分类号:密级:单位代码:学号:10114GXJS08023Thl7细胞、IL一17、lL-21与非小细胞肺癌的相关性研究研究指导教师:三挂茎熬援申请学位门类级别:医堂亟±专业名称:鱼瘥堂研究方向:胜疸免疫所在学院:基趟医堂院2012年3月17日////学位论文独创性声明本人赵树强声明,所呈交的学位论文系在导师指导下本文完成的研究成果。文中任何引用他人的成果,均已做出明确标注或得到许可。论文内容未包含法律意义上己属于他人的任何形式的研究成果,也不包含本人已用于其他学位申请的论文或成果。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均己在论文中作了明确的说明并表示谢意。本文如违反上述声明,愿意承担以下责任和后果:1、交回学校授予的学位证书;2、学校可在相关媒体上对作者本人的行为进行通报;3、本文按照学校规定的方式,对因不当取得学位给学校造成的名誉损害,进行公开道歉。4、本人负责因论文成果不实产生的法律纠纷。论文作者签名:‘益盘立耋鸳日期:垫!竺年—L月二2日学位论文版权使用授权书本人完全了解山西医科大学有关保留、使用学位论文的规定,同意学校保留或向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版,允许论文被查阅和借阅;本人授权山西医科大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索,可以采用影印、缩印或其他复制手段保存论文和汇编本学位论文。本人离校后发表或使用学位论文或与该论文直接相关的学术论文或成果时,署名单位仍然为山西医科大学。(保密论文在解密后应遵守此规定)论文作者签名:三丛姆.芋匕导教师签名:雄笈日期:竺!=年—兰月j£日日期.塑!竺年上月Z日(本声明的版权归山西医科大学所有,未经许可,任何单位及任何个人不得擅自使用山西医科大学硕士学位论文目录中文摘要…………………………………………………………………………………I英文摘要…………………………………………………………………………………Ⅲ缩略词表…………………………………………………………………………………v论文正文…………………………………………………………………………………1—1£・—J-匍『舌…………………………………………………………………………………1材料和方法………………………………………………………………………………2结果…………………………………………………………………………………7讨论…………………………………………………………………………………lO结论…………………………………………………………………………………12参考文献…………………………………………………………………………………13附图…………………………………………二…………………………………………一15综:述………………………………………………………………………………………18个人简介…………………………・.……………………………………………….23致'i封……………………………………………………………………………………………24山西医科大学硕士学位论文Thl7细胞、IL.17、IL.21与非小细胞肺癌的相关性研究摘要目的:探讨非小细胞肺癌(non-smallcelllungcancer,NSCLC)患者外周血Thl7细胞、几.17、IL-21在其发展进程中的作用。方法:荔别礴乡院2010年1月"一2010年12月住院的NS(兰LC患者,入组标准:经细胞学或病理学、影像学检查确诊的原发初治NSCLC患者(无手术、放疗、化疗及生物治疗史),其中男性34例,女性14例,年龄39~70岁,中位年龄56岁。以同期健康志愿者20例为对照组,其中男性14例,女性6例,年龄38-一72岁,中位年龄54岁,年龄、性别构成与NSCLC组相近。2.依据美国联合癌症分类委员会(AJCC)和国际抗癌联盟(切[CC)2002年制定的n蹦分期标准n1,同时结合纤维支气管镜、胸部cT、腹部CT、或MRI等将入选病例进行分组:其中I期叁堕II期型,Ⅲ期(IRA+BIB)兰型,Ⅳ期型。3.采用流式细胞术检测外周血Thl7细胞占CD3+T细胞的比例,ELISA法检测血清几.17、几.2l的浓度。4.运用SPSSl3.0软件完成统计工作。所有结果以x±s表示,均数比较采用t检验、单因素方差分析,相关分析应用PearsonCorrclation检验,所有资料以p<O.05为有统计学意义。结果:1.NSCLC患者外周血的Thl7细胞占CD3十T细胞的比例高于正常对照:1.27±0.42%VS1.05+0.2896湫0.05)。血清几-17和IL-21浓度分别高于正常对照:21.52士8.42pg/mlvs17.04士5.66pg/ml(p<0.05),82.11+17.05pg/mlvs72.42土12.78pg/ml(p<0.05)。2.鳞癌患者外周血Thl7细胞、IL-17、IL-21的表达水平均高于腺癌患者的表达水平(go.05)。3.NSCLC患者外周血Thl7细胞、IL-17、IL-21的表达水平与其年龄、性别均无关(分0.05)。4.NSCLC患者外周血Thl7细胞、几一17、IL-21的表达水平均随着帷床分期的进展呈下降趋势(仄0.05)。山西医科大学硕士学位论文5.NSCLC患者外周血Thl7细胞比例与血清IL-17(严O.604,仄0.01)、IL-21(瑚.539,仄0.01)水平呈正相关,血清IL-17与IL-21(瑚.703,仄O.01)呈正相关。结论:1.NSCLC患者外周血Thl7细胞、IL-17、IL-21的表达均高于健康对照,可能与肿瘤微环境下刺激有关。2.NSCLC患者外周血Thl7细胞、IL-17、IL-21随临床分期的进展呈下降趋势,在鳞癌患者的表达要高于腺癌患者,表明三者与NSCLC的恶性程度有关。3.Thl7细胞、几.17和IL-21均呈正相关,表明三者在NSCLC的发生发展中作用是一致的。