外周血IL-8和Fractalkine表達與非小細胞肺癌病理特征的關系

曹寶森，李 霞，常茂葉，張 凡，劉寶生，王新生

（1.河北北方學院附屬第二醫(yī)院呼吸內(nèi)科，河北宣化075100；2.河北北方學院附屬第一醫(yī)院放射科，河北張家口075000；3.河北北方學院附屬第一醫(yī)院病理科，河北張家口075000；4.河北北方學院麻醉教研室，河北張家口075000）

·論 著·

外周血IL-8和Fractalkine表達與非小細胞肺癌病理特征的關系

曹寶森1，李 霞1，常茂葉2，張 凡3，劉寶生1，王新生4

（1.河北北方學院附屬第二醫(yī)院呼吸內(nèi)科，河北宣化075100；2.河北北方學院附屬第一醫(yī)院放射科，河北張家口075000；3.河北北方學院附屬第一醫(yī)院病理科，河北張家口075000；4.河北北方學院麻醉教研室，河北張家口075000）

目的 探討非小細胞肺癌血清中白細胞介素8（interleukin-8，IL-8）和Fractalkine表達在腫瘤侵襲轉(zhuǎn)移過程中的作用機制。方法選取非小細胞肺癌60例，其中伴淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移30例，無淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移30例，同時選取正常肺組織30例，采用雙抗體夾心ELISA法測定其血清中趨化因子IL-8和Fractalkine的表達，對比分析與臨床病理參數(shù)的關系。結(jié)果①IL-8和Fractalkine在非小細胞肺癌患者血清中的含量明顯高于正常組，差異有統(tǒng)計學意義（P＜0.01）；IL-8和Fractalkine在淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移肺癌患者血清中的含量明顯高于無淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移組，差異有統(tǒng)計學意義（P＜0.05）。②IL-8和Fractalkine在非小細胞肺癌患者血清中的含量間存在正相關性（r=0.680 2，P＜0.05）。③肺癌組IL-8的血清含量與腫瘤淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移、脈管內(nèi)癌栓、臨床TNM分期密切相關（P＜0.05）。④肺癌組Fractalkine的血清含量與腫瘤淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移、脈管內(nèi)癌栓、浸潤肺膜密切相關（P＜0.05）。結(jié)論IL-8和Fractalkine的表達與肺癌的發(fā)展和遠處轉(zhuǎn)移密切相關，并對淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移發(fā)揮協(xié)同作用；血清學檢測可預測腫瘤的轉(zhuǎn)移潛能。

肺腫瘤；白細胞介素8；趨化因子類

非小細胞肺癌是常見的惡性腫瘤，放化療敏感性差，往往出現(xiàn)局部復發(fā)和遠處淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移，導致不良預后。已知多種腫瘤細胞具有分泌功能，高表達多種細胞黏附分子，模擬淋巴細胞歸巢過程，完成遠處轉(zhuǎn)移。白細胞介素8（interleukin-8，IL-8）是一種重要的促血管再生素，具有促進乳腺癌骨轉(zhuǎn)移的作用；Fractalkine是一種重要的趨化因子，同時具有趨化和黏附特性，可介導單核細胞、T細胞、自然傷殺（natural killer，NK）細胞等細胞間的黏附，并傳遞活化信號。而兩者在非小細胞肺癌患者血清中的表達以及與腫瘤侵襲轉(zhuǎn)移過程中的作用機制未見報道，本研究進行這方面的探討。

