陸潞廖品琥謝克恭陸敏安盧賢哲黃可王俊利韋葉生唐毓金
骨肉瘤患者細(xì)胞侵襲相關(guān)IL-6、IL-12血清水平檢測(cè)的臨床意義*
陸潞①廖品琥①謝克恭①陸敏安①盧賢哲①黃可①王俊利①韋葉生①唐毓金①
【摘要】目的:研究血清IL-6及IL-12水平在骨肉瘤患者與健康體檢者之間的差異及臨床意義。方法:采用酶聯(lián)免疫吸附法(ELISA)檢測(cè)160例骨肉瘤患者及250例健康體檢者的外周血血清IL-6及IL-12水平,比較兩組間IL-6、IL-12水平的差異及其相關(guān)性,探討血清IL-6及IL-12水平與骨肉瘤發(fā)病及進(jìn)展的關(guān)系。結(jié)果:骨肉瘤組患者血清IL-6水平明顯高于對(duì)照組(P<0.01),IL-12水平明顯低于對(duì)照組(P<0.01)。在骨肉瘤患者中,處于腫瘤發(fā)病Ⅲ~Ⅳ期的患者其血清IL-12水平低于Ⅰ~Ⅱ期患者(P<0.05);合并遠(yuǎn)處轉(zhuǎn)移的患者血清IL-12水平低于不發(fā)生遠(yuǎn)處轉(zhuǎn)移的患者(P<0.05)。血清IL-6水平與IL-12水平無(wú)明顯線性相關(guān)(P>0.05)。結(jié)論:血清IL-6及IL-12水平在骨肉瘤患者表達(dá)異常,兩者在骨肉瘤的發(fā)生中可能起免疫調(diào)節(jié)作用,IL-12的低表達(dá)可能與骨肉瘤的進(jìn)展相關(guān)。
【關(guān)鍵詞】骨肉瘤; 白細(xì)胞介素6; 白細(xì)胞介素12
First-author’s address:Affiliated Hospital of Youjiang Medical University for Nationalities,Baise 533000,China
骨肉瘤(Osteosarcoma)來(lái)源于原始間充細(xì)胞,是最常見的原發(fā)性惡性骨腫瘤,多發(fā)于青少年及50歲以上的中年人[1-2]。骨肉瘤由惡性成骨細(xì)胞分化和產(chǎn)生,其惡性程度較高,治療困難,且容易發(fā)[7-8]。白細(xì)胞介素6(interleukin-6,IL-6)的異常表達(dá)與腫瘤的發(fā)病、侵襲轉(zhuǎn)移相關(guān),并與腫瘤的診斷、預(yù)后及治療相關(guān)聯(lián)[9-11]。白細(xì)胞介素12 (interleukin-12,IL-12)是一種具有多種生物活性和免疫調(diào)節(jié)功能的異戊二聚體細(xì)胞因子,由抗原提呈細(xì)胞、樹突細(xì)胞、巨噬細(xì)胞或B細(xì)胞產(chǎn)生[12]。研究證實(shí),IL-12在機(jī)體抗腫瘤免疫中發(fā)揮重要作用,影響腫瘤的發(fā)生、侵襲轉(zhuǎn)移及預(yù)后[13-15]。本研究通過(guò)酶聯(lián)免疫吸附法(enzyme-linked immunosorbent assay,ELISA)對(duì)骨肉瘤患者及健康體檢者進(jìn)行了血清IL-6、IL-12表達(dá)水平的檢測(cè),結(jié)合臨床資料進(jìn)行相關(guān)分析,以了解IL-6和IL-12在骨肉瘤發(fā)生及進(jìn)展中的作用。
1.1 一般資料 選取2005-2013年本院收治的骨肉瘤患者160例作為骨肉瘤組,均經(jīng)病理診斷確診為骨肉瘤。所有患者均排除家族腫瘤病史及自身免疫性疾病病史,且入院前未經(jīng)抗腫瘤治療,未服用皮質(zhì)類固醇激素、阿霉素及有可能影響機(jī)體免疫功能的非甾體類抗炎藥物。骨肉瘤患者臨床分期標(biāo)準(zhǔn)參照第6版國(guó)際抗癌聯(lián)合會(huì)頒布的腫瘤、節(jié)點(diǎn)轉(zhuǎn)移分類。隨機(jī)選取同時(shí)期到兩所醫(yī)院進(jìn)行健康體檢的250名體檢健康者作為對(duì)照組考察對(duì)象,年齡、性別和居住地點(diǎn)均與骨肉瘤組相匹配,各項(xiàng)臨床及實(shí)驗(yàn)室檢查指標(biāo)均正常,排除腫瘤病史、家族腫瘤病史或其他嚴(yán)重疾病史。所有受試對(duì)象均無(wú)血緣關(guān)系,本研究經(jīng)本院倫理委員會(huì)批準(zhǔn),試驗(yàn)前征得所有受試對(duì)象同意并簽署書面知情同意書。兩組研究對(duì)象的年齡、性別比較差異均無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05),具有可比性,見表1。
表1 兩組研究對(duì)象一般資料比較
