结直肠癌围术期患者免疫功能状态及黄芪注射液的调节作用

季锡清 杜峻峰 陈 纲 盛新华 于 波

为探讨机体围术期免疫状态和结直肠癌调节免疫治疗方法，我们应用免疫细胞化学和生物化学方法，检测128例结直肠癌患者围术期T细胞亚群、NK、IgG、IL-2、sIL-2R水平，现报告如下。

1 材料与方法

1.1 研究对象

2010年1月～12月，北京军区总医院普外科收治128例结直肠癌患者，均经手术病理检查确诊。男性73例，女性47例(男女比1.6∶1)。年龄28～83岁，中位年龄54岁，≥65岁26例(21.6%)。所有患者按美国癌症联合会第六版TNM分期进行分期:Ⅰ期6 例(4.6%)，Ⅱ期 40 例(31.3%)，Ⅲ 期 52 例(40.6%)，Ⅳ期30 例(23.5%)。以同期 28 例门诊健康体检者作为对照，男性18例，女性10例，年龄24～52岁，中位年龄38.5岁。

1.2 研究方法

将患者分为健康对照组、围术期常规组、围术期治疗组(围术期患者均签署知情同意书)。健康对照组:系体检证明健康者。围术期常规组:仅给予补充水分、电解质及必要的营养支持。围术期治疗组:除给予补充水分、电解质及必要的营养支持外，还给予50 ml黄芪注射液(成都地奥九泓制药厂生产国药准字:Z51021776)加生理盐水500 ml静脉点滴，1次/d，连用4天。

1.3 测定指标及方法

测定外周血免疫球蛋白IgG、自然杀伤细胞NK、T淋巴细胞及其亚群CD3、CD4、CD8、白细胞介素2(IL-2)活性及血清可溶性白细胞介素2受体(sIL-2R)的浓度。为避免凝血过程中血细胞分泌细胞因子影响结果，本研究采用血浆。分别于术前 1～3 d、术后8～15 d、输液前和输液后1～3 d清晨，抽取空腹静脉血5.0 m l，均置肝素化试管内离心保存。IgG、自然杀伤细胞NK均由本中心实验室测定，T淋巴细胞及其亚群均应用流式细胞仪测定，外周血IL-2活性及血清sIL-2R含量的测定均按试剂盒说明进行。

1.4 数据处理及统计学方法

数据分析采用SPSS15.0统计软件。采用t检验比较组间差异。各指标应用均数±标准差表示，采用配对t检验，独立样本t检验及相关分析。

2 结果

2.1 围术期结直肠癌患者免疫功能状态

围术期结直肠癌Ⅲ、Ⅳ期患者与健康对照组比较，IL-2、NK、CD3、CD4水平及 CD4/CD8值 明显低于健康对照组，其降低幅度与肿瘤临床分期相关(P＜0.05)，而IgG、sIL-2R及CD8水平明显高于健康对照组(P＜0.01)，其升高幅度与肿瘤临床分期相关(P＜0.05);Ⅰ/Ⅱ期患者上述各项指标变化不明显(P＞0.05)。术后除Ⅰ/Ⅱ期患者外，余患者IgG、sIL-2R及CD8水平均有所降低，接近健康对照组(P＞0.05)，IL-2、NK、CD3、CD4水平 及CD4/CD8值均有所升高，接近健康对照组(P＞0.05)(表1)。

2.2 黄芪注射液对围术期结直肠癌患者免疫功能调节作用

应用黄芪注射液治疗的结直肠癌患者(除Ⅰ/Ⅱ期患者外)，治疗前 IL-2、NK、CD3、CD4水平及 CD4/CD8值明显低于健康对照组，其降低幅度与肿瘤临床分期相关(P＜0.05)，而IgG、sIL-2R及CD8水平明显高于健康对照组(P＜0.01)，其升高幅度与肿瘤临床分期相关(P＜0.05);围术期相应分期患者经黄芪注射液治疗后与治疗前比较，IgG、sIL-2R及CD8水平均明显降低(P ＜0.01)，IL-2、NK、CD3、CD4 水平及CD4/CD8值均明显升高(P＜0.01)。相应临床分期结直肠癌患者围术期黄芪注射液治疗组与未治疗组术后比较，IL-2、NK、CD3、CD4 及 CD4/CD8 水平明显升高，IgG、sIL-2R及CD8水平明显降低，有统计学意义(P ＜ 0.05)(表1)。

