丁軍利 劉超英 許雋穎
自體CIK細(xì)胞治療對(duì)老年非小細(xì)胞肺癌患者循環(huán)腫瘤細(xì)胞EMT的影響
丁軍利劉超英許雋穎
目的 探討自體細(xì)胞因子誘導(dǎo)的殺傷細(xì)胞(CIK)細(xì)胞治療對(duì)老年非小細(xì)胞肺癌患者循環(huán)腫瘤細(xì)胞上皮間質(zhì)轉(zhuǎn)化(EMT)的影響。方法 應(yīng)用免疫磁珠分選循環(huán)腫瘤細(xì)胞;實(shí)時(shí)熒光定量逆轉(zhuǎn)錄-聚合酶鏈反應(yīng)(RT-PCR)檢測(cè)EMT標(biāo)記物CK19、E-cadherin、Vimentin、Snail在CIK治療前后的表達(dá)變化,分析其與臨床病理特征的關(guān)系,比較CIK治療前后患者卡氏行為狀態(tài)(KPS)評(píng)分的變化。結(jié)果 40例肺癌患者中,上皮細(xì)胞標(biāo)志物CK19、E-cadherin的mRNA陽性表達(dá)率分別是90%(36/40)和17.5%(7/40),間質(zhì)細(xì)胞標(biāo)記物Vimentin、Snail的mRNA陽性表達(dá)率分別是60%(24/40)和62.5%(25/40)。CK19、Vimentin、Snail的陽性表達(dá)率與性別無關(guān)(P>0.05),與腫瘤的大小、病理分型、分期、淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移、血行轉(zhuǎn)移明顯相關(guān)(P<0.05)。E-cadherin的陽性表達(dá)率極低,與臨床病理特征均無相關(guān)性。CIK治療后CK19、E-cadherin、Vimentin、Snail的mRNA陽性表達(dá)率均顯著下降,分別為62.5%(25/40)、0%(0/40)、20%(8/40)、10%(4/40),而且CIK治療后患者KPS評(píng)分顯著提高(P<0.05)。結(jié)論 老年肺癌患者循環(huán)腫瘤細(xì)胞存在EMT,并與腫瘤進(jìn)展正相關(guān),自體CIK細(xì)胞治療抑制了EMT,并提高了患者的生活質(zhì)量。
細(xì)胞因子誘導(dǎo)的殺傷細(xì)胞 老年非小細(xì)胞肺癌 循環(huán)腫瘤細(xì)胞 上皮間質(zhì)轉(zhuǎn)化
非小細(xì)胞肺癌占肺癌的80%左右,30%患者可行手術(shù)治療,約70%~80%的患者發(fā)現(xiàn)時(shí)已屬中晚期[1]。細(xì)胞因子誘導(dǎo)的殺傷細(xì)胞(cytokine induced killer cells,CIK)具有溶瘤譜廣、溶瘤活性高等優(yōu)點(diǎn),故CIK在腫瘤的生物治療領(lǐng)域中極具應(yīng)用價(jià)值[2]。本科自2014年4月至2015年6月開展自體CIK治療老年肺癌40例獲得良好效果,報(bào)道如下。
1.1一般資料 觀察組:40例老年肺癌患者均經(jīng)病理檢查證實(shí),男30例,女10例;年齡65~80歲,中位年齡70歲。其中腺癌30例、鱗癌10例。按TNM國(guó)際分期法:Ⅲ期10例、Ⅳ期30例。40例患者均有可測(cè)量腫瘤病灶;Karnofsky評(píng)分>60分,預(yù)計(jì)生存期>3個(gè)月;治療前患者心、肝、腎功能及血常規(guī)無明顯異常;采血前1個(gè)月及治療期間均未接受過放、化療。行CIK治療前簽署治療知情同意書。對(duì)照組:10例本院體檢健康人(志愿者),男6例,女4例,年齡60~75歲,中位年齡68歲。
1.2方法 (1)血樣處理:采集40例腫瘤患者和10例健康志愿者的外周血10ml,使用EDTA管室溫保存,于4h內(nèi)處理。將血樣與10倍體積的溶血素混合,冰上孵育15min,12000r/min離心5min,棄上清液,PBS洗滌2次,制成細(xì)胞懸液。(2)循環(huán)腫瘤細(xì)胞(CTCs)的免疫磁性標(biāo)記、富集和分選:將Fc受體阻斷劑(100μl)和單克隆EpCAM抗體偶聯(lián)的磁性微珠(100μl)先后加入樣本的細(xì)胞懸液中,混勻,4~8℃孵育30min,然后按操作說明將細(xì)胞懸液流經(jīng)置于磁場(chǎng)中的MS分選柱進(jìn)行EpCAM陽性細(xì)胞分選。