白細胞介素12與消化系統腫瘤的相關性

李曉東(綜述)，楊小龍(審校)

(皖南醫學院弋磯山醫院胸心外科，安徽 蕪湖 241001)

隨著醫藥科學的不斷發展，有希望找到一種具有抗腫瘤、抗轉移功能，并具有最小不良反應的細胞因子。在這方面，白細胞介素(interleukin，IL)12受到廣泛關注，成為腫瘤免疫治療及綜合治療中的熱點。IL-12具有多種重要的生物學活性，參與機體免疫調節的多個方面，是連接先天性免疫和獲得性免疫的橋梁，在食管癌、胃癌、肝癌、胰腺癌、結直腸癌等疾病的發生、發展中起重要作用，以IL-12為代表的生物治療已成為繼手術、化療和放療之后的第4種腫瘤治療模式[1]。現對IL-12與消化道腫瘤的相關性作如下綜述。

1 IL-12的產生及生物作用

IL-12主要由先天免疫細胞(如漿細胞、角質細胞、吞噬細胞)以及抗原呈遞細胞(包括吞噬細胞的單核/巨噬細胞、樹突狀細胞以及皮膚郎罕細胞和B細胞等)兩大類細胞產生[2]。IL-12是相對分子質量為70×103(p70)的異源二聚體分子,由相對分子質量為40×103(p40)與35×103(p35)的兩條糖基鏈經二硫鏈連接組成，受粒細胞-巨噬細胞集落刺激因子(granulocyte-macrophage colony stimulating factor，GM-CSF)和干擾素(interferon，IFN)γ的影響，吞噬細胞對IL-12的表達增加，而胰島素樣生長因子(insulin-like growth factor，IGF)γ、IL-4和IL-10可以使IL-12的表達減少[3]。

1.1誘導產生多種細胞因子 輔助性T細胞受IL-12誘導向Th1方向分化發展，IL-12可誘導自然殺傷細胞及T細胞產生多種細胞因子，如GM-CSF、IL-8、IL-2、IFN-γ等，并通過這些介質發揮免疫調節作用。IL-12最重要的生理功能之一是誘導生成IFN-γ,而且在內環境中IL-12的許多功能均由IFN-γ介導。在IL-12的作用下，外周血白細胞(無論是靜止還是激活狀態)均能分泌IFN-γ[4]。

1.2抗腫瘤作用 無論在原發性還是繼發性腫瘤的免疫反應中，IL-12作為一種免疫調節因子和細胞因子具有直接抗腫瘤作用[5]。大量動物實驗結果顯示，IL-12對惡性黑色素瘤、肝癌、腎細胞癌、結腸腺癌等20多種惡性腫瘤具有防治效果，應用IL-12的動物實驗顯示，腫瘤原發灶及轉移灶均明顯消退[6-7]。IL-12的主要抗腫瘤機制是抗血管形成[4,7]。Robinson等[8]發現，巨噬細胞在IL-12的糖基鏈經二硫鏈p40的趨化下，可以向腫瘤部位移動，從而增強免疫應答，發揮抗腫瘤作用。

IL-12抗腫瘤血管生成機制：IL-12并不對血管內皮細胞產生抑制，而是通過促進白細胞對IFN-γ的表達，增加IFN誘導蛋白10的釋放，從而抑制TGF-β產生，間接抑制血管內皮生長因子、腫瘤誘導的血管形成[9]。IL-12能增強自然殺傷細胞人IL-2受體(IL-2 receptor，IL-2R)、人IL-4受體(IL-4R)、腫瘤壞死因子受體(tumor necrosis factor receptor，TNFR)以及腫瘤細胞人類白細胞抗原DR(human leucocyte antigen-DR，HLA-DR)、細胞黏附分子1表達，從而抑制腫瘤內血管形成，IL-12的抗腫瘤作用同時伴有細胞增殖率下降，腫瘤組織廣泛壞死和高度角化和凋亡等組織學改變。聚合酶鏈反應顯示，lectin染色見血管內皮生長因子表達下降，血管密度減低，圍繞小血管有自然殺傷細胞浸潤[10]。IL-12抗腫瘤的作用機制復雜，目前尚無統一的結論。