3 讨论

机体免疫功能低下，尤其是细胞免疫功能低下与肿瘤的发生、发展和预后密切相关，T淋巴细胞亚群和NK细胞作为细胞免疫的主要效应细胞，在抗肿瘤免疫方面抑制局部炎症、杀伤或抑制肿瘤细胞有特殊重要作用。T淋巴细胞即CD3细胞又进一步分为CD4和CD8亚群。

CD4是辅助B细胞增殖分化产生抗体，在整个免疫调节中处于中心位置。CD8是真正的效应细胞，调节抗体的合成、分泌及T细胞的增殖，是主要是杀伤细胞。T淋巴细胞的活化、分化、增殖除本身起到免疫监视及抗肿瘤作用之外，尚有促进NK细胞活性，促进B细胞分泌抗体等作用，是肿瘤免疫中的重要因素之一，T辅助细胞与T抑制细胞之间平衡通过CD4与CD8细胞的百分比表现，CD4/CD8是衡量围术期患者免疫抑制程度的重要指标，我们的研究中结直肠癌患者术前除Ⅰ/Ⅱ期外均出现CD3、CD4和CD4/CD8较健康对照组低，降低幅度与荷瘤分期相关，与术前比较CD3、CD4和CD4/CD8比值明显提高，提示随病情发展，结直肠癌患者细胞免疫功能逐渐低下，手术切除肿瘤可不同程度提高患者的细胞免疫功能，这与其他研究者的结论是一致［1，2］。荷瘤状态下可诱导多种具有负向免疫调节功能的抑制性免疫细胞亚群在肿瘤局部的扩增和聚集，与肿瘤的发生发展密切相关，表现为CD4减少、CD8增加、CD4/CD8比值下降，随着荷瘤进展，上变化更加明显;而且，随着活化的CD4细胞和T细胞表达的MHC分子、B7分子及活性因子减少，导致树突状细胞和T细胞抗原提呈功能减弱，CD8细胞的杀伤肿瘤细胞作用显著下降。因此当T细胞亚群的数量和功能发生异常时，杀伤肿瘤作用降低，并直接影响肿瘤发展和预后［3］。围术期黄芪注射液治疗后CD3、CD4比例和CD4/CD8比值明显升高，与未输注黄芪注射液组比较上述指标明显升高，其幅度高于单纯手术组，说明黄芪注射液确能起到调节免疫功能的作用。

表1 结直肠癌围术期患者治疗前后T细胞亚群、NK、IgG、IL-2和sIL-2R变化±s)

表1 结直肠癌围术期患者治疗前后T细胞亚群、NK、IgG、IL-2和sIL-2R变化±s)

与对照组比较:a为P＞0.05，b为P＜0.05，其他 P ＜0.01;与围术前常规组对应的肿瘤临床分期比较，c为 P ＞0.05，d为 P ＜0.05，其他 P ＜0.01;与围术前治疗组对应的肿瘤临床分期比较，e为 P ＞0.05，f为 P ＜0.05，其他 P ＜0.01