关键词:NSCLC,流式细胞术,Thl7细胞,IL-17,IL.21Ⅱ山西医科大学硕士学位论文RelationshipsofThl7cell,IL-17,IL-21innon-smallcelllungcancerAbstractObject:ToexplorethelevelsofThl7cells,lL-17andlL-21intheperipheralbloodanditsclinicalsignificanceinpatientswithnon-smallcelllungcancer(NSCLC).Shanxidiagn—Methods:1.48Medicalcasesofnon-smallcelllungGanGerinFenyangHospitalaffiliatedtoUniversityfromJanuary2010toDecember2010aswefe鲥eeted,whoworeallosedpathologicallynew-onsetsquamouscellcarcinoma(29eases)or#andGanGer(19eases)and14femalepatients.Themedianageandhadnotreceivedchemotherapy,including34malewas56yearsoldwithagespanfrom39to70yearsold.20healthypersonsaftercheck-upwereselectedascontrolgroupincluding14maleand6female,whosemeAianagewas54yearsold,withtheagespanfrom38to72yearsold.Theiragegcancergroup’s.2.Theselected14andgenderstructurewassimilartothelun-gasesweredividedintofourgroups:Iperiodwith4eases,IIperiodwithperiodwithGases,Ⅲpedod(mA+ⅢB)with21ca!溺,IV9伽溺.BasedontheTNMsta#ngstandardssetbyAJCCandUICCin2002incombination[1】withclinicalcheek,chestCT,fiberopticbronchoscopy,abdominalCTorMRI.3.TheproportionofThl7Cell(FCM),theconcentrationoflL-17unosorbentinCD3T-cellwasdetectedbymeansofflowcytometryandIL-21w舔measuredbymeansofenzyme—linkedimm—assay(ELISA).are4.SPSS13.0softwarewasusedtodothestatisticalcalculationwork.Alltheresultsexpressedintheformofx+s,andaverageofvariance.ThecorrelationanalysisUseSsignificant.compareemploysttestandsinglefactoranalysisPearsoncorrelation,withP<O.05beingstatisticallyResults:1.TheThl7CellproportioninCD3T—cellinperipheralbloodofNSCLCpatientsishigherthanthenormalcontrol:1.27:L-0.42%VS1.05士O.28%tp<o.05).TheconcentrationVSofSerumIL一17andIL-21ishigherthanthenormalrespectively:21.52-+-8.42pg/ml17.044-5.66pg/ml@<o.05),82.11士17.05pg/mlVS72.42士12.78pg/ml0<0.05).Ⅲ出西医科大学硕士学位论文2.TheexpressionlevelsofThl7cells,IL—17,IL-21inperipheralbloodofSquamouscellcarcinomapatientsaleallhigherthantheadenocarcinomapatients,sO<0.05).3.TheexpressionofThl7cells,IL一17,IL-21inp,efipheralbloodofnon-smallcelllungcanG钮-patientsisunrelatedtoageandgender(p>0.05).4.Asclinicalstageincreases,thelevelsofThl7cells,IL-17andIL-21Wgl'esignificantlydowntrend(p<0.05).5.TheproportionofThl7cellinPearipheralbloodhasapositivecorrelationwiththelevelofSerumIL-17驴=0.604,p<0.01)'IL-21(间.539,e<0.01)’andSorumIL-17andIL-21(,。0.508,P<0.05)arepositivelycorrelated.Condusion1.TheexpressionlevelsofThl7cells,IL-17,11.