口腔鳞癌外周血和癌组织中T细胞上PD-1、TIM-3的表达及临床意义研究

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背景及目的机体受内外界因素的持续刺激,可使位于组织细胞内的致癌因子因此活化,随之通过复杂交错的通路和机制使这些活化的组织细胞增殖发生异常,从而产生癌症。癌症患者机体的体液免疫及细胞免疫均伴有不同程度的功能紊乱[1]。在正常生理状态下,体内的淋巴细胞等免疫细胞通过共同运作来维持人体免疫功能的正常运转,可以在一定程度上抵御外来抗原,防止自身免疫相关疾病的发生。其中T细胞是机体免疫细胞的主要组成部分。长期接触肿瘤抗原可造成T细胞功能紊乱,其效应功能可发生抑制,从而导致肿瘤细胞和组织得以逃脱机体的免疫监视,促进肿瘤的发生发展。根据2018年全国流行病学调查显示,在全球范围内,每年约有83万人罹患头颈癌,同年因头颈癌死亡的人数高达43万左右。头颈部鳞状细胞癌(Head neck squamous cell carcinoma,HNSCC)约占头颈癌总例数的95%左右,其中口腔鳞状细胞癌(oral squamous cell carcinoma,OSCC)是HNSCC中最常见的一类疾病,其发病率近年逐渐增高,现阶段主要治疗方法为外科手术治疗,根据肿瘤的发生部位及恶性程度辅以放疗和化疗,仍缺少有效的靶向治疗,且其转归的局部及全身影响因素错综复杂,因此目前OSCC的生存率及预后仍不容乐观。随着免疫学的发展,研究者们认为OSCC化疗及靶向治疗效果不显著预后不佳可能与患者全身循环及局部微环境的免疫细胞(尤其是T细胞)功能障碍以致免疫功能表现为抑制状态有关。功能障碍的T细胞常过表达一些抑制性受体,使T细胞的免疫功能失调,无法对肿瘤细胞行使常规的免疫监视及清除功能。程序性死亡分子-1(Programmmed death-1,PD-1)、T细胞免疫球蛋白黏蛋白分子-3(T cell immunoglobulin and mucin domain-3,TIM-3)、细胞毒性T淋巴细胞相关抗原-4(Cytotoxic lymphocyte antigen-4,CTLA-4)等就是常见的抑制性受体,也是T细胞表面常见的免疫检查点。其中PD-1、TIM-3在肺癌、胃癌,小细胞癌等实体瘤中的表达情况研究较多。且PD-1/PD-L1单抗疗法已应用于临床多种肿瘤治疗[2],如乳腺导管癌、非小细胞癌等。但PD-1、TIM-3在口腔鳞癌领域尤其是在T细胞上的表达状况研究较少。根据前期研究背景,本研究采用流式细胞术检测PD-1、TIM-3在OSCC外周血及OSCC患者癌组织中T细胞上的表达情况,并对两免疫检查点的表达之间的关系及其各自与OSCC患者不同的临床病理特征之间的的相关性进行分析,进一步探讨口腔鳞癌患者的局部及全身免疫功能和疾病发生及进展的关系,为OSCC未来的靶向治疗研究及应用提供一定的理论基础。方法1.选择于郑州大学第一附属医院及河南省口腔医院口腔科就诊且未经治疗的口腔鳞癌患者(41例)和健康体检者(20例),采集外周血标本,同时记录每位患者对应的的临床病例特征。流式细胞术检测PD-1和TIM-3在实验组及对照组外周血T细胞上的表达并采用SPSS进行数据收集、整理、分析,研究并讨论PD-1、TIM-3在外周血T细胞上的表达与TNM分期、病理分级等临床病理特征的相关性。2.由于部分OSCC患者病损癌体积较小,仅收集得上述41例OSCC患者中25例,并在相应术中收集新鲜组织,即癌组织(实验组)及癌旁组织(对照组)。流式细胞术检测PD-1和TIM-3在实验组及对照组组织中T细胞上的表达并采用SPSS进行数据收集、整理、分析,研究并讨论PD-1、TIM-3在外周血T细胞上的表达与TNM分期、病理分级等临床病理特征的相关性。3.