殺傷性CD4+ T細胞與原發(fā)性肝細胞癌疾病進展的相關性研究

周霖，王華明，福軍亮，陳艷，李元元，陳黎明，呂颯，王福生

既往對CD4+T細胞的關注，主要集中于其在特異性免疫應答中的輔助功能，如通過分泌不同的細胞因子參與和調(diào)節(jié)體液免疫及細胞免疫應答，而有關CD4+T細胞殺傷功能的相關研究結(jié)果都來自于體外培養(yǎng)的CD4+T細胞系或者細胞克隆[1-3]。最近越來越多的研究發(fā)現(xiàn)，在小鼠和人體外周血中都可不經(jīng)誘導直接檢測到一群表達殺傷性顆粒的CD4+T細胞，并且這群細胞通過顆粒酶和穿孔素途徑發(fā)揮了直接的溶細胞作用。但目前對CD4+殺傷性T細胞(CTL)在人類疾病中的數(shù)量變化特點了解尚不夠深入。基于此，我們對原發(fā)性肝細胞癌(primary hepatocellular carcinoma，PHCC)患者外周血中的CD4+殺傷性T細胞數(shù)量進行了比較分析，現(xiàn)報告如下。

1 資料與方法

1.1 研究對象 入選病例為2009年10月－2011年9月解放軍302醫(yī)院收治的臨床確診為PHCC的患者99例，同時納入年齡性別匹配的慢性乙型肝炎(chronic hepatitis B，CHB)患者28例，健康對照40例。各組患者和健康對照的基本情況見表1。所有PHCC病例均為在慢性乙型肝炎基礎上合并肝癌。肝癌診斷標準符合2001年9月第8屆全國肝癌學術(shù)會議(廣州)制定的原發(fā)性肝癌臨床診斷標準[4]，CHB診斷標準符合2010年《慢性乙肝防治指南》[5]。所有病例及對照均經(jīng)酶聯(lián)免疫吸附試驗(ELISA)檢測HBsAg、HBsAb、HBeAg、HBeAb和HBcAb，并排除其他肝炎病毒感染及合并自身免疫性、酒精性肝病等。同時行血常規(guī)、肝功能檢測。入組所有病例及對照均簽署知情同意書。

表1 各組患者和健康對照一般情況Tab.1 General information of subjects enrolled in present study

1.2 主要試劑和儀器 流式細胞儀(Calibur型)、CD3-PerCP、CD4-APC、顆粒酶A-FITC、顆粒酶BFITC、穿孔素-FITC、破膜劑均購自美國BD公司。乙肝病毒血清標志物ELISA檢測試劑盒由北京科衛(wèi)試劑有限公司提供。

1.3 CD4+CTL檢測方法 采用流式細胞術(shù)檢測顆粒酶A、B及穿孔素陽性的CD4+T細胞，即為CD4+CTL。同時取3份新鮮分離的PBMCs各5×105個置于流式管，加入PBS洗滌1遍后懸于200μl PBS，加入熒光標記抗體CD3-PerCP、CD4-APC，4℃避光孵育20min，PBS洗滌1次，加入破膜劑300μl，4℃避光30min，離心后棄上清，加入破膜洗液1ml，洗滌后，分別加入顆粒酶A-FITC、顆粒酶B-FITC、穿孔素-FITC，4℃避光孵育20min，破膜洗液洗滌1次后懸于200μl PBS，1%多聚甲醛固定，4℃保存，24h內(nèi)用流式細胞儀檢測，應用CELLQuest軟件收獲細胞并分析。

1.4 不同人群外周血CD4+CTL的比較 PHCC患者99例、CHB患者28例和健康對照40例，均取外周血5ml，按1.3的方法進行操作，采用流式細胞術(shù)檢測CD4+CTL和CD4+T細胞總數(shù)，計算CD4+CTL所占比例。

1.5 不同分期PHCC患者外周血CD4+CTL的比較

根據(jù)診斷標準[3]將99例PHCC患者分為早期(Ⅰ期，n=29)、中期(Ⅱ期，n=36)、進展期(Ⅲ期，n=34)3組。檢測患者CD4+CTL和CD4+T細胞總數(shù)，計算CD4+CTL所占比例，比較早、中期和晚期患者細胞比例的差異。