由于分選出的EpCAM陽性細(xì)胞數(shù)量有限,為避免凍存后細(xì)胞損失,將分選后的EpCAM陽性細(xì)胞立刻進(jìn)行RNA的提取和檢測(cè)。(3)實(shí)時(shí)熒光定量逆轉(zhuǎn)錄-聚合酶鏈反應(yīng)(RT-PCR):采用RT-PCR法檢測(cè)通過MACS富集的CTCs相關(guān)基因表達(dá)。按說明書應(yīng)用Trizo1試劑盒(Invitrogen公司)提取樣本RNA,逆轉(zhuǎn)錄試劑盒、擴(kuò)增試劑盒均購于大連寶生物工程公司。所用的引物均由大連寶生物公司設(shè)計(jì)并合成。反應(yīng)條件:95℃30s,95℃5s,55℃30s,72℃30s 40個(gè)循環(huán)。(4)CIK細(xì)胞的制備及回輸:血細(xì)胞分離機(jī)采集患者外周血單個(gè)核細(xì)胞(PBMC),經(jīng)淋巴分離液梯度離心(2000r/min,20min),取白膜層的單個(gè)核細(xì)胞,0.9%生理鹽水洗滌3次。將細(xì)胞置于IFN-γ1000U/ml無血清培養(yǎng)基,37℃、5% CO2中培養(yǎng)。24h后加入抗CD3單抗100ng/ml,人重組IL-2 1000U/ml,隔日換維持液培養(yǎng)8~10d,按4×109/次回輸患者體內(nèi)。培養(yǎng)和回輸過程參照衛(wèi)生部2003年3月頒布的“人體細(xì)胞治療研究和制劑質(zhì)量控制技術(shù)指導(dǎo)原則”。(5)CIK治療前后臨床癥狀及毒副反應(yīng)觀察:主要觀察CIK細(xì)胞回輸過程中患者有無發(fā)熱、皮疹、惡心、嘔吐等不良毒副反應(yīng),并且給予相應(yīng)的對(duì)癥處理;治療后14d觀察臨床癥狀改善情況,細(xì)胞治療前、治療后2周行卡氏行為狀態(tài)(KPS)評(píng)分。
1.3統(tǒng)計(jì)學(xué)方法 采用SPSS13.0統(tǒng)計(jì)軟件。計(jì)量資料以(±s)表示,采用配對(duì)t檢驗(yàn),計(jì)數(shù)資料采用χ2檢驗(yàn)。P<0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。
2.1EMT標(biāo)志物在CTC中的表達(dá)及與臨床病理特征的關(guān)系 在10例健康對(duì)照組樣本中未檢測(cè)出CK19、E-cadherin、Vimentin、Snail的表達(dá),在40例肺癌患者中,上皮細(xì)胞標(biāo)志物CK19、E-cadherin的mRNA陽性表達(dá)率分別是90%(36/40)和17.5%(7/40),間質(zhì)細(xì)胞標(biāo)記物Vimentin、Snail的mRNA陽性表達(dá)率分別是60%(24/40)和62.5%(25/40)。CK19的陽性表達(dá)率與性別無關(guān)(P>0.05),與腫瘤的大小、病理分型、淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移、血行轉(zhuǎn)移明顯相關(guān)(P<0.05),而E-cadherin的陽性表達(dá)率極低,與臨床病理特征均無相關(guān)性。Vimentin、Snail的表達(dá)與性別無關(guān)(P>0.05),而與腫瘤的大小、病理分型、病理分期、淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移、血行轉(zhuǎn)移均明顯相關(guān)(P<0.05)。
2.2CIK治療對(duì)CTC的EMT的影響 40例肺癌患者,接受CIK治療后再次檢測(cè)CTC細(xì)胞中CK19、E-cadherin、Vimentin、Snail 的mRNA的表達(dá)變化。結(jié)果見表1。
表1 CIK治療前后CTC細(xì)胞中EMT標(biāo)志物表達(dá)變化(%)
2.3CIK治療對(duì)KPS評(píng)分的影響及毒副反應(yīng)的觀察 CIK治療前KPS評(píng)分80分15例、70分17例、60分8例。CIK治療后KPS評(píng)分80分20例、70分15例,60分5例?;颊咧委烱PS評(píng)分高于治療前,差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05),表明患者生活質(zhì)量提高。3例患者回輸過程中出現(xiàn)低熱(<38℃),多數(shù)患者均無明顯不適。
