慢阻肺疾病合并肺癌患者的辅助性T细胞水平与疾病发生的关系

沙正凯 李林静 张祥杰 翟成凯 贺航咏

近年来研究显示，慢性阻塞性肺疾病(简称慢阻肺)与肺癌在致病因素和发病机制上明显相关；其中慢阻肺是肺癌发病的主要危险因素，肺癌是慢阻肺的主要并发症和致死原因[1]。在慢阻肺及肺癌发病机制中慢性炎症学说是目前研究的热点。动物实验显示，在慢阻肺合并肺腺癌小鼠模型中，模型组小鼠血清Th17细胞表达水平明显高于对照组小鼠，提升近9倍[2]；Th17细胞分泌产生的IL-17可调节肿瘤组织中新生血管生成和肿瘤细胞增殖，提示慢阻肺相关炎症反应可促进肺癌的发生与发展[3]。Th17细胞分泌的白细胞介素(Interleukin，IL)-17A、IL-17F可诱发分泌IL-21，和肿瘤坏死因子(Tumor Necrosis Factor，TNF)-α[4]；同时IL-22可诱发Th17细胞分泌IL-17[5]。目前Th17细胞在慢阻肺合并肺癌病情发生、发展中的作用仍鲜有报道。本研究以慢阻肺合并非小细胞肺癌、单纯非小细胞肺癌、健康对照者为研究对象，检测血清Th17相关细胞因子IL-17A、IL-17F、IL-21、IL-22、TNF-α水平，旨在探讨Th17相关细胞因子与慢阻肺合并肺癌发生、发展的关系。

资料与方法

一、 一般资料

1 选取2016年1月至2018年6月在新乡市第一人民医院住院治疗，首次确诊为非小细胞肺癌患者436例。入选标准：①组织病理学确诊为非小细胞肺癌，根据IASLC制定的分期标准(第七版)进行TNM分期；②符合2015年慢性阻塞性肺疾病全球倡议(GOLD)中的对慢阻肺的诊断标准。排除标准：①合并哮喘、肺结核、支气管扩张等肺部疾病史；②合并心、肝、肾等重要器官疾病。其中男性320例，女性116例；年龄53～81岁，平均年龄(63.48±8.13)岁；病理类型包括腺癌、鳞癌、腺鳞癌和大细胞癌。根据肺功能检查结果分为慢阻肺合并非小细胞肺癌组与单纯非小细胞肺癌组。另收集同期在本院体检的同年龄段健康人296例为健康对照组。入选标准：完全健康，无任何重要器官、系统疾病史。排除标准：血清炎症标志物、肿瘤标志物水平异常；胸部放射检查显示小结节、磨玻璃影等异常表现。其中男性192例，女性104例；年龄50～75岁，平均年龄(61.93±6.19)岁。本研究经医院伦理委员会审核批准，受试者均签署知情同意书。

2 主要试剂与仪器3-30KS型高速冷冻离心机购于德国Sigma公司；BIOBASE超净工作台购于山东博科科学仪器有限公司；微量移液器美国Bio-Rad伯乐公司；超低温冰箱购于日本松下公司；EDTA 抗凝管购于北京美科美佳生物科技开发有限公司。

二、方法

抽取受试者清晨空腹外周静脉血5 mL，放入EDTA 抗凝管中，4℃保存，2 h内取出3000 r/min离心10min，收集上层血清，放入-80℃超低温冰箱中保存待测。统一分装每位受试者血清样本100μL，使用人Th17亚群检测试剂盒(流式荧光法)进行检测，操作严格按试剂盒说明书进行，机器自带软件读取数据，绘制标准曲线后计算其细胞相关因子：IL-17A，IL-17F，IL-21，IL-22，TNF-α浓度水平。

三、统计学分析

结 果

一、 各组受试者Th17相关细胞因子水平比较(见表1)

Th17相关细胞因子IL-17A、IL-17F、IL-21、IL-22、TNF-α水平在各组受试者之间差异均有统计学意义(P<0.05)；其中慢阻肺合并非小细胞肺癌组和单纯非小细胞肺癌组患者血清IL-17A、IL-17F、IL-21、IL-22、TNF-α水平明显高于健康对照组，差异有统计学意义(P<0.05)；IL-17A、IL-17F、IL-21、IL-22、TNF-α水平在慢阻肺合并非小细胞肺癌组与单纯非小细胞肺癌组之间差异无统计学意义(P>0.05)。

Th17相关细胞因子IL-17A、IL-17F、IL-21、IL-22、TNF-α水平在各组受试者之间差异均有统计学意义(P<0.05)；其中慢阻肺合并非小细胞肺癌组和单纯非小细胞肺癌组患者血清IL-17A、IL-17F、IL-21、IL-22、TNF-α水平明显高于健康对照组，差异有统计学意义(P<0.05)；IL-17A、IL-17F、IL-21、IL-22、TNF-α水平在慢阻肺合并非小细胞肺癌组与单纯非小细胞肺癌组之间差异无统计学意义(P>0.05)。

二、 慢阻肺合并非小细胞肺癌患者各亚组间Th17相关细胞因子水平比较(见表2)

三、 单纯非小细胞肺癌患者各亚组间Th17相关细胞因子水平比较(见表3)