本实验所得数据采用SPSS22.0软件进行统计分析,定量资料通过正态性检验后采用t检验进行分析,相关分析采用Spearman分析方法。(α=0.05,P<0.05)结果1.OSCC组和健康对照组的外周血T细胞上PD-1、TIM-3的表达有明显差异。PD-1在OSCC组外周血CD4+T细胞上的表达率为10.276±2.352%,高于健康对照组(3.740±0.862%);PD-1在OSCC组外周血CD8+T细胞上的表达率为11.985±2.925%,高于健康对照组(4.050±0.954%),TIM-3在OSCC组外周血CD4+T细胞上的表达率为4.024±0.680%,高于健康对照组(0.940±0.424%);TIM-3在OSCC组外周血CD8+T细胞上的表达率为4.217±0.716%高于健康对照组(1.240±0.652%)。差异均具有统计学意义,P<0.05;2.癌组织和癌旁组织中T细胞上PD-1、TIM-3的表达有明显差异。PD-1在癌组织CD4+T细胞上的表达率为30.284±5.292%高于癌旁组(10.680±4.731%);PD-1在癌组织CD8+T细胞上的表达率为30.080±5.933%高于癌旁组(10.896±1.754%;TIM-3在癌组织CD4+T细胞上的表达率为23.032±3.606%高于癌旁组(10.844±2.034%);TIM-3在癌组织CD8+T细胞上的表达率为24.328±3.825%高于癌旁组(10.624±1.279%)。差异均有统计学意义,P<0.053.PD-1在OSCC患者外周血中CD4+T、CD8+T细胞上的表达情况与肿瘤的TNM分期、有无淋巴结转移相关(P<0.05),TIM-3在OSCC患者外周血中CD4+T、CD8+T细胞上的表达情况与患者有无淋巴结转移相关(P<0.05);OSCC患者外周血中T细胞上的PD-1、TIM-3表达情况与患者的其余临床病理特征如性别、年龄、原发灶部位等无明显相关性(P>0.05)。4.PD-1在OSCC患者癌组织中CD8+T细胞上的表达情况与患者有无淋巴结转移及TNM分期有关(P<0.05);TIM-3在CD4+T、CD8+T细胞上的表达情况与患者性别、年龄、原发灶部位等临床病理特征之间无明显相关性.(P<0.05)。5.OSCC患者外周血中,PD-1在CD4+T细胞上的表达与TIM-3呈正相关(rs=0.461,P=0.002<0.05),PD-1在CD8+T细胞上的表达与TIM-3正相关(rs=0.337,P=0.031<0.05)。6.OSCC患者癌组织中,PD-1在CD4+T细胞上的表达与TIM-3呈正相关(rs=0.388,P=0.012),PD-1在CD8+T细胞上的表达与TIM-3正相关(rs=0.401,P=0.003<0.05)。7.结论1.PD-1、TIM-3在OSCC患者外周血中的CD4+T和CD8+T细胞上表达水平较健康对照组显著增高,提示OSCC患者机体全身循环中可能存在免疫抑制。2.PD-1、TIM-3在OSCC患者癌组织中T的CD4+T和CD8+T细胞上表达水平较癌旁正常组织明显增高。提示OSCC患者的病损局部免疫功能可能表现为抑制状态,促进了肿瘤逃脱免疫监视进一步发生发展。3.OSCC患者外周血和癌组织中T细胞上PD-1、TIM-3表达与OSCC有无淋巴结转移及TNM分期有关,提示OSCC的发展进程可能与PD-1、TIM-3有关。4.PD-1在OSCC患者外周血和癌组织中T细胞上的表达与TIM-3的表达都呈现正相关关系。提示PD-1、TIM-3在OSCC进程中表现为一定的共表达,且有可能在疾病的进程中起协同作用。5.PD-1、TIM-3可能为OSCC的诊断、治疗及预后评估提供新的方向。
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