1.2 血清IL-6及IL-12水平測(cè)定 室溫下用促凝管于清晨抽取受試者肘正中靜脈血4 mL并-80 ℃保存,分離血清后用于血清IL-6及IL-12水平檢測(cè)。IL-6及IL-12p40 ELISA試劑盒為武漢華美生物工程有限公司提供,操作步驟嚴(yán)格按照試劑盒說(shuō)明書進(jìn)行。使用日本東京BIO-RAD 680酶標(biāo)儀在450 nm波長(zhǎng)下依次測(cè)定各孔OD值,應(yīng)用軟件繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線并計(jì)算出各樣本的濃度值,標(biāo)準(zhǔn)品濃度范圍0~10 000 pg/mL。
1.3 統(tǒng)計(jì)學(xué)處理 采用SPSS 19.0統(tǒng)計(jì)學(xué)軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)分析,計(jì)量資料以(±s)表示,比較采用t檢驗(yàn),計(jì)數(shù)資料比較采用 χ2檢驗(yàn),以P<0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義;用Spearman方法進(jìn)行IL-6水平與IL-12水平數(shù)據(jù)之間的線性相關(guān)分析,P<0.05表示具有線性相關(guān)。
2.1 兩組IL-6及IL-12水平比較 骨肉瘤組患者血清IL-6水平明顯高于對(duì)照組,IL-12水平明顯低于對(duì)照組,比較差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.01),見表2。
2.2 骨肉瘤患者血清IL-6與L-12水平的相關(guān)性分析 經(jīng)Spearman線性相關(guān)性分析,骨肉瘤患者血清L-6與L-12水平無(wú)明顯線性相關(guān)(r=-0.074,P>0.05)。
表2 兩組研究對(duì)象IL-6、IL-12水平比較(±s) pg/mL
表2 兩組研究對(duì)象IL-6、IL-12水平比較(±s) pg/mL
組別 IL-6 IL-12骨肉瘤組(n=160) 28.36±6.02 200.05±88.96對(duì)照組(n=250) 16.78±4.19 272.58±104.56 P值 0.000 0.000
2.3 血清IL-6、IL-12水平與骨肉瘤臨床特征之間的關(guān)系 在骨肉瘤患者中,血清IL-6水平與患者的年齡、性別、腫瘤大小、組織學(xué)分型、腫瘤部位、臨床分期及轉(zhuǎn)移均無(wú)明顯相關(guān),差異均無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05),見表3;處于腫瘤發(fā)病Ⅲ~Ⅳ期的患者其血清IL-12水平低于Ⅰ~Ⅱ期患者(P< 0.05);合并遠(yuǎn)處轉(zhuǎn)移的患者血清IL-12水平低于不發(fā)生遠(yuǎn)處轉(zhuǎn)移的患者(P< 0.05)。血清IL-12水平與患者的年齡、性別、腫瘤大小、組織學(xué)分型及腫瘤部位均無(wú)明顯相關(guān),差異均無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05),見表3。
骨肉瘤的發(fā)生與進(jìn)展取決于機(jī)體自身的免疫狀態(tài),而T淋巴細(xì)胞介導(dǎo)的細(xì)胞免疫反應(yīng)在骨腫瘤的免疫中占主導(dǎo)作用[16]。CD4+輔助性T細(xì)胞可分為Th1細(xì)胞和Th2細(xì)胞,對(duì)于機(jī)體細(xì)胞免疫及體液免疫的調(diào)節(jié)具有重要的作用,Th1細(xì)胞主要分泌IL-2、IL-12、IFN-γ及腫瘤壞死因子等Th1型細(xì)胞因子,介導(dǎo)機(jī)體的細(xì)胞免疫應(yīng)答并促使CD8+細(xì)胞分化和成熟,Th2細(xì)胞則主要分泌IL-4、IL-6、IL-10等Th2型細(xì)胞因子,介導(dǎo)機(jī)體的體液免疫應(yīng)答并抑制細(xì)胞免疫反應(yīng)。體內(nèi)Th1/Th2應(yīng)答及細(xì)胞因子失衡與骨惡性腫瘤的發(fā)生及進(jìn)展密切相關(guān)[17-18]。
表3 血清IL-6水平與骨肉瘤臨床特征之間的關(guān)系