肺癌屬于老年性疾病,>50%晚期肺癌患者的發(fā)病年齡>65歲,由于老年生理性功能退化與伴隨疾病的存在,使老年肺癌患者對(duì)化療的耐受性下降,不良反應(yīng)增加,老年非小細(xì)胞肺癌的治療倍受重視。CIK治療作為細(xì)胞免疫治療的一部分,具有高效低毒的特殊作用,為老年肺癌患者的治療提供了新的思路和方向。研究顯示CIK治療改善了肺癌患者的免疫功能,提高疾病控制率和生活質(zhì)量[3],但具體機(jī)制不詳。
CTCs是腫瘤從原發(fā)病灶或轉(zhuǎn)移灶脫落進(jìn)入血液循環(huán)的惡性細(xì)胞。其形成是腫瘤的進(jìn)展和遠(yuǎn)處轉(zhuǎn)移的首要因素[4]。研究顯示,上皮間質(zhì)轉(zhuǎn)化(epithelial mesenchymal transition,EMT)賦予了上皮型腫瘤細(xì)胞更強(qiáng)的轉(zhuǎn)移和侵襲能力,參與了腫瘤異質(zhì)性的形成和轉(zhuǎn)移過程[5]。研究表明人類原發(fā)性腫瘤中存在EMT,循環(huán)腫瘤細(xì)胞中同樣存在EMT[6]?,F(xiàn)已確定的EMT標(biāo)志物包括E-cadherin、Vimentin、Snail、Twist等。近年,CTCs在腫瘤進(jìn)展中的作用受到廣泛關(guān)注。研究顯示肺癌患者周圍血中存在CTC,對(duì)預(yù)測(cè)化療療效和預(yù)后判斷具有重要價(jià)值[7]。而CTC導(dǎo)致最終的轉(zhuǎn)移,EMT在其中發(fā)揮了重要作用。EMT使CTC間質(zhì)化,侵襲和轉(zhuǎn)移能力增強(qiáng)。然而,有關(guān)EMT、CTC和臨床病理特征之間的關(guān)系尚不明確,CIK治療是否通過抑制CTC發(fā)生EMT從而抑制腫瘤復(fù)發(fā)及轉(zhuǎn)移亦未明確。
本資料結(jié)果顯示10例健康對(duì)照組樣本中均未檢測(cè)出CK19、E-cadherin、Vimentin、Snail的表達(dá),而40例肺癌患者中,CTC上皮細(xì)胞標(biāo)記物CK19、E-cadherin的mRNA陽性表達(dá)率分別是90%、17.5%,間質(zhì)細(xì)胞標(biāo)記物Vimentin、Snail的mRNA陽性表達(dá)率分別是60%、62.5%,提示CTC存在EMT現(xiàn)象。CK19作為上皮組織來源的組織特異性標(biāo)記物,是文獻(xiàn)報(bào)道中檢測(cè)微轉(zhuǎn)移應(yīng)用最多的基因標(biāo)記[8],結(jié)果顯示CK19的陽性表達(dá)率最高,提示其作為上皮標(biāo)記物靈敏度高。E-cadherin主要位于上皮細(xì)胞的緊密連接處,E-cadherin表達(dá)的減少和缺失可引起細(xì)胞間粘連的改變,細(xì)胞移動(dòng)性增加,導(dǎo)致腫瘤的侵襲和轉(zhuǎn)移[9]。檢測(cè)到E-cadherin mRNA的陽性表達(dá)率僅為17.5%,提示CTC在較大程度上失去了上皮細(xì)胞的特性。間質(zhì)細(xì)胞標(biāo)記物Vimentin、Snail的mRNA的陽性表達(dá)率較高,提示CTC獲得了間質(zhì)細(xì)胞的特性:侵襲和移動(dòng)性增強(qiáng)[10]。以上結(jié)果顯示CK19作為微轉(zhuǎn)移及CTC細(xì)胞特質(zhì),具有靈敏性、特異性高特點(diǎn),而E-cadherin、Vimentin、Snail對(duì)判斷CTC的轉(zhuǎn)化特征具有重要意義。
本資料結(jié)果亦顯示,CK19、Vimentin、Snail的mRNA陽性表達(dá)率與性別無關(guān)(P>0.05),與腫瘤的大小、病理分型、淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移、血行轉(zhuǎn)移明顯相關(guān)(P<0.05)。而E-cadherin的陽性表達(dá)率偏低,與臨床病理特征均無相關(guān)性。CK19、Vimentin、Snail的陽性表達(dá)多出現(xiàn)在腫瘤>3cm、腺癌、淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移、血行轉(zhuǎn)移的肺癌患者。以上結(jié)果顯示聯(lián)合檢測(cè)CTC中CK19、Vimentin、Snail的mRNA表達(dá)可以預(yù)測(cè)患者的預(yù)后。
