趋化因子在结直肠癌发病中的作用

罗 斌，王世夫，应香岚，阮正英，陈 豪

趋化因子在肿瘤生长、浸润和转移等生物学行为中可能起着非常重要的作用，有望成为肿瘤治疗的新靶点之一[1]。不同种类的趋化因子在不同的肿瘤细胞中可能起着不同的作用，一些可能促进肿瘤细胞的生长和转移，而另一些则起着抑制作用。趋化素样因子（chemokine like factor，CKLF）和生长相关癌基因（growth-related oncogene，GRO）在肠癌发病机制中的作用如何，目前知之甚少。本研究收集我院和台州市肿瘤医院2008年1月—2010年4月收治的结、直肠癌患者20例，通过检测CKLF与GRO表达来探讨其在结直肠癌发病中的可能作用机制。

1 资料与方法

1.1 研究对象 本组20例均经手术和病理确诊，术前均未接受放疗或化疗。其中结肠癌5例，直肠癌15例。病理分型:中分化腺癌12例，低分化4例，黏液腺癌2例，中分化黏膜内癌和印戒细胞癌各1例。伴有腹腔淋巴结转移10例。男性16例，女性4例，年龄34～83岁，平均（64±14）岁。术毕立即取肿瘤组织及癌旁组织，每例以距肿瘤5cm以上的正常肠黏膜组织作为正常对照。

1.2 主要试剂 兔抗人GROα和CKLF-2多克隆抗体为美国Biomedical Technologies公司产品，免疫组化试剂盒（S-P）和DAB染色试剂均购自上海太阳生物有限公司。

1.3 免疫组化方法 标本经10%甲醛固定、酒精脱水、石蜡包埋、切片、抗原修复，3%过氧化氢灭活内源性过氧化物酶，兔血清封闭，滴加—抗、二抗及链霉素抗生物素蛋白-过氧化物酶复合物，DAB显色、复染、封片。PBS代替一抗作阴性对照。GROα和CKLF-2的抗体稀释浓度均为1∶100。

1.4 结果判定 光镜下观察细胞着色情况，阳性细胞的胞浆染色呈棕黄色。每张切片随机选择5个视野，Image-pro Plus 5.1免疫组化图像分析系统对阳性细胞进行灰度扫描[2]，取其平均值代表该片的光密度值（OD值）。

2 结果

2.1 肠癌组织镜下表现 肿瘤细胞呈不规则腺管样、乳头样排列，腺体互相吻合或不完整，细胞增生，核位于基底呈假复层或复层、极性紊乱、异形明显、胞浆较丰富，可见黏液分泌及杯状空泡，肿瘤细胞浸润肠壁。

2.2 GROα和CKLF-2蛋白的表达 阳性细胞的胞浆染色呈棕黄色，GROα和CKLF-2蛋白主要表达在肠癌细胞和正常肠腺上皮细胞的胞浆内。肠癌组织中GROα蛋白的表达水平显著高于对照组（P＜0.01)，而肠癌组织中CKLF-2蛋白的表达水平显著低于对照组 (P＜0.01，见表1，图1～图4)。

表1 两组GROα和CKLF-2蛋白表达水平的比较（OD值，）

表1 两组GROα和CKLF-2蛋白表达水平的比较（OD值，）

注:与对照组比较，*P＜0.01

组别对照组肠癌组n 2020gROα 0.150±0.0510.236±0.078*CKLF-20.189±0.0630.133±0.039*

图1 正常肠组织上皮细胞胞浆中GRO α蛋白表达（SP×200）

图2 肠癌组织上皮细胞胞浆中GRO α蛋白表达（SP×200）

图3 正常肠组织上皮细胞胞浆中CKLF-2蛋白表达（SP×200）

图4 肠癌组织上皮细胞胞浆中CKLF-2蛋白表达（SP×200）

3 讨论

肿瘤的形成和转移是一个十分复杂的、非随机的过程。趋化因子可能涉及肿瘤细胞的生长、增殖、迁移、远处黏附及转移灶生成等几个关键步骤[3]。趋化因子能募集特定的白细胞到达炎症区域执行功能，这种作用对防御微生物感染和创伤修复是非常有益处的。趋化因子持续异常的高表达，会使募集的白细胞大量增加而形成破坏性损伤。另外，白细胞介导的损伤又使趋化因子继续高表达或使其他类型的趋化因子表达增加，产生更广泛的组织损伤，从而使白细胞对机体的保护作用被破坏而引起病变，增加癌变几率。趋化因子在肿瘤的生物学行为中表现出双向调节作用。一方面，趋化因子可以趋化肿瘤内某些免疫活性细胞，增强抗肿瘤免疫作用，或者抑制肿瘤内新生血管的生成，间接抑制肿瘤的生长[4]。另一方面，趋化因子及其受体可刺激肿瘤细胞的生长，或者抑制机体的抗肿瘤免疫从而促进肿瘤的生长[5]。