组别 例数 IL－2(U/ml)sIL－2R(U/ml) NK(%) IgG(g/L) CD3(%) CD4(%) CD8(%)对照组 28 25.87 ±3.72 257.23 ±76.28 24.26 ±8.86 11.14±4.01 66.34 ±3.33 39.88 ±6.49 28.69 ±3.84±4.73 69.72 ±11.81 44.32 ±6.67 26.02 ±7.38围术前常规组Ⅰ/Ⅱ 23 24.12 ±4.24a 276.65 ±65.23a 22.51 ±6.89a 11.43 ±3.55a 70.21 ±7.84a 43.14 ±5.82a 28.78 ±4.54aⅢ26 19.31 ±3.33b 512.34 ±118.6b 18.44 ±5.36b 16.35 ±4.52b 60.27 ±4.56b 35.34 ±4.67b 31.15 ±3.65bⅣ15 17.18 ±2.67 643.59 ±105.65 16.10 ±4.71 17.44 ±3.19 53.92 ±5.21 30.69 ±3.41 34.73 ±2.89围术后常规组Ⅰ/Ⅱ 23 24.54 ±3.45c 261.99 ±72.23c 24.56 ±7.37c 12.12 ±3.71c 71.56 ±8.14c 44.62 ±7.59c 29.29 ±3.49cⅢ26 22.26 ±4.22d 280.38 ±89.85d 20.95 ±4.62d 13.15 ±3.64d 64.34 ±3.69d 38.82 ±4.65d 28.89 ±3.66dⅣ15 19.67 ±3.67 391.65 ±112.27 18.56 ±3.78 14.75 ±3.71 59.29 ±4.22 35.32 ±4.29 30.15 ±4.51围术前治疗组Ⅰ/Ⅱ 23 25.37 ±4.15a 273.31 ±65.35a 25.62 ±6.84a 12.75 ±4.62a 68.38 ±7.89a 42.76 ±6.54a 28.32 ±4.15aⅢ26 21.11 ±4.24b 566.57 ±123.2b 18.72 ±4.30b 16.42 ±3.51b 63.32 ±4.89b 33.54 ±4.76b 32.34 ±4.15bⅣ15 19.32 ±3.54 651.51 ±125.25 16.14 ±4.23 18.17 ±4.29 57.45 ±5.91 29.34 ±5.60 35.75 ±3.69围术后治疗组Ⅰ/Ⅱ 23 25.78 ±3.59e 266.73 ±79.10e 25.36 ±6.93e 11.48 ±4.20e 69.22 ±8.62e 43.15 ±8.46e 27.81 ±3.53eⅢ26 24.80 ±3.81f 289.79 ±65.69f 22.57 ±3.41f 12.98 ±3.57f 68.56 ±4.72f 42.36 ±4.76f 27.20 ±4.25fⅣ15 22.35 ±4.39 321.65 ±81.92 21.71 ±4.31 13.62

sIL-2R来自活化的T、B淋巴细胞和NK细胞的IL-2受体(m IL-2R)α 链成分［4］，在肺癌、肝癌、乳腺癌等恶性实体瘤中sIL-2R显著升高是由于癌细胞的刺激，免疫细胞IL-2膜受体p55(Tac抗原)过度表达脱落形成，而且有转移时增高更为明显［5］。恶性肿瘤患者血清sIL-2R水平增高目前被认为是体内淋巴细胞活化的表现，sIL-2R作为低亲和力受体对T细胞生长产生负调节作用，它通过与细胞膜IL-2R(m IL-2R)竞争性结合IL-2，能调节免疫细胞的增殖和功能，发挥重要的抗肿瘤作用，同时能中和活化T淋巴细胞周围的IL-2，以减弱机体的自分泌效应，抑制已活化的T细胞克隆性扩增，从而发挥免疫调节和免疫抑制作用。因此，血清sIL-2R水平反映了T细胞活化的状态和细胞免疫功能情况，水平愈高，则提示免疫抑制愈严重，患者愈合亦愈差［6］。

白细胞介素-2(IL-2)是CD4(Th1)细胞分泌的1种具有广泛生物学活性的主要细胞因子，在肿瘤免疫治疗中受到广泛重视。主要受体CD25a、CD25b，它主要起活化T细胞，促进T细胞增殖的作用，具有明显的免疫调节作用［7］。本组资料结果提示，结直肠癌患者在肿瘤切除后，IL-2的水平逐渐升高，与术前相比有显著性差异。推测IL-2是机体免疫网络调节中起着重要作用的细胞因子，它能诱导T细胞增殖，可增强T细胞、B细胞、自然杀伤(natural killer，NK)细胞和单核细胞免疫应答能力。