1.6 統(tǒng)計學處理 采用SPSS 13.0軟件進行統(tǒng)計分析。不同人群和不同分期PHCC患者外周血CD4+CTL的比例為計量資料，滿足正態(tài)分布，以s表示。健康對照、CHB患者及PHCC患者表達顆粒酶A、B和穿孔素的細胞占CD4+T細胞比例以百分率表示，由于3組方差不齊，故采用Kruskal-Wallis H非參數(shù)檢驗進行比較，組間兩兩比較采用Mann-Whitney U非參數(shù)檢驗。P＜0.05為差異有統(tǒng)計學意義。

2 結(jié) 果

2.1 PHCC、CHB和健康對照組外周血CD4+CTL比例的比較 統(tǒng)計學分析顯示，PHCC患者外周血表達顆粒酶A、B和穿孔素的細胞比例顯著高于CHB組和健康對照組(P＜0.05)，其余兩組間差異無統(tǒng)計學意義(表2，圖1)。

2.2 不同分期PHCC患者外周血CD4+CTL比例的比較 隨疾病進展，CD4+CTL占CD4+T細胞的比例顯著下降。各期患者CD4+CTL的比例和統(tǒng)計學分析結(jié)果見表3。

3 討 論

近年來越來越多的證據(jù)顯示CD4+CTL可能通過殺傷作用發(fā)揮重要的抗腫瘤作用[6-7]。但是CD4+CTL在人類腫瘤中的研究較少，尤其是其在腫瘤發(fā)生發(fā)展過程中的變化情況國內(nèi)鮮見報告。本研究通過直接檢測CD4+CTL顆粒酶和穿孔素的表達來鑒定CD4+CTL，可以更為精確地反映CD4+CTL的數(shù)量，并方便觀察其在肝癌中的變化特點[1-3]。

表2 外周血顆粒酶A、B和穿孔素陽性CD4+ CTL細胞比例Tab. 2 Proportion of Granzyme A+, Granzyme B+ and perforin CD4+ cytotoxic T lymphocytes in peripheral blood of patients with NC, CHB or PHCC

圖1 外周血CD4+ CTL細胞典型流式細胞圖Fig. 1 Typical figure of flow cytometry showing CD4+cytotoxic cells in peripheral blood

慢性HBV感染及其引起的長期反復肝臟炎癥損傷，導致了慢性肝炎向肝硬化和肝癌進展[8]。既往研究證實，與健康人相比，CHB患者CD4+CTL數(shù)量的增加并無統(tǒng)計學意義[9]，本研究也并未發(fā)現(xiàn)CHB患者和健康對照之間存在顯著差異。所以，我們認為HBV感染并非引起HCC患者CD4+CTL數(shù)量增加的主要原因，而腫瘤發(fā)生很可能是首要原因。另外，傳統(tǒng)殺傷性細胞如CD8+CTL、NK細胞等的功能受抑有可能誘導機體免疫系統(tǒng)進行補充性反饋，導致CD4+T細胞表達殺傷性顆粒，行使殺傷功能。

有研究發(fā)現(xiàn)，肝癌組織內(nèi)96%的淋巴細胞處于無反應狀態(tài)，只有很少的CD8+T細胞表達顆粒酶和穿孔素[10-11]。本實驗室既往研究也證實，肝癌患者的NK細胞和CD8+T細胞的殺傷功能可能受Treg的抑制[11-12]。早在10多年前，Williams等[13]就發(fā)現(xiàn)在缺少活化的CD8+T細胞的情況下，CD4+T細胞能夠引發(fā)穿孔素依賴的殺傷作用。

表3 PHCC各期患者外周血CD4+ 殺傷性T細胞頻率Tab. 3 Proportion of Granzyme A+, Granzyme B+ and perforin+ CD4+ cytotoxic T lymphocytes in peripheral blood of PHCC patients at different stages

研究顯示，在慢性病毒性肝炎和自身免疫性疾病中，長期慢性炎癥可能是誘導CD4+CTL生成的重要原因[2,12]，而炎癥也貫穿著腫瘤性疾病發(fā)生發(fā)展的全過程，與肝癌患者的預后密切相關[14-16]。因此，炎癥導致的免疫活化可能是PHCC患者CD4+CTL數(shù)量增加的重要原因之一。

在以上結(jié)果的基礎上，本研究發(fā)現(xiàn)早期肝癌患者CD4+CTL數(shù)量升高，但隨疾病進展，其數(shù)量反而顯著減少。我們推測，在腫瘤發(fā)生早期，機體免疫監(jiān)視功能發(fā)揮作用，誘生CD4+T細胞的殺傷功能，發(fā)揮抗腫瘤作用。但隨著疾病進展，腫瘤誘導的免疫抑制增強，機體抗腫瘤免疫功能逐漸削弱，CD4+CTL的數(shù)量也隨之減少。當然，這一推測還需大量的研究工作來證明。

[1]Appay V. The physiological role of cytotoxic CD4(+) T-cells:the holy grail[J]. Clin Exp Immunol, 2004, 138(1): 10-13.

