2. 浙江省宁波市医疗中心李惠利医院心胸外科, 浙江 宁波 315040
2. Department of Cardiothoracic Surgery, Ningbo Medical Center Lihuili Hospital, Ningbo 315040, Zhejiang Province, China
记忆T细胞(memory T cell)在肿瘤发生和发展过程中发挥着重要作用[1]。根据CC趋化因子受体7(CCR7)和L-选择素(CD62L)的表达,记忆T细胞可分为中央型记忆T细胞(central memory T cell,TCM)和效应型记忆T细胞(effector memory T cell,TEM), 两者相辅相成,共同发挥抗肿瘤免疫作用。非小细胞肺癌(non-small cell lung cancer,NSCLC)是肺癌最为常见的组织学类型,放射治疗是其重要的治疗方法。研究表明,手术、放化疗等传统方法在实现治疗目的的同时,对机体抗肿瘤免疫功能也具有一定的抑制作用[2-3]。为了解NSCLC患者放射治疗后记忆T细胞的变化,本研究拟以CD4+/CD8+CD45RO+CD62L+CCR7+代表TCM细胞,以CD4+/CD8+CD45RO+CD62L-CCR7-代表TEM细胞,检测放射治疗前后CD4+TCM、CD4+TEM、CD8+TCM、CD8+TEM的表达及变化,以期分析记忆T细胞对NSCLC患者预后的预测价值,并评估放射治疗对NSCLC患者免疫系统的影响。
1 对象与方法 1.1 对象收集2010年2月至2012年5月在浙江省宁波市医疗中心李惠利医院进行放射治疗的NSCLC患者46例(NSCLC组)。病例纳入标准:①年龄在18岁及以上;②经病理或痰细胞学证实为鳞癌或腺癌;③局部进展不可手术,有放射治疗指征;④无心、肝、肾等脏器合并症;⑤近期未接受任何激素或免疫抑制剂治疗;⑥签署放射治疗同意书。46例患者中,男性30例,女性16例,年龄44~74岁,平均(54±6)岁;鳞癌20例,腺癌26例;按美国癌症联合会(AJCC)的分期标准:Ⅱ期9例,ⅢA期20例,ⅢB期17例。选择同期健康体检者50名作为健康对照组,均证实无心、肝、肾等脏器疾病者,其中男性29例,女性21例,年龄34~70岁,平均(50±8)岁。
1.2 仪器和试剂电子直线加速器10MV-X线为日本三菱公司产品;BD-FACS Calibur流式细胞分析仪及CD4-Percp、CD8-Percp、CD45RO-FITC、CCR7(CD197)-PE、CD62L-APC等配套试剂为美国BD公司产品。
1.3 放射治疗方法使用电子直线加速器10MV-X线对原发灶、同侧肺门及纵隔进行垂直照射,每次200 cGy,每周五次,当剂量达到40 Gy/20 f后缩野,原发灶和转移的淋巴结的剂量达到60~70 Gy。46例患者中,36例接受了以铂类为主的同期化疗。
1.4 流式细胞术检测外周血记忆T细胞无菌采集患者清晨空腹静脉血5 mL置于EDTA二钠抗凝管待检。NSCLC组在放射治疗前、放射治疗4周和12周时各采集一次,健康对照组仅在体检当日采集一次。取100 μL保存的待检样本,将3 μL CD4-Percp、3 μL CD8-Percp、5 μL CD45RO-FITC、5 μL CCR7(CD197)-PE、5 μL CD62L-APC加入常规标记抗体,设相应的同型对照,反应30 min后加入溶血剂2 mL,5 min后进行离心处理(600×g)去除上清液,用PBS缓冲液洗涤,然后上BD FACSCalibur流式细胞分析仪检测,用CellQuest软件进行分析,结果以阳性细胞百分比表示。
1.5 随访方法随访起始时间为放射治疗结束后,截止时间为2016年5月,总生存时间为放射治疗结束至死亡或随访截止的时间,失访患者按死亡计算。本研究失访2例,随访率为95.7%。
1.6 统计学方法应用SPSS17.0统计软件进行数据分析。计量资料以均数±标准差(x±s)表示,行t检验。行单因素Cox回归分析患者临床特征及记忆T细胞变化与总生存时间的相关性,并将单因素分析中P<0.1的因素纳入多因素Cox回归模型分析。采用Kaplan-Meier法绘制生存曲线,Log-Rank检验进行生存曲线之间的比较。P<0.05为差异有统计学意义。
2 结果 2.1 NSCLC患者放射治疗前后外周血记忆T细胞的变化NSCLC患者放射治疗前外周血CD4+TCM、CD4+TEM、CD8+TCM和CD4+/CD8+TEM比值较健康对照组低,CD4+/CD8+TCM比值较健康对照组高(均P<0.05);放射治疗4周时,NSCLC患者外周血CD4+TCM、CD4+TEM、CD8+TCM和CD4+/CD8+TEM比值较放射治疗前明显降低(均P<0.05),而CD8+TEM、CD4+/CD8+TCM比值升高(均P<0.05);放射治疗12周时,NSCLC患者外周血CD4+TCM、CD4+TEM、CD8+TCM较放射治疗4周时升高(均P<0.05),见表 1。提示NSCLC放射治疗初期患者表现为明显的免疫抑制,之后抑制作用有所改善,从而进一步发挥抗肿瘤作用。
