直肠癌组织中肿瘤相关巨噬细胞、炎性因子的表达变化及意义

张银旭,张俊华,刘 宇,左 腾

(辽宁医学院附属第一医院,辽宁锦州 121001)

直肠癌是消化系统最常见的恶性肿瘤之一,癌细胞的侵袭转移是其难以根治的重要原因。肿瘤生长的微环境可能是促进癌细胞侵袭转移的重要因素。Albini等[1]认为,肿瘤微环境可以作为化学防治癌症的靶点,通过对微环境中多种细胞及细胞因子的干预而影响肿瘤表型。慢性炎症与癌症之间存在着明显相关性[2],晚期肿瘤的癌细胞侵袭前沿存在大量的炎性细胞,尤其是肿瘤相关巨噬细胞(TAM)[3]。本研究检测了直肠癌及癌旁正常组织中的TAM及炎性因子,观察其表达变化,并探讨其临床意义。

1 材料与方法

1.1 材料 选取 2010年 1月 ～2010年5月辽宁医学院附属第一医院普外科手术切除的直肠癌标本共40例份,每例留取直肠癌组织及距癌灶 5 cm的正常直肠组织。所有病例术前均无放化疗及免疫治疗史。

1.2 TAM及炎性因子检测方法 标本5μm厚切片,附于经多聚赖氨酸附膜的载玻片,脱蜡,入水,抗原修复,正常山羊血清封闭,加一抗,生物素化二抗,加辣根酶标记链霉卵白素工作液,显色,复染细胞核,透明,封片。显微镜观察、照相。采集、分析并读取数据。用已知阳性切片作阳性对照,PBS代替一抗作阴性对照。肿瘤组织中CD+68细胞为TAM,计数采用盲法,并参考Schoppmann等[4]的方法：低倍光镜下找到 5个阳性细胞最多的区域,在 400倍镜下选取每个区域的5个视野,计数各视野内 TAM数,并求均值作为该肿瘤组织TAM数。TGF-β、TNF-α、IL-6以细胞膜和(或)细胞质内出现棕黄色颗粒为阳性表达：着色细胞百分比 0～1%为 0分、～10%为 1分、～50%为 2分、～80%为 3分、～100%为 4分;细胞无着色为 0分、弱阳性为 1分、强阳性为 2分。上述两分相乘,≤5为阴性、＞5为阳性。

1.3 统计学方法 采用SPSS10.0统计软件。计量资料比较用 t′检验或秩和检验,率的比较用 χ2检验,相关性分析用Spearman相关分析法。P≤0.05为差异有统计学意义。

2 结果

2.1 直肠癌及癌旁正常组织TAM、TGF-β、TNF-α、IL-6的表达 40例直肠癌组织TAM计数为(4.88 ±5.44)个/HP,TGF-β1的阳性表达率为72.5% (29/40),TNF-α阳性表达率为 57.5%(23/40), IL-6阳性表达率为 70%(28/40);20例癌旁正常组织分别为(1.80±2.38)个/HP、35%(7/20)、15% (6/20)、40%(8/20);两者相比,P均＜0.01。

2.2 TAM、TGF-β、TNF-α、IL-6的表达与直肠癌临床病理参数的关系 TAM计数与肿瘤浸深度、淋巴结转移有关(P均＜0.01);TGF-β、TNF-α、IL-6表达与肿瘤直径、浸润深度及淋巴结转移有关(P均＜0.01)。详见表1。

表1 TAM计数及TGF-β、TNF-α、IL-6的表达与直肠癌临床病理参数的关系

2.3 直肠癌组织中TAM计数与TGF-β、TNF-α、IL-6表达的关系 直肠癌组织中TGF-β阳性16例、阴性16例,其TAM计数分别为(8.687±3.665)、(3.875±1.655)个/HP;TNF-α阳性22例、阴性10例,其TAM计数分别为(6.280±3.221)、(2.500 ±1.173)个/HP;IL-6阳性8例、阴性24例,其TAM计数分别为(7.280±2.416)、(2.500±1.173)个/HP;上述各指标阳性病例的TAM计数明显高于阴性病例 (P均＜0.01)。直肠癌组织中TGF-β、TNF-α、IL-6表达与TAM计数呈正相关(r分别为0.892、0.971、0.962,P均＜0.05)。