作為最具有代表性的Th1細(xì)胞因子之一,IL-12處于Th1/Th2免疫應(yīng)答的核心地位,在機(jī)體的固有免疫和后期的抗原特異性的適應(yīng)性免疫之間建立起有效的關(guān)聯(lián):它能誘導(dǎo)CD4+初始T細(xì)胞(Th0)細(xì)胞優(yōu)先向Th1細(xì)胞分化并促進(jìn)Th1細(xì)胞分泌IFN-γ,同時(shí)IL-12能激活NK細(xì)胞并增強(qiáng)其細(xì)胞毒作用,活化巨噬細(xì)胞并誘導(dǎo)其成熟,提高其對(duì)癌細(xì)胞的殺滅能力[19]。已有明確的證據(jù)表明IL-12無(wú)論對(duì)原發(fā)或者繼發(fā)性腫瘤均有抑制作用,這使它成為低免疫源性腫瘤治療潛在的新靶點(diǎn)[13]。本研究發(fā)現(xiàn),骨肉瘤患者與健康人群相比,血清IL-12表達(dá)明顯下降,與國(guó)內(nèi)郭愛林等[18]在惡性骨腫瘤中的研究結(jié)果相同。提示低表達(dá)的IL-12水平可能導(dǎo)致Th1細(xì)胞毒性反應(yīng)減弱進(jìn)而導(dǎo)致骨肉瘤的發(fā)生。同時(shí)筆者探討了血清IL-12水平與骨肉瘤患者各臨床特征的相關(guān)性,結(jié)果顯示IL-12水平與骨肉瘤患者的年齡、性別、瘤體大小、組織學(xué)形態(tài)及部位并不存在相關(guān)性。臨床分期為Ⅲ~Ⅳ期的患者和發(fā)生遠(yuǎn)處轉(zhuǎn)移的患者血清IL-12均呈現(xiàn)顯著的低水平,提示血清IL-12水平下降可能與骨肉瘤的進(jìn)展相關(guān),可能的機(jī)制是IL-12 通過(guò)誘導(dǎo)IFN-γ、干擾素-γ誘導(dǎo)單核因子(MIG)及干擾素-γ誘導(dǎo)蛋白-10(IP-10)的生成,進(jìn)而抑制腫瘤血管生成,同時(shí)IL-12還能上調(diào)鈣粘著素和血管細(xì)胞黏附分子水平,防止腫瘤轉(zhuǎn)移。
IL-6是一種多功能的Th2細(xì)胞因子。在多種惡性腫瘤中,IL-6均呈高表達(dá),它能誘導(dǎo)集體免疫,刺激并活化B細(xì)胞產(chǎn)生抗體,通過(guò)JAK/STAT信號(hào)通路調(diào)控腫瘤細(xì)胞的細(xì)胞周期, 調(diào)節(jié)癌基因的表達(dá),促進(jìn)血細(xì)胞的發(fā)育從而影響腫瘤的血管生成, 促進(jìn)腫瘤間質(zhì)的生長(zhǎng)[20]。Hamada等[21]在新近胰腺癌細(xì)胞的實(shí)驗(yàn)研究中發(fā)現(xiàn),IL-6能通過(guò)STAT3通路調(diào)節(jié)胰腺星形細(xì)胞的上皮樣改變及胰腺癌相關(guān)基因的表達(dá),提示應(yīng)用IL-6的抗體可導(dǎo)致腫瘤細(xì)胞生長(zhǎng)的終止。Lin等[10]的研究發(fā)現(xiàn),IL-6能提高骨肉瘤細(xì)胞運(yùn)動(dòng)性,促進(jìn)細(xì)胞間黏附分子(ICAM)-1表達(dá),提示IL-6與骨肉瘤細(xì)胞遷移能力密切相關(guān)。同時(shí),與其他Th2細(xì)胞因子一樣,IL-6能抑制IL-12、IFN-γ等Th1細(xì)胞因子的產(chǎn)生,影響NK細(xì)胞和CTL細(xì)胞的活化。本研究發(fā)現(xiàn),骨肉瘤患者與健康人群相比,血清IL-6表達(dá)明顯增高,而IL-12水平明顯下降[17-22],雖然兩者間無(wú)明顯的線性相關(guān),但提示骨肉瘤患者體內(nèi)可能以Th2免疫反應(yīng)為主,而Th1細(xì)胞免疫反應(yīng)受到抑制,Th1/Th2平衡被打破,發(fā)生了Th2漂移,從而導(dǎo)致機(jī)體的抗腫瘤免疫效應(yīng)受到抑制。這與國(guó)內(nèi)外學(xué)者們的研究結(jié)果相似[23-26]。同時(shí)筆者也探討了血清IL-6水平與骨肉瘤患者各臨床特征的相關(guān)性,但本次實(shí)驗(yàn)并未發(fā)現(xiàn)IL-6水平與骨肉瘤患者的各臨床特征間存在關(guān)聯(lián)。
總之,骨肉瘤患者機(jī)體存在免疫調(diào)節(jié)失衡,IL-6及IL-12參與其中,它們的表達(dá)異常與骨肉瘤的發(fā)生密切相關(guān),可能在骨肉瘤患者抗腫瘤免疫中可能發(fā)揮重要作用,隨著對(duì)骨肉瘤發(fā)生及進(jìn)展研究的進(jìn)一步深入,血清IL-6及IL-12表達(dá)水平的檢測(cè)也有望成為骨肉瘤診斷、治療及判斷療效預(yù)后的重要參考指標(biāo)。
參考文獻(xiàn)
[1] Moore D D,Luu H H.Osteosarcoma[J].Cancer Treat Res,2014,162(4):65-92.
