肿瘤防治研究  2014, Vol.41 Issue (2): 119-123.   PDF    
人巨细胞病毒感染对围手术期尿路上皮癌患者免疫功能的影响
李法锦1,施浩强2,唐 亮2,张 涛3,樊 松2,江长琴2,葛 俊1,王明丽1,梁朝朝2    
1.230022合肥,安徽医科大学微生物教研室;
2.安徽医科大学第一附属医院泌尿外科;
3.安徽医科大学第二附属医院泌尿外科
摘要目的检测围手术期尿路上皮癌患者外周血的CD3+、CD4+、CD8+T淋巴细胞比例和人类 巨细胞病毒(HCMV)IgG和IgM抗体,了解近期HCMV感染对围手术期尿路上皮癌患者细胞免疫 功能的影响。方法 采集33例经病理检测确诊为尿路上皮癌的患者外周血,流式细胞仪检测外周血 CD3+、CD4+和CD8+ T细胞亚群比例,血浆ELISA法定性检测HCMV-IgG和HCMV-IgM抗体,根据 HCMV-IgM抗体结果将尿路上皮癌患者分为阳性组和阴性组,比较两组患者的T细胞亚群有无差异。 结果 33例患者中HCMV-IgG抗体阳性31例;HCMV-IgM抗体阳性7例,阴性26例。HCMV-IgM阳性组和阴性组之间的CD3+、CD4+ 和 CD8+ T细胞亚群有着显著的差异 (P<0.01)。阳性组患者的CD4+ T 细胞的百分比显著低于阴性组,并 且该组CD4+/CD8+比值亦显著低于阴 性组。CD4+/CD8+的比值提示阳性组 中有85%(6/7)的患者处于免疫功 能低下状态,而相对于阴性组仅有 11.5%(3/23)的患者处于免疫功能 低下状态,两组间差异有统计学意义(P<0.01)。结论 术前检测HCMV-IgM可以很好地预测 尿路上皮癌患者的细胞免疫功能,对术后辅助治疗具有指 导意义。
关键词: 尿路上皮癌     人巨细胞病毒     细胞免疫    
Impact of Human Cytomegalovirus Infection on Immune Function of Urothelial Carcinoma Patients in Perioperative Period
LI Fajin1, SHI Haoqiang2, TANG Liang2, ZHANG Tao3, FAN Song2, JIANG Changqin2, GE Jun1, WANG Mingli1, LIANG Chaozhao2    
1.Department of Microbiology, Anhui Medical University, Hefei 230032, China;
2.Department of Urology, The First Affiliated Hospital of Anhui Medical University;
3.Department of Urology, The Second Affi liated Hospital of Anhui Medical University
AbstractObjective To detect the ratio of CD3+, CD4+, CD8+ T lymphocytes and HCMV-IgG and IgM antibodies in peripheral blood of urothelial carcinoma patients in perioperative period and to evaluate the impact of HCMV infection on immune functions. Methods Thirty-three peripheral blood samples were collected from urothelial carcinoma patients with pathological diagnosis. Flow cytometry was performed to detect the ratio of CD3+, CD4+ and CD8+ T lymphocytes subsets. ELISA was conