肺癌荷瘤小鼠體內炎性微環境改變的研究＊

王紹山 王海龍 武變榮 閆國亮

天津市濱海新區大港醫院腫瘤科 300270

肺癌是一種與炎癥密切相關的惡性腫瘤。炎癥與癌癥的關系已經明確，且被稱為“癌癥的第七大特征”，理解炎癥微環境如何維持及其如何促進腫瘤進展及轉移對于認識腫瘤生物學行為和新治療方法的發展都很重要。本文通過動物模型來研究與正常機體相比荷瘤小鼠機體微環境中炎性因子的變化情況，現報道如下。

1 資料與方法

1.1 研究對象 雄性C57小黑鼠24只，體重（16±2）g，4～6周齡，購自中國人民解放軍軍事醫學科學院實驗動物中心，許可證號 SCXK－（軍）2007－004。LLC小鼠肺癌細胞系（Lewis細胞系）購自中國科學院上海生命科學研究院細胞資源中心，由天津市神經外科研究所細胞室傳代培養。

1.2 方法

1.2.1 腫瘤細胞傳代培養：從液氮中取出裝有LLC小鼠肺癌細胞系（Lewis細胞系）的凍存管，快速放入37℃的水中融化并不斷攪動，使凍存管內的凍存物在1min內融化于15ml培養液中。將細胞懸液分裝至75cm2培養瓶，加入20ml的培養液（培養液為含10%胎牛血清的McCoy培養基）。在凍存管中加入少量培養液溶解細胞后用吸管移入加有培養液的培養瓶中，置孵箱中（37℃，5%CO2，絕對濕度）培養。每日在倒置顯微鏡下觀察，48～72h換液傳代。以細胞特性，將細胞按1∶3或1∶4傳代。

1.2.2 腫瘤接種：將LLC小鼠肺癌細胞系接種于C57小鼠，建立皮下移植瘤模型。待腫瘤直徑達到0.5～1cm后，隨機分成正常組和腫瘤組，每組12只。正常組：無處理，正常喂養，共14d；腫瘤組：單純接種腫瘤，正常喂養，共14d；治療期間觀察C57小鼠的精神、反應、活動、攝食、飲水等一般情況。每2d稱量C57小鼠體重并用游標卡尺測量腫瘤最長徑（L）和垂直方向的最大橫徑（W），觀察腫瘤生長變化情況。

1.3 評價指標 分別于腫瘤接種后第7天、第14天各組各處死6只C57小鼠，取其血清，ELISA法檢測 NF－KB、TNF－a、IL－6、IL－8。

1.4 統計學處理 所有計量數據用均數±標準差表示。使用SPSS13.0軟件包進行錄入和分析。

2 結果

2.1 第7天，正常組的IL－6、IL－8、NF－KB和 TNF－α表達水平分別為（13.25±0.54）、（11.27±0.13）、（21.97±3.55）、（20.70±1.14）；腫瘤組的IL－6、IL－8、NF－KB和TNF－α表達水平分別為：（48.57±1.83）、（45.36±1.57）、（182.98±8.92）、（100.47±3.1）。P＜0.001，各組間差異有統計學意義。見圖1。

2.2 第14天，正常組的IL－6、IL－8、NF－KB和TNF－α表達水平分別為（13.25±0.54）、（11.27±0.13）、（21.97±3.55）、（20.70±1.14）；腫瘤組的IL－6、IL－8、NF－KB和TNF－α表達水平分別為：（64.41±2.94）、（64.21±3.39）、（305.33±31.16）、（192.68±12.48）。P＜0.001，各組間差異有統計學意義。見圖2。

圖1 第7天腫瘤組和正常組小鼠炎性因子表達情況

圖2 第14天腫瘤組和正常組小鼠炎性因子表達情況

3 討論

腫瘤的發生依賴于腫瘤微環境的改變，在微環境中非可控性炎癥與腫瘤發生的關系成為近年國際研究的一個熱點。尋找新的準確且高效的標志物用于腫瘤的篩查，在發生之前及時進行診斷和干預治療是腫瘤臨床工作中的一個重點和難點。“非可控性炎癥誘發或促進腫瘤的發展”這一概念已被廣泛接受并成為人類認識腫瘤的一個里程碑。在癌癥的發生發展過程中，炎癥是一個持續的慢性過程。炎癥與癌癥的關系已經明確，且被稱為“癌癥的第七大特征”[1，2］，理解炎癥微環境如何維持及其如何促進腫瘤進展及轉移對于認識腫瘤生物學和新的治療干預手段的發展很重要。隨著炎癥促腫瘤機制研究的不斷深入，會為腫瘤防治帶來新的啟示和策略[3］。