表1 各组受试者Th17相关细胞因子水平比较

注：a与健康对照组相比，P<0.05

表2 慢阻肺合并非小细胞肺癌患者各亚组间Th17相关细胞因子水平比较

Th17相关细胞因子在各亚组间差异无统计学意义(P>0.05)。

表3 单纯非小细胞肺癌患者各亚组间Th17相关细胞因子水平比较

注：a各亚组间比较，P<0.05

Th17相关细胞因子在各亚组间差异有统计学意义(P<0.05)，其中Ⅰ～Ⅲa期患者血清IL-17A、IL-17F、IL-21、IL-22、TNF-α水平明显高于Ⅲb～Ⅳ期患者，差异有统计学意义(P<0.05)。

四、Th17相关细胞因子水平与非小细胞肺癌发生风险的关系(见表4)

血清IL-17A、IL-17F、IL-21、IL-22、TNF-α水平升高可明显提升非小细胞肺癌的发生风险(P<0.05)，校正受试者性别、年龄、吸烟情况后，IL-17A、IL-17F、IL-21、IL-22、TNF-α水平升高均可明显增加慢阻肺合并非小细胞肺癌组和单纯非小细胞肺癌组的非小细胞肺癌发生风险，差异有统计学意义(P<0.05)。

五、 吸烟者中Th17相关细胞因子水平与非小细胞肺癌发生风险的关系(见表5)

表4 Th17相关细胞因子水平与非小细胞肺癌发生风险的关系

在吸烟者中，血清IL-17A、IL-17F、IL-21、IL-22、TNF-α水平升高可明显提升非小细胞肺癌的发生风险(P<0.05)，校正受试者性别、年龄、吸烟情况后，IL-17A、IL-17F、IL-21、IL-22、TNF-α水平升高均可明显增加慢阻肺合并非小细胞肺癌组和单纯非小细胞肺癌组的非小细胞肺癌发生风险，差异有统计学意义(P<0.05)。

讨 论

本研究通过对慢阻肺合并非小细胞肺癌与单纯非小细胞肺癌患者血清Th17相关细胞因子水平的研究，首次证实了无论是否合并慢阻肺，非小细胞肺癌患者血清Th17相关细胞因子IL-17A、IL-17F、IL-21、IL-22、TNF-α水平均明显高于健康对照组。校正患者年龄、性别、吸烟情况等人口学特征后，血清IL-17A、IL-17F、IL-21、IL-22、TNF-α水平升高是非小细胞肺癌发病的独立危险因素。同时，在单纯非小细胞肺癌组中，TNM分期Ⅰ～Ⅲa期IL-17A、IL-17F、IL-21、IL-22、TNF-α水平明显高于Ⅲb～Ⅳ期。

近年来流行病学调查发现，即使排除吸烟因素后，肺部炎症性疾病史仍是肺癌发病的独立危险因素[6]。越来越多的研究表明[7-8]，慢性炎症及肿瘤之间同样密切相关，比如肝癌与肝炎、慢性胃炎与胃癌、结肠炎与结肠癌。恶性组织中常伴有炎性细胞浸润，一方面，慢性炎症导致气道清除能力减退，有害及致癌物质长期与气道上皮细胞接触，导致慢阻肺患者更易发生肺癌[9]；另一方面，慢性炎症的持续存在会导致肺泡干细胞增殖，同时诱导上皮细胞转化为肺癌细胞。持续存在的慢性炎症导致肺组织出现反复损伤、修复、再损伤，使肺组织出现错误编码导致癌变的几率明显上升[10-11]。本研究显示，Th17相关因子IL-17A、IL-17F、IL-21、IL-22、TNF-α在非小细胞肺癌患者血清表达水平均明显提升，提示Th17细胞通过分泌具有生理活性的细胞因子，在肺癌的发生、发展中发挥重要作用。同时，本研究显示，在排除患者人口学特征干扰后，Th17相关因子表达水平提升仍是非小细胞肺癌发病的独立危险因素，提示Th17相关因子在肺部炎症疾病与肺癌转化中发挥关键作用。以上结论，均表明Th17细胞相关细胞因子参与了肺癌发生发展的过程，这些促炎因子在类癌转化中起着重要作用。

表5 吸烟者中Th17相关细胞因子水平与非小细胞肺癌发生风险的关系

长期吸烟是慢阻肺与肺癌的共同危险因素，提示两者间可能存在共同的发病机制[12]。淋巴细胞、中性粒细胞等炎症细胞在慢阻肺病情发生、发展中能够诱发肿瘤细胞的免疫逃逸机制，促进肺癌的发生与发展[13]。在动物实验中，IL-17可介导小鼠肺癌和慢阻肺炎症模型中病情的发展，发挥明显的促进作用[14]。但关于Th17相关因子在慢阻肺合并肺癌患者病情发展中的作用研究仍鲜有报道，且Th17相关因子在慢阻肺及肺癌中是否发挥不同作用仍无统一结论[15]。本研究显示，慢阻肺合并非小细胞肺癌患者血清IL-17A、IL-17F、IL-21、IL-22、TNF-α水平与单纯非小细胞肺癌患者间无明显差异。进一步分析吸烟患者发现，虽然慢阻肺合并非小细胞肺癌患者与单纯非小细胞肺癌患者血清IL-17A、IL-17F、IL-21、IL-22、TNF-α水平无明显差异，推测与慢阻肺合并非小细胞肺癌患者组样本量较小有关，在今后研究中应加大样本量进一步分析。

目前，我们逐渐认识到慢性炎症在慢阻肺和肺癌的发病机制中有着密切的相关性，但认识仍然十分有限，有许多悬而未决的问题需要解决。因此，继续深入研究慢阻肺合并肺癌与Th17细胞相关因子水平的慢性炎症机制有助于我们更好地理解慢阻肺合并肺癌的发生、发展，为肺癌的诊断及治疗提供时机。