1 資料與方法

1.1 一般資料：選擇2007年1月—2011年12月在河北北方學院附屬第二醫(yī)院和河北北方學院附屬第一醫(yī)院住院的手術切除后經(jīng)病理診斷為非小細胞肺癌患者60例，男性31例，女性29例，年齡43～84歲，平均（66.13±10.54）歲。所有患者術前未經(jīng)化療和放療，病史回顧無其他惡性腫瘤史。其中腺癌20例，鱗癌24例，腺鱗癌10例，大細胞未分化癌6例；肺癌轉(zhuǎn)移淋巴結(jié)30例，無肺癌轉(zhuǎn)移淋巴結(jié)30例。TNM分期Ⅰ、Ⅱ期36例，Ⅲ、Ⅳ期24例；直徑≤3cm 25例，＞3cm 35例；未浸潤肺膜35例，浸潤肺膜25例；可見脈管內(nèi)癌栓28例，無脈管內(nèi)癌栓32例。對照組選擇健康體檢者30例，男性16例，女性14例，年齡45～85歲，平均（66.20±8.94）歲。

1.2 方法：2組均于晨起取外周靜脈血5mL，臺式高速離心機分離血清，于-70℃冰箱保存待測。采用雙抗體夾心ELISA法測定IL-8、Fractalkine，按試劑盒說明操作。

1.3 統(tǒng)計學方法：應用SPSS13.0軟件系統(tǒng)進行數(shù)據(jù)分析。計量資料以±s表示，組間比較采用t檢驗；相關性采用直線相關分析。P＜0.05為差異有統(tǒng)計學意義。

2 結(jié) 果

2.1 血清IL-8、Fractalkine水平比較：IL-8在非小細胞肺癌組為（0.910±0.155）μg/L，在對照組為（0.308±0.079）μg/L；Fractalkine在非小細胞肺癌組為（1.003±0.170）μg/L，在對照組為（0.36± 0.10）μg/L。血清IL-8、Fractalkine在肺癌組中的含量明顯高于對照組，差異有統(tǒng)計學意義（P＜0.01）。

2.2 血清IL-8、Fractalkine水平與臨床病理特征的關系：肺癌存在淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移組、存在脈管內(nèi)癌栓組血清IL-8、Fractalkine水平明顯高于無淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移組、無脈管內(nèi)癌栓組（P＜0.05）；同時Ⅲ、Ⅳ期IL-8水平明顯高于Ⅰ、Ⅱ期（P＜0.05），浸潤肺膜組Fractalkine血清水平明顯高于無肺膜浸潤組（P＜0.05）。肺癌組IL-8的血清含量與腫瘤淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移、脈管內(nèi)癌栓、臨床TNM分期密切相關（r= 0.856、0.450、0.561，P＜0.05）；肺癌組Fractalkine的血清含量與腫瘤淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移、脈管內(nèi)癌栓、浸潤肺膜密切相關（r=0.752、0.942、0.657，P＜0.05）。

2.3 IL-8與Fractalkine的關系：非小細胞肺癌患者外周血中IL-8與Frac talkine存在正相關性（r= 0.680，P＜0.05）。

3 討 論

腫瘤的淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移是一個復雜的過程，涉及細胞外基質(zhì)的降解、變形遷移、黏附至內(nèi)皮細胞、形成癌栓、黏附地址素等，細胞黏附分子、趨化因子、基質(zhì)蛋白酶等多種細胞因子參與其中。而趨化因子在腫瘤轉(zhuǎn)移中可能起到重要的作用，腫瘤細胞分泌的趨化因子不僅可以誘導內(nèi)皮細胞增殖，向腫瘤組織移動，形成新生血管，而且還可以誘導免疫細胞黏附至腫瘤細胞團表面，躲避免疫攻擊的同時，模擬淋巴細胞的歸巢過程完成淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移。因此，本研究選取2種趨化因子對非小細胞肺癌患者的外周血表達水平進行探討，以期為腫瘤淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移的血清標記物和病情進展判斷提供科學依據(jù)。