2 IL-12與消化道腫瘤的相關性

2.1IL-12與食管癌 近年來，IL-12與食管癌的關系越來越受到關注，其在食管癌各分期的表達有顯著性差異。Tsuboi等[11]通過對比健康志愿者與食管癌患者術前外周血IL-12水平發現，健康志愿者血清IL-12水平顯著低于食管癌患者；隨著腫瘤的進一步生長，食管癌患者血清IL-12水平也隨之增高；研究表明，IL-12水平與食管癌分期密切相關，食管癌術后IL-12未出現增長。Schauer等[12]通過對156例局部晚期或轉移的食管腺癌患者給予化療后行癌腫切除，并用酶聯免疫吸附測定檢測患者IL-12水平，其中有14.1%的患者IL-12水平>5500 ng/L，未能堅持化療，其余IL-12水平<4408.5 ng/L，試驗表明，食管癌患者術前單核細胞功能與食管癌的分期和腫瘤外浸范圍密切相關，術前檢測IL-12有助于預測食管癌的分期，有助于了解單核細胞因子的促炎與抗炎作用。

2.2IL-12與胃癌 李姝等[13]檢測了胃癌患者和健康對照組的血清IL-12，胃癌患者血清IL-12水平顯著低于健康對照組，在T1、T2或T3期的患者IL-12水平顯著高于T4期，無遠處轉移的患者IL-12表達水平顯著性高于有遠處轉移患者；而未浸潤全層的胃癌患者IL-12水平比浸潤全層的胃癌患者高,Ⅰ、Ⅱ期胃癌患者外周血清中IL-12表達水平比Ⅲ、Ⅳ期胃癌患者高，淋巴結轉移率<30%的胃癌患者血清IL-12水平比淋巴結轉移率>30%者高(P<0.01)。

IL-12能誘導IFN-γ和IL-2的生成增多，并且能普遍促進T輔助細胞向Th1方向分化增殖，因晚期胃癌患者不能產生足夠能量的IL-12，加之巨噬細胞被大量消耗，故早期進展期胃癌患者的血清IL-12水平顯著高于晚期胃癌[14-15]。IL-12在體內有阻止血管形成的作用，IL-12通過增加IFN-γ的產生，IFN-γ可通過Cys-X-Cys(CXC)趨化因子來抑制血管生成，此作用可直接抑制腫瘤的生長和轉移[15]。

2.3IL-12與胰腺癌 胰腺癌與IL-12有著密切的聯系。有學者用反轉錄病毒的乳脂小球(milk fat globule，MFG)作為載體，通過磷酸鈣沉淀法和逆轉錄聚合酶鏈反應將鼠IL-12基因轉染導入人胰腺癌細胞株PK-1中，得到了PK-1/IL-12細胞，而單純用反轉錄病毒MFG感染PK-1所得細胞被命名為PK-1/MFG，先用自然殺傷細胞抗體阻斷自然殺傷細胞的作用，然后利用酶聯免疫吸附測定法檢測IL-12的產生量，結果顯示，離體條件下兩種細胞的生長曲線大致相似，但在活體條件下,新血管的生成完全阻斷，PK-1/IL-12細胞的生長被明顯抑制[16]。因此，即使在免疫缺陷的情況下，IL-12的抗血管生成作用已經足夠抑制胰腺癌細胞的生長及腫瘤內血管的生成。Bortolanza等[17]建立了條件復制腺病毒模型，利用溶瘤腺病毒表達的IL-12對患有胰腺癌的敘利亞倉鼠進行腹腔注射，結果表明，結合不同調節機制，條件復制腺病毒表達的IL-12具有顯著的抗腫瘤活性，可能為晚期胰腺癌提供一種新的治療方法。

