孔 琦,黄 强,陈 斌,王道明,朱家胜,夏亚斌
(1.皖南医学院弋矶山医院胃肠外科,安徽 芜湖 241001;2.安徽省立医院普外科,安徽 合肥 230001)
正常机体免疫功能需Th1、Th2细胞因子维持一定的动态平衡,当平衡失调造成Th1或Th2转化时,称之为Th1/Th2偏移[1],而Th1/Th2偏移与肿瘤的发生、发展密切相关[2-3],进一步研究Th1/Th2偏移如何影响恶性肿瘤的发生、发展成为目前研究重点,我们用白介素-2(interleukin-2,IL-2)、干扰素-γ(interferon-γ,IFN-γ)作为Th1细胞因子代表,Th2细胞因子用IL-4、IL-6代表,观察尼美舒利对人胆管癌细胞Th1/Th2偏移的逆转作用,进一步探讨其对胆管癌细胞生长的影响,为选择性环氧合酶-2(cyclooxygenase-2,COX-2)抑制剂抗肿瘤作用提供一定的理论依据。
1.1材料与试剂人肝内胆管癌细胞系HCCC-9810购白中国科学院上海生命科学研究院细胞库;RPMI-1640培养基购自美国Gibco公司;IL-2、IFN-γ、IL-4、IL-6酶联免疫吸附试验(enzyme-linked immunosorbent adsorption ,ELISA)试剂盒购自北京中杉金桥生物技术有限公司;异硫氰酸荧光素(fluorescein isothiocyanate,FITC)标记的抗IFN-γ和荧光素(phycoerythrin,PE)标记的抗IL-4单抗均购自美国Biolegend公司。尼美舒利相对分子质量为308.3,购自美国Sigma公司。
1.2实验方法
1.2.1 细胞培养及药物准备 于RPMI-1640培养基中接种人肝内胆管癌细胞系HCCC-9810,饱和湿度培养箱内常规传代培养,每2~3 d进行传代1次。收集对数生长期细胞进行实验。取308.3 mg尼美舒利溶于1 mL的二甲亚砜(dimethylsulfoxide,DMSO)中,加入9 mL的培养基配成100 mmol·L-1母液,实验时用RPMI-1640培养基进行稀释,将其配成终浓度分别为25、50、100、200 μmol·L-1的尼美舒利备用。采用质量分数0.25%胰蛋白酶消化对数生长期的胆管癌细胞,制成细胞密度为1×106·mL-1的单细胞悬液,以每孔2 mL接种于6孔板内,于恒温培养箱中培养细胞24 h,设立实验组与对照组进行实验,实验组加入不同浓度的尼美舒利,对照组不加药,检测相关指标。
1.2.2 细胞因子测定 收集对数生长期的胆管癌细胞,2 mL每孔接种于6孔板内,恒温培养箱中培养细胞24 h,设立实验组与对照组,实验组中加入不同浓度的尼美舒利继续培养,对照组不加药,每组设3个复孔,72 h后分别吸取上清液,用ELISA法分别检测IL-2、IL-4、IL-6和IFN-γ表达水平。
1.2.3 Th1、Th2亚群流式细胞仪检测 收集不同浓度尼美舒利处理48 h的胆管癌细胞HCCC-9810,离心后弃上清;细胞用磷酸盐缓冲液洗漂洗,加入固定液0.5 mL固定20 min,1 500 r·min-1离心5 min,弃上清,加入2 mL穿透液,室温暗处10 min,1 000 r·min-1离心5 min,加入FITC标记的抗IFN-γ和PE标记的抗IL-4单抗,避光孵育30 min,2 mL穿透液漂洗1次,0.5 mL多聚甲醛悬浮细胞后应用流式细胞仪检测IFN-γ和IL-4水平。
