白細(xì)胞介素12與消化系統(tǒng)腫瘤的相關(guān)性

李曉東(綜述)，楊小龍(審校)

(皖南醫(yī)學(xué)院弋磯山醫(yī)院胸心外科，安徽 蕪湖 241001)

隨著醫(yī)藥科學(xué)的不斷發(fā)展，有希望找到一種具有抗腫瘤、抗轉(zhuǎn)移功能，并具有最小不良反應(yīng)的細(xì)胞因子。在這方面，白細(xì)胞介素(interleukin，IL)12受到廣泛關(guān)注，成為腫瘤免疫治療及綜合治療中的熱點(diǎn)。IL-12具有多種重要的生物學(xué)活性，參與機(jī)體免疫調(diào)節(jié)的多個(gè)方面，是連接先天性免疫和獲得性免疫的橋梁，在食管癌、胃癌、肝癌、胰腺癌、結(jié)直腸癌等疾病的發(fā)生、發(fā)展中起重要作用，以IL-12為代表的生物治療已成為繼手術(shù)、化療和放療之后的第4種腫瘤治療模式[1]?，F(xiàn)對(duì)IL-12與消化道腫瘤的相關(guān)性作如下綜述。

1 IL-12的產(chǎn)生及生物作用

IL-12主要由先天免疫細(xì)胞(如漿細(xì)胞、角質(zhì)細(xì)胞、吞噬細(xì)胞)以及抗原呈遞細(xì)胞(包括吞噬細(xì)胞的單核/巨噬細(xì)胞、樹突狀細(xì)胞以及皮膚郎罕細(xì)胞和B細(xì)胞等)兩大類細(xì)胞產(chǎn)生[2]。IL-12是相對(duì)分子質(zhì)量為70×103(p70)的異源二聚體分子,由相對(duì)分子質(zhì)量為40×103(p40)與35×103(p35)的兩條糖基鏈經(jīng)二硫鏈連接組成，受粒細(xì)胞-巨噬細(xì)胞集落刺激因子(granulocyte-macrophage colony stimulating factor，GM-CSF)和干擾素(interferon，IFN)γ的影響，吞噬細(xì)胞對(duì)IL-12的表達(dá)增加，而胰島素樣生長(zhǎng)因子(insulin-like growth factor，IGF)γ、IL-4和IL-10可以使IL-12的表達(dá)減少[3]。

1.1誘導(dǎo)產(chǎn)生多種細(xì)胞因子 輔助性T細(xì)胞受IL-12誘導(dǎo)向Th1方向分化發(fā)展，IL-12可誘導(dǎo)自然殺傷細(xì)胞及T細(xì)胞產(chǎn)生多種細(xì)胞因子，如GM-CSF、IL-8、IL-2、IFN-γ等，并通過(guò)這些介質(zhì)發(fā)揮免疫調(diào)節(jié)作用。IL-12最重要的生理功能之一是誘導(dǎo)生成IFN-γ,而且在內(nèi)環(huán)境中IL-12的許多功能均由IFN-γ介導(dǎo)。在IL-12的作用下，外周血白細(xì)胞(無(wú)論是靜止還是激活狀態(tài))均能分泌IFN-γ[4]。

1.2抗腫瘤作用 無(wú)論在原發(fā)性還是繼發(fā)性腫瘤的免疫反應(yīng)中，IL-12作為一種免疫調(diào)節(jié)因子和細(xì)胞因子具有直接抗腫瘤作用[5]。大量動(dòng)物實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示，IL-12對(duì)惡性黑色素瘤、肝癌、腎細(xì)胞癌、結(jié)腸腺癌等20多種惡性腫瘤具有防治效果，應(yīng)用IL-12的動(dòng)物實(shí)驗(yàn)顯示，腫瘤原發(fā)灶及轉(zhuǎn)移灶均明顯消退[6-7]。IL-12的主要抗腫瘤機(jī)制是抗血管形成[4,7]。Robinson等[8]發(fā)現(xiàn)，巨噬細(xì)胞在IL-12的糖基鏈經(jīng)二硫鏈p40的趨化下，可以向腫瘤部位移動(dòng)，從而增強(qiáng)免疫應(yīng)答，發(fā)揮抗腫瘤作用。