-21inperipheralbloodofNSCLCpatientsishigherthanthenormalcontrol,whichisprobablyrelatedtothestimulationfromtumormicroenviomment.2.Asdinicalstageincreases,thelevelsofThl7cells,IL-17,IL-21weresignificantlydown.end,andtheexpressionlevelsinperipheralbloodofSquamouscellcarcinomapatientsareallhigherthantheadenocarcinomapatients’s,whichindicatestheyalecorrelatedwiththemalignantdegreeofNSCLC.3.TheThl7CellandIL-17andIL-21ispositivecorrelation,whichindicatestheroleofthemisconsistentintheprogressofNSCLC.Keywords:Non-smallcelllungcancer,Flowcytometric,Thl7cells,IL-17,IL-21鞠英文缩略词英文缩写英文全称中文名称NSCLCILIFN-TU哩CC,I]闯ⅥCTFCWELISAODPBSTGFq3ECDFITCPECTLsPMAVEGF—CLVDnonsmall-celllungcaIlcerinterleuldinterferon-TInternationalUnionAgainstCancerTumor(T)Node(№Metastasis(M)computerizedtomoscanningflowcytometrychainenzymeimmunosorbentassayopticaldensityPhosphateBufferedSalinetransforminggrowthfactor-bataPhycoerythfinTexasredfluoresceinisothiocyanatephycoelTlJarincytotoxicityTlymphocytesPHORBOL12小d陧RISTA】习巳13一ACETA蟹EvascularendothelialgrowthfactorClymphaticvasculardensityV非小细胞肺癌白介素干扰素一Y国际抗癌联合会国际TNM分期法计算机断层扫描流式细胞仪酶链免疫吸附法光密度磷酸盐缓冲液转化生长因子p藻红蛋白一得克萨斯红异硫氰酸荧光素藻红蛋白细胞毒性T淋巴细胞佛波酯血管内皮细胞生长因子C淋巴管密度.^.‘.—-刖吾肺癌(1ungcancer)是当今世界对人类健康危害最大的肿瘤之一,半个世纪以来,世界各国肺癌的发病率和病死率都有明显增高的趋势。肺癌5年生存率仅有1096-1596嘲,临床治疗效果和中位生存期都不令人满意。因而,研究肺癌的发生发展对其治疗和预后有着重要的意义。肺癌的病因和发病机制迄今尚未明确。传统的观点认为肺癌的发病与吸烟、家族遗传、职业致癌因子、空气污染、电离辐射、癌基因的活化及抑癌基因的失活等有关n3。然而,越来越多的资料显示,在肿瘤的发生发展过程中,细胞免疫起着非常重要的作用时3。Thl7细胞是最近发现的一种新的效应性CIM+T细胞亚群,以分泌几.17为特征,还可分泌几一21、IL-22和IL-26等多种细胞因子,并在防御胞外细菌感染、介导慢性炎症和自身免疫性疾病、肿瘤等过程中发挥重要作用睁刀。目前,Thl7细胞及IL-17对肿瘤的作用仍存在争议。研究发现,IL-17可以选择性上调NSCLC一些血管源性因子如CXCLl、CXCL5、CXCL6和CXCL8的产生,从而促进肿瘤相关的新血管生成,使肿瘤体内微血管的数量和密度显著增加,更有利于肿瘤的生长、转移和浸润旧1。有研究表明,IL—17表达水平增高与肺癌嘲、肝癌呻1的预后差有关。但也有研究者发现,与Thl处理组相比,Thl7细胞比Thl细胞对清除小鼠黑素瘤B16更加有效,Thl7细胞处理组的小鼠存活时间更长,而且Thl7的肿瘤清除作用主要是依赖于卫卟Hml。研究发现,Ⅱ,2l具有抗肿瘤作用m删。目前,关于Thl7细胞在NSCLC外周血的研究鲜有报道,本研究旨在从该病的临床分期、病理类型等方面寻求三者的相互关系,为NSCLC的肿瘤免疫研究提供实验依据。山西医科大学硕士学位论文材料和方法1标本来源1.1标本采集对象选择从2010.卜2010.12山西医科大学附属汾阳医院住院的NSCLC患者48例(鳞癌29例,腺癌19例)。其中男性34例,女性14例,年龄39岁~70岁,中位年龄56岁。健康体检者20例,其中男性14例,女性6例,年龄38岁~72岁,中位年龄54岁,年龄、性别构成与NSCLC组相近。入选和排除条件如下:(1)NSCLC组:经细胞学或病理学、影像学检查确诊的原发初治NSCLC患者(无手术、放疗、化疗及生物治疗史)。(2)对照组:所有受试对象均为汉族人,相互之间均无血缘关系。所有入选对象均排除慢性阻塞性肺疾病、支气管哮喘等疾病及各种急慢性感染,排除肝炎病史及多发性硬化症、类风湿性关节炎等自身免疫性疾病,同时排除肿瘤等恶性疾病。所有参与本研究的NSCLS患者和健康志愿者均获得知情同意(因考虑肿瘤患者的特殊情况,NSCLS患者未告知所患肿瘤)。1.2分组方法依据美国联合癌症分类委员会(AJCC)和国际抗癌联盟(UICC)2002年制定的TNM分期标准n1,同时结合纤维支气管镜、胸部CT、腹部CT、或MRI等将入选病例进行分组:其中I期4例,Ⅱ期14例,Ⅲ期(ⅢA邶ⅡB)21例,Ⅳ期9例。2标本处理空腹采集肝素钠抗凝的静脉血4ml,室温下(25℃左右)水平放置,8小时内进行流式细胞术的测定前处理;同时干燥管采集静脉血3-4ml,凝固后离心,取血清500ul置于EP管中,-20℃保存备用。