2.4IL-12與肝癌 IL-12對乙型肝炎病毒有殺傷作用。我國原發性肝癌的發生、發展與乙型肝炎病毒感染關系密切，因此IL-12在原發性肝癌免疫治療中的價值深受重視。何松青等[18]應用酶聯免疫吸附測定法檢測原發性肝癌患者與健康對照組血清IL-12水平，結果：對照組外周血清IL-12水平顯著高于原發性肝癌組,Ⅱ、Ⅲ期原發性肝癌患者血清IL-12水平顯著高于Ⅳ期者；術后IL-12水平由低到高，在術后3～4周可恢復到術前水平，恢復程度與腫瘤是否完整切除相關；原發性肝癌術后未復發者平均血清IL-12水平顯著高于復發患者，術后IL-12持續低水平提示預后較差，因此在原發性肝癌患者手術效果、細胞免疫狀態、預后判斷、復發監測方面，外周血清IL-12水平可作為評價指標之一，且IL-12可能有助于減慢原發性肝癌惡化進程。以IL-12為突破口，免疫治療原發性肝癌是一個新的思路，但其對原發性肝癌的治療作用的機制及應用仍有需更深層次的研究。

2.5IL-12與結直腸癌 文坤明等[19]檢測了結直腸癌患者外周血IL-12水平及外周血自然殺傷細胞活性，手術取腫瘤及周圍系膜淋巴結，采用逆轉錄聚合酶鏈反應法檢測淋巴結中的細胞角蛋白20信使RNA表達，借此判斷腸癌淋巴結微轉移情況，結果顯示，有微轉移的患者外周血清IL-12水平及自然殺傷細胞活性顯著低于無微轉移者；并且微轉移越多，自然殺傷細胞活性及IL-12水平越低，結直腸癌患者發生淋巴結微轉移與IL-12水平低下及外周血自然殺傷細胞活性下降相關。亦有學者采用酶聯免疫吸附法檢測IL-12術前和術后血清濃度及在結直腸癌組織、癌周組織中的表達水平，并與正常對照組資料進行對比研究：Ⅲ、Ⅳ期瘤及瘤周組織中IL-12的水平顯著低于Ⅰ、Ⅱ期，術前血清IL-12低，術后IL-12水平與對照組的差異無統計學意義，各臨床時期結直腸癌患者外周血IL-12水平較對照組均顯著降低，瘤周及瘤內IL-12的水平低，且越趨于晚期的腫瘤，IL-12越低[20]。體液、細胞免疫反應障礙是結直腸癌發生、發展的機制之一，糾正機體細胞因子失調及免疫狀態紊亂對結直腸癌的預防、治療及預后具有重要意義。

3 IL-12抗腫瘤作用的應用

IL-12在消化道腫瘤中的表達與正常對照組有顯著差異，與消化道腫瘤的發生、發展、轉移密切相關，且大量實驗表明，IL-12有著顯著的抑制腫瘤生長和轉移的作用[11-20]。目前對IL-12的研究已經進入了臨床Ⅱ期實驗。直接使用IL-12可出現感冒樣的癥狀，大劑量使用甚至可出現嘔吐、發熱、白細胞減少、肝轉氨酶升高等不良反應，因此利用IL-12抗腫瘤血管生長的作用，將IL-12融合于纖維連接蛋白ED-B結構域的抗體片段上，使IL-12可以靶向作用于腫瘤，以及用轉染IL-12基因的腺病毒進行介入治療或者瘤內注射等方法亦得到了應用。亦有研究者提出IL-12聯合化療、放療，不僅可以提高治療效果，還能減少不良反應[21]。

4 展 望

IL-12作為一種具有多種生物學活性的細胞因子，與消化道腫瘤密切相關。克隆的IL-12基因所表達的蛋白質在理論上完全符合目前的藥用標準。但由于IL-12的調控機制復雜，抗腫瘤機制具有異質性(IL-12抗腫瘤機制對不同的腫瘤各不相同)，在臨床試驗中不良反應甚多，因此，怎樣充分利用IL-12的抗腫瘤作用，且最大程度減少不良反應將是今后的研究重點之一。IL-12與其他細胞因子、抗腫瘤藥物聯合應用，分時相、分時序的綜合性治療可能是將來的發展方向[22]。IL-12在腫瘤的治療中具有巨大潛力，相信隨著研究的進一步深入，IL-12將有望成為有重要臨床意義的抗腫瘤藥物。

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