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目的:分析恶性胸腔积液中CD39+CD8+T细胞亚群表型特征和免疫学特性,分析该亚群和肺腺癌驱动基因改变的相关性,评价其在肺癌靶向治疗过程中变化,探讨其临床意义。方法:纳入苏州大学附属第一医院呼吸与危重症医学科于2019年04月到2020年04月期间收治的不明原因胸腔积液患者共计84例,后经确诊恶性胸腔积液60例、结核性胸腔积液11例、漏出性胸腔积液13例。收集胸腔积液100 mL,采用Ficoll密度梯度离心法提取胸腔积液中的单个核细胞(PEMC),利用流式细胞术检测PEMC细胞中CD39+CD8+T细胞亚群占CD8+T细胞的比例;另收集肺癌患者外周血2 mL,采用Ficoll密度梯度离心法提取单个核细胞(PBMC),利用流式细胞术检测PBMC细胞中CD39+CD8+T细胞亚群占CD8+T细胞的比例。利用受试者工作曲线(receiver operating characteristic curve,ROC曲线)确定CD39+CD8+T细胞亚群含量对结核性胸腔积液和恶性胸腔积液的鉴别诊断价值;利用ROC曲线分析CD39+CD8+T细胞亚群含量对肺腺癌患者EGFR基因发生突变的预测价值,进而分析其在肺腺癌初诊、获得性耐药发生过程中的变化。在体外,利用流式细胞术检测CD39+CD8+T细胞亚群上抑制型免疫分子(PD-1、Tim-3)、核内肿瘤增殖抗原Ki-67、细胞杀伤能力(穿孔素、TNF-α、IFN-γ)和T细胞受体(T cellreceptor,TCR)上Vβ亚家族的表达,以进一步探讨其免疫学特性。结果:(1)CD39+CD8+T细胞在恶性胸腔积液与结核性胸腔积液中含量的分析:和结核性胸腔积液相比,恶性胸腔积液中CD39+CD8+T细胞亚群占CD8+T细胞的比例更高(19.87±19.27%vs6.93±5.97%,Mann-Whitney U 检验,Z=2.457,P=0.042)。ROC曲线下面积AUC(Area Under Curve)为0.731,约登指数最大值约为0.427,cut-off值为6.165,即胸腔积液中CD39+CD8+T细胞亚群比例大于6.17%时,对恶性胸腔积液具有一定的鉴别诊断价值,对应的灵敏度≈70%,特异度≈72.7%。(2)恶性胸腔积液与肺癌外周血循环中CD39+CD8+T细胞的分析:与肺癌患者外周血相比,恶性胸腔积液来源CD39+CD8+T细胞亚群占CD8+T淋巴细胞比例升高,两者有统计学差异(19.87±19.27%vs6.27±4.78%,Mann-WhitneyU 检验,Z=2.962,P=0.003)。同时,恶性胸腔积液来源CD39+CD8+T细胞亚群上PD-1的表达较外周血来源升高,两者有统计学差异(27.06±19.50%vs 12.50±9.11%,Mann-WhitneyU检验,Z=2.882,P=0.004)。此外,恶性胸腔积液中CD39+CD8+T细胞亚群对Tim-3的表达亦较外周血升高,两者有统计学差异(25.35±21.99%vs5.54±8.24%,Mann-Whitney U 检验,Z=4.492,P<0.001)。(3)肺腺癌相关胸腔积液与其他类型恶性胸腔积液细胞来源CD39+CD8+T细胞的分析:60例恶性胸腔积液中有37例诊断为腺癌,其他类型恶性胸腔积液23例。对比发现,肺腺癌胸腔积液中CD39+CD8+T细胞亚群占CD8+T细胞比例与其他类型恶性胸腔积液中该亚群比例无统计学差异(19.96± 17.08%vs 19.96±22.76%,Mann-Whitney U 检验,Z=-0.296,P=0.767)。(4)肺腺癌相关恶性胸腔积液中CD39+CD8+T细胞与驱动基因改变的相关性:60例恶性胸腔积液中有37例诊断为腺癌,完成驱动基因检测31例,其中EGFR野生型15例,初治EGFR敏感性突变10例。运用SPSS25.0软件将两组病例的CD39+CD8+T细胞亚群占CD8+T细胞的比例作ROC曲线,AUC为0.840,约登指数最大值约为0.567,cut-off值为5.42,即初治肺腺癌中CD39+CD8+T细胞亚群比例小于5.42%时,对EGFR基因突变具有预测价值,其对应的灵敏度≈70%,特异度≈86.7%。