IL-6和IGF-1在非小細(xì)胞肺癌組織的表達(dá)與臨床意義

劉 涓 孫 威

(1武漢大學(xué)人民醫(yī)院老年病科;2華中科技大學(xué)同濟(jì)醫(yī)學(xué)院附屬同濟(jì)醫(yī)院胸外科，武漢 430030)

肺癌是全球癌癥中導(dǎo)致死亡的最常見原因，其中非小細(xì)胞肺癌(NSCLC)占肺癌總數(shù)85%左右［1］。雖然外科手術(shù)、放療、化療等傳統(tǒng)治療NSCLC的方法有所改進(jìn)，但其治療的療效并不令人滿意。肺癌的發(fā)病除了與吸煙、環(huán)境等因素有關(guān)外，機(jī)體免疫失衡、生長因子通路失調(diào)也起著重要作用［2］。

有研究提示白介素-6(interleukin-6，IL-6)是NSCLC中關(guān)鍵的促腫瘤細(xì)胞因子。NSCLC患者血清中的IL-6水平較健康對(duì)照組明顯升高，腫瘤組織中IL-6表達(dá)水平與總生存率相關(guān)，IL-6是NSCLC患者預(yù)后不良的指標(biāo);另外，在NSCLC細(xì)胞增殖、侵襲、遷移、血管形成中IL-6均發(fā)揮促進(jìn)作用［3］。胰島素樣生長因子1(insulin-like growth factor-1，IGF-1)是一種多肽類生長因子，能刺激腫瘤細(xì)胞增殖、抑制腫瘤細(xì)胞凋亡［4］。有研究證實(shí)在肺癌發(fā)展中，IGF-1與其受體IGF-1R結(jié)合、通過自分泌或旁分泌，促進(jìn)肺癌細(xì)胞分化、生長［4］。多項(xiàng)研究表明IGF-1可作為多種腫瘤如乳腺癌、前列腺癌、胃癌、結(jié)直腸癌的診斷標(biāo)志物［3］。有研究提示IL-6與IGF-1在多種腫瘤發(fā)生、發(fā)展中存在相互作用［5］，IL-6通過激活I(lǐng)GF-1受體促進(jìn)前列腺癌進(jìn)展［6］。然而，IL-6和IGF-1在肺癌組織是否具有表達(dá)相關(guān)性尚無研究。

本研究采用免疫組織化學(xué)技術(shù)，檢測(cè)IL-6、IGF-1在非小細(xì)胞肺癌組織和癌旁組織的表達(dá)，分析IL-6、IGF-1表達(dá)的相關(guān)性、及與臨床病理特征的關(guān)系。

材料和方法

1.材料

武漢大學(xué)人民醫(yī)院病理科收集150例非小細(xì)胞肺癌組織蠟塊，所有患者符合非小細(xì)胞肺癌臨床診斷標(biāo)準(zhǔn)，術(shù)前未行放療、化療及靶向治療史，臨床資料和手術(shù)記錄完整。癌旁組織取自距腫瘤組織遠(yuǎn)端＞5cm肺組織共100例。150例肺癌患者中，男86例，女64例;腺癌74例，鱗癌76例;I-II期79例，IIIIV期71例。

2.檢測(cè)方法

2.1 試劑

IL-6兔多克隆抗體(21865-1-AP)，IGF-1兔多克隆抗體(20214-1-AP)購自Proteintech公司，免疫組化試劑盒購自武漢谷歌生物科技公司。

2.2 蘇木精-伊紅(HE)染色及免疫組織化學(xué)染色

所有組織標(biāo)本收集后4%多聚甲醛固定，石蠟包埋制成蠟塊存檔，常規(guī)連續(xù)切片4張后，1張進(jìn)行HE染色以判斷診斷和組織類型，2張進(jìn)行IL-6、IGF-1免疫組織化學(xué)染色，留1張備用。免疫組織化學(xué)嚴(yán)格按試劑盒操作說明進(jìn)行，切片脫水后放入抗原修復(fù)液，微波加熱至沸騰，加熱修復(fù)10-15分鐘，室溫冷卻后PBS沖洗，5%BSA封閉1小時(shí)，4℃下一抗孵育過夜。復(fù)溫后PBS沖洗，二抗室溫孵育1小時(shí)，PBS沖洗，DAB顯色，梯度酒精脫水，二甲苯透明。設(shè)立PBS溶液代替一抗作為陰性對(duì)照組。

