恶性胸腔积液来源的树突状细胞IFN-γ、IL-10的表达
2012-08-15闫廷赞黄建安
闫廷赞,黄建安
(1.常州市第一人民医院呼吸内科,江苏常州213000;2.苏州大学附属第一医院呼吸内科,江苏苏州215000)
恶性胸腔积液是恶性肿瘤胸膜转移引起的,形成机制主要为胸膜通透性的增高和淋巴回流障碍。肺癌是最常见的病因,恶性胸腔积液的出现提示恶性肿瘤患者病程进展至晚期,预后差。但胸腔积液中含有丰富的免疫活性细胞,其有可能应用于肿瘤的免疫治疗。
树突状细胞(dendritic cell,DCs)是体内最有效的抗原递呈细胞,可以激活初始免疫应答,在机体免疫中有重要作用,近年成为肿瘤免疫治疗的热点[1]。本实验拟从恶性胸腔积液中分离DCs前体,体外诱导为DCs,通过检测其干扰素 - γ(interferon-γ,IFN-γ)、白细胞介素-10(interleukin-10,IL-10)的表达,评估对淋巴细胞的影响。
1 资料与方法
1.1 一般资料 15例恶性胸腔积液标本选自我院收治的晚期肺癌患者,均经手术、纤维支气管镜等病理确诊,其中肺腺癌9例,鳞癌4例,小细胞癌2例。
1.2 DCs的诱导培养 常规胸腔穿刺获取恶性胸腔积液标本200~500 mL,加入肝素10 IU·mL-1抗凝,离心获取细胞沉渣,以Hanks液混悬细胞。在离心管中依次加入100%Ficoll、75%Ficoll(以含体积分数10%胎牛血清的RPMI-1640配制)及细胞悬液,使之形成3层具有2个清晰界面的液体,2 000 r·min-1离心30 min后,收集100%及75%Ficoll层间的细胞,洗涤后以含10%FCS的RPMI-1640调整细胞浓度为3~5×106mL-1,加入 6 孔板中(每孔 2 mL),体积分数5%CO2、37℃培养箱中培养2 h后,轻轻吹打吸出悬浮细胞,贴壁细胞以 GM-CSF(100 mg·L-1)、IL-4(20 mg·L-1)、体积分数10%胎牛血清的RPMI-1640培养6 d,再加入 TNF-α(20 mg·L-1)继续培养3 d。
1.3 DCs的表型分析 收集恶性胸腔积液培养6、9 d DCs孔中悬浮及半悬浮细胞,PBS洗涤后分至试管中,每管约2×105,分别加入PE标记的鼠抗人HLADR、CD83单克隆抗体各10 μL,FITC标记的鼠抗人CD1a单克隆抗体20 μL,并以相应标记的小鼠同型IgG抗体作对照,4℃冰箱中避光孵育30 min,PBS洗涤后流式细胞仪分析表型。
1.4 IL-10和IFN-γ含量的检测 收集恶性胸腔积液中培养6、9 d的 DC上清,按晶美生物工程公司ELISA试剂盒说明书分别检测IL-10和IFN-γ的含量。
1.5 主要试剂 胎牛血清(杭州四季青公司),RPMI-1640培养基 (美国Sigma公司),人重组GM-CSF(厦门特宝生物工程公司),人重组IL-4(北京医科大学免疫学 T细胞实验室),人重组 TNF-α(美国 R&D公司),PE标记的鼠抗人CD83、HLA-DR及FITC标记的鼠抗人CD1a单克隆抗体(法国Immunotech公司);人IFN-γ ELISA试剂盒、人IL-10 ELISA试剂盒(晶美生物工程有限公司)。
1.6 统计学处理 应用SPSS 11.0进行统计学分析。计量资料采用±s表示,比较采用配对t检验,检验水准 α =0.05。
2 结果
2.1 DCs形态的观察 培养2 d后倒置显微镜下观察,细胞聚集成小的集落,并有少量细胞悬浮,5~6 d后悬浮细胞明显增多,边缘形成明显毛刺状突起,培养8~9 d,可见细胞体积增大伸长,毛刺多而密,呈典型的DCs形态。
2.2 DCs表型 恶性胸腔积液中诱导培养9 d的DCs,高表达 MHCⅡ类分子 HLA-DR(93.4 ±3.1)%及人类DCs相对特异性分子CD83(53.8 ±11.3)%和CD1a(41.4 ±18.4)%,均明显高于诱导培养6 d的 DCs,分别为 HLA-DR(70.9 ±4.2)%、CD83(38.6±19.3)%、CD1a(24.9 ±11.1)%,比较差异均有统计学意义(P <0.05)。
2.3 DCs培养上清中IL-10和IFN-γ含量 培养6 d的DCs上清中 IL-10和 IFN-γ含量分别为(649.9±316.7)ng·L-1和(21.6 ± 14.3)ng·L-1,TNF-α 刺激成熟后 IL-10 含量明显降低 (455.7 ±229.6)ng·L-1,IFN-γ含量则明显升高 (49.6 ±15.9)ng·L-1,比较差异均有统计学意义(P<0.01)。