3主要实验仪器和试剂3.1主要实验仪器1)上海求精可调式移液器上海艾研生物科技有限公司2)SC一2546台式低速离心机科大创新股份有限公司中佳分公司3)流式细胞仪EXP032ABC美国BeckmanCoulter公司4)一20℃低温冰箱中科美菱低温科技有限责任公司5)Satorus电子天平美国Satorus公司6)恒温水浴箱江苏金坛市医疗仪器厂7)C02孵育箱上海跃进医疗器械厂8)超净工作台苏州净化设备工程有限公司9)肝素钠抗凝管广州阳普医疗科技股份有限公司10)24孔细胞培养板美国ComingCostar公司11)SM-3型全自动酶免分析仪北京天石天星科技有限公司2山西医科大学硕士学位论文12)z麟一988B型全自动洗板机北京天石天星科技有限公司13)4℃冰箱青岛Haiar公司14)蜗旋混和器上海环字公司其他:硅化试管、eppendor管、计数板等。3.2试剂及配制3.2.1主要试剂RPMI—1640GIBCO,USASolarbioScience佛波酯(PMA)Sigma,USA离子霉素(Ionomycin)Sigma,USA莫能星(Monensin)Sigla,USAIntraPrepTM(包括Fimaiaaagemt,Permeabilityagent)美国Bech锄CoulterECD_抗人CD3美国BeckmanCoulterFITC-抗人CD8eBioscience,USAPE一抗人IL一17eBioscience,USAMouseIgGl,PEeBioscience,USAHumanIL-17ELISAkit美国R&D公司HumanIL-21ELISAkit美国呦公司PBS液友华志科科技有限公司(北京)FlowCheck荧光微球美国Bech柚Coulter3.2.2胞内细胞因子的试剂配制:(1)PMA:贮存液:PMA溶于无水乙醇,浓度0.1mg/ml,-20℃保存工作液:贮存液l:100稀释于RPMll640(不含小牛血清椰s)中,此时为1ug/m1,4℃保存。(2)Ionomycin贮存液:Ionomyein溶于无水乙醇,浓度lmg/ml,一20℃保存工作液:贮存液l:20稀释于RPMl1640(不含小牛血清椰s)中,此时为50ug/ml,4℃保存。(3)Monensin贮存液:Monensin溶于甲醇,浓度50mg/ml,4"C保存。工作液:贮存液l:500稀释于RPMl1640(不含小牛血清—FBs)中,此时为0.1mg/ml,4℃保存。3山西医科大学硕士学位论文4实验方法4.1ThI7细胞检测4.1.1操作步骤(1)在测定孔中加入400ul全血+400ulRPMI1640混匀,分别加入P姒、lonomycin、Monensin(终浓度分别为25ng/mL、lug/mL、1.7ug/m1.);对照孔中加入400ul全血+400ulRPMI1640混匀,加入Monensin(终浓度为1.7ug/mL)。分别混匀后,37"C、5%032孵箱避光孵育4小时。(2)测定管(A)、对照管(B)中分别加入20ulEcD_抗人CI)3、20ulFITC_抗人cD8;测定孔与对照孔中取200ul稀释全血分别加至A、B管,蜗旋混和器混匀lo秒,室温避光孵育15分钟(因PMA刺激会使细胞表面CD4抗原表达迅速下调,而CD8不受佛波酯影响,只能用CD3/CD8设门n4|,故用CI)3+CD8一IL-17+细胞群来确定Thl7细胞)。(3)每管分别加入200ulFixationagent,蜗旋混和器混匀lo秒,室温避光孵育15分钟。每管加入3mlPBS,转速为1200转/分钟,离心5分钟后小心移除上清。(4)每管加入200ulPermeabilityagent,禁止震荡,让其自然分布至血球中,室温下避光孵育15分钟。(5)A管中加入PE一抗人IL_17试剂20ul,B管中加入MouseIgGl,PE试剂20ul,蜗旋混和器混匀10秒,室温下避光孵育15分钟。(6)每管加入3mlPBS,转速为1200转/分钟,离心5分钟后小心移除上清。加入400ulPBS,重悬细胞,检测上机。4.1.2检测(1)打开流式细胞仪,预热。(2)打开EXP032ADC软件,通过检测质控FlowCheck荧光微球校准:①将FlowCheck在室温下放置10分钟②点击PROTOCOL,点击sELEc.r,选择FlowCheck,按oK。③取5滴FlowCheck放入12X75m的试管,加入0.5ml水,混匀。将试管放在样品台上进样检测,取数3000。④记录FS及荧光FLI"--FL4的呻Cv值,核对<2时,检测系统可正常运行;若cv值>2,按主机上PRIME键,排除气泡干扰后重测,选择CLEANINGPANEL清洗机器后重测。(3)输入相关信息建立PROTOCOL,调节荧光补偿、电压补偿。(4)运行标本①选择PROTOCOL,插入流式管,开始收集数据。②收集结束后,输入样本号。逐个标本进行检测,保存数据。分析Thl7细胞占CD3+T细胞的百分率。4山西医科大学硕士学位论文4.2酶联免疫吸附试验(ELlsA)检测lL_17/IL-21应用ELIS^技术检测NSCLC患者及正常对照血清中IL—17和IL_2l的浓度。ELISA试剂盒购于美国Rgd)公司,IL-17、IL一21最低检测限度分别为0.1pg/ml、1.Opg/m1。ELISA检测按试剂说明书进行操作,具体如下:4.2.1标本处理工作:使用干燥管无菌采集静脉血3—5ml,以2500rpm离,biD分钟,取血清检测,或将血清冻存于-200C冰箱保存,应避免反复冻融。4.2.2检测前准备工作:(1)提前20分钟从冰箱中取出试剂盒,平衡至室温。(2)洗涤液配制:将WashingBuffer用distilledwater稀释(1:50)。(3)标准品稀释:于Bl、B2、C1、C2、Dl—D2、E1、E2、Fl、F2孔中分别加入StandardDiluentSOul,取lOOulStandard加至A1、A2孔中,从Al、A2孔中分别取50ul加至B1、B2孔,混匀后取50ul加至Cl、C2孔。依次加至Fl、F2孔,各弃去50ul,于Gl、G2孔中分别加BlankControl50ul。(IL-17标准曲线浓度:100、50、25、12.5、6.25、3.12、0Pg/ml;IL一21标准曲线浓度:300、150、75、37.5、18.5、9.25、0pg/ml。)