2.3 免疫組織化學(xué)結(jié)果判定

由2位經(jīng)驗(yàn)豐富的病理醫(yī)師進(jìn)行雙盲閱片。IL-6、IGF-1陽性反應(yīng)均為細(xì)胞和(或)胞漿深黃色或棕黃色染色，在400倍鏡下隨機(jī)挑取5個(gè)視野，采用半定量結(jié)果判斷，分別對(duì)鏡下陽性細(xì)胞的百分比和染色強(qiáng)度給予評(píng)分。(1)陽性著色細(xì)胞數(shù):每張切片上觀察5個(gè)高倍視野(400×)，計(jì)數(shù)陽性細(xì)胞百分比，陽性細(xì)胞數(shù)＜5%為0分，5% ～25%為1分，26% ～50%為2分，51% ～75%為3分，76% ～100%為4分。(2)陽性著色強(qiáng)度:無色為0分，淡黃色為1分，棕黃色為2分，棕褐色為3分。(3)兩者計(jì)分相乘即為陽性等級(jí):0分為陰性(－)，1－4分為弱陽性(+)，5－8分為陽性(++)，9－12分為強(qiáng)陽性(+++)。

3.統(tǒng)計(jì)學(xué)方法

應(yīng)用SPSS19.0軟件進(jìn)行分析，計(jì)量資料采用t檢驗(yàn)，計(jì)數(shù)資料組間比較采用χ2檢驗(yàn)，相關(guān)分析采用Spearman檢驗(yàn)。

結(jié) 果

1.IL-6、IGF-1在非小細(xì)胞肺癌組織的蛋白表達(dá)

肺癌組IL-6陽性表達(dá)率(84.00%)顯著高于癌旁正常組織(77.00%，P＜0.01)，肺癌組IGF-1陽性表達(dá)率(80.00%)顯著高于癌旁正常組織(72.00，P＜0.01)，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(圖1，表1)。

2.IL-6、IGF-1在非小細(xì)胞肺癌組織的表達(dá)與臨床病理特征的關(guān)系

(1)吸煙指數(shù)≥400的患者腫瘤組織IL-6表達(dá)率顯著高于吸煙指數(shù)＜400者，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義，IL-6在腺癌陽性表達(dá)率93.24%，顯著高于鱗癌陽性表達(dá)率77.63%。(2)腫瘤低分化患者腫瘤組織IGF-1表達(dá)率顯著高于中、高分化水平腫瘤組織，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。(3)III、IV期患者腫瘤組織IGF-1表達(dá)率顯著高于I、II期患者，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。(4)IL-6表達(dá)與年齡、性別、組織類型、分化程度、TNM分期均無明顯關(guān)系(P＞0.05)。(5)IGF-1表達(dá)與年齡、性別、吸煙指數(shù)、組織類型均無明顯關(guān)系(P ＞0.05)。

3.IL-6、IGF-1在非小細(xì)胞肺癌組織的表達(dá)的相關(guān)性

非小細(xì)胞肺癌組織中，IL-6陽性表達(dá)與IGF-1陽性表達(dá)之間呈正相關(guān)，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

表1 IL-6、IGF-1在150例非小細(xì)胞肺癌組織和100例癌旁正常組織的表達(dá)Table 1 Expression of IL-6 and IGF-1 in 150 NSCLC and 100 para-carcinoma samples.

表2 IL-6、IGF-1在150例非小細(xì)胞肺癌組織表達(dá)與臨床病理特征的相關(guān)性Table 2 Correlation between the expression of IL-6，IGF-1 and the clinicopathological characteristics of NSCLC

表3 IL-6、IGF-1在150例非小細(xì)胞肺癌組織表達(dá)相關(guān)性Table 3 Correlation between the expression of IL-6，IGF-1 in 150 NSCLC.(Spearman’test)

