CC類(lèi)趨化因子在慢性鼻竇炎的表達(dá)

李 穎 王向東， 王 鴻 伯銘羽 宋貝貝 范爾鐘 張 羅，*

(1.首都醫(yī)科大學(xué)附屬北京同仁醫(yī)院耳鼻咽喉頭頸外科，北京100005;2.北京市耳鼻咽喉科研究所，耳鼻咽喉頭頸科學(xué)教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，鼻病研究北京市重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，北京100005)

趨化因子超家族分為 CXC(α)、CC(β)、C(γ)和CX3C 4個(gè)亞家族，它們的功能除趨化活性外，還具有細(xì)胞活化等多種生物學(xué)效應(yīng)［1］。本研究將對(duì)多種CC類(lèi)趨化因子在慢性鼻竇炎(chronic rhinosinusitis，CRS)和鼻息肉中的表達(dá)進(jìn)行系統(tǒng)評(píng)價(jià)，討論這些趨化因子在不同表型的慢性鼻竇炎組織中的表達(dá)和意義。

1 對(duì)象與方法

1.1 研究對(duì)象

選擇2011年1月至2012年4月首都醫(yī)科大學(xué)附屬北京同仁醫(yī)院鼻科接受鼻內(nèi)鏡手術(shù)的94例鼻息肉(chronic rhinosinusitis with nasal plyps，CRSwNP)患者，33例慢性鼻竇炎(chronic rhinosinusitis without nasal polyps，CRSsNP)患者以及作為對(duì)照組的24例鼻中隔偏曲患者，術(shù)中取CRSwNP患者鼻息肉組織，CRSs-NP患者篩竇黏膜組織和對(duì)照組中鼻甲黏膜組織，液氮冰凍保存。本研究方案獲得首都醫(yī)科大學(xué)附屬北京同仁醫(yī)院倫理委員會(huì)批準(zhǔn)，患者均簽署知情同意書(shū)。

1.2 趨化因子以及細(xì)胞標(biāo)志物檢測(cè)

制備黏膜組織標(biāo)本勻漿，采用ELISA(Quantikine ELISA，R＆D Systems)檢測(cè)CCL2〔單核細(xì)胞趨化蛋白-1(monocyte chemoattractant protein-1，MCP-1)〕、CCL3〔巨噬細(xì)胞炎性反應(yīng)蛋白-1α(macrophage inflammation protein1α，MIP-1α)〕、CCL4(MIP-1β)、Eotaxin、中性粒細(xì)胞標(biāo)志物髓過(guò)氧化物酶(myeloperoxidase，MPO)。采用 Uni-CAP(Pharmacia，Uppsala，Sweden)檢測(cè)嗜酸性粒細(xì)胞陽(yáng)離子蛋白(eosinophilic cationic protein，ECP)。

1.3 中性粒細(xì)胞和嗜酸性粒細(xì)胞型CRS

采用ECP/MPO比值［2］判定CRS是否屬于嗜酸性粒細(xì)胞型CRS，ECP/MPO＞1為嗜酸性粒細(xì)胞型(eosinophilic CRSwNP，Eos CRSwNP)，ECP/MPO＜1 為中性粒細(xì)胞型(neutrophilic CRSwNP，Neu CRSwNP)。

1.4 統(tǒng)計(jì)學(xué)方法

采用SPSS 17.0進(jìn)行統(tǒng)計(jì)學(xué)分析。計(jì)數(shù)資料用例數(shù)表示，組間比較采用卡方檢驗(yàn)。計(jì)量資料依據(jù)是否服從正態(tài)分布，用均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差(ˉ±s)或M(P25，P75)表示，組間比較采用方差分析或秩和檢驗(yàn)。相關(guān)性分析采用Spearman相關(guān)系數(shù)描寫(xiě)。以P＜0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2 結(jié)果