(x±s) | |||||||
组别 | n | CD4+TCM(%) | CD4+TEM(%) | CD8+TCM(%) | CD8+TEM(%) | CD4+/CD8+TCM | CD4+/CD8+TEM |
健康对照组 | 50 | 67.8±3.3 | 24.8±1.3 | 56.3±1.8 | 20.1±1.2 | 1.20±0.06 | 1.28±0.07 |
NSCLC组 | |||||||
治疗前 | 46 | 51.5±2.2* | 18.5±1.2* | 30.9±1.3* | 19.7±1.2 | 1.56±0.07* | 0.98±0.05* |
治疗4周 | 46 | 40.8±1.5# | 15.5±1.1# | 23.3±1.1# | 22.4±1.5# | 1.80±0.04# | 0.65±0.09# |
治疗12周 | 46 | 44.3±2.4Δ | 16.4±1.1Δ | 26.8±1.1Δ | 21.5±1.1 | 1.61±0.09 | 0.74±0.03 |
NSCLC:非小细胞肺癌; TCM:中央型记忆T细胞;TCM:效应型记忆T细胞.与健康对照组比较,*P<0.05;与放射治疗前比较,#P<0.05;与放射治疗4周比较,ΔP<0.05. |
单因素分析结果显示,年龄、性别、组织学类型、病变部位、临床分期、CD4+TCM变化趋势、CD8+TCM变化趋势与患者总生存时间存在相关性(表 2)。多因素Cox回归分析结果显示,仅放射治疗后CD4+TCM变化趋势与NSCLC患者的总生存时间存在相关性(风险比:1.185,95%CI:1.135~2.994,P<0.01),见表 3。提示记忆T细胞尤其是CD4+TCM可以作为预测NSCLC放射治疗患者预后的指标之一。
(x±s) | |||
因素 | 总生存时间(月) | P值 | |
年龄 | <60岁 | 36±17 | <0.05 |
≥60岁 | 27±13 | ||
性别 | 男性 | 35±16 | <0.1 |
女性 | 31±14 | ||
抽烟状态 | 是 | 27±11 | >0.1 |
否 | 30±15 | ||
ECOG评分 | 0~1分 | 34±18 | >0.1 |
2分 | 29±13 | ||
组织学类型 | 非腺癌 | 30±12 | <0.1 |
腺癌 | 24±10 | ||
病变部位 | 中上叶 | 38±17 | <0.1 |
下叶 | 32±14 | ||
临床分期 | Ⅱ期 | 40±19 | <0.05 |
ⅢA/B期 | 26±10 | ||
CD4+TCM变化趋势 | 上升 | 37±18 | <0.05 |
下降 | 11±6 | ||
CD8+TCM变化趋势 | 上升 | 29±16 | <0.05 |
下降 | 20±11 | ||
CD4+TEM变化趋势 | 上升 | 18±8 | >0.1 |
下降 | 10±5 | ||
CD8+TEM变化趋势 | 上升 | 21±11 | >0.1 |
下降 | 19±9 | ||
CD4+/CD8+TCM变化趋势 | 上升 | 24±11 | >0.1 |
下降 | 22±10 | ||
CD4+/CD8+TEM变化趋势 | 上升 | 28±13 | >0.1 |
下降 | 25±12 | ||
ECOG:美国东部肿瘤协作组; TCM:中央型记忆T细胞;TCM:效应型记忆T细胞. |
因素 | 风险比(95%CI) | P值 |
年龄 | 0.777(0.543~1.012) | >0.05 |
性别 | 0.879(0.608~1.271) | >0.05 |
组织学类型 | 0.644(0.453~0.905) | >0.05 |
病变部位 | 0.783(0.515~1.182) | >0.05 |
临床分期 | 0.615(0.490~0.857) | >0.05 |
CD4+TCM变化趋势 | 1.185(1.135~2.994) | <0.01 |
CD8+TCM变化趋势 | 1.110(0.786~1.857) | >0.05 |
