慢阻肺疾病合并肺癌患者的輔助性T細(xì)胞水平與疾病發(fā)生的關(guān)系

沙正凱 李林靜 張祥杰 翟成凱 賀航詠

近年來研究顯示，慢性阻塞性肺疾病(簡稱慢阻肺)與肺癌在致病因素和發(fā)病機制上明顯相關(guān)；其中慢阻肺是肺癌發(fā)病的主要危險因素，肺癌是慢阻肺的主要并發(fā)癥和致死原因[1]。在慢阻肺及肺癌發(fā)病機制中慢性炎癥學(xué)說是目前研究的熱點。動物實驗顯示，在慢阻肺合并肺腺癌小鼠模型中，模型組小鼠血清Th17細(xì)胞表達(dá)水平明顯高于對照組小鼠，提升近9倍[2]；Th17細(xì)胞分泌產(chǎn)生的IL-17可調(diào)節(jié)腫瘤組織中新生血管生成和腫瘤細(xì)胞增殖，提示慢阻肺相關(guān)炎癥反應(yīng)可促進(jìn)肺癌的發(fā)生與發(fā)展[3]。Th17細(xì)胞分泌的白細(xì)胞介素(Interleukin，IL)-17A、IL-17F可誘發(fā)分泌IL-21，和腫瘤壞死因子(Tumor Necrosis Factor，TNF)-α[4]；同時IL-22可誘發(fā)Th17細(xì)胞分泌IL-17[5]。目前Th17細(xì)胞在慢阻肺合并肺癌病情發(fā)生、發(fā)展中的作用仍鮮有報道。本研究以慢阻肺合并非小細(xì)胞肺癌、單純非小細(xì)胞肺癌、健康對照者為研究對象，檢測血清Th17相關(guān)細(xì)胞因子IL-17A、IL-17F、IL-21、IL-22、TNF-α水平，旨在探討Th17相關(guān)細(xì)胞因子與慢阻肺合并肺癌發(fā)生、發(fā)展的關(guān)系。

資料與方法

一、 一般資料

1 選取2016年1月至2018年6月在新鄉(xiāng)市第一人民醫(yī)院住院治療，首次確診為非小細(xì)胞肺癌患者436例。入選標(biāo)準(zhǔn)：①組織病理學(xué)確診為非小細(xì)胞肺癌，根據(jù)IASLC制定的分期標(biāo)準(zhǔn)(第七版)進(jìn)行TNM分期；②符合2015年慢性阻塞性肺疾病全球倡議(GOLD)中的對慢阻肺的診斷標(biāo)準(zhǔn)。排除標(biāo)準(zhǔn)：①合并哮喘、肺結(jié)核、支氣管擴張等肺部疾病史；②合并心、肝、腎等重要器官疾病。其中男性320例，女性116例；年齡53～81歲，平均年齡(63.48±8.13)歲；病理類型包括腺癌、鱗癌、腺鱗癌和大細(xì)胞癌。根據(jù)肺功能檢查結(jié)果分為慢阻肺合并非小細(xì)胞肺癌組與單純非小細(xì)胞肺癌組。另收集同期在本院體檢的同年齡段健康人296例為健康對照組。入選標(biāo)準(zhǔn)：完全健康，無任何重要器官、系統(tǒng)疾病史。排除標(biāo)準(zhǔn)：血清炎癥標(biāo)志物、腫瘤標(biāo)志物水平異常；胸部放射檢查顯示小結(jié)節(jié)、磨玻璃影等異常表現(xiàn)。其中男性192例，女性104例；年齡50～75歲，平均年齡(61.93±6.19)歲。本研究經(jīng)醫(yī)院倫理委員會審核批準(zhǔn)，受試者均簽署知情同意書。

2 主要試劑與儀器3-30KS型高速冷凍離心機購于德國Sigma公司；BIOBASE超凈工作臺購于山東博科科學(xué)儀器有限公司；微量移液器美國Bio-Rad伯樂公司；超低溫冰箱購于日本松下公司；EDTA 抗凝管購于北京美科美佳生物科技開發(fā)有限公司。

二、方法

抽取受試者清晨空腹外周靜脈血5 mL，放入EDTA 抗凝管中，4℃保存，2 h內(nèi)取出3000 r/min離心10min，收集上層血清，放入-80℃超低溫冰箱中保存待測。統(tǒng)一分裝每位受試者血清樣本100μL，使用人Th17亞群檢測試劑盒(流式熒光法)進(jìn)行檢測，操作嚴(yán)格按試劑盒說明書進(jìn)行，機器自帶軟件讀取數(shù)據(jù)，繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線后計算其細(xì)胞相關(guān)因子：IL-17A，IL-17F，IL-21，IL-22，TNF-α濃度水平。

