骨转移癌患者Th1/Th2亚群研究
作者：郭爱林 隋彦仿 范清宇 张盈华 殷缨 叶菁
单位：郭爱林 隋彦仿 范清宇(第四军医大学唐都医院骨肿瘤研究室)；张盈华 殷缨 叶菁(临床实验科)
关键词：骨转移癌；辅助性T淋巴细胞亚群；细胞因子
肿瘤000613
摘要：目的 观察骨转移癌患者T淋巴细胞亚群中Th1/Th2的变化，为细胞因子免疫治疗提供依据。方法 应用放射免疫分析及酶联免疫分析检测30例骨转移癌患者血清中IL-2、IL-4、IL-6、IL-10、IL-12的含量，检测外周血单个核细胞有或无植物血凝素(PHA)存在情况下培养上清中IL-2、IL-4含量。结果 骨转移癌患者血清及培养上清中IL-2、IL-12减少(P<0.001)，而IL-10、IL-4、IL-6含量增加(P<0.01)，在使用PHA刺激时，患者淋巴细胞分泌IL-2能力显著降低，而IL-4显著升高。结论 骨转移癌患者体内存在有Th1/Th2平衡失调，其中Th1亚群功能抑制，Th2亚群功能亢进，其与肿瘤在宿主体内生长密切相关。
, 百拇医药
中图分类号：R738.1 文献标识码：A 文章编号：1000-7431(2000)06-0432-03
DISREGULATION IN Th1/Th2 SUBSETS OF CD+4 T CELLS IN PERIPHERAL BLOOD OF PATIENTS WITH METASTASTIC BONE CANCERS
GUO Ai-lin SUI Yan-fang FAN Qing-yu
Department of Pathology,Fouth Military Medical University, Xian 710032,P.R.China
Abstract：Objective To study the changes of Th1/Th2 subsets of CD+4 T cells in peripheral blood of patients with metastsstic bone cancers.Methods Serum levels of IL-2,IL-4,IL-6,IL-10，IL-12 were examined in 30 patients with metastastic bone cancers and 30 healthy subjects. by RIA and ELISA methods. And the reduction of IL-2,IL-4 with or without PHA by PBMC was also examined. Results The serum levels of IL-4,IL-6 and IL-10 were significantly higher in the cancer patients than in the control group (P<0.001), nut the IL-2 and IL-12 serum levels were lower in the former than in the latter(P<0.01). After stimulation with the mitogen PHA, the production of IL-4 from PBMC of patients was significantly higher than in the control group (P<0.01), whereas the production of IL-2 was significantly lower (P<0.01).Conclusion In the peripheral blood of the patients, there seems to be 2 disregulation in the function of Th1/Th2 subsets of CD+4 T cells with enhencement of Th2 function and a malfunction in Th1 cells. These changes are closely related to tumor progresses in the host.
, 百拇医药
Key words： Metastases cancer of bone; Th1/Th2 sabsets; Cytosine