趋化因子是细胞因子超家族成员中一类小分子量的可溶性蛋白质(8～11 kD)，根据其N端两个保守的半胱氨酸残基之间间隔的距离不同，可将趋化因子分为 4类:C、CC、CXC和 CX3 C，其中CXC类又根据是否有谷氨酸-亮氨酸-精氨酸(ELR)基序分为ELR+趋化因子和 ELR-趋化因子[6]。目前认为，ELR+-CXC趋化因子是有效的促进肿瘤血管生长因子，如白细胞介素（IL）-8、Gro等[7]；而ELR--CXC趋化因子则是抑制肿瘤血管生长的因子，如巨噬细胞移动抑制因子（MIP）-1α、IL-12、IL-18等。

研究发现，CC类趋化因子在结、直肠癌的原发灶及转移灶中可能起了重要作用，可能成为结、直肠癌靶向治疗的重要靶点。CKLF是一种新发现的具有CC类趋化因子特征性结构的细胞因子，即两个连续的半胱氨酸，并对多种白细胞具有趋化作用，表达于多种细胞和组织。CKLF作用的机制可能存在直接作用和间接作用，而后者是通过趋化并活化大量免疫细胞如淋巴细胞、巨噬细胞、中性粒细胞而发挥作用。CKLF与心肌梗死、心肌肥厚、肺组织的炎症和损伤、哮喘等疾病的发生有关。但其在肿瘤发病机制中是否具有CC类趋化因子相似的作用，目前报道较少。有研究表明，CKLF-1和CKLF-4在正常肺组织中呈高表达，而在肺癌组织中表达下降，肺腺癌组织的表达明显高于鳞癌组织，它们可能是非小细胞肺癌的抑癌基因[8]。而在卵巢癌组织中CKLF-1的表达水平却呈现相反的结果，其在正常卵巢、良性及恶性卵巢上皮性肿瘤中的表达水平依次增高；且随着肿瘤组织病理分型的恶性程度增加,CKLF-1的表达水平也相应增高；伴有远处转移或伴有腹水的肿瘤组织，其表达水平高于不伴有远处转移或不伴有腹水的肿瘤组织。认为CKLF-1可能与上皮性卵巢癌的发生、侵袭、转移及不良预后相关[9]。上述结论提示，不同（或相同）的CKLF亚型在不同（或相同）的癌组织的表达可能不尽相同，值得进一步研究。

本研究发现，结、直肠癌组织中CKLF-2蛋白表达水平显著低于癌组织周围正常的黏膜组织，提示随着组织的恶性程度增加，CKLF-2的表达下降，在结、直肠癌组织的发生中可能起了抑癌作用，其机制有待于进一步研究。

GROα属于ELR+-CXC趋化因子，系统命名为CXCL1，因为可以刺激黑色素细胞生长，所以曾被称为黑色素瘤生长刺激因子，在多种细胞上表达，包括血管内皮细胞。它能参与机体的多种病理生理过程，如介导白细胞趋化、参与炎性反应、创伤愈合、病毒感染等。近年来，越来越多的研究开始关注GROα与恶性肿瘤的关系。有研究认为其在促进肿瘤发生发展、促进血管的新生和白细胞浸润、促进肿瘤细胞侵袭和转移等过程中可能起了重要的作用[10]。

本研究发现，结、直肠癌组织中GROα蛋白表达水平显著高于癌周围正常的黏膜组织，提示随着组织的恶性程度增加，GROα的表达增高，在肿瘤的生长中可能起了促进作用。相似的研究也表明，在结、直肠癌组织标本中GROαmRNA的表达水平也显著高于癌周围正常的黏膜组织[11]。进一步支持GROα可能有促进肿瘤细胞生长的作用。

结、直肠癌组织中GROα表达增加，可能对肠癌组织的生长有促进作用；而CKLF-2的表达下降，提示其对肠癌组织的生长可能有抑制作用。趋化因子在调节肿瘤进展和侵袭过程中所发挥的多种作用正被逐一挖掘，但仍有许多方面未阐明，如肿瘤的异质性，即不同的肿瘤受不同的趋化因子组调控，不同肿瘤及其转移部位分泌的一系列细胞因子的相互作用关系等，都有待于进一步深入研究。以趋化因子及其受体为靶点的药物治疗可能成为一种新的抗癌疗法。

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