3 讨论
DCs因其成熟时有许多树突状突起而得名,未成熟期有较强的抗原吞噬和加工处理能力,但抗原递呈功能弱,接受抗原刺激后逐渐成熟,高表达共刺激分子和MHC分子,具有较强的抗原递呈功能,可刺激T淋巴细胞增殖,诱导免疫应答。本实验通过贴壁法分离恶性胸腔积液中DCs前体后,体外以GM-CSF、IL-4和TNF-α联合诱导培养,获得了典型树突状形态的DCs,TNF-α刺激后高表达MHCⅡ类分子HLA-DR,以及人类DCs相对特异性标志CD83和CD1a。CD83是DCs成熟的标志,MHC分子和共刺激分子在抗原递呈过程中分别提供第1信号和第2信号,是DCs识别、摄取抗原以及与其他免疫细胞间信号传递的必要条件,最能反映DCs的免疫功能。说明肺癌恶性胸腔积液中DCs前体可以体外诱导为正常形态、表型的成熟DCs,与钟华等[2]的研究结论是一致的。
恶性胸腔积液中淋巴细胞约占有核细胞的50%~70%,其中绝大部分为T淋巴细胞,B淋巴细胞较少。而其中又以CD4+T细胞为多,约占淋巴细胞数量的70%左右,CD8+T细胞次之。CD4+Th细胞根据其分泌的细胞因子的不同,可将其分为Th0、Th1和Th2细胞3种亚型。Th0细胞受不同的细胞因子刺激后,分别向Th1和Th2细胞分化。IL-2、IL-12和IFN-γ可促使Th0细胞向Th1细胞分化,Th1细胞主要分泌IL-2和IFN-γ,与细胞毒性T淋巴细胞的增殖、分化、成熟有关,主要促进细胞免疫应答。而IL-4、IL-10等则促使Th0细胞向Th2细胞分化,Th2细胞主要分泌IL-4、IL-5、IL-6、IL-10等细胞因子,与B淋巴细胞的增殖、成熟有关,因此Th2细胞主要增强体液免疫应答。
恶性胸腔积液中 IFN-γ、IL-12含量较低,而 IL-4水平相对较高[3],说明恶性胸腔积液中的淋巴细胞Th1/Th2失衡,Th2占优势,Th2细胞主要和体液免疫有关,而抗肿瘤免疫是以细胞免疫为主,提示其中的淋巴细胞抗肿瘤活性是受到抑制的。而恶性肿瘤微环境中的DCs同样难以发挥有效的抗原递呈作用[4]。但恶性胸腔积液中的DCs前体在体外培养成熟后,具有较强的刺激同源肿瘤浸润淋巴细胞增殖的能力[5]。
Decker等[6]的研究证明正常人外周血来源 DCs具有TH1极性,而本文结果发现恶性胸腔积液中的DCs体外培养成熟后Th1型细胞因子IFN-γ分泌明显增高,Th2型细胞因子IL-10明显降低,也能促进Th1反应。因此,恶性胸腔积液来源的DCs不仅可以刺激淋巴细胞增殖,还可以通过细胞因子的分泌促进淋巴细胞分化,具有免疫治疗的潜能。
[1]Sabado RL,Bhardwaj N.Directing dendritic cell immunotherapy towards successful cancer treatment[J].Immunotherapy,2010,2(1):37-56.
[2]钟华,韩宝惠,董强刚,等.肺癌胸腔积液中树突状细胞的诱导培养及功能分析[J].中华结核和呼吸杂志,2004,27(8):542-545.
[3]Okamoto M,Hasegawa Y,Hara T,et al.T-helper type 1/T-helper type 2 balance in malignant pleural effusions compared to tuberculous pleural effusions[J].Chest,2005,128(6):4030 - 4035.
[4]Ma Y,Aymeric L,Locher C,et al.The dendritic cell-tumor crosstalk in cancer[J].Curr Opin Immunol,2011,23(1):146 -152.
[5]黄慧,曾波航,陈静琦.从恶性胸腔积液体外诱导成熟树突细胞[J].癌症,2005,24(6):663 -666.
[6]Decker WK,Xing D,Li S,et al.Th-1 polarization is regulated by dendritic-cell comparison of MHC classⅠand classⅡantigens[J].Blood,2009,113(18):4213 -4223.