骨骼为肿瘤转移的常见部位，由于发生骨转移的患者已处于病程的中晚期，放化疗的效果不佳，以细胞和细胞因子为核心的免疫治疗为这类患者提供了新的希望。辅助性T淋巴细胞处于整个肿瘤免疫的核心位置，根据分泌细胞因子的不同，可分为Th1和Th2两个亚群，它们在肿瘤免疫中的作用不同，甚至相反。通过对细胞因子水平的检测，可以反映Th1/Th2的平衡状态[1]，本实验针对骨转移癌进行研究，以期为该类患者的免疫治疗提供依据。
材料和方法
一、检测对象 为第四军医大学唐都医院、西京医院1997～1999年收治骨转移癌患者30例，其中骨盆8例，脊柱10例，股骨近端6例，多发性6例。病理诊断：结肠癌11例，乳腺癌8例，肾癌4例，前列腺癌3例，肺癌2例，卵巢癌2例。男性19例，女性11例，年龄44～70岁，平均55±6岁。健康志愿者30例，男性6例，女性4例，年龄40～65岁，平均49±7岁。骨肉瘤组为同期收容患者，16例成骨肉瘤患者均为经病理诊断证实的初诊患者，男性8例，女性8例，年龄10～55岁，平均22±8岁，外科分期均为Ⅱ B。
, 百拇医药
二、主要试剂 IL-2 RIA试剂盒由上海原子能研究所提供，IL-6 RIA 试剂盒由北京北方免疫所提供，IL-10、IL-12、IL-4 ELISA试剂盒由Parmagen公司提供。检测范围：IL-2 1～50 ng/ml，IL-4 30～200 pg/ml、IL-10、IL-12 1～20 pg/ml、IL-4 5～30 pg/ml。
三、实验方法 患者血清及培养上清液的获得见文献[2]。所有样品均储藏于-80℃冰箱。细胞因子检测按照产品说明书进行。
结 果
一、血清IL-2、IL-4、IL-6、IL-10、IL-12的检测结果详见表1。骨转移癌患者血清中IL-2、IL-12显著降低，IL-4、IL-6、IL-10显著升高(P<0.01)。与骨肉瘤相比较，骨转移癌IL-2含量显著降低。
, http://www.100md.com 二、外周血单核细胞培养上清IL-2、IL-4的检测结果见表2。表明在使用PHA刺激的骨转移癌患者外周血单核细胞培养上清中，IL-2含量均较正常对照组显著降低，而IL-4含量显著升高；在不使用PHA刺激的培养上清中IL-2变化不大，IL-4显著升高。
表1 血清IL-2(ng/ml)、IL-4、IL-6、IL-10、IL-12的检测结果(pg/ml) 分 组
n
IL-2
IL-4
IL-6
IL-10
IL-12
对照组
, 百拇医药
30
24.7±2.6
114.9±38.7
15.7±4.5
5.3±2.8
6.4±1.7
骨肉瘤组
16
17.3±4.1
255.4±54.3
22.9±6.1
10.6±4.3
, 百拇医药
4.0±2.1
转移癌组
30
12.5±5.8
259.4±63.1
24.5±6.3
11.6±3.5
3.3±2.1
P#
<0.01
<0.001
<0.01
, 百拇医药
<0.001
<0.01
P<0.01与骨肉瘤组比较，P＃转移癌组与对照组比较。表2 外周血单核细胞培养上清IL-2、IL-4的检测结果(pg/ml) 分 组
转移癌组
对照组
P
IL-2
6.22±3.41
8.36±4.29
>0.1
IL-4
, http://www.100md.com
8.52±4.20
5.33±3.62
>0.01
IL-2(PHA组)
136.5±49.7
259.2±78.0
<0.001
IL-4(PHA组)
46.8±12.56
22.36±7.51
<0.001
讨 论 细胞免疫应答在肿瘤免疫中起着主导作用，而辅助性T淋巴细胞亚群居于细胞免疫应答的中心，在肿瘤免疫中具有重要作用。通过分泌细胞因子调节杀伤性T淋巴细胞，巨噬细胞，NK细胞等的活性，少数可直接杀伤肿瘤细胞。在恶性肿瘤患者，辅助性T淋巴细胞数量减少，功能减弱[3]。
, 百拇医药
进一步研究发现根据分泌细胞因子的不同，可将辅助性T淋巴细胞亚群分为Th1和Th2两个亚群。Th1亚群以分泌IL-2，IFN-γ，TNF-β，IL-12，IL-15为主，Th2亚群以分泌IL-4，IL-5，IL-6，IL-10，IL-13为主，两者共同分泌IL-3，GMCSF，TNF-α。每一亚群中的单个细胞，不一定要分泌所有的细胞因子，可以分泌本亚群细胞因子中的一种或几种。Th1主要功能为增强杀伤细胞的细胞毒作用，介导细胞免疫应答，对体液免疫应答有抑制作用。Th2细胞促进抗体的产生，介导体液免疫应答，对细胞免疫应答有抑制作用。Th1亚群与Th2亚群的平衡状态失调，必然导致细胞因子网络的紊乱，从而影响细胞免疫和体液免疫的功能。通过对细胞因子水平的检测，可以反映Th1/Th2的平衡状态。