(5)肺腺癌相关恶性胸腔积液中CD39+CD8+T细胞在靶向治疗中的动态变化:在完成基因检测的31例肺腺癌相关恶性胸腔积液中,EGFR野生型15例、初治EGFR敏感性突变10例、EGFR-TKI获得性耐药6例,比较三组胸腔积液中CD39+CD8+T细胞亚群占CD8+T细胞的比例,分别为(27.52±19.36%)、(8.41±9.41%)和(23.64±14.06%),分析显示,初治EGFR突变肺腺癌相关恶性胸腔积液中CD39+CD8+T细胞比例低于EGFR野生型组(Mann-Whitney U检验,Z=-2.955,P=0.009),但发生获得性耐药后,恶性胸腔积液中CD39+CD8+T细胞比例增加。(6)恶性胸腔积液中CD39+CD8+T细胞免疫特性:和CD39-CD8+T细胞相比,恶性胸腔积液中CD39+CD8+T细胞表面PD-1分子表达增加(27.06±19.50%vs 15.45± 12.24%,Mann-WhitneyU 检验,Z=2.776,P=0.005),Tim-3 分子表达增加(25.35±21.99%vs 8.87±11.38%,Mann-Whitney U 检验,Z=4.528,P<0.001)。同时,CD39+CD8+T细胞亚群表面的PD-1、Tim-3分子共表达比例较CD39-CD8+T细胞亚群高(8.95±14.62%vs 2.00±5.14%,Mann-Whitney U检验,Z=4.431,P<0.001)。细胞因子胞内染色分析显示,CD39+CD8+T细胞中TNF-α和IFN-γ的表达水平均低于CD39-CD8+T细胞(27.45±24.11%vs 56.01±28.91%,t检验,t=-2.516,P=0.02;37.65±28.07%vs61.09±27.72%,t 检验,t=-2.143,P=0.042)。但 CD39+CD8+T 细胞与CD39-CD8+T细胞在Ki-67和Perforin的表达上无统计学差异(20.68±19.15%vs 9.17± 12.53%,Mann-Whitney U 检验,Z=1.285,P=0.218;10.02±16.59%vs 11.00±18.39%,Mann-Whitney U 检验,Z=0.710,P=0.489)。以上结果显示,CD39+CD8+T细胞亚群细胞毒能力降低,呈现免疫“耗竭”表型。(7)恶性胸腔积液中CD39+CD8+T细胞上TCR多样性分析:恶性胸腔积液中,CD39+CD8+T细胞亚群表面TCR-Vβ亚家族与CD39-CD8+T细胞亚群相比存在优势性表达。其中,高表达家族有Vβ1(9.03±4.83 vs 3.81±1.68,t检验,t=3.564,P=0.003)、V β 8(7.23±4.63 vs 2.28±2.06,Mann-Whitney U 检验,Z=3.494,P<0.001)、V β 9(14.10±13.38 vs 2.41±1.69,Mann-Whitney U 检验,Z=3.223,P<0.001)、Vβ 12(2.61±1.97 vs 0.72±0.42,Mann-Whitney U 检验,Z=3.478,P<0.001)、Vβ 13.6(2.67±2.39 vs 1.08±0.96,Mann-Whitney U 检验,Z=2.306,P=0.019)、Vβ 16(1.62±1.37vs0.54±0.21,t检验,t=2.346,P=0.045)、Vβ 21.3(3.10±1.83 vs 1.05±0.45,t检验,t=3.785,P=0.003),提示该群细胞具有免疫抗原多样性。结论:(1)CD39+CD8+T细胞含量在恶性胸腔积液与结核性胸腔积液中存在差异,具有一定鉴别诊断参考价值。(2)恶性胸腔积液中CD39+CD8+T细胞含量和EGFR基因突变状态具有相关性,其在肺腺癌靶向治疗过程中出现的变化对肿瘤疾病状态具有提示作用。(3)CD39+CD8+T细胞亚群构成恶性胸腔积液免疫逃逸重要途径,和其高表达抑制性免疫分子、细胞毒作用下降相关。(4)CD39+CD8+T细胞亚群呈现更显著的抗原多样性,或可成为肺癌免疫治疗的生物标志物。