稀释的标准品不得重复使用。(4)标本稀释:将血清样本用SampleDiluent做l:l稀释。4.2.3操作步骤:(1)从已平衡至室温的密封袋中取出所需板条,其它板条密封放回4"C冰箱。(2)分别将标本或不同浓度标准品(SOul/孔)加入相应孔中,将生物素标记物(50ul/孔)加入相应孔中,用封板胶纸封住反应孔,37℃孵箱孵育60分钟。(3)洗板:每孔加洗涤液300ul,静置30秒后再次洗涤,洗板5次。最后在厚迭吸水纸上拍干。(4)加入特异性酶液至相应孔中(80ul/孔)。用封板胶纸封住反应孔,37℃孵箱孵育30分钟。(5)洗板:重复步骤(3)。(6)每孔分别加入A液、B液(50ul/孔),37。C孵箱避光孵育lO分钟。(7)每孔分别加入终止液(50ul/孔),混匀后即刻采用双波长(450nm/620nm)测定oD值。4.2.4结果判断:使用ELISACalc软件,进行曲线拟合(二次曲线回归),根据标准曲线(附图Ⅱ)计算出待测样品中的浓度值,乘以稀释倍数得到最后结果。山西医科大学硕士学位论文5统计学分析运用SPSSl3.0软件完成统计工作。所有结果以x±s表示,均数比较采用t检验、单因素方差分析,相关分析应用PearsonCorrelation检验,所有资料以p<O.05为有统计学意义。6结果1NSCLC组与对照组外周血ThI7细胞、IL-17、IL-21水平的比较通过FCM检测NSCLC组与对照组Thl7细胞占CD31.细胞的百分比(图lA-D),结果表明,NSCLC组外周血中Thl7细胞(CD3+CD8一IL-17+细胞)比例(1-27±O.42)%显著高于对照组(1.05±0.28)%汉0.05)(图lE-F),通过ELIS^检测知,NSCLC组血清IL-17、IL一2l均显著高于对照组(仄0.05),见表1。表1NsCLc组与对照组外周血Thl7、IL-17、IL_21水平的比较(x±s)注:三者组间比较均有统计学意义,pm052NSCLC患者Thl7细胞、IL-17、lL-21与性别的关系Thl7细胞、IL—17、I卜2l表达水平与NSCLC患者性别之问的比较均无统计学意义(乃0.05),见表2。表2NSCLC患者外周血Thl7、lL_17、IL-21性别问比较(x±J)注:三者组闻比较均无统计学意义,p>n∞3NSCLC患者ThI7细胞、IL-17、IL-21与年龄的关系Thl7细胞、IL一17、IL-21表达水平与NSCLC患者年龄之间的比较均无统计学意义(乃0.05),见表3。7表3NSCLC患者外周血Thl7、IL_17、IL-21不同年龄组的比较(X±s)注:三者组间比较均无统计学意义,Jp炮054NSCLC患者Thl7细胞、IL一17、IL-21表达水平与鳞癌、腺癌的关系我们发现,Thl7细胞、IL_17、I卜2l在鳞癌的表达水平要高于腺癌(尺0.05),见表4。表4NSCLC患者外周血Thl7、lL_17、IL-21病理类型的的比较(x±s)注:三者组间比较均有统计学意义,p<o.05)5NSCLC患者ThI7细胞、IL-17、IL-21表达水平与临床分期的关系5.1Thl7细胞、lL-17、IL-21与NSCI_C患者临床分期的比较我们发现,Thl7细胞、IL_17、IL-2l表达水平分别随NSCLC患者临床分期的进展逐渐降低(尺0.05),见表5-1。表5-1NSCLC患者外周血Thl7细胞、lL_仃、IHl临床分期的比较(x±s)注:三者组间比较均有统计学意义(pm嘲I8山西医科大学硕士学位论文5.2NSOLC患者Thl7细胞、IL_17、IL-21与其临床分期的多重比较5.2.1ThI7细胞除I期与Ⅱ期、Ⅲ与Ⅳ期之间差异无统计学意义外,其余各期之间均有统计学意义◇以003,含量随临床分期的进展逐渐降低。5.2.2lL-17除I期与Ⅱ期之间差异无统计学意义外,其余各期之间均有统计学意义CⅨ0.05),随临床分期的进展逐渐降低。5.2.3IL-21除I期与Ⅱ期之间差异无统计学意义外,其余各期之间均有统计学意义汉0.05),随临床分期的进展逐渐降低。表锻NSOLO患者Thl7细胞、IL-17、IL-21临床各期间两两比较注:}各组间两两比较均有统计学意义。pm筋料各组间两两比较均有统计学意义,pm01;▲各组间两两比较均无统计学意义,p>a05,6NSCLC患者ThI7细胞与IL-17、IL-21问相关分析NSCLC患者外周血Thl7细胞比例与血清IL_17(瑚.604,p<o.01)、IL_2l(r=O.539,p<o.01)水平呈正相关,血清IL_17与IL一21(r--O.703,p<o.01)呈正相关(见图Ⅲ)。9山西医科大学硕士学位论文讨论1Thl7、lk-17、IL-21与肿瘤的关系Thl7细胞的发现源于对伯氏疏螺旋体的研究,研究者发现,IL-17是由非Thl和Th2的另一种CD4+T细胞分泌,后有研究者分析了CD4+T细胞分泌IL_17的信号通路,提示产IL-17的CD4+T细胞代表了一类新的Th细胞的亚群∞1。目前,Thl7细胞、IL_17在肿瘤发生发展中的作用仍存在争议。体内试验表明,IL-17可刺激肿瘤细胞表达IL-6,后者可导致巨噬细胞增加和激活,而巨噬细胞在促肿瘤生长中有重要作用[163.,体外试验中,IL—l7可直接促进肿瘤生长,并且增强肿瘤细胞的抗凋亡能力㈣;有研究者在NSCLC中发现,IL.17与VEGF-C、LVI)之间有显著的相关性[18]o上述研究认为Thl7细胞及IL-17对肿瘤有促进作用。但也有大量的研究持不同观点,有研究者给小鼠接种肥大细胞瘤P815和浆细胞瘤J558L后,发现IL_17对这些肿瘤的生长有抑制作用,其抗肿瘤作用具有T细胞依赖性,他们认为IL-12可能是由IL_17诱导巨噬细胞分泌,并可促进Thl细胞分化,诱导细胞毒性T细胞(c.IILs)活化,这些T细胞参与了抗肿瘤的免疫过程n91。Hirahara等通过转染IL-17后,可见纤维肉瘤细胞姗cI和Ⅱ类抗原表达增多,将其转入正常小鼠皮下后,可诱发特异的抗肿瘤免疫反应㈨。