本研究显示骨转移癌患者血清中IL-2，IL-12含量显著低于对照组，而IL-4、IL-6、IL-10含量显著高于对照组，IL-2在体内主要由Th1亚群产生，IL-4主要由Th2亚群产生，因此骨转移癌患者体内Th1/Th2向Th2亚群方向漂移，从而使细胞免疫应答抑制。由于IL-4尚可由肥大细胞产生，IL-6、IL-12由单核细胞、NK细胞产生。PHA刺激T淋巴细胞增殖，不刺激单核巨噬细胞、NK细胞及嗜碱性粒细胞增殖，为排除此类细胞分泌细胞因子的影响，我们检测 了外周血单核细胞分泌IL-2、IL-4的能力。患者外周血单核细胞在有或无PHA存在的情况下，其分泌IL-4的能力显著提高，而分泌IL-2的能力在PHA存在的情况下降低，这更进一步证实Th1细胞功能减弱，而Th2功能增强。本文检测了原发性骨肉瘤患者的Th1和Th2水平，结果显示骨转移癌患者IL-2较骨肉瘤患者显著降低，IL-12亦有降低趋势，IL-4、IL-6、IL-10有降低趋势，但无显著性差异。上述结果表明转移癌患者Th1和Th2漂移更加显著。
, 百拇医药
Th1和Th2由共同的前体细胞Th0分化而来。Th0在IL-12、IFN-γ作用下可分化为Th1，在IL-4作用下可分化为Th2。在抗原存在的情况下，人体内IL-12、IFN-γ最初由巨噬细胞、NK细胞分泌，IL-4的来源尚不清楚[4]。骨转移癌患者由于体内巨噬细胞、NK细胞功能降低，血清中IL-12减少，IL-4增加，使Th0转化为Th2增多，Th1减少，Th1/Th2平衡向Th2方向漂移。漂移结果使IL-12进一步减少，IL-4，IL-6，IL-10等Th2分泌细胞因子增多。IL-2、IL-12在产生肿瘤特异性杀伤细胞中具有重要意义，由于IL-2、IL-12的减少，使机体无法产生足够的CTL破坏肿瘤细胞[5]。人们已发现非小细胞肺癌、绒癌、脑胶质癌、胃癌、卵巢癌、黑色素瘤、直结肠癌、淋巴瘤等多种多样肿瘤发生Th2飘移，并且与肿瘤的恶性程度密切相关[6]。IL-10是最强烈的细胞免疫抑制剂，它的产生则进一步抑制Th1型细胞因子的产生和应答，产生恶性循环，使细胞免疫应答进一步遭受抑制，无法消灭肿瘤细胞，Th2细胞产生的IL-6，TNF-α可以促进肿瘤间质的生长，以及肿瘤血管的形成，为肿瘤细胞的增殖提供良好的环境。
, http://www.100md.com
患者Th1/Th2向Th2漂移的现象，为肿瘤的免疫治疗提供线索，一方面，可以向机体补充IL-2，IFN-γ等Th1型细胞因子，另一方面可以应用抗IL-4抗体进行治疗，从而使机体由Th2向Th1逆转，增强细胞免疫，杀伤肿瘤细胞，延长患者生命，我们已根据检测结果向IL-2明显不足的患者注射IL-2、IFN-γ等细胞因子，显示出一定的临床效果。
基金项目：全军九五重点课题基金资助(编号96Z048)
郭爱林，女，医师。
参考文献
[1]魏海明，刘志，田志刚，等.检测Th1/Th2亚群的意义〔J〕.中华医学检验杂志，1998，21(1)：56
[2]Patriza P, Anna MB, Tizana DB, et al. Disregulation in Th1/Th2 subsets of CD+4 T cell in peripheral blood of colorectal cancer patients and involovement in cancer establishment and progression〔J〕. Cancer Immunol Immunother,1996,42(1):1
, 百拇医药
[3]秦建国，韩本立，潘世春，等.原发性肝癌患者T淋巴细胞亚群及功能变化在肿瘤复发中的临床意义〔J〕.中华实验外科杂志，1998，15(1)：11
[4]Desmedt M, Rottiers P, Domms H, et al. Macrophage induces cellular immunity by activating Th1 cell respones and suppressing Th2 cell responses〔J〕.J Immunol,1998,160:5300
[5]Abehsira-Amer O, Gibent M, Joliy M, et al. IL-4 plays a dominant role in the differential development of Th0 into Th1 and th2 cells〔J〕. J Immunol,1992,148:3820
[6]Harding FA, Allison JP. CD20-B7 interactions allow the induction of CD+8 cytotoxic T lymphocyte mitogenesis and in vitro differentiation of aloreactive cytotoxic〔J〕. J Exp Med,1993,154:983