2.1尼美舒利对胆管癌细胞HCCC-9810中Th1、Th2细胞因子分泌的影响尼美舒利作用后,随其药物浓度升高,胆管癌细胞HCCC-9810中IL-2、IFN-γ水平升高,而IL-4、IL-6水平下降 (P<0.05)。见表1。
表1 尼美舒利对胆管癌细胞HCCC-9810中Th1、Th2细胞因子分泌的影响 ng·L-1
注:与尼美舒利0 μmol·L-1组比较,1)P<0.05
2.2尼美舒利对胆管癌细胞HCCC-9810中Th1/Th2比值的影响流式细胞仪显示随尼美舒利浓度升高,实验组Th1细胞阳性率升高,而Th2细胞呈下降趋势,Th1/Th2比值升高(P<0.05)。见表2。
表2 尼美舒利对胆管癌细胞HCCC-9810中Th1/Th2比值的影响
注:与尼美舒利0 μmol·L-1组比较,1)P<0.05
肿瘤的发生、发展与荷瘤机体的免疫状态密切相关,对多种肿瘤的研究发现,肿瘤组织能够通过分泌Th2细胞因子,改变Th1/Th2平衡以逃避免疫监视,Th2细胞优势状态是肿瘤细胞存活、发展的可能机制之一。Yamamura等[4]首先报道肿瘤患者呈Th2细胞因子优势表达,处于Th1/Th2偏移状态,这种偏移可能是导致肿瘤细胞产生免疫逃逸持续增长的机制。Li等[5]采用ELISA法检测了124例非小细胞肺癌患者和124例健康体检个体外周血术前术后Th1和Th2细胞因子的表达,结果发现非小细胞肺癌患者术前IL-4和IL-10水平明显升高,而IL-2和IFN-γ水平显著降低。同术前比较,术后患者IL-4和IL-10水平显著降低,而IL-2和IFN-γ水平明显升高。术后IL-4水平异常的患者1、3 a累积复发率明显高于正常患者,且中位生存时间和生存率显著降低。因此进一步研究肿瘤细胞Thl/Th2状态可能为肿瘤免疫治疗提供新的靶点。流行病学研究发现,长期口服非甾体抗炎药人群罹患肿瘤的发生减少,体内外实验也显示非甾体抗炎药能够通过抑制COX-2表达抑制多种肿瘤细胞的生长增殖。也有研究[6]发现COX-2通过催化花生四烯酸使其代谢产物前列腺素E2增加,进一步通过其受体抑制树突状细胞的分化和功能,通过Th1/Th2偏移减弱细胞免疫所调节的抗肿瘤反应,这为胆管癌的防治提供了新的分子靶点。我们前期试验[7-8]也发现,选择性COX-2抑制剂尼美舒利抑制胆管癌细胞的增殖,且呈明显的剂量与时间依赖性,作用机制可能与诱导胆管癌细胞凋亡有关。为进一步探讨COX-2抑制剂抑制肿瘤生长的作用机制,本研究继续采用选择性COX-2抑制剂尼美舒利作用于胆管癌细胞,观察其对胆管癌细胞Th1/Th2平衡的影响。我们采用ELISA法和流式细胞仪检测不同浓度尼美舒利作用于胆管癌细胞后Th1、Th2细胞因子的表达,以进一步探讨逆转Th1/Th2状态对肿瘤细胞的影响。我们发现,随药物浓度增加,IL-2、IFN-γ水平呈现上升趋势,而IL-4、IL-6水平下降,Th1/Th2比例升高,这种作用在低水平时就开始出现,并随着药物浓度升高而增强,表现为明显的逆转作用,这提示我们尼美舒利可能是通过诱导胆管癌细胞表达Th1细胞因子而抑制Th2细胞因子的表达,从而逆转Th1/Th2偏移,抑制肿瘤生长。
综上所述,胆管癌细胞Th2优势表达可能是肿瘤细胞逃避细胞免疫应答的机制之一,通过调节Th1/Th2平衡,改善机体免疫状态,从而实现对肿瘤的免疫治疗成为可能。