IL一2l在Thl7细胞中高表达,是IL-2家族的新成员[11]o研究发现,IL一2l在小鼠的许多实体肿瘤模型中具有强大的抗肿瘤作用盥¨,IL-21可以促进弥漫性大B细胞淋巴瘤初始肿瘤细胞凋亡,但并不影响人的正常的B细胞功能别。IL-21对Thl7细胞的形成有促进作用,当IL-21/1L-21R信号缺少时,TGF-13和IL_6诱导的IL.17生成细胞的数量将会明显减少瞄1。Thl7细胞能自分泌产生IL_2l来促进自身分化进程,IL-21对Thl7细胞的分化有放大作用,并在Thl7细胞的分化中发挥着正反馈作用㈨。IL-21与低剂量的I卜2联合治疗可在黑素瘤模型的小鼠体内产生抗肿瘤免疫及长期的疗效㈤。IL-21具有的抗肿瘤作用已得到大多数学者的认可。LidaT等发现胃癌组织中IL-17nfl诅N[h与IL-21nd孙Ih存在高度正相关性陆1。本研究表明,NSCLC中Thl7细胞、IL—17和IL_2l均呈正相关,提示三者在非小细胞肺癌的发生发展中作用是一致的。2Thl7、lk-17、lL-21在NSCLC患者外周血中的表达研究发现,卵巢癌、肾癌、胰腺癌患者的外周血中,Thl7细胞所占比例高于正常人群㈣;在结肠癌、肝癌、NSCLC等患者的肿瘤组织内检测到Thl7细胞比例明显高于自身正常组织内水平哺1;而在卵巢癌患者的腹腔积液中,Thl7细胞所占比例明显高于该患者的外周血水平n01。本研究发现,NSCLC患者外周血Thl7细胞、IL_17、IL-2l水平均高于正常人群,并有统计学意义,与上述报道基本一致。但白血病患者外周血中Thl7细胞则低于正常人群[29]10山西医科大学硕士学位论文研究发现,将鼠结肠腺癌细胞株MC38细胞行皮下注射,发现IL-17缺陷鼠比野生鼠的肿瘤生长速度更快;而MC38细胞如果经静脉注射,则发现IL_17缺陷鼠肺部可出现更多的转移灶;在IL-17缺陷鼠的肿瘤引流的淋巴结内,涨细胞、IFN—YC1)8+T细胞和IFN—y0)4+T细胞的数量均低于野生鼠,且NI【和T细胞的肿瘤杀伤能力出现降低;但重组IL-17的小鼠对MC38细胞增殖、正常细胞周期和细胞凋亡却没有明显的作用,因而研究者认为,内源性IL一17可以促进抗肿瘤免疫应答,从而抑制肿瘤的生长和转移啪1。Thl7细胞可以促进CD8’淋巴细胞的异常活化,而后者在抗肿瘤免疫中起着非常重要的作用m1。研究表明,IL-21可能是通过诱导CTLs活化而发挥抗肿瘤作用u1|;在肿瘤微环境中,IL-21不仅可促进CD8+T细胞的扩增,还能抑制53)4Foxp3Treg细胞聚集,从而发挥抗肿瘤功效№1。本研究中,Thl7细胞、IL一17、IL-21水平随着NSCLC患者临床分期的进展而逐渐降低,甚至低于健康对照组水平,三者在I~Ⅲ期NSCLC患者的表达均高于对照组,可能与肿瘤微环境下刺激引起其水平增高有关,随着临床分期的增加,NSCLC患者免疫功能开始降低嘞制,某些与Thl7细胞、IL-17起拮抗作用的力量渐增,如可能抑制Thl7细胞功能的Treg细胞等瞰1,造成了抗肿瘤因素减弱、促肿瘤因素增强的内环境。另外,我们发现,鳞状细胞癌患者外周血Thl7细胞和IL-17的表达要高于腺癌患者,差异有统计学意义,提示二者与NSCLC的恶性度密切相关。但与此不一致的是,陈曦等用免疫组化法测定NsCLc组织中IL_17的表达,发现IL-17高表达状态的患者表现出肿瘤进展的临床病理特征,即与吸烟状态和T瑚分期相关,而与年龄、性别、分化程度和病理学分型无关b1,与本研究有差异,可能与检测方法或样本取材等多种因素有关,有待进一步综合研究探讨。本研究发现,Thl7细胞在NSCLC组与对照组之间、鳞癌与腺癌之间、临床分期等方面的差异性不太显著,可能存在有更多的干扰因素,有待进一步详细研究。上述研究表明,Thl7细胞、IL_17在NSCLC的肿瘤免疫中可能存在更加复杂的效应,IL一2l作为链接二者的纽带,在对肿瘤发挥效应的过程中发挥着非常重要的作用。外周血检测Thl7细胞、IL-17、IL-2l的水平对NsCLc恶性程度的判断提供了帮助,同时也为进一步探索NSCLC的发病机制提供了实验依据,但三者在肿瘤微环境中的真正角色还有待我们进一步探寻。结论1.NSCLC患者外周血Thl7细胞、IL-17、IL-2l的表达均高于健康对照,可能与肿瘤微环境下刺激有关。2.NSCLC患者外周血Thl7细胞、IL-17、I卜2l随临床分期的进展呈下降趋势,在鳞癌患者的表达要高于腺癌患者,表明三者与NSCLC的恶性程度有关。3.Thl7细胞、IL-17和IL-21均呈正相关,表明三者在NSCLC的发生发展中作用是一致的。课题后续工作在课题研究与撰写过程中发现仍存在许多与本课题有关的方面需要给以进一步研究。1.进行Thl7细胞、IL_17、IL-2l在NSCLC患者的分化程度、吸烟史等方面的比较以及NSCLC患者与良性肺部疾病患者进行比较研究。2.进行NSCLC患者化疗前后Thl7细胞、IL_17、IL-21的外周血水平测定,通过疗效观察,进一步探索其在NSCLC发生发展中的作用机制。山西医科大学硕士学位论文参考文献【l】叶任高陆再英内科学第6版UVq.北京:人民卫生出版社,2004:118.119【2】杨海虹,欧阳铭,郜靓?等.外周血T细胞亚群表达和晚期NScI£预后的关系明.广东医学,2008,29(2):267-268【3】kasaianMT,WhittersMJ,CanterLL,eta1.IL-21limitsNKcelliIIspongcsandpromotesantigerspecificTcellactivation:amediatorofthetransitionfrominnatetoa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7细胞及其分泌的IL-17对肿瘤的作用存在两种观点:1.具有促进作用;2.具有抑制作用。本文重点介绍Thl7、IL-17、IL-21与肿瘤的相关研究。