IL-8主要來源于單核巨噬細胞、中性粒細胞和內(nèi)皮細胞等。作為促血管生成因子，促使癌細胞向循環(huán)系統(tǒng)入侵，發(fā)生系統(tǒng)轉(zhuǎn)移；可以誘導中性粒細胞表達L-選擇素、CD11a/CD18分子，黏附于內(nèi)皮細胞和穿越血管層，促進癌細胞移動或促進癌細胞表達黏附因子，進而促進腫瘤轉(zhuǎn)移。Virrey等［1］分析用IL-8轉(zhuǎn)染SB22細胞前后Ⅳ型膠原酶活性，結(jié)果顯示IL-8轉(zhuǎn)染后活性增加，并同時激活磷脂酶D，后者將信號傳入細胞核，刺激MMPs的轉(zhuǎn)錄和表達，促進基質(zhì)和細胞膜水解。Kim等［2］發(fā)現(xiàn)支氣管肺癌腫瘤細胞內(nèi)的IL-8含量高出正常組織4倍；目前在胃癌、胰腺癌、結(jié)直腸癌、乳腺癌中表達水平均升高［3］。另有研究［4］顯示IL-8可抑制金屬蛋白酶抑制因子的活性，加強氧化應激和細胞凋亡等，導致患者臨床表現(xiàn)不穩(wěn)定。Park等［5］在裸鼠胃癌模型中接種了轉(zhuǎn)染IL-8的瘤苗，結(jié)果促進了原發(fā)瘤的生長及血管再生；同時在體外研究還發(fā)現(xiàn)IL-8可刺激內(nèi)皮細胞的分裂。培養(yǎng)的原發(fā)性乳腺癌細胞所釋放的IL-8高于親代細胞，而來源于肺轉(zhuǎn)移灶的乳腺癌細胞所釋放IL-8又高于原發(fā)灶乳腺癌細胞。具有高轉(zhuǎn)移性的人乳腺癌細胞株IL-8表達水平明顯升高。Heida等［6］研究證實，IL-8是血管生長因子，能誘導平滑肌細胞增殖、移行。本研究結(jié)果顯示，血清IL-8在非小細胞肺癌組中的含量明顯高于對照組，差異有統(tǒng)計學意義；同時肺癌存在淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移組、存在脈管內(nèi)癌栓組血清IL-8水平明顯高于無淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移組、無脈管內(nèi)癌栓組；Ⅲ、Ⅳ期IL-8水平明顯高于Ⅰ、Ⅱ期。說明在非小細胞肺癌中存在機體腫瘤免疫應答T輔助細胞類細胞因子IL-8升高，其生物學作用便利腫瘤細胞形成脈管內(nèi)癌栓、淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移，而且隨腫瘤臨床分期增加，此種現(xiàn)象更加明顯。因此，推測IL-8可能通過誘導內(nèi)皮細胞增殖導致血管增生，激活基質(zhì)蛋白酶活性降解細胞外基質(zhì)，促進非小細胞肺癌的淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移。

Fractalkine也稱不規(guī)則趨化蛋白、神經(jīng)趨化蛋白，屬于CX3C家族，同時具有趨化和黏附特性。Fractalkine有2種存在形式，膜結(jié)合型和游離型。前者介導表達Fractalkine的單核細胞、T細胞、NK細胞等細胞間的黏附，并傳遞活化信號［7］。后者行使趨化細胞功能，F(xiàn)ractalkine介導白細胞捕獲和牢固黏附，并趨化未受到刺激或活化的外周CD8陽性T細胞、NK細胞和單核細胞，它在整合素缺乏情況下介導白細胞吸引、捕獲、牢固黏附及活化。人骨髓的內(nèi)皮細胞和分化的成骨細胞都表達Fractalkine，能夠介導前列腺癌細胞在流動的狀態(tài)下黏附至骨髓內(nèi)皮細胞，并且可被Fractalkine的特異性抗體阻斷，定向的遷移到分泌Fractalkine的成骨細胞周圍，發(fā)生骨轉(zhuǎn)移的前列腺癌細胞表達Fractalkine的特異性受體不規(guī)則趨化因子受體（anti-chemokine recoptor，CX3CR1），由于Fractalkine是一種跨膜蛋白質(zhì)，因此不必結(jié)合漿-膜錨定分子而直接可以與表達CX3CR1的細胞結(jié)合［8-9］；同時在乳腺癌研究中也得到類似結(jié)果，高表達Fractalkine特異性抗體CX3CR1的患者骨轉(zhuǎn)移的發(fā)病率和病死率較高，預后不良［10］。本研究顯示肺癌組Fractalkine的血清含量明顯高于正常對照組，而且其水平與腫瘤淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移、脈管內(nèi)癌栓、浸潤肺膜密切相關（P＜0.05）。說明循環(huán)中高表達的Fractalkine與肺小細胞肺癌的脈管和淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移相關，推測可能是肺小細胞肺癌中淋巴結(jié)高內(nèi)皮后微靜脈的內(nèi)皮細胞高表達Fractalkine，與進入循環(huán)的表達CX3CR1的腫瘤細胞結(jié)合，促進其淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移灶的形成，與前列腺癌骨轉(zhuǎn)移類似。