3 讨论

肿瘤微环境是由一系列的居住细胞(如成纤维细胞)和迁移细胞(如造血细胞)组成。恶性肿瘤的生长、扩散不仅取决于肿瘤细胞本身的性质,肿瘤的间质即肿瘤细胞赖以生存的微环境对肿瘤的发生、发展及预后也起着决定性的作用。外周血中的单核/巨噬细胞被肿瘤微环境中的趋化因子和细胞因子募集到肿瘤微环境后,诱导分化成替代激活表型(M 2型),称为TAM[5]。TAM的浸润密度与恶性肿瘤的预后密切相关,在包括乳腺癌在内的多种恶性肿瘤中高密度的TAM浸润是患者生存率降低的指标之一[6]。

本研究结果显示,直肠癌组织中TAM计数明显高于癌旁正常组织,且肿瘤直径≤5 cm和无区域淋巴结转移者的TAM计数及炎性细胞因子表达均明显低于癌细胞浸润至浆膜层、肿瘤直径＞5 cm和区域淋巴结转移者。提示TAM计数可反映直肠癌的发生发展、转移及预后。

TNF-α是重要的炎性细胞因子之一。首先, TNF-α的过表达使许多肿瘤细胞具有转移及侵袭能力。其次,在伴有皮肤及肝脏转移的结肠癌模型中, TNF-α及TNF-α受体1(TNFR1)敲除的小鼠对化学诱导的癌变耐受。再次,TNF-α可增强肿瘤细胞的运动、激活致癌通路并触发上皮细胞间质转化(EMT)。TNF-α通过NF B介导的Snail稳定而诱导EMT过程,从而可显著促进肿瘤细胞的迁移及侵袭。IL-6是联系炎症与癌症的又一重要的炎性细胞因子。它可增强肿瘤启动的肠上皮细胞(IECs)的增殖。在乳腺癌细胞中,IL-6亦可作为EMT的诱导剂发挥作用,IL-6的异位表达呈现EMT表型。在本研究中,直肠癌组织中TGF-β、TNF-α、IL-6阳性表达率显著高于癌旁正常组织中的阳性表达率,且有淋巴结转移的直肠癌组织中TGF-β、TNF-α、IL-6阳性表达率显著高于无淋巴结转移者。说明在直肠癌发生、发展及转移中上述炎性细胞因子可能发挥了一定的作用。

直肠癌微环境中的TAM通过分泌多种生长因子和细胞因子来增强肿瘤细胞的浸润、转移能力,促进肿瘤血管生成,诱导微环境的免疫抑制状态而有利于肿瘤的进展。这些生长因子和细胞因子包括IL-1β、TGF-β、TNF-α等。本研究发现,直肠癌组织中TAM计数与TGF-β、TNF-α、IL-6的表达呈正相关。提示TAM可能上调了TGF-β、TNF-α、IL-6等炎性细胞因子的表达而与直肠癌侵袭转移密切相关。

综上所述,直肠癌微环境中TAM及炎性因子与肿瘤恶性生物学行为密切相关,可能成为直肠癌治疗的新靶点。

[1]Albini A,Sporn MB.The tumour m icroenvironment as a target for chemoprevention[J].Nat Rev Cancer,2007,7(2)：139-147.

[2]Mantovani A.Cancer：inlamingmetastasis[J].Nature,2009,457 (1)：36-37.

[3]Condeelis J,Pollard JW.Macrophages：obligate partners for tumor cellmigration,invasion and metastasis[J].Cell,2006,124(2)：263-266.

[4]Schoppmann SF,Birner P,Stöckl J,et al.Tumor-associatedmacrophagesexpress lymphatic endothelial growth factors and are related to peritumoral lymphangiogenesis[J].Am JPathol,2002,161(3)：947-956.

[5]Sica A,Schioppa T,Mantovani A,et al.Tumour-associatedmacrophagesare a distinct M 2 polarised population promoting tumour progression：potential targets of anti-cancer therapy[J].Eur JCancer, 2006,42(6)：717-727.

[6]Lewis CE,Pollard JW.Distinct role of macrophages in different tumorm icroenvironments[J].Cancer Res,2006,66(1)：605-612.