研究发现,Thl7细胞及IL-17在多发性硬化症、系统性红斑狼疮、类风湿性关节炎等自身免疫性疾病中表达增强,而在肿瘤等疾病中则发挥着不同的作用Ⅲ。近年发现,Thl7细胞能自分泌产生IL-21来促进自身分化进程,IL-21是Thl7细胞分化的放大信号,在Thl7细胞的分化过程中发挥正反馈作用晗1。一.ThI7细胞与肿瘤的关系近来研究发现,CD4+T细胞至少还存在Thl、Th2、Treg和Thl7四种亚群∞1。Thl7细胞最早是在伯氏疏螺旋体的研究中发现的,自身免疫病的研究则进一步加深了对这种产IL—17的CD4+T细胞的认识。Thl7细胞主要分泌IL-17、IL一21,还可分泌IL-22和IL一26等多种细胞因子,其在防御胞外细菌感染、介导慢性炎症和自身免疫性疾病、肿瘤等过程中发挥重要作用Ⅲ。1.Thl7细胞对肿瘤的发生发展具有促进作用有研究者在卵巢癌中发现,卵巢癌患者和正常人外周血中Thl7细胞比例的差异无统计学意义,但在由肿瘤组织分离出的浸润性T细胞中,Thl7细胞的比率显著上升喳1。研究发现,结肠癌患者肿瘤组织内Thl7细胞比例明显高于自身正常结肠内的Thl7细胞水平隋1。肝细胞癌患者肿瘤组织内Thl7细胞表达水平高于非肿瘤组织n3。上述研究均提示Thl7细胞对肿瘤的发生发展具有促进作用。2.Thl7细胞对肿瘤的发生发展具有抑制作用MuranskiP等报道,Thl7细胞清除小鼠黑素瘤B16的作用比Thl细胞更加有效,与Thl处理组相比,Thl7细胞处理组的小鼠存活时间更长,而且Thl7的肿瘤清除作用主要是依赖于IFN-ym1,这与骨髓瘤患者肿瘤部位的Thl7细胞抗肿瘤作用是相一致的四1。有研究者认为Thl7细胞与FoxP3调节性T细胞可以减缓胃癌的疾病进程DO]o在小鼠的胰腺癌模型中Thl7细胞可提高小鼠的生存期Ⅱ¨。上述研究均提示Thl7细胞对肿瘤的发生发展具有抑制作用。二.1L-17与肿瘤的关系白介素17(interleukin—17,IL—17)是近年来发现的一种促炎症性细胞因子,主要由18Thl7细胞分泌,是含有一个N-末端信号肽的155个氨基酸的糖蛋白。发挥着促进炎症发展、免疫应答、造血等多种功能。目前,IL-17对肿瘤具有促进作用还是抑制作用仍存在很多争议。ZhangB等发现,胃癌患者与健康对照相比,其外周血中Thl7细胞比例增高的程度与胃癌临床分期相关。相应地,血清中细胞因子IL-17和IL-23的浓度也有明显增高,所以研究者认为Thl7细胞可能促进了胃癌的病理发展m1。将人重组细胞因子IL-17和人NSCLC细胞一起培育,发现IL-17本身对癌细胞并无直接地促进或抑制作用。但NSCLC动物肿瘤模型的研究表明,IL-17在一定程度上有问接促进肿瘤生长的作用;研究发现IL-17可以选择性上调NscLc一些血管源性因子如CXCLI、CXCL5、CXCL6和CXCL8(IL_8)的产生,促进肿瘤相关的新血管生成,使肿瘤体内微血管的数量和密度显著增加,更利于肿瘤的生长、转移和浸润m1。另有研究认为,Thl7细胞水平与HCC患者的预后相关,推测I卜17促进了肿瘤新血管生成,从而加剧了肿瘤的病理进展,导致患者预后较差、死亡率较高以及生存期缩短埔1。在NsCLc肿瘤组织内IL-17的表达要高于癌旁组织与正常组织,并与肿瘤分期相关呲1。但也有研究认为,IL-17对肿瘤具有抑制作用。有研究者将鼠结肠腺癌细胞株MC38细胞行皮下注射后,发现IL-17缺陷鼠比野生鼠的肿瘤生长速度更快;而将MC38细胞经静脉注射后,发现IL-17缺陷鼠肺部有更多的转移灶,IL-17缺陷鼠肿瘤引流的淋巴结内NI(细胞、IFN—Y、IFN.YCD8+T细胞和IFN-YCD4+T细胞的数量均低于野生鼠,且Nl(和T细胞的肿瘤杀伤能力降低;但I卜17重组的鼠对MC38细胞增殖、正常细胞周期和细胞凋亡却没有明显作用,因此,研究者认为内源性IL_17可促进抗肿瘤的免疫应答,抑制肿瘤的生长和转移m1。另有研究者将肥大细胞瘤P815和浆细胞瘤J558L接种小鼠后,发现IL-17可以抑制这些肿瘤的生长,其抗肿瘤作用具有T细胞依赖性,推测可能是IL-17诱导巨噬细胞分泌IL-12,而IL_12可促进Thl细胞的分化和诱导细胞毒性T细胞(cytot—oxicityTlymphocytes,CTLs)活化,这些T细胞参与了抗肿瘤的免疫过程n61。三.1L一2I与肿瘤的关系IL_2l是Thl7细胞中高表达的一个细胞因子,是IL_2家族的新成员,其受体与IL一2、IL一4、IL一7、IL_9和IL_15受体共享Y链(YC,或∞132),通过自分泌途径在T细胞的分化、发育和功能上起着关键性调节作用:研究发现Thl7分泌的I卜21也具有抗肿瘤作用,Shan等通过逆转录病毒将IL一2l基因转入到食管癌T.Tn细胞,注射入裸鼠体内,发现肿瘤的生长出现了抑制n7J。另外,Ugai等呻1利用相同的基因转移技术将mlL-21基因转入胰腺癌AsPC-I细胞,将其注入到裸鼠和SCID鼠体内,肿瘤生长出现明显抑制,用抗NK细胞单抗去除NK细胞活性后,可暂时阻断IL_21的抑瘤作用,而随着NK细胞的再生,肿瘤的生长又被抑制,接种鼠脾细胞毒作用增强,IFN—Y分泌增加,表明肿瘤表达的IL-2l能引发依赖Nl【细胞的抗肿瘤应答,在QBT细胞缺陷的情况下产生不依赖Nl【细胞的抑瘤作用。Ma等在鼠B16FI黑色素瘤、Methh纤维肉瘤模型中研究认为,NI【细胞和CD8+T细胞是通过穿孔素介导19山西医科大学硕士学位论文的细胞毒作用来排斥肿瘤的㈣。IL.2l与转录生长因子B(TGF-B)联用,可通过激活STAT3途径增加转录因子维A酸相关孤独受体Yt(retinoidrelatedorphanreceptorgammatRORYt)的表达,使童贞CD4+T细胞产生IL-17,从而促进童贞CD4+T细胞向Thl7细胞分化陆妣¨,故IL_2l对Thl7细胞的形成有促进作用。当IL-2l/lL一2lR信号缺少时,TGF_B和IL_6诱导的IL.17生成细胞的数量明显减少眩划。