[2] Hung G Y,Yen H J,Yen C C,et al.Improvement in high-grade osteosarcoma survival: results from 202 patients treated at a single institution in Taiwan[J].Medicine (Baltimore),2016,95(15):e3420.
[3] Kim J,Woo H Y,Kim E K,et al.Metastatic osteosarcoma to the breast presenting as a densely calcified mass on mammography[J].J Breast Cancer,2016,19(1):87-91.
[4]謝克恭,唐毓金,黃煜朗,等.不同濃度、作用時(shí)間白花蛇舌草注射液對(duì)MG-63細(xì)胞凋亡效果[J].中國(guó)醫(yī)學(xué)創(chuàng)新,2016,13(3):1-4.
[5]周齊.百里醌抑制體外骨肉瘤細(xì)胞轉(zhuǎn)移的實(shí)驗(yàn)研究[J].中國(guó)醫(yī)學(xué)創(chuàng)新,2016,13(5):26-29.
[6] Xiao H,Chen L,Luo G,et al.Effect of the cytokine levels in serum on osteosarcoma[J].Tumour Biol,2014,35(2):1023-1028.
[7] Yao X,Huang J,Zhong H,et al.Targeting interleukin-6 in inflammatory autoimmune diseases and cancers[J].Pharmacol Ther,2014,141(2):125-139.
[8]謄秀華,周桂桃.IL-6水平檢測(cè)與重癥并發(fā)感染者的相關(guān)性分析[J].中國(guó)醫(yī)學(xué)創(chuàng)新,2015,12(25):63-65.
[9]劉徽,朱波,林治華.IL-6信號(hào)通路與腫瘤[J].細(xì)胞與分子免疫學(xué)雜志,2011,27(3):353-355.
[10] Lin Y M,Chang Z L,Liao Y Y,et al.IL-6 promotes ICAM-1 expression and cell motility in human osteosarcoma[J].Cancer Lett,2013,328(1):135-143.
[11] Kamińska K,Czarnecka AM,Escudier B,et al.Interleukin-6 as an emerging regulator of renal cell cancer[J].Urol Oncol,2015,33(11):476-485.
[12] Vignali D A,Kuchroo V K.IL-12 family cytokines:immunological playmakers[J].Nat Immunol,2012,13(8):722-728.
[13] Jones L L,Chaturvedi V,Uyttenhove C,et al.Distinct subunit pairing criteria within the heterodimeric IL-12 cytokine family[J].Mol Immunol,2012,51(2):234-244.
[14] Luo M,Liang X,Luo S T,et al.Folate-modified lipoplexes delivering the interleukin-12 gene for targeting colon cancer immunogene therapy[J].J Biomed Nanotechnol,2015,11(11):2011-2023.
[15] Wang J,Nong L,Wei Y,et al.Association of interleukin-12 polymorphisms and serum IL-12p40 levels with osteosarcoma risk[J].DNA Cell Biol,2013,32(10):605-610.
[16] Lussier D M,O'Neill L,Nieves L M,et al.Enhanced T-cell immunity to osteosarcoma through antibody blockade of PD-1/ PD-L1 interactions[J].J Immunother,2015,38(3):96-106.
