关键词:
肺肿瘤
腺癌
白细胞介素22
肿瘤转移
肿瘤微环境
摘要:
目的探讨肺腺癌白细胞介素(IL)⁃22的表达及其对肺腺癌转移的影响和可能机制。方法回顾性收集2023年1月至6月天津医科大学肿瘤医院27例肺腺癌患者手术切除的癌组织和配对癌旁(距肿瘤边缘>2 cm)正常组织,流式细胞术检测两组织中T细胞IL⁃22表达水平,比较癌和癌旁组织间、是否淋巴结转移患者肺癌组织间T细胞IL⁃22表达水平;回顾性收集同期另外6例肺腺癌患者的癌组织和配对的癌旁正常组织,蛋白质印迹法检测两组织中IL⁃22受体IL⁃22RA1的表达水平。收集癌症基因组图谱(TCGA)数据库和基因表达综合(GEO)数据库的3个数据集中肺腺癌患者癌组织IL⁃22RA1转录组数据,利用R软件survminer包选取反映生存关系的IL⁃22RA1的最佳临界值,并依此将患者分为IL⁃22RA1高、低两组,用survival包绘制总生存曲线,采用log⁃rank检验进行组间比较。用重组IL⁃22处理人肺腺癌A549细胞、小鼠肺腺癌LLC细胞,均以未经IL⁃22处理的细胞为对照;采用Transwell实验检测各组迁移细胞数;采用蛋白质印迹法检测各组细胞ERK、AKT、STAT信号通路相关蛋白及基质金属蛋白酶9(MMP⁃9)、上皮型钙黏蛋白(E⁃cad)表达水平,检测加入STAT3抑制剂C188⁃9、AKT抑制剂MK⁃2206、ERK抑制剂SCH772984后A549细胞和LLC细胞上述蛋白表达水平。利用10只C57BL/6小鼠构建LLC细胞的肺转移模型,简单随机法将小鼠平均分为实验组和对照组,分别隔日注射1次IL⁃22中和抗体(50µg/只)和无中和作用的对照抗体(50µg/只),第10天处死并解剖小鼠,计数肺转移结节,转移肺组织经HE染色并计数其中转移灶,采用流式细胞术检测由转移肺组织制备的单细胞中CD4^(+)T细胞、CD8^(+)T细胞占免疫细胞的比例。结果流式细胞术检测显示,临床收集的27例肺腺癌组织IL⁃22^(+)CD4^(+)T细胞在T细胞(由CD3、CD45标记)中的占比[M(Q1,Q3)]高于癌旁正常组织[0.28%(0.04%,1.00%)比0.01%(0.00%,0.25%)],发生转移患者(9例)肺腺癌组织IL⁃22^(+)CD4^(+)T细胞占比高于未发生转移患者(18例)[1.06%(0.49%,4.72%)比0.15%(0.00%,0.35%)],差异均有统计学意义(均P<0.01);蛋白质印迹法检测显示,6例肺腺癌组织中IL⁃22RA1蛋白相对表达量高于癌旁正常组织(1.03±0.25比0.35±0.10),差异有统计学意义(P<0.05)。TCGA数据库和GEO数据库GSE42127、GSE29016、GSE26939数据集中肺腺癌组织IL⁃22RA1低表达组总生存均优于高表达组,差异均有统计学意义(均P<0.001)。Transwell实验显示,100、200 ng/ml IL⁃22处理24 h的A549细胞[(744±40)个、(770±64)个比(403±42)个]和LLC细胞[(167±39)个、(246±80)个比(31±5)个]迁移数均少于对照组,差异均有统计学意义分(均P<0.01)。蛋白质印迹法检测显示,100 ng/ml重组IL⁃22处理15~1440 min期间,A549和LLC细胞中p⁃STAT3、p⁃ERK、p⁃AKT蛋白水平均高于对照组,两组间E⁃cad、MMP⁃9蛋白水平无差异;重组IL⁃22与STAT3、AKT或ERK抑制剂共同处理2 h后,A549和LLC细胞相应的p⁃STAT3、p⁃AKT、p⁃ERK蛋白水平与未经抑制剂和重组IL⁃22处理的细胞相近,而明显低于单纯重组IL⁃22处理的细胞。肺转移模型小鼠解剖的肺组织中,实验组小鼠转移肺结节少于对照组[(2.3±0.6)个比(7.0±2.0)个],差异有统计学意义(t=3.88,P=0.018);肺转移组织形态学观察中,实验组转移灶少于对照组[(1.8±0.8)个比(5.4±1.1)个],差异有统计学意义(t=5.69,P<0.001);流式细胞术检测显示,实验组小鼠肺组织CD8^(+)T细胞占免疫细胞(CD45标记)的比例高于对照组[(27±5)%比(15±5)%],差异有统计学意义(t=3.01,P=0.040),两组间CD4^(+)T细胞在免疫细胞中的占比差异无统计学意义(P>0.05)。结论肺腺癌组织中IL⁃22及其受体IL⁃22RA1表达水平均较癌旁正常组织高,且癌组织IL⁃22RA1表达水平高与患者预后不良可能相关;一方面IL⁃22可能通过激活肺腺癌细胞内ERK、AKT、STAT3信号通路而促进肺腺癌细胞的迁移,另一方面可能其通过减少肺腺癌免疫微环境中CD8^(+)T细胞浸润而促进肺腺癌的转移。