(收稿日期：1999-12-16；修回日期：2000-03-30), http://www.100md.com
单位：郭爱林 隋彦仿 范清宇(第四军医大学唐都医院骨肿瘤研究室)；张盈华 殷缨 叶菁(临床实验科)
关键词：骨转移癌；辅助性T淋巴细胞亚群；细胞因子
肿瘤000613
摘要：目的 观察骨转移癌患者T淋巴细胞亚群中Th1/Th2的变化，为细胞因子免疫治疗提供依据。方法 应用放射免疫分析及酶联免疫分析检测30例骨转移癌患者血清中IL-2、IL-4、IL-6、IL-10、IL-12的含量，检测外周血单个核细胞有或无植物血凝素(PHA)存在情况下培养上清中IL-2、IL-4含量。结果 骨转移癌患者血清及培养上清中IL-2、IL-12减少(P<0.001)，而IL-10、IL-4、IL-6含量增加(P<0.01)，在使用PHA刺激时，患者淋巴细胞分泌IL-2能力显著降低，而IL-4显著升高。结论 骨转移癌患者体内存在有Th1/Th2平衡失调，其中Th1亚群功能抑制，Th2亚群功能亢进，其与肿瘤在宿主体内生长密切相关。
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中图分类号：R738.1 文献标识码：A 文章编号：1000-7431(2000)06-0432-03
DISREGULATION IN Th1/Th2 SUBSETS OF CD+4 T CELLS IN PERIPHERAL BLOOD OF PATIENTS WITH METASTASTIC BONE CANCERS
GUO Ai-lin SUI Yan-fang FAN Qing-yu
Department of Pathology,Fouth Military Medical University, Xian 710032,P.R.China
Abstract：Objective To study the changes of Th1/Th2 subsets of CD+4 T cells in peripheral blood of patients with metastsstic bone cancers.Methods Serum levels of IL-2,IL-4,IL-6,IL-10，IL-12 were examined in 30 patients with metastastic bone cancers and 30 healthy subjects. by RIA and ELISA methods. And the reduction of IL-2,IL-4 with or without PHA by PBMC was also examined. Results The serum levels of IL-4,IL-6 and IL-10 were significantly higher in the cancer patients than in the control group (P<0.001), nut the IL-2 and IL-12 serum levels were lower in the former than in the latter(P<0.01). After stimulation with the mitogen PHA, the production of IL-4 from PBMC of patients was significantly higher than in the control group (P<0.01), whereas the production of IL-2 was significantly lower (P<0.01).Conclusion In the peripheral blood of the patients, there seems to be 2 disregulation in the function of Th1/Th2 subsets of CD+4 T cells with enhencement of Th2 function and a malfunction in Th1 cells. These changes are closely related to tumor progresses in the host.