NK细胞是淋巴细胞分化谱中的1个特殊亚群，先于淋巴细胞发挥作用，在非特异性免疫中发挥抗肿瘤效应作用，其外周血表面标志主要是CD16和CD56。NK细胞被激活后可发生颗粒胞吐，发挥类似杀伤性T细胞作用，并释放可溶性介质和细胞因子，发挥细胞毒作用，从而对肿瘤细胞产生非特异性杀伤作用［8］。本研究发现结直肠癌患者术前外周血NK细胞的活性显著低于健康对照组，根治术后NK细胞活性增强，术后1周，外周血NK细胞数明显升高，并且NK细胞活性随着肿瘤分期的增加及肿瘤负荷加大而逐级降低。因此，晚期结直肠癌患者免疫水平低于早期患者，其免疫功能随肿瘤进展而降低。NK细胞有可能作为1种重要的免疫指标，用于肿瘤监测，有助于结直肠癌患者的病情判断。

我们对128例结直肠癌患者血清sIL-2R水平进行同步动态观测。结果表明，结直肠癌患者术前血清sIL-2R水平显著高于健康对照组，且与结直肠癌临床TNM分期显著相关。术后2周患者血清sIL-2R检测结果表明，根治术后随着荷瘤降低，阻断或减少了由肿瘤引起的体内激活的淋巴细胞数目，血清sI-2R水平显著降低，由此可见，血清sIL-2R、NK细胞活性和IL-2水平检测有助于对结直肠癌围术期患者免疫状态和病情的判断。

围术期结直肠癌患者机体细胞免疫功能处于抑制状态，并受多种因素影响，如术前禁食营养要素缺乏会降低机体免疫力，增加感染的风险;内毒素的作用，巨噬细胞功能受损，血浆中存在细胞免疫抑制因子，细胞介导的免疫缺陷等，减轻肿瘤负荷治疗，虽然去除了免疫抑制因子，细胞免疫功能得到恢复可部分改善其免疫功能［9］。但由于手术创伤、麻醉和输血的影响。在术后一段时间内患者的免疫功能依然处于抑制状态，形成术后免疫抑制加重期，为肿瘤的转移和复发提供了机会，现代基础和临床研究表明黄芪对机体免疫功能有增强和调节作用［10］。我们研究了黄芪注射液对结直肠癌围术期患者的免疫调节作用，取得了满意的疗效。黄芪是1种扶正培本中药，含有三萜皂苷、黄芪多糖、黄酮，多种氨基酸和微量元素，具有健脾补气、益胃固表等多种功效。其有效成分为黄芪多糖，我们在结直肠癌围术期应用黄芪后似乎免疫功能改善更加明显，可能是由于手术创伤和肿瘤本身对宿主免疫功能均存在抑制作用，而黄芪对肿瘤患者亦能调节免疫功能，其机理可能是由于黄芪能促进蛋白质合成及能量代谢，恢复机体抗病能力，并能诱导体内抗癌因子白细胞介素的产生，增强LAK细胞的抗肿瘤活性，从而有助于抑制肿瘤生长。黄芪本身还有保护机体免疫功能，有研究表明黄芪可抑制T细胞，导致其它T细胞亚群如辅助性T细胞功能增强，从而保护T细胞功能，增强机体的免疫功能。本研究结果显示，黄芪组治疗后CD8明显下降，CD4/CD8比值上升，表明患者荷瘤状态下，机体常常处于免疫抑制状态，而围术期用黄芪注射液治疗可促进机体细胞免疫功能的增强。同时，黄芪组治疗后血清IgG含量明显较对照组升高，说明黄芪对机体体液免疫也有促进作用，IgG是机体免疫应答产生的主要抗体，是机体抗感染的主力军。IgG与结直肠癌细胞结合后，在补体参与下能溶解肿瘤细胞并协助多种免疫细胞发挥抗体依赖的细胞介导的细胞毒性作用，抵抗肿瘤产生，另外它还可以介导吞噬细胞等发挥抗体调理作用，可能由于黄芪对抗体形成细胞有刺激作用，能使机体分泌量增加。黄芪有效改善患者的免疫功能包括促进T淋巴细胞的增殖，血清IL-2和NK细胞活性水平的升高，降低血清sIL-2R水平。结直肠癌患者围术期使用安全可靠，可提高机体免疫力，因此具有临床推广价值。

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