[17] Xiao H,Chen L,Luo G,et al.Effect of the cytokine levels in serum on osteosarcoma[J].Tumour Biol,2014,35(2):1023-1028.
[18]郭愛林,隋彥仿,范清宇,等.骨轉(zhuǎn)移癌患者Th1/Th2亞群研究[J].腫瘤,2000,20(6):432-434.
[19] Wada T,Iijima H,Sekine F,et al.Effect of PSK on Th1/Th2 balance in tumor-bearing mice[J].Gan To Kagaku Ryoho,2003,30(11):1798-1801.
[20] Hodge D R,Hurt E M,F(xiàn)arrar W L.The role of IL-6 and STAT3 in inflammation and cancer[J].Eur J Cancer,2005,41(16):2502-2512.
[21] Hamada S,Masamune A,Yoshida N,et al.IL-6/STAT3 plays a regulatory role in the interaction between pancreatic stellate cells and cancer cells[J].Dig Dis Sci,2016,77(2):1-11.
[22]蔡冠雄.單個(gè)核細(xì)胞與骨肉瘤細(xì)胞之間相互作用的研究[D].福州:福建醫(yī)科大學(xué),2015.
[23]王運(yùn)林,廖二元,戴如春,等.17β-雌二醇對(duì)人骨肉瘤MG-63細(xì)胞株IL-6、IL-11和NF-κB表達(dá)的作用[J].中國(guó)現(xiàn)代醫(yī)學(xué)雜志,2005,15(24):3710-3714.
[24]李國(guó)慧,劉瑞花,李貴霞,等.苦參堿對(duì)人骨肉瘤細(xì)胞MG63凋亡影響的實(shí)驗(yàn)研究[J].河北醫(yī)科大學(xué)學(xué)報(bào),2014,35(1):53-55.
[25]吳麗美,伍紹國(guó),陳衛(wèi)文,等.構(gòu)建裸鼠皮下荷瘤模型:人骨肉瘤細(xì)胞株MG63、U2OS和143B[J].中國(guó)組織工程研究,2015,19(27):4277-4281.
[26]袁赤亭,朱敏,范利榮,等.糖皮質(zhì)激素受體在3種人成骨肉瘤細(xì)胞株MG63、U2-OS及HOS中表達(dá)及差異[J].醫(yī)學(xué)研究雜志,2014,43(11):144-146.
doi:10.3969/j.issn.1674-4985.2016.20.001
收稿日期:(2016-04-13) (本文編輯:蔡元元)
*基金項(xiàng)目:國(guó)家自然科學(xué)基金資助項(xiàng)目(81260315);廣西自然科學(xué)基金項(xiàng)目(2012GXNSFAA053169);百色市科學(xué)研究與技術(shù)開發(fā)項(xiàng)目(百科計(jì)20160610,百科計(jì)20140931)①右江民族醫(yī)學(xué)院附屬醫(yī)院 廣西 百色 533000
通信作者:唐毓金
Clinical Significance of Detection of Cell Invasion Related IL-6 and IL-12 Serum Levels in Osteosarcoma Patients
LU Lu,LIAO Pin-hu,XIE Ke-gong,et al.//Medical Innovation of China,2016,13(20):001-004
【Abstract】Objective:To explore the difference of serum IL-6 and IL-12 levels between the patients with osteosarcoma and healthy individuals,as well as its clinical signifcance.Method:By ELISA,the concentration of serum IL-6 and IL-12 levels were measured in 160 patients with osteosarcoma(osteosarcoma group) and 250 healthy individuals (controls group).Differences between serum IL-6 and IL-12 levels were compared and analyzed its correlation.The relationship between serum IL-6 and IL-12 levels and the incidence and progression of osteosarcoma were investigated.Result:The levels of serum IL-6 was significantly higher in the osteosarcoma group than in the control group(P<0.01),the level of serum IL-12 was significantly lower in the case group than in the controls group (P<0.01).Serum IL-12 levels in stages Ⅲ-Ⅳ were lower than those in stages Ⅰ-Ⅱ of osteosarcoma (P<0.05).Patients with metastasis had higher IL-12 levels than those without metastasis (P<0.05).No associations were found between IL-6 and IL-12 levels(P>0.05).Conclusion:This study indicates that serum IL-6 and IL-12 levels abnormal expression in osteosarcoma patients. IL-6 and IL-12 may play the role of immunoregulation in the pathogenesis of osteosarcoma,the lower serum IL-12 levels may be associated with development and progression of osteosarcoma.
【Key words】Osteosarcoma; Interleukin-6; Interleukin-12
中國(guó)醫(yī)學(xué)創(chuàng)新2016年20期