2.1 病例臨床特征

在151例研究對(duì)象中，對(duì)照組、CRSsNP和CRSw-NP 3組的平均年齡分別為39.5歲、47歲和47歲。CRSsNP和CRSwNP中，男性多于女性，哮喘、過(guò)敏狀態(tài)在3組間差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義，詳見(jiàn)表1。

表1 3組研究對(duì)象臨床特征Tab.1 Clinical characteristics of the three groups

2.2 趨化因子在CRS不同炎性反應(yīng)類(lèi)型的表達(dá)

比較上述趨化因子在各組間的表達(dá)發(fā)現(xiàn)，CCL2(MCP-1)、CCL3(MIP-1a)、CCL4(MIP-1b)以及 Eotaxin在嗜酸性粒細(xì)胞鼻息肉組和中性粒細(xì)胞鼻息肉組的表達(dá)明顯高于慢性鼻竇炎組和對(duì)照組，其中Eos CRSwNP組的CCL4(MIP-1b)和Eotaxin的表達(dá)明顯高于Neu CRSwNP組(圖1)。

2.3 趨化因子與炎性標(biāo)志物和細(xì)胞因子的相關(guān)性

通過(guò)相關(guān)性分析，發(fā)現(xiàn) CCL2(MCP-1)、CCL3(MIP-1a)、CCL4(MIP-1b)和中性粒細(xì)胞炎性反應(yīng)有關(guān)的細(xì)胞因子白細(xì)胞介素-8(IL-8)、IL-6和腫瘤壞死因子-α(TNF-α)表現(xiàn)為更強(qiáng)的相關(guān)性，而且 CCL2(MCP-1)和CCL3(MIP-1a)與嗜酸性粒細(xì)胞炎性反應(yīng)標(biāo)志物嗜酸性粒細(xì)胞陽(yáng)離子蛋白(eosinophilic cationic protein，ECP)也有比較明顯的相關(guān)性。而另一種CC類(lèi)趨化因子Eotaxin則主要和嗜酸性粒細(xì)胞炎性反應(yīng)標(biāo)志物ECP以及IL-5的相關(guān)性較強(qiáng)，詳見(jiàn)表2。

3 討論

趨化因子家族是一級(jí)結(jié)構(gòu)相似小分子蛋白，在機(jī)體免疫調(diào)節(jié)、過(guò)敏反應(yīng)、炎性反應(yīng)、血管生成、造血、淋巴器官分化、創(chuàng)傷修復(fù)和胚胎發(fā)育等過(guò)程中發(fā)揮重要作用。趨化因子由炎性反應(yīng)部位的細(xì)胞分泌，大小為8 000～10 000，具有20% ～70%的氨基酸序列同源性，根據(jù)一級(jí)結(jié)構(gòu)中保守的4～6個(gè)Cys的前2個(gè)Cys的排列方式，可將趨化因子超家族分為CXC(α)、CC(β)、C(γ)和 CX3C 4個(gè)亞家族，它們的功能除趨化活性外，還具有細(xì)胞活化等多種生物學(xué)效應(yīng)。趨化因子通過(guò)與靶細(xì)胞表面的受體結(jié)合，后者與G蛋白偶聯(lián)，通過(guò)G蛋白轉(zhuǎn)導(dǎo)信號(hào)至細(xì)胞內(nèi)，發(fā)揮趨化和活化細(xì)胞的作用。目前已發(fā)現(xiàn)50余種趨化因子，主要為CCL 和 CXCL 亞類(lèi)［1］。

圖1 CCL2(MCP-1)(A)、CCL3(MIP-1a)(B)、CCL4(MIP-1b)(C)、Eotaxin(D)在對(duì)照組、慢性鼻竇炎鼻竇黏膜、嗜酸性粒細(xì)胞型鼻息肉及中性粒細(xì)胞型鼻息肉組織中的表達(dá)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 趨化因子和炎性反應(yīng)標(biāo)志物的相關(guān)性Tab.2 Correlation between chemokines and inflammation factors rs(P)