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Key words： Metastases cancer of bone; Th1/Th2 sabsets; Cytosine
骨骼为肿瘤转移的常见部位，由于发生骨转移的患者已处于病程的中晚期，放化疗的效果不佳，以细胞和细胞因子为核心的免疫治疗为这类患者提供了新的希望。辅助性T淋巴细胞处于整个肿瘤免疫的核心位置，根据分泌细胞因子的不同，可分为Th1和Th2两个亚群，它们在肿瘤免疫中的作用不同，甚至相反。通过对细胞因子水平的检测，可以反映Th1/Th2的平衡状态[1]，本实验针对骨转移癌进行研究，以期为该类患者的免疫治疗提供依据。
材料和方法
一、检测对象 为第四军医大学唐都医院、西京医院1997～1999年收治骨转移癌患者30例，其中骨盆8例，脊柱10例，股骨近端6例，多发性6例。病理诊断：结肠癌11例，乳腺癌8例，肾癌4例，前列腺癌3例，肺癌2例，卵巢癌2例。男性19例，女性11例，年龄44～70岁，平均55±6岁。健康志愿者30例，男性6例，女性4例，年龄40～65岁，平均49±7岁。骨肉瘤组为同期收容患者，16例成骨肉瘤患者均为经病理诊断证实的初诊患者，男性8例，女性8例，年龄10～55岁，平均22±8岁，外科分期均为Ⅱ B。
, 百拇医药
二、主要试剂 IL-2 RIA试剂盒由上海原子能研究所提供，IL-6 RIA 试剂盒由北京北方免疫所提供，IL-10、IL-12、IL-4 ELISA试剂盒由Parmagen公司提供。检测范围：IL-2 1～50 ng/ml，IL-4 30～200 pg/ml、IL-10、IL-12 1～20 pg/ml、IL-4 5～30 pg/ml。
三、实验方法 患者血清及培养上清液的获得见文献[2]。所有样品均储藏于-80℃冰箱。细胞因子检测按照产品说明书进行。
结 果
一、血清IL-2、IL-4、IL-6、IL-10、IL-12的检测结果详见表1。骨转移癌患者血清中IL-2、IL-12显著降低，IL-4、IL-6、IL-10显著升高(P<0.01)。与骨肉瘤相比较，骨转移癌IL-2含量显著降低。
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表1 血清IL-2(ng/ml)、IL-4、IL-6、IL-10、IL-12的检测结果(pg/ml) 分 组
n
IL-2
IL-4
IL-6
IL-10
IL-12
对照组
, 百拇医药
30
24.7±2.6
114.9±38.7
15.7±4.5
5.3±2.8
6.4±1.7
骨肉瘤组
16
17.3±4.1
255.4±54.3
22.9±6.1
10.6±4.3
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4.0±2.1
转移癌组
30
12.5±5.8
259.4±63.1
24.5±6.3
11.6±3.5
3.3±2.1
P#
<0.01
<0.001
<0.01
, 百拇医药
<0.001
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P<0.01与骨肉瘤组比较，P＃转移癌组与对照组比较。表2 外周血单核细胞培养上清IL-2、IL-4的检测结果(pg/ml) 分 组
转移癌组
对照组
P
IL-2
6.22±3.41
8.36±4.29
>0.1
IL-4
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8.52±4.20
5.33±3.62
>0.01
IL-2(PHA组)
136.5±49.7
259.2±78.0
<0.001
IL-4(PHA组)
46.8±12.56
22.36±7.51
<0.001
讨 论 细胞免疫应答在肿瘤免疫中起着主导作用，而辅助性T淋巴细胞亚群居于细胞免疫应答的中心，在肿瘤免疫中具有重要作用。通过分泌细胞因子调节杀伤性T淋巴细胞，巨噬细胞，NK细胞等的活性，少数可直接杀伤肿瘤细胞。在恶性肿瘤患者，辅助性T淋巴细胞数量减少，功能减弱[3]。
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进一步研究发现根据分泌细胞因子的不同，可将辅助性T淋巴细胞亚群分为Th1和Th2两个亚群。Th1亚群以分泌IL-2，IFN-γ，TNF-β，IL-12，IL-15为主，Th2亚群以分泌IL-4，IL-5，IL-6，IL-10，IL-13为主，两者共同分泌IL-3，GMCSF，TNF-α。每一亚群中的单个细胞，不一定要分泌所有的细胞因子，可以分泌本亚群细胞因子中的一种或几种。Th1主要功能为增强杀伤细胞的细胞毒作用，介导细胞免疫应答，对体液免疫应答有抑制作用。Th2细胞促进抗体的产生，介导体液免疫应答，对细胞免疫应答有抑制作用。Th1亚群与Th2亚群的平衡状态失调，必然导致细胞因子网络的紊乱，从而影响细胞免疫和体液免疫的功能。通过对细胞因子水平的检测，可以反映Th1/Th2的平衡状态。