IL-12抗腫瘤血管生成機(jī)制：IL-12并不對(duì)血管內(nèi)皮細(xì)胞產(chǎn)生抑制，而是通過(guò)促進(jìn)白細(xì)胞對(duì)IFN-γ的表達(dá)，增加IFN誘導(dǎo)蛋白10的釋放，從而抑制TGF-β產(chǎn)生，間接抑制血管內(nèi)皮生長(zhǎng)因子、腫瘤誘導(dǎo)的血管形成[9]。IL-12能增強(qiáng)自然殺傷細(xì)胞人IL-2受體(IL-2 receptor，IL-2R)、人IL-4受體(IL-4R)、腫瘤壞死因子受體(tumor necrosis factor receptor，TNFR)以及腫瘤細(xì)胞人類白細(xì)胞抗原DR(human leucocyte antigen-DR，HLA-DR)、細(xì)胞黏附分子1表達(dá)，從而抑制腫瘤內(nèi)血管形成，IL-12的抗腫瘤作用同時(shí)伴有細(xì)胞增殖率下降，腫瘤組織廣泛壞死和高度角化和凋亡等組織學(xué)改變。聚合酶鏈反應(yīng)顯示，lectin染色見(jiàn)血管內(nèi)皮生長(zhǎng)因子表達(dá)下降，血管密度減低，圍繞小血管有自然殺傷細(xì)胞浸潤(rùn)[10]。IL-12抗腫瘤的作用機(jī)制復(fù)雜，目前尚無(wú)統(tǒng)一的結(jié)論。

2 IL-12與消化道腫瘤的相關(guān)性

2.1IL-12與食管癌 近年來(lái)，IL-12與食管癌的關(guān)系越來(lái)越受到關(guān)注，其在食管癌各分期的表達(dá)有顯著性差異。Tsuboi等[11]通過(guò)對(duì)比健康志愿者與食管癌患者術(shù)前外周血IL-12水平發(fā)現(xiàn)，健康志愿者血清IL-12水平顯著低于食管癌患者；隨著腫瘤的進(jìn)一步生長(zhǎng)，食管癌患者血清IL-12水平也隨之增高；研究表明，IL-12水平與食管癌分期密切相關(guān)，食管癌術(shù)后IL-12未出現(xiàn)增長(zhǎng)。Schauer等[12]通過(guò)對(duì)156例局部晚期或轉(zhuǎn)移的食管腺癌患者給予化療后行癌腫切除，并用酶聯(lián)免疫吸附測(cè)定檢測(cè)患者IL-12水平，其中有14.1%的患者IL-12水平>5500 ng/L，未能堅(jiān)持化療，其余IL-12水平<4408.5 ng/L，試驗(yàn)表明，食管癌患者術(shù)前單核細(xì)胞功能與食管癌的分期和腫瘤外浸范圍密切相關(guān)，術(shù)前檢測(cè)IL-12有助于預(yù)測(cè)食管癌的分期，有助于了解單核細(xì)胞因子的促炎與抗炎作用。

2.2IL-12與胃癌 李姝等[13]檢測(cè)了胃癌患者和健康對(duì)照組的血清IL-12，胃癌患者血清IL-12水平顯著低于健康對(duì)照組，在T1、T2或T3期的患者IL-12水平顯著高于T4期，無(wú)遠(yuǎn)處轉(zhuǎn)移的患者IL-12表達(dá)水平顯著性高于有遠(yuǎn)處轉(zhuǎn)移患者；而未浸潤(rùn)全層的胃癌患者IL-12水平比浸潤(rùn)全層的胃癌患者高,Ⅰ、Ⅱ期胃癌患者外周血清中IL-12表達(dá)水平比Ⅲ、Ⅳ期胃癌患者高，淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移率<30%的胃癌患者血清IL-12水平比淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移率>30%者高(P<0.01)。

IL-12能誘導(dǎo)IFN-γ和IL-2的生成增多，并且能普遍促進(jìn)T輔助細(xì)胞向Th1方向分化增殖，因晚期胃癌患者不能產(chǎn)生足夠能量的IL-12，加之巨噬細(xì)胞被大量消耗，故早期進(jìn)展期胃癌患者的血清IL-12水平顯著高于晚期胃癌[14-15]。IL-12在體內(nèi)有阻止血管形成的作用，IL-12通過(guò)增加IFN-γ的產(chǎn)生，IFN-γ可通過(guò)Cys-X-Cys(CXC)趨化因子來(lái)抑制血管生成，此作用可直接抑制腫瘤的生長(zhǎng)和轉(zhuǎn)移[15]。

