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1.研究背景及目的
结肠癌是消化道常见的恶性肿瘤之一,在可切除的结肠癌患者中,大约50﹪患者将会复发,其中绝大部分患者失去再治愈的机会。因此,需要新型治疗策略来改善患者的预后。免疫治疗具有肿瘤特异性、免疫记忆性以及对重要脏器无明显毒性等特点,可以长期、反复使用,是一种理想的巩固维持治疗方法。但是,肿瘤与免疫的关系非常复杂,有必要分析和干预影响免疫效应的关键因素,使免疫治疗更合理。
吲哚胺2,3-双加氧酶(id01eamine 2,3-dioxygenase,IDO)是近年来研究较热的因子之一。目前证实,其与肿瘤免疫耐受的关系非常密切。IDO是肝脏以外唯一可催化色氨酸沿犬尿酸途径分解代谢的限速酶。色氨酸是细胞维持活化和增殖所必需的氨基酸,同时也是合成蛋白质不可缺少的重要成分,色氨酸的缺乏可使细胞功能受限,而色氨酸的代谢是受IDO调控的。编码IDO的基因启动子区含有2个干扰素刺激反应元件(interfeton-stimulated resporlse element,ISRE),因此干扰素(interferon,IFN)能强烈的诱导ID0的表达,其他的一些因子如IL-1、IL-2、TNF-α、GM-CSF、LPS等也可通过直接或间接的方式上调IDO的表达。而另外的一些因子如I-MT、NO、IL-4、TGF-β等则对IDO的表达具有下调作用。大量的研究证实,IDO具有抑制肿瘤特异性T淋巴细胞的反应性,诱导肿瘤免疫耐受的作用。人类的多种肿瘤细胞及肿瘤相关的某些免疫细胞中存在IDO的表达。然而,对于究竟是IDO<+>的肿瘤细胞自身还是肿瘤相关的免疫细胞(如抗原提呈细胞)或两者均参与了肿瘤免疫耐受的形成,在不同的肿瘤中得到的结果并不一致。 Binl(bridging integrator protein-1)是一种分布广泛的具有抑癌特性的配体蛋白。在多种恶性肿瘤细胞系和原发性肿瘤中发现,Binl表达下调往往伴随有ID0的过表达。研究证实,Binl具有抑制STAT1和INF-κ B依赖性IDO表达的作用,敲除Binl基因后,突变的细胞可通过过表达的IDO来逃避机体的抗肿瘤免疫而导致肿瘤的发生。
目前,国内外有关IDO与结肠癌关系的研究很少,本研究的目的即通过免疫组化的方法观察IDO和Binl在结肠癌中的表达情况,初步探讨IDO在结肠癌免疫耐受中可能起到的作用,为结肠癌免疫治疗提供一定的理论依据。
2.实验方法
收集110例结肠癌患者的成套石蜡组织标本(包括原发灶、癌旁正常结肠组织和区域淋巴结)进行IDO和Binl的免疫组织化学染色,观察IDO和Binl在结肠癌原发灶、癌旁正常结肠上皮组织及区域淋巴结的表达情况。从病案室收集患者临床资料和随访资料,进一步分析IDO的表达与Binl和患者临床病理特征及预后的关系。
3.结果
3.1 IDO和Binl在结肠癌组织中的表达IDO和Binl主要表达于其阳性细胞的胞浆中,两者在结肠癌原发灶、癌旁正常结肠上皮组织以及IDO在区域淋巴结中均呈强弱不等的表达。在未转移的区域淋巴结中IDO阳性细胞的形态类似于树突细胞。
3.2 IDO和Binl在结肠癌患者不同组织部位的差异表达在110例结肠癌标本中,有癌旁正常结肠上皮组织的71例,与相应的71例结肠癌原发灶相比,IDO和Binl在两种组织中的表达均无明显差异(P=0.936和P=0.350)。在上述110例成套的结肠癌标本中存在淋巴结转移的共41例。在这41例区域淋巴结转移灶中,IDO均为缺失或弱表达,与相应的41例原发灶相比,IDO在淋巴结转移灶中的表达下调(P=0.020)。
3.3原发灶中Binl与IDO表达的相关性分析及两者与患者临床病理特征的关系在110例结肠癌原发灶中Binl与IDO的表达无明显的相关性(Rs=0.148,P=0.122),两者的表达强弱与结肠癌患者的性别、年龄、肿瘤T分期、淋巴结转移及远处转移之间亦无明显的相关性。
3.4多因素COX比例风险模型分析通过时间依赖性多因素COX比例风险模型分析得,除了淋巴结转移、远处转移外,未转移区域淋巴结中IDO强表达也是结肠癌患者预后不良的危险因素,而年龄、性别、肿瘤T分期及原发灶中IDO和Binl的表达强弱与结肠癌患者的预后无明显的相关性。
3.5 Kaplan-Meier生存分析通过Kaplan-Meier生存分析得未转移区域淋巴结中平均每高倍视野IDO<+>细胞数≤50的患者平均生存时间和5年生存率均明显高于IDO<+>细胞数>50的患者(P<0.05)。而原发灶中IDO和Binl的表达强弱与患者的平均生存时间和5年生存率无明显的相关性。
4.结论
本文观察到,在结肠癌细胞向区域淋巴结转移过程中,肿瘤细胞在下调表达IDO的同时,未转移区域淋巴结中出现较多IDO阳性细胞。这些结果提示,在结肠癌细胞转移过程中IDO可能具有双重效应:一方面肿瘤细胞通过下调表达IDO,减少微环境中色氨酸消耗,从而有利于其自身的增殖;在另一方面,肿瘤细胞通过间接因素诱导免疫细胞表达IDO,使区域淋巴结处于免疫抑制状态,便于肿瘤细胞在淋巴结种植。因此,在临床工作中应注意细胞因子诱导IDO表达所产生的生物学效应,不断优化免疫治疗方案。