放射治疗后,CD4+TCM呈下降趋势者占21.7%, 存活率为23.1%,总生存时间为10.7个月(95%CI:0.29~12.41);CD4+TCM保持稳定者占45.7%,存活率为52.7%,总生存时间为27.4个月(95%CI:0.00~31.26);CD4+TCM上升者占32.6%,存活率为66.4%,总生存时间为37.4个月(95%CI:0.33~29.21)。各组生存曲线见图 1,曲线间差异有统计学意义(P<0.01)。提示放射治疗后CD4+TCM呈上升状态的患者能获得更长的生存时间。
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NSCLC:非小细胞肺癌;TCM:中央型记忆T细胞. 图 1 NSCLC患者放射治疗后不同外周血CD4+TCM变化趋势患者的生存曲线 Fig. 1 The relationship between CD4+TCM and overall survival in NSCLC patients after radiotherapy |
记忆T细胞是T细胞进行初次免疫应答后分化形成的具有免疫记忆功能的T细胞,在二次应答时能够迅速识别并杀伤抗原,是机体内抗肿瘤特异性免疫的重要组成部分,具有更高的增殖潜能和生存能力,对凋亡耐受性强,能够介导持久的免疫应答[4-5]。按照其分子表型及功能的不同,记忆T细胞可分为TCM细胞和TEM细胞[6]。既往研究证实,记忆T细胞亚群在小鼠模型中具有不同的抗肿瘤活性[7],两者都在抗肿瘤免疫中发挥重要作用。TCM是CD62L+CCR7+细胞,类似于初始T细胞,主要分布在淋巴组织,在抗原刺激下可转变为TEM而发挥免疫应答功能,在机体荷瘤或肿瘤转移状态下发挥免疫保护作用。TEM是CD62L-CCR7-细胞,能够表达向炎症部位迁移的趋化因子,主要分布在非淋巴组织。动物试验表明,TCM发挥的是反应性记忆,TEM发挥的是保护性记忆,能够趋向病灶处发挥效应功能。虽然TCM几乎无效应功能,但其增殖稳定且可分化成效应细胞[8],因此从一定程度上讲,它比TEM在抗肿瘤特异性免疫中更具优势[9]。
记忆T细胞在健康人群中的分布及作用已有较多报道[10],而其在NSCLC患者中的病理性分布和功能尚不清楚。Sheng等[11]研究发现,NSCLC患者外周血中CD8+TEM、CD4+TCM和CD4+TEM表达较健康者下降。本研究同样发现,NSCLC患者外周血中CD4+TCM、CD4+TEM、CD8+TCM表达较健康对照组低,呈现免疫缺陷状态。此外,Sheng等[11]还发现NSCLC患者外周血和转移淋巴结中CD4+TCM表达率较CD8+TCM高,而CD4+TEM则在淋巴结中占主导,具体机制尚不明确。本文资料显示,NSCLC患者外周血中TCM以表达CD4+为主,与文献报道一致而对于肿瘤浸润淋巴结中记忆T细胞的比例则需要进一步研究证实。
既往研究认为,TCM与TEM能够反映肿瘤患者的免疫状态,有助于治疗方案的制订和疗效监测[12]。传统的治疗方法,如手术、放化疗等会抑制患者的抗肿瘤免疫功能,包括对TCM细胞的杀伤[13-14]。本研究观察了NSCLC患者放射治疗后外周血中记忆T细胞的变化, 结果显示,放射治疗4周时患者外周血中CD4+TCM、CD4+TEM、CD8+TCM细胞较放射治疗前明显下降,CD8+TEM细胞明显上升,说明放射治疗初期患者表现为明显的TCM细胞与TEM细胞比例失调,TCM细胞向TEM细胞转变,呈现出典型的T细胞耗竭状态[15]。处于免疫抑制状态的NSCLC患者虽然TEM细胞表达水平较高,但功能性T细胞缺失,辅助性T细胞不足[16],从而影响抗肿瘤的效果。而在放射治疗12周时,患者的CD4+TCM、CD4+TEM、CD8+TCM细胞表达水平又较放射治疗4周时明显上升,说明放射治疗初期存在明显的非选择性杀伤作用,之后这种细胞免疫抑制作用会有所改善。
肺癌患者单纯放射治疗的效果不理想,患者五年存活率低于17%[17]。NSCLC放射治疗患者的免疫状态呈动态变化,其对预后的预测价值值得探讨。国外学者的研究表明,肺鳞癌组织中CD45RO+记忆T细胞高表达是患者获得更长生存期的独立预测因素(风险比:2.65,95%CI:1.64~4.28,P<0.01)[18]。本文资料显示,NSCLC患者放射治疗后CD4+TCM的变化趋势与NSCLC患者的总生存时间相关。Kaplan-Meier生存分析结果显示,放射治疗后CD4+TCM呈上升趋势者的存活率较高,总生存时间也更长。因此,初步认为可将记忆T细胞的变化作为NSCLC患者放射治疗预后的预测指标,但这一结果期待大样本、随访时间较长的研究来证实。
综上所述,记忆T细胞可以作为评估NSCLC患者免疫状态的有效指标,也可用于评估放射治疗的疗效,进而指导个体化治疗方案的制订。
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