[2]van de Berg PJ, van Leeuwen EM, ten Berge IJ, et al. Cytotoxic human CD4(+) T cells[J]. Curr Opin Immunol, 2008, 20(3):339-343.

[3]Xie CJ. Roles of CD4+CD25+regulatory T cells in the development of chronic HBV[J]. Chin J Pract Intern Med, 2009,29(S1): 126-127. [解春靜. CD4+CD25+調(diào)節(jié)性T細胞在慢性HBV感染發(fā)病機制中作用研究[J]. 中國實用內(nèi)科雜志,2009, 29(S1): 126-127.]

[4]Committee of Liver Cancer of Chinese Anti-cancer Association.Clinical diagnosis and staging criteria of primary liver cancer[J].Chin Hepatol, 2004, 9(Suppl): 67-68.[中國抗癌協(xié)會肝癌專業(yè)委員會. 原發(fā)性肝癌的臨床診斷與分期標準[J]. 肝臟, 2004,9 (增刊): 67-68.]

[5]Chinese Society of Hepatology and Chinese Society of Infectious Diseases, Chinese Medical Association. The guideline of prevention and treatment for chronic hepatitis B (2010 version)[J]. Chin J Hepatol, 2011, 19(1): 13-24. [中華醫(yī)學會肝病學分會、感染病學分會. 慢性乙型肝炎防治指南(2010年版)[J]. 中華肝臟病雜志, 2011, 19(1): 13-24.]

[6]Quezada SA, Simpson TR, Peggs KS, et al. Tumor-reactive CD4(+) T cells develop cytotoxic activity and eradicate large established melanoma after transfer into lymphopenic hosts[J]. J Exp Med, 2010, 207(3): 637-650.

[7]Xie Y, Akpinarli A, Maris C, et al. Naive tumor-specific CD4(+)T cells differentiated in vivo eradicate established melanoma[J].J Exp Med, 2010, 207(3): 651-667.

[8]Wang FS, Zhang Z. Host immunity influences disease progression and antiviral efficacy in humans infected with hepatitis B virus[J]. Expert Rev Gastroenterol Hepatol, 2009,3(5): 499-512.

[9]Aslan N, Yurdaydin C, Wiegand J, et al. Cytotoxic CD4 T cells in viral hepatitis[J]. J Viral Hepat, 2006, 13(8): 505-514.

[10]Unitt E, Rushbrook SM, Marshall A, et al. Compromised lymphocytes infiltrate hepatocellular carcinoma: the role of T-regulatory cells[J]. Hepatology, 2005, 41(4): 722-730.

[11]Cai L, Zhang Z, Zhou L, et al. Functional impairment in circulating and intrahepatic NK cells and relative mechanism in hepatocellular carcinoma patients[J]. Clin Immunol, 2008,129(3): 428-437.

[12]Fu J, Xu D, Liu Z, et al. Increased regulatory T cells correlate with CD8 T-cell impairment and poor survival in hepatocellular carcinoma patients[J]. Gastroenterology, 2007, 132(7): 2328-2339.

[13]Williams NS, Engelhard VH. Perforin-dependent cytotoxic activity and lymphokine secretion by CD4+T cells are regulated by CD8+T cells[J]. J Immunol, 1997, 159(5): 2091-2099.

[14]Mantovani A, Allavena P, Sica A, et al. Cancer-related inflammation[J]. Nature, 2008, 454(7203): 436-444.

[15]Grivennikov SI, Greten FR, Karin M. Immunity, inflammation,and cancer[J]. Cell, 2010, 140(6): 883-899.

[16]Liu LM, Xu ZH, Liu Y, et al. Relationship between single nucleotide polymorphism of chemokine CXCL10 G-210A and the chronicity and severity of HBV infection[J].Med J Chin PLA, 2011, 36(1): 39-41.[劉立明, 許智慧, 劉妍, 等. 趨化因子CXCL10 G-201A單核苷酸多態(tài)性與HBV感染慢性化和重癥化關系的研究[J]. 解放軍醫(yī)學雜志, 2011, 36(1): 39-41.]