三、統(tǒng)計學(xué)分析

結(jié) 果

一、 各組受試者Th17相關(guān)細(xì)胞因子水平比較(見表1)

Th17相關(guān)細(xì)胞因子IL-17A、IL-17F、IL-21、IL-22、TNF-α水平在各組受試者之間差異均有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.05)；其中慢阻肺合并非小細(xì)胞肺癌組和單純非小細(xì)胞肺癌組患者血清IL-17A、IL-17F、IL-21、IL-22、TNF-α水平明顯高于健康對照組，差異有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.05)；IL-17A、IL-17F、IL-21、IL-22、TNF-α水平在慢阻肺合并非小細(xì)胞肺癌組與單純非小細(xì)胞肺癌組之間差異無統(tǒng)計學(xué)意義(P>0.05)。

Th17相關(guān)細(xì)胞因子IL-17A、IL-17F、IL-21、IL-22、TNF-α水平在各組受試者之間差異均有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.05)；其中慢阻肺合并非小細(xì)胞肺癌組和單純非小細(xì)胞肺癌組患者血清IL-17A、IL-17F、IL-21、IL-22、TNF-α水平明顯高于健康對照組，差異有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.05)；IL-17A、IL-17F、IL-21、IL-22、TNF-α水平在慢阻肺合并非小細(xì)胞肺癌組與單純非小細(xì)胞肺癌組之間差異無統(tǒng)計學(xué)意義(P>0.05)。

二、 慢阻肺合并非小細(xì)胞肺癌患者各亞組間Th17相關(guān)細(xì)胞因子水平比較(見表2)

三、 單純非小細(xì)胞肺癌患者各亞組間Th17相關(guān)細(xì)胞因子水平比較(見表3)

表1 各組受試者Th17相關(guān)細(xì)胞因子水平比較

注：a與健康對照組相比，P<0.05

表2 慢阻肺合并非小細(xì)胞肺癌患者各亞組間Th17相關(guān)細(xì)胞因子水平比較

Th17相關(guān)細(xì)胞因子在各亞組間差異無統(tǒng)計學(xué)意義(P>0.05)。

表3 單純非小細(xì)胞肺癌患者各亞組間Th17相關(guān)細(xì)胞因子水平比較

注：a各亞組間比較，P<0.05

Th17相關(guān)細(xì)胞因子在各亞組間差異有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.05)，其中Ⅰ～Ⅲa期患者血清IL-17A、IL-17F、IL-21、IL-22、TNF-α水平明顯高于Ⅲb～Ⅳ期患者，差異有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.05)。

四、Th17相關(guān)細(xì)胞因子水平與非小細(xì)胞肺癌發(fā)生風(fēng)險的關(guān)系(見表4)

血清IL-17A、IL-17F、IL-21、IL-22、TNF-α水平升高可明顯提升非小細(xì)胞肺癌的發(fā)生風(fēng)險(P<0.05)，校正受試者性別、年齡、吸煙情況后，IL-17A、IL-17F、IL-21、IL-22、TNF-α水平升高均可明顯增加慢阻肺合并非小細(xì)胞肺癌組和單純非小細(xì)胞肺癌組的非小細(xì)胞肺癌發(fā)生風(fēng)險，差異有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.05)。

五、 吸煙者中Th17相關(guān)細(xì)胞因子水平與非小細(xì)胞肺癌發(fā)生風(fēng)險的關(guān)系(見表5)

表4 Th17相關(guān)細(xì)胞因子水平與非小細(xì)胞肺癌發(fā)生風(fēng)險的關(guān)系

在吸煙者中，血清IL-17A、IL-17F、IL-21、IL-22、TNF-α水平升高可明顯提升非小細(xì)胞肺癌的發(fā)生風(fēng)險(P<0.05)，校正受試者性別、年齡、吸煙情況后，IL-17A、IL-17F、IL-21、IL-22、TNF-α水平升高均可明顯增加慢阻肺合并非小細(xì)胞肺癌組和單純非小細(xì)胞肺癌組的非小細(xì)胞肺癌發(fā)生風(fēng)險，差異有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.05)。

討 論

本研究通過對慢阻肺合并非小細(xì)胞肺癌與單純非小細(xì)胞肺癌患者血清Th17相關(guān)細(xì)胞因子水平的研究，首次證實了無論是否合并慢阻肺，非小細(xì)胞肺癌患者血清Th17相關(guān)細(xì)胞因子IL-17A、IL-17F、IL-21、IL-22、TNF-α水平均明顯高于健康對照組。校正患者年齡、性別、吸煙情況等人口學(xué)特征后，血清IL-17A、IL-17F、IL-21、IL-22、TNF-α水平升高是非小細(xì)胞肺癌發(fā)病的獨立危險因素。同時，在單純非小細(xì)胞肺癌組中，TNM分期Ⅰ～Ⅲa期IL-17A、IL-17F、IL-21、IL-22、TNF-α水平明顯高于Ⅲb～Ⅳ期。