本研究显示骨转移癌患者血清中IL-2，IL-12含量显著低于对照组，而IL-4、IL-6、IL-10含量显著高于对照组，IL-2在体内主要由Th1亚群产生，IL-4主要由Th2亚群产生，因此骨转移癌患者体内Th1/Th2向Th2亚群方向漂移，从而使细胞免疫应答抑制。由于IL-4尚可由肥大细胞产生，IL-6、IL-12由单核细胞、NK细胞产生。PHA刺激T淋巴细胞增殖，不刺激单核巨噬细胞、NK细胞及嗜碱性粒细胞增殖，为排除此类细胞分泌细胞因子的影响，我们检测 了外周血单核细胞分泌IL-2、IL-4的能力。患者外周血单核细胞在有或无PHA存在的情况下，其分泌IL-4的能力显著提高，而分泌IL-2的能力在PHA存在的情况下降低，这更进一步证实Th1细胞功能减弱，而Th2功能增强。本文检测了原发性骨肉瘤患者的Th1和Th2水平，结果显示骨转移癌患者IL-2较骨肉瘤患者显著降低，IL-12亦有降低趋势，IL-4、IL-6、IL-10有降低趋势，但无显著性差异。上述结果表明转移癌患者Th1和Th2漂移更加显著。
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Th1和Th2由共同的前体细胞Th0分化而来。Th0在IL-12、IFN-γ作用下可分化为Th1，在IL-4作用下可分化为Th2。在抗原存在的情况下，人体内IL-12、IFN-γ最初由巨噬细胞、NK细胞分泌，IL-4的来源尚不清楚[4]。骨转移癌患者由于体内巨噬细胞、NK细胞功能降低，血清中IL-12减少，IL-4增加，使Th0转化为Th2增多，Th1减少，Th1/Th2平衡向Th2方向漂移。漂移结果使IL-12进一步减少，IL-4，IL-6，IL-10等Th2分泌细胞因子增多。IL-2、IL-12在产生肿瘤特异性杀伤细胞中具有重要意义，由于IL-2、IL-12的减少，使机体无法产生足够的CTL破坏肿瘤细胞[5]。人们已发现非小细胞肺癌、绒癌、脑胶质癌、胃癌、卵巢癌、黑色素瘤、直结肠癌、淋巴瘤等多种多样肿瘤发生Th2飘移，并且与肿瘤的恶性程度密切相关[6]。IL-10是最强烈的细胞免疫抑制剂，它的产生则进一步抑制Th1型细胞因子的产生和应答，产生恶性循环，使细胞免疫应答进一步遭受抑制，无法消灭肿瘤细胞，Th2细胞产生的IL-6，TNF-α可以促进肿瘤间质的生长，以及肿瘤血管的形成，为肿瘤细胞的增殖提供良好的环境。
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患者Th1/Th2向Th2漂移的现象，为肿瘤的免疫治疗提供线索，一方面，可以向机体补充IL-2，IFN-γ等Th1型细胞因子，另一方面可以应用抗IL-4抗体进行治疗，从而使机体由Th2向Th1逆转，增强细胞免疫，杀伤肿瘤细胞，延长患者生命，我们已根据检测结果向IL-2明显不足的患者注射IL-2、IFN-γ等细胞因子，显示出一定的临床效果。
基金项目：全军九五重点课题基金资助(编号96Z048)
郭爱林，女，医师。
参考文献
[1]魏海明，刘志，田志刚，等.检测Th1/Th2亚群的意义〔J〕.中华医学检验杂志，1998，21(1)：56
[2]Patriza P, Anna MB, Tizana DB, et al. Disregulation in Th1/Th2 subsets of CD+4 T cell in peripheral blood of colorectal cancer patients and involovement in cancer establishment and progression〔J〕. Cancer Immunol Immunother,1996,42(1):1
, 百拇医药
[3]秦建国，韩本立，潘世春，等.原发性肝癌患者T淋巴细胞亚群及功能变化在肿瘤复发中的临床意义〔J〕.中华实验外科杂志，1998，15(1)：11
[4]Desmedt M, Rottiers P, Domms H, et al. Macrophage induces cellular immunity by activating Th1 cell respones and suppressing Th2 cell responses〔J〕.J Immunol,1998,160:5300
[5]Abehsira-Amer O, Gibent M, Joliy M, et al. IL-4 plays a dominant role in the differential development of Th0 into Th1 and th2 cells〔J〕. J Immunol,1992,148:3820
[6]Harding FA, Allison JP. CD20-B7 interactions allow the induction of CD+8 cytotoxic T lymphocyte mitogenesis and in vitro differentiation of aloreactive cytotoxic〔J〕. J Exp Med,1993,154:983
(收稿日期：1999-12-16；修回日期：2000-03-30), http://www.100md.com