本研究結(jié)果顯示非小細胞肺癌患者外周血中IL-8與Fractalkine存在正相關性。說明非小細胞肺癌的淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移主要涉及促血管新生和與生成素的黏附2個方面，而且兩者在非小細胞肺癌淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移中起協(xié)同作用。

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（本文編輯：劉斯靜）

RELATIONSHIP BETWEEN IL-8，F(xiàn)RACTALKINE EXPRESSION IN PERIPHERAL BLOOD AND PATHOLOGICAL FEATURESOF PATIENTS W ITH NON-SMALL CELL LUNG CANCER

CAO Baosen1，LIXia1，CHANG Maoye2，ZHANG Fan3，LIU Baosheng1，WANG Xinsheng4（1.Department of Respiratory Internal Medicine，the Second Affiliated Hospital of Hebei North University，Hebei
Xuanhua 075100，China；2.Department of Radiology，the First Affiliated Hospital of Hebei North University，
Hebei Zhangjiakou 075000，China；3.Department of Pathology，the First Affiliated Hospital of Hebei
North University，Hebei Zhangjiakou 075000，China；4.Department of Anesthesia，Hebei North University，Hebei Zhangjiakou 075000，China）

ObjectiveTo investigate the effectof serum interleukin-8（IL-8）and Fractalkine in the process of invasion and metastasis of non small cell lung cancer.MethodsSixty patients with nonsmall cell lung cancer，including 30 cases without node metastasis and 30 cases without lymph node metastasis respectively.The expression of serum IL-8 and Fractalkine were examined by double antibody sandwich ELISA method.The correlation between IL-8 and Fractalkine expression and clinical pathological parameterswere analyzed.Results①IL-8 and Fractalkine of patients with non-small cell lung cancer were significantly higher than these of normal group，the differences were significant（P＜0.01）；IL-8 and Fractalkine of lymph node metastasis patients were significantly higher than those of patientswithout lymph node metastasis，the difference were significant（P＜0.05）.②There was a positive correlation between IL-8 and Fractalkine of patientswith non-small cell lung cancer（r=0.680，

lung neoplasms；interleukin-8；chemotactic factors

R734.2

A

1007-3205（2013）07-0757-04

2012-11-06；

2013-02-17

曹寶森（1967-），男，河北衡水人，河北北方學院附屬第二醫(yī)院副主任醫(yī)師，醫(yī)學學士，從事呼吸內(nèi)科疾病診治研究。

10.3969/j.issn.1007-3205.2013.07.005

P＜0.05）.③In lung cancer group，IL-8 level was closely related to tumor lymph node metastasis，intravascular cancer embolus，and clinical TNM staging（P＜0.05）.④In lung cancer group，F(xiàn)ractalkine levelwas closely related to tumor lymph node metastasis，intravascular cancer embolus，and pulmonary infiltration membrane（P＜0.05）.ConclusionThe expression of IL-8 and Fractalkine are closely related with the development and metastasis of lung cancer，and exert synergistic effect on lymph node metastasis.The serological test can predict themetastasis potentiality of tumor.