近年來流行病學(xué)調(diào)查發(fā)現(xiàn)，即使排除吸煙因素后，肺部炎癥性疾病史仍是肺癌發(fā)病的獨立危險因素[6]。越來越多的研究表明[7-8]，慢性炎癥及腫瘤之間同樣密切相關(guān)，比如肝癌與肝炎、慢性胃炎與胃癌、結(jié)腸炎與結(jié)腸癌。惡性組織中常伴有炎性細(xì)胞浸潤，一方面，慢性炎癥導(dǎo)致氣道清除能力減退，有害及致癌物質(zhì)長期與氣道上皮細(xì)胞接觸，導(dǎo)致慢阻肺患者更易發(fā)生肺癌[9]；另一方面，慢性炎癥的持續(xù)存在會導(dǎo)致肺泡干細(xì)胞增殖，同時誘導(dǎo)上皮細(xì)胞轉(zhuǎn)化為肺癌細(xì)胞。持續(xù)存在的慢性炎癥導(dǎo)致肺組織出現(xiàn)反復(fù)損傷、修復(fù)、再損傷，使肺組織出現(xiàn)錯誤編碼導(dǎo)致癌變的幾率明顯上升[10-11]。本研究顯示，Th17相關(guān)因子IL-17A、IL-17F、IL-21、IL-22、TNF-α在非小細(xì)胞肺癌患者血清表達(dá)水平均明顯提升，提示Th17細(xì)胞通過分泌具有生理活性的細(xì)胞因子，在肺癌的發(fā)生、發(fā)展中發(fā)揮重要作用。同時，本研究顯示，在排除患者人口學(xué)特征干擾后，Th17相關(guān)因子表達(dá)水平提升仍是非小細(xì)胞肺癌發(fā)病的獨立危險因素，提示Th17相關(guān)因子在肺部炎癥疾病與肺癌轉(zhuǎn)化中發(fā)揮關(guān)鍵作用。以上結(jié)論，均表明Th17細(xì)胞相關(guān)細(xì)胞因子參與了肺癌發(fā)生發(fā)展的過程，這些促炎因子在類癌轉(zhuǎn)化中起著重要作用。

表5 吸煙者中Th17相關(guān)細(xì)胞因子水平與非小細(xì)胞肺癌發(fā)生風(fēng)險的關(guān)系

長期吸煙是慢阻肺與肺癌的共同危險因素，提示兩者間可能存在共同的發(fā)病機制[12]。淋巴細(xì)胞、中性粒細(xì)胞等炎癥細(xì)胞在慢阻肺病情發(fā)生、發(fā)展中能夠誘發(fā)腫瘤細(xì)胞的免疫逃逸機制，促進(jìn)肺癌的發(fā)生與發(fā)展[13]。在動物實驗中，IL-17可介導(dǎo)小鼠肺癌和慢阻肺炎癥模型中病情的發(fā)展，發(fā)揮明顯的促進(jìn)作用[14]。但關(guān)于Th17相關(guān)因子在慢阻肺合并肺癌患者病情發(fā)展中的作用研究仍鮮有報道，且Th17相關(guān)因子在慢阻肺及肺癌中是否發(fā)揮不同作用仍無統(tǒng)一結(jié)論[15]。本研究顯示，慢阻肺合并非小細(xì)胞肺癌患者血清IL-17A、IL-17F、IL-21、IL-22、TNF-α水平與單純非小細(xì)胞肺癌患者間無明顯差異。進(jìn)一步分析吸煙患者發(fā)現(xiàn)，雖然慢阻肺合并非小細(xì)胞肺癌患者與單純非小細(xì)胞肺癌患者血清IL-17A、IL-17F、IL-21、IL-22、TNF-α水平無明顯差異，推測與慢阻肺合并非小細(xì)胞肺癌患者組樣本量較小有關(guān)，在今后研究中應(yīng)加大樣本量進(jìn)一步分析。

目前，我們逐漸認(rèn)識到慢性炎癥在慢阻肺和肺癌的發(fā)病機制中有著密切的相關(guān)性，但認(rèn)識仍然十分有限，有許多懸而未決的問題需要解決。因此，繼續(xù)深入研究慢阻肺合并肺癌與Th17細(xì)胞相關(guān)因子水平的慢性炎癥機制有助于我們更好地理解慢阻肺合并肺癌的發(fā)生、發(fā)展，為肺癌的診斷及治療提供時機。