目前,CIK抑制腫瘤進(jìn)展的機(jī)制多集中在免疫功能研究[11],是否影響CTC中EMT還未見報(bào)道。結(jié)果顯示CIK治療后CK19、E-cadherin、Vimentin、SnailmRNA陽性表達(dá)率分別為62.5%(25/40)、0%(0/40)、20%(8/40)、10%(4/40),均較CIK治療前明顯下降,差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)。提示CIK可能通過抑制CTC的EMT從而抑制腫瘤的進(jìn)展。另外,CIK治療后患者的KPS評(píng)分顯著提高,改善了老年晚期肺癌患者的生活質(zhì)量。
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Objective To investigate the effect of CIK on the epithelial- mesenchymal transition (EMT)of circulating tumor cells in elderly patients with non-small cell lung cancer. Methods Immunomagnetic separation technique has been applied toisolate CTCs. The EMT markers mRNA expression has been identifi ed by Real-time RT-PCR. The relationship between the expressions of EMT markers and clinicopathological features were analyzed. The KPS scores were also detected before and after CIK cell therapy. Result s The positivity rate of EMT markers is 90% (36/40,CK19),17.5% (7/40,E-cadherin),60 %(24/40,Vimentin),and 62.5% (24/40,Snail)respectively; There was signifi cant correlation between the expression of CK19,Vimentin and Snail mRNA expressions with the tumor size,lymph node metastasis,venous invasion,pathological type and clinical staging (P<0.05); CIK therapy signifi cantly decreased the mRNA positivity rate(CK19,62.5%; E-cadherin,0%; Vimentin,20%,Snail,10%),furthermore,CIK therapy improved the KPS scores of the patients (P<0.05). Conclusions EMT occurred in the CTC of elderly patients with non-small cell lung cancer and it may promote development of the disease; CIK therapies signifi cantly prevent the process of EMT.
CIK Elderly patients with non-small cell lung cancer Circulating tumor cells Epithelial-mesenchymal transition
江蘇省自然科學(xué)基金(BK2012099)
214023 南京醫(yī)科大學(xué)附屬無錫市人民醫(yī)院腫瘤科