2.3IL-12與胰腺癌 胰腺癌與IL-12有著密切的聯(lián)系。有學(xué)者用反轉(zhuǎn)錄病毒的乳脂小球(milk fat globule，MFG)作為載體，通過(guò)磷酸鈣沉淀法和逆轉(zhuǎn)錄聚合酶鏈反應(yīng)將鼠IL-12基因轉(zhuǎn)染導(dǎo)入人胰腺癌細(xì)胞株P(guān)K-1中，得到了PK-1/IL-12細(xì)胞，而單純用反轉(zhuǎn)錄病毒MFG感染PK-1所得細(xì)胞被命名為PK-1/MFG，先用自然殺傷細(xì)胞抗體阻斷自然殺傷細(xì)胞的作用，然后利用酶聯(lián)免疫吸附測(cè)定法檢測(cè)IL-12的產(chǎn)生量，結(jié)果顯示，離體條件下兩種細(xì)胞的生長(zhǎng)曲線大致相似，但在活體條件下,新血管的生成完全阻斷，PK-1/IL-12細(xì)胞的生長(zhǎng)被明顯抑制[16]。因此，即使在免疫缺陷的情況下，IL-12的抗血管生成作用已經(jīng)足夠抑制胰腺癌細(xì)胞的生長(zhǎng)及腫瘤內(nèi)血管的生成。Bortolanza等[17]建立了條件復(fù)制腺病毒模型，利用溶瘤腺病毒表達(dá)的IL-12對(duì)患有胰腺癌的敘利亞倉(cāng)鼠進(jìn)行腹腔注射，結(jié)果表明，結(jié)合不同調(diào)節(jié)機(jī)制，條件復(fù)制腺病毒表達(dá)的IL-12具有顯著的抗腫瘤活性，可能為晚期胰腺癌提供一種新的治療方法。

2.4IL-12與肝癌 IL-12對(duì)乙型肝炎病毒有殺傷作用。我國(guó)原發(fā)性肝癌的發(fā)生、發(fā)展與乙型肝炎病毒感染關(guān)系密切，因此IL-12在原發(fā)性肝癌免疫治療中的價(jià)值深受重視。何松青等[18]應(yīng)用酶聯(lián)免疫吸附測(cè)定法檢測(cè)原發(fā)性肝癌患者與健康對(duì)照組血清IL-12水平，結(jié)果：對(duì)照組外周血清IL-12水平顯著高于原發(fā)性肝癌組,Ⅱ、Ⅲ期原發(fā)性肝癌患者血清IL-12水平顯著高于Ⅳ期者；術(shù)后IL-12水平由低到高，在術(shù)后3～4周可恢復(fù)到術(shù)前水平，恢復(fù)程度與腫瘤是否完整切除相關(guān)；原發(fā)性肝癌術(shù)后未復(fù)發(fā)者平均血清IL-12水平顯著高于復(fù)發(fā)患者，術(shù)后IL-12持續(xù)低水平提示預(yù)后較差，因此在原發(fā)性肝癌患者手術(shù)效果、細(xì)胞免疫狀態(tài)、預(yù)后判斷、復(fù)發(fā)監(jiān)測(cè)方面，外周血清IL-12水平可作為評(píng)價(jià)指標(biāo)之一，且IL-12可能有助于減慢原發(fā)性肝癌惡化進(jìn)程。以IL-12為突破口，免疫治療原發(fā)性肝癌是一個(gè)新的思路，但其對(duì)原發(fā)性肝癌的治療作用的機(jī)制及應(yīng)用仍有需更深層次的研究。

