR5(RANTES)主要表达在粒细胞、巨噬细胞、未成熟树突状细胞、CD8+T淋巴细胞和CD4+T淋巴细胞，可以结合CCL3(MIP-1a)、CCL4(MIP-1b)和CCL5(RANTES)。CCL5(RANTES)对单核细胞、巨噬细胞、树突状细胞、T淋巴细胞均有趋化作用［4］。本研究发现 CRSwNP组的 CCL2(MCP-1)、CCL3(MIP-1a)、CCL4(MIP-1b)的表达明显高于 CRSsNP组和对照组，而且Eos CRSwNP与Neu CRSwNP组间差异无统计学意义，相关性分析表明CCL2(MCP-1)、CCL3(MIP-1a)与 CCL4(MIP-1b)、IL-8、IL-6 以及TNF-α之间存在明显正相关，提示上述CCL2(MCP-1)、CCL3(MIP-1a)和CCL4(MIP-1b)在鼻息肉中介导多种免疫细胞的趋化。此外，CCL2(MCP-1)与嗜酸性粒细胞标志物ECP有明显正相关，提示CCL2(MCP-1)可能间接地参与嗜酸性粒细胞趋化和浸润至鼻息肉局部。

Eotaxin是CC趋化因子家族中的一员，它只能特异性地与CCR3受体结合。CCR3大量表达于嗜酸性粒细胞，且与Eotaxin有高度亲和性，因此，Eotaxin对嗜酸性粒细胞的趋化具有高度特异性，Eotaxin在抗原诱导嗜酸性粒细胞在肺部组织的募集中起主要作用。Th2型细胞因子，如IL-4、IL-13和IL-5对Eotaxin的生成起着重要调节作用［5-7］。Pods等［8］发现，阿司匹林三联征患者的鼻息肉组织中的Eotaxin的表达高于其他单纯鼻息肉患者的鼻息肉组织。本研究发现，CRSwNP组的Eotaxin的表达明显高于CRSsNP组和对照组，而且Eos CRSwNP组的Eotaxin的表达明显高于Neu CRSwNP组，相关性分析表明Eotaxin和ECP及IL-5的表达存在明显正相关，说明Eotaxin在鼻息肉中介导嗜酸性粒细胞的趋化。

上述研究表明，CC类趋化因子在鼻息肉组织的炎性细胞趋化中发挥重要作用，CCL2(MCP-1)、CCL3(MIP-1a)以及CCL4(MIP-1b)主要在中性粒细胞类型中表达，而Eotaxin则明显与嗜酸性粒细胞型相关。

［1］Miyazaki H，Takabe K，Yeudall W A.Chemokines，chemokine receptors and the gastrointestinal system［J］.World J Gastroenterol，2013，19(19):2847-2863.

［2］Zhang N，Van Zele T，Perez-Novo C，et al.Different types of T-effector cells orchestrate mucosal inflammation in chronic sinus disease［J］.J Allergy Clin Immunol，2008，122(5):961-968.

［3］Larrubia J R，Benito-Martínez S，Calvino M，et al.Role of chemokines and their receptors in viral persistence and liver damage during chronic hepatitis C virus infection［J］.World J Gastroenterol，2008，14(47):7149-7159.

［4］Mack M，Cihak J，Simonis C，et al.Expression and characterization of the chemokine receptors CCR2 and CCR5 in mice［J］.J Immunol，2001，166(7):4697-4704.

［5］Fukuda K，Nishida T，Fukushima A.Synergistic induction of eotaxin and VCAM-1 expression in human corneal fibroblasts by staphylococcal peptidoglycan and either IL-4 or IL-13［J］.Allergol Int，2011，60(3):355-363.

［6］Neilsen C V，Bryce P J.Interleukin-13 directly promotes oesophagus production of CCL11 and CCL24 and the migration of eosinophils［J］.Clin Exp Allergy，2010，40(3):427-434.

［7］高贵民.嗜酸性粒细胞活化趋化因子与支气管哮喘的研究进展［J］.国际免疫学杂志，2006，29(2):93-96.

［8］Pods R，Ross D，van Hülst S，et al.RANTES，eotaxin and eotaxin-2 expression and production in patients with aspirin triad［J］.Allergy，2003，58(11):1165-1170.