有研究［3］證明，CCL2(MCP-1)、CCL3(MIP-1a)、CCL4(MIP-1b)和CCL5(RANTES)對(duì)T細(xì)胞和單核細(xì)胞有化學(xué)趨化作用。趨化因子受體CCR2表達(dá)在單核細(xì)胞、未成熟樹(shù)突狀細(xì)胞、T淋巴細(xì)胞上，是單核細(xì)胞趨化蛋白-l(monocyte chemoattractant protein-1，MCP-1)/CCL2(MCP-1)唯一的受體。CCL2(MCP-1)結(jié)合CCR2可以引起活化的中性粒細(xì)胞遷移。趨化因子受體CCR5(RANTES)主要表達(dá)在粒細(xì)胞、巨噬細(xì)胞、未成熟樹(shù)突狀細(xì)胞、CD8+T淋巴細(xì)胞和CD4+T淋巴細(xì)胞，可以結(jié)合CCL3(MIP-1a)、CCL4(MIP-1b)和CCL5(RANTES)。CCL5(RANTES)對(duì)單核細(xì)胞、巨噬細(xì)胞、樹(shù)突狀細(xì)胞、T淋巴細(xì)胞均有趨化作用［4］。本研究發(fā)現(xiàn) CRSwNP組的 CCL2(MCP-1)、CCL3(MIP-1a)、CCL4(MIP-1b)的表達(dá)明顯高于 CRSsNP組和對(duì)照組，而且Eos CRSwNP與Neu CRSwNP組間差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義，相關(guān)性分析表明CCL2(MCP-1)、CCL3(MIP-1a)與 CCL4(MIP-1b)、IL-8、IL-6 以及TNF-α之間存在明顯正相關(guān)，提示上述CCL2(MCP-1)、CCL3(MIP-1a)和CCL4(MIP-1b)在鼻息肉中介導(dǎo)多種免疫細(xì)胞的趨化。此外，CCL2(MCP-1)與嗜酸性粒細(xì)胞標(biāo)志物ECP有明顯正相關(guān)，提示CCL2(MCP-1)可能間接地參與嗜酸性粒細(xì)胞趨化和浸潤(rùn)至鼻息肉局部。

Eotaxin是CC趨化因子家族中的一員，它只能特異性地與CCR3受體結(jié)合。CCR3大量表達(dá)于嗜酸性粒細(xì)胞，且與Eotaxin有高度親和性，因此，Eotaxin對(duì)嗜酸性粒細(xì)胞的趨化具有高度特異性，Eotaxin在抗原誘導(dǎo)嗜酸性粒細(xì)胞在肺部組織的募集中起主要作用。Th2型細(xì)胞因子，如IL-4、IL-13和IL-5對(duì)Eotaxin的生成起著重要調(diào)節(jié)作用［5-7］。Pods等［8］發(fā)現(xiàn)，阿司匹林三聯(lián)征患者的鼻息肉組織中的Eotaxin的表達(dá)高于其他單純鼻息肉患者的鼻息肉組織。本研究發(fā)現(xiàn)，CRSwNP組的Eotaxin的表達(dá)明顯高于CRSsNP組和對(duì)照組，而且Eos CRSwNP組的Eotaxin的表達(dá)明顯高于Neu CRSwNP組，相關(guān)性分析表明Eotaxin和ECP及IL-5的表達(dá)存在明顯正相關(guān)，說(shuō)明Eotaxin在鼻息肉中介導(dǎo)嗜酸性粒細(xì)胞的趨化。

上述研究表明，CC類(lèi)趨化因子在鼻息肉組織的炎性細(xì)胞趨化中發(fā)揮重要作用，CCL2(MCP-1)、CCL3(MIP-1a)以及CCL4(MIP-1b)主要在中性粒細(xì)胞類(lèi)型中表達(dá)，而Eotaxin則明顯與嗜酸性粒細(xì)胞型相關(guān)。

［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，F(xiàn)ukushima 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］高貴民.嗜酸性粒細(xì)胞活化趨化因子與支氣管哮喘的研究進(jìn)展［J］.國(guó)際免疫學(xué)雜志，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.