Michael Karin首次發現，吸煙不僅是誘發癌癥的因素，還是促進癌癥的因素[4］。吸煙主要通過炎癥通路來誘發以及促進肺癌的發生。其他的誘發癌癥發生的因素，如粉塵、石棉等也是通過炎癥通路來誘導肺癌發生的。研究發現，暴露在香煙中會開啟兩個信號通路：IKKβ和JNK，這兩個通路的開啟隨之促進炎癥的發生、隨著吸煙誘導的基因組變化引發癌變，這兩個通路繼而促進腫瘤的產生。曹雪濤院士領銜的研究小組在肺癌細胞生長免疫學方面取得新的研究進展，研究結果表明，Fas信號系統通過癌細胞衍生的PGE再生骨髓源抑制性細胞，以達到促進肺癌細胞生長的作用[5］。這些新的見解為炎癥促進癌癥發生，炎癥促進癌癥免疫逃避理論的提出奠定了基礎。

炎癥標志物與肺癌的發生、發展、預后都有密切關系，炎癥標志物研究對探討肺癌的發病機制、指導臨床診治和評價患者預后將有重要意義。對炎癥標志物的研究可能為肺癌患者提供另一個評價預后的指標，且其檢測簡單方便，標準化，并排除了主觀因素的影響，有良好的研究前景[6］。炎癥與肺癌的發生、發展及預后密切相關[7］。筆者的研究發現肺癌組的小鼠體內炎性因子IL－6、IL－8、NF－KB和 TNF－α的表達要明顯高于正常小鼠組。炎性因子IL－6、IL－8、NF－KB和 TNF－α對肺癌的發生和發展都具有促進作用。臨床工作中筆者除了要觀察影像學及腫瘤標志物的變化外，還應注意觀察、干預及治療腫瘤微環境。腫瘤微環境是腫瘤賴以發生發展的土壤和基礎，對腫瘤具有促進作用的炎性因子IL－6、IL－8、NF－KB和TNF－α將成為指導臨床診治的新標識物。實際工作中在考慮治療原發病灶的同時，筆者還研究總結了癌癥防控治療的“三層一體腫瘤防控系統”，從可見病灶、機體微環境、誘發因素三個層次對患者進行治療，取得了良好效果。

本文通過建立對照樣本組利用簡便易行的ELISA檢測方法，篩查腫瘤微環境中非可控性炎癥促進腫瘤發展的信號通道和作用機制。通過非可控性炎癥與腫瘤發生間潛在異常調節通路的研究，更深入理解炎癥微環境如何維持及如何促進腫瘤發生發展，這對認識腫瘤生物學行為和新的治療干預手段的發展非常重要。通過篩選出的相關炎癥因子數據信息，為下一步尋找可用于臨床預檢的分子標識物進行數據積累和理論支持。以已得到的共有信息為藍本，針對性的建立適于大規模的臨床篩查和數據檢測收集的檢測方法，以較準確預檢癌癥的發生。

盡管對炎癥在腫瘤進展中的作用方面已取得長足的進步，但將基礎成果轉化為臨床實踐，以及制定靶向作用于炎性腫瘤微環境以達到更高效且更高選擇性地殺死癌細胞的新治療策略依然存在挑戰，有待進一步研究。

[1]Mantovani A，Allavena P，Sica A，etal.Cancer related inflammation〔J〕.Nature，2008，454：436－444.

[2]Mantovani A.Cancer：Inflaming metastasis〔J〕.Nature，2009，457：36－37.

[3]張菁華，白漢生.炎性反應在肺癌發生中的作用〔J〕.醫學綜述，2011，17（12）：1804－1805.

[4]Takahashi H，Ogata H，Nishigaki R，etal.Tobacco smoke promotes lung tumorigenesis by triggering IKKbeta－and JNK1－dependent inflammation〔J〕.Cancer Cell，2010，17（1）：89－97.

[5]Zhang Y，Liu Q，Zhang M，etal.Fas signal promotes lung cancer growth by recruiting myeloid－derived suppressor cells via cancer cell－derived PGE2〔J〕.J Immunol，2009，182（6）：3801－3808.

[6]石秀敏，劉偉，高素君.炎癥標志物與肺癌關系的研究進展〔J〕.現代腫瘤醫學，2010，18（12）：2501－2505.

[7]陳賜慧，花寶金.炎癥和炎性微環境在肺癌發生、發展及轉移中的作用〔J〕.醫學綜述，2012，18（23）：3953－3956.