討 論

肺癌目前仍是死亡率最高的惡性腫瘤［1］，目前肺癌的免疫治療和針對(duì)生長因子通路的靶向治療是研究的熱點(diǎn)，近年來的研究發(fā)現(xiàn)IL-6在多種惡性腫瘤組織中高表達(dá)，并且與NSCLC的發(fā)生、發(fā)展以及預(yù)后密切相關(guān)［7］。IL-6通過JAK激活STAT蛋白家族的磷酸化，其中STAT3是IL-6的信號(hào)傳遞的主要下游通路分子［7］。包括肺癌在內(nèi)的多種腫瘤細(xì)胞均可分泌IL-6從而促進(jìn)腫瘤的發(fā)生與發(fā)展［8］。在本研究中我們發(fā)現(xiàn)IL-6在包括肺腺癌和肺鱗癌的非小細(xì)胞肺癌組織中表達(dá)程度均較癌旁正常組織明顯增高，吸煙指數(shù)≥400的患者腫瘤組織IL-6表達(dá)率顯著高于吸煙指數(shù)＜400者，提示吸煙有可能促進(jìn)肺癌組織IL-6的分泌和表達(dá)，這與Chen等關(guān)于煙草所致肺癌中IL-6的作用研究結(jié)論是相似的［9］。

以表皮樣生長因子受體酪氨酸激酶抑制劑為代表針對(duì)生長因子通路的靶向治療也是日前肺癌非手術(shù)治療的研究熱點(diǎn)，而IGF-1通路是生長因子通路中一個(gè)重要的明星通路［10］，已有多項(xiàng)研究提示IGF1通路異常與肺癌發(fā)生發(fā)展相關(guān)［11］。本研究檢測(cè)了150例非小細(xì)胞肺癌組織和100例癌旁正常組織發(fā)現(xiàn)，IGF-1在肺癌組織的陽性表達(dá)率和表達(dá)強(qiáng)度均顯著高于良性肺組織。腫瘤低分化患者腫瘤組織IGF-1表達(dá)率顯著低于中、高分化水平腫瘤組織，III、IV期患者腫瘤組織IGF-1表達(dá)率顯著低于I、II期患者，說明IGF-1在腫瘤組織局部的高表達(dá)提示了腫瘤更低的分化程度和更晚的分期，這提示IGF-1在肺癌組織過表達(dá)可能與腫瘤的惡性行為有關(guān)。

更重要的是，我們首次發(fā)現(xiàn)非小細(xì)胞肺癌組織中，IL-6陽性表達(dá)與IGF-1陽性表達(dá)之間具有明顯的正相關(guān)，這提示IL-6通路和IGF-1通路之間可能存在重要的交叉作用。IGF-1與受體結(jié)合后，能磷酸化激活下游Akt通路，而有文獻(xiàn)報(bào)道Akt信號(hào)的下游分子NF-κB可以直接結(jié)合到IL-6的啟動(dòng)子，進(jìn)而激活I(lǐng)L-6的基因表達(dá)［12］，這提示IL-6通路與IGF-1通路之間的交叉作用可能通過PI3K/Akt通路的激活實(shí)現(xiàn)，而這也是本課題組下一步的研究方向。另有研究發(fā)現(xiàn)，IL-6通過激活I(lǐng)GF-1R進(jìn)而激活I(lǐng)GF-1通路，促進(jìn)前列腺癌的成瘤與進(jìn)展，而IL-6下游的STAT3通路是重要的交叉媒介［6］。這些證據(jù)結(jié)合我們的研究均提示，IL-6和IGF-1通路之間可能存在廣泛而復(fù)雜的正向調(diào)控關(guān)系。

綜上，我們發(fā)現(xiàn)IL-6、IGF-1蛋白在非小細(xì)胞肺癌組織中明顯高表達(dá)，IL-6高表達(dá)與更高的吸煙水平相關(guān)，IGF-1高表達(dá)與更低的腫瘤分化程度和更晚的TNM分期有關(guān)，更重要的是，IL-6陽性表達(dá)與IGF-1陽性表達(dá)正相關(guān)，提示IL-6和IGF-1通路可能并非兩條獨(dú)立的促腫瘤通路，兩者之間可能存在重要交叉作用。許多研究［5，13］提示單一靶點(diǎn)的腫瘤分子治療無法提供有效的抑制效果，在非小細(xì)胞肺癌中，針對(duì)可能相互作用IL-6和IGF-1通路采取雙靶點(diǎn)甚至多靶點(diǎn)治療能為肺癌的非手術(shù)治療提供更有效的抑制策略。

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