IL_2l还可形成一个自分泌环,诱导Thl7细胞更多地表达IL-2l,由此,造成二者间互为正反馈的效应,从而更大地发挥调节作用。同时,IL-2l通过Nl【细胞、IL—17通过CTLs途径与肿瘤的作用都与穿孔素有关。这就启发我们更深入地去了解其在肿瘤中的作用。山西医科大学硕士学位论文参考文献【l】薛海波,单忠艳等.Thl7细胞在自身免疫中的作用田.中国肿瘤临床,2009,36(3):193—186『21KomT,BettelliE,OnkkllM,eta1.IL.17锄d砌7CellsAlflllllllRevimmun01.2咖,27:485-517.『31ZhuJF,Willi锄EP.CD4Tcells-fates,functions,andfaultsJ.Blood,2008,l12(5):1557.1569【4】HarringtonLE,MangnnPR,Weaver观ExpandingtheeffeetorCD4T-cellrepeaoiretheThl7lineageCurrOpinimmunol2006,l8(3):349-356【5】MiyaharaY,OdumiK,ChertW,cta1.GenerationandregulationofhumanCD4+IL-17producingTcellsinovariancancerJ.ProeNailAeadSeiUSA,2008,105(40)-1550-155l【6】LeGouveiloS,Bastuji--GriS,AloulouN,eta1.Highll曙valonceofFoxp3andIL-17inMMR-orotieienteoloreetalCtlI'CillOIIIIaS.Gut,2∞8,57:772.779【7】ZhangJP,YahJ,XuJ,ota1.IncreasedintratumoralIt.-17-producingcoilscorrelatewithpOOl"survivalinhepatocellularcarcinomapa(iaatsJ.JHepatol,2009,50(5):980-989【8】MuramldP,BoniA,AntonyPA,eta1.Tumor-sl舱eifieThlT-1)olnri捌cellseradicatelargoeslabl-ishedmelanoma.Blood,2008,112=362-373.『91DhodapkarKM,BarbutoS,M钿ih钾鸭P,cta1.DeadritiecellsmodiatetheinductionofpolyfunetionalhumanlLl7-produeingeolls唧7-1cells)emielaedinthelinemm-owofpatientswithmyelomaJ.Blood,2008,112(7)-2878-2885『lOlMaruyamaT,KonoK,MizukmiY,ota1.Distributionofm7cellsandFc区P3regulatoryTcellsinttmaor-infdtratinglymphoeytcs,lalmor-draininglymphnodesandperipheralbloodlymphoeytesinpatientswithgastricCall∞l'.JCancerScience.2010,101(9)-1947-1954【ll】GlaerliehJL,MitehomJB,W斑JS,eta1.InductionofThl7cellsinthellunormicroenvironmentimprovessurvivalinaroutinemodelofpancreaticc卸氆溉JImmnn01.2010Octl,185(7):4063-71.【12]ZhangB,RongG,WreiH,或a1.‰provaloncoof珊姚inpatiolltswithgasla'ieeanc,er[J]Bioe-hemBiophysResCommun,2008,374(3):533-537.【13】NumasaldM,WatanabeM,SuzakiT,eta1.IL-17eldlaneesthenetandinvivogrowthofhuman枷smallcelllungc,allCCrinSCmmiceCXCR-2-depondentang-iogenesis.Jimmtmol,2005,175=6177-6189【14】Ch锄gYH,YuCW,LaiLC,etalUp-酬onn砌promotingangiogaaieactivityofInlB'rleukin-17Expr鹳'ionbyHumanPapillomavirusType16E6inNonsmallCcuL越ngCancer咖Caneer.20lO,116(20):4800-4809.【15】KryezekI,WciS,SzeligaW,eta1.EndogenousIL=17eontribulestoreducedtumorgrowthandmetastasis.Blood,2009,l14-357-359[16lBenehelritF,CirceA,ViresV,eta1.Interleukin-17inhibitstlUmOlrcellgrowthbyIDIIelRlSofaT.edl-dcpendentmechanismJ.Blood,2002,99(6)-2114-2121【17]ShallB,YuL,Shimoza幻0,ota1.Extm潞ionofinterleukin=21a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作者:
学位授予单位:
赵树强
山西医科大学
本文链接:http://d.g.wanfangdata.com.cn/Thesis_Y2127318.aspx