2.5IL-12與結(jié)直腸癌 文坤明等[19]檢測(cè)了結(jié)直腸癌患者外周血IL-12水平及外周血自然殺傷細(xì)胞活性，手術(shù)取腫瘤及周圍系膜淋巴結(jié)，采用逆轉(zhuǎn)錄聚合酶鏈反應(yīng)法檢測(cè)淋巴結(jié)中的細(xì)胞角蛋白20信使RNA表達(dá)，借此判斷腸癌淋巴結(jié)微轉(zhuǎn)移情況，結(jié)果顯示，有微轉(zhuǎn)移的患者外周血清IL-12水平及自然殺傷細(xì)胞活性顯著低于無(wú)微轉(zhuǎn)移者；并且微轉(zhuǎn)移越多，自然殺傷細(xì)胞活性及IL-12水平越低，結(jié)直腸癌患者發(fā)生淋巴結(jié)微轉(zhuǎn)移與IL-12水平低下及外周血自然殺傷細(xì)胞活性下降相關(guān)。亦有學(xué)者采用酶聯(lián)免疫吸附法檢測(cè)IL-12術(shù)前和術(shù)后血清濃度及在結(jié)直腸癌組織、癌周組織中的表達(dá)水平，并與正常對(duì)照組資料進(jìn)行對(duì)比研究：Ⅲ、Ⅳ期瘤及瘤周組織中IL-12的水平顯著低于Ⅰ、Ⅱ期，術(shù)前血清IL-12低，術(shù)后IL-12水平與對(duì)照組的差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義，各臨床時(shí)期結(jié)直腸癌患者外周血IL-12水平較對(duì)照組均顯著降低，瘤周及瘤內(nèi)IL-12的水平低，且越趨于晚期的腫瘤，IL-12越低[20]。體液、細(xì)胞免疫反應(yīng)障礙是結(jié)直腸癌發(fā)生、發(fā)展的機(jī)制之一，糾正機(jī)體細(xì)胞因子失調(diào)及免疫狀態(tài)紊亂對(duì)結(jié)直腸癌的預(yù)防、治療及預(yù)后具有重要意義。

3 IL-12抗腫瘤作用的應(yīng)用

IL-12在消化道腫瘤中的表達(dá)與正常對(duì)照組有顯著差異，與消化道腫瘤的發(fā)生、發(fā)展、轉(zhuǎn)移密切相關(guān)，且大量實(shí)驗(yàn)表明，IL-12有著顯著的抑制腫瘤生長(zhǎng)和轉(zhuǎn)移的作用[11-20]。目前對(duì)IL-12的研究已經(jīng)進(jìn)入了臨床Ⅱ期實(shí)驗(yàn)。直接使用IL-12可出現(xiàn)感冒樣的癥狀，大劑量使用甚至可出現(xiàn)嘔吐、發(fā)熱、白細(xì)胞減少、肝轉(zhuǎn)氨酶升高等不良反應(yīng)，因此利用IL-12抗腫瘤血管生長(zhǎng)的作用，將IL-12融合于纖維連接蛋白ED-B結(jié)構(gòu)域的抗體片段上，使IL-12可以靶向作用于腫瘤，以及用轉(zhuǎn)染IL-12基因的腺病毒進(jìn)行介入治療或者瘤內(nèi)注射等方法亦得到了應(yīng)用。亦有研究者提出IL-12聯(lián)合化療、放療，不僅可以提高治療效果，還能減少不良反應(yīng)[21]。

4 展 望

IL-12作為一種具有多種生物學(xué)活性的細(xì)胞因子，與消化道腫瘤密切相關(guān)?？寺〉腎L-12基因所表達(dá)的蛋白質(zhì)在理論上完全符合目前的藥用標(biāo)準(zhǔn)。但由于IL-12的調(diào)控機(jī)制復(fù)雜，抗腫瘤機(jī)制具有異質(zhì)性(IL-12抗腫瘤機(jī)制對(duì)不同的腫瘤各不相同)，在臨床試驗(yàn)中不良反應(yīng)甚多，因此，怎樣充分利用IL-12的抗腫瘤作用，且最大程度減少不良反應(yīng)將是今后的研究重點(diǎn)之一。IL-12與其他細(xì)胞因子、抗腫瘤藥物聯(lián)合應(yīng)用，分時(shí)相、分時(shí)序的綜合性治療可能是將來(lái)的發(fā)展方向[22]。IL-12在腫瘤的治療中具有巨大潛力，相信隨著研究的進(jìn)一步深入，IL-12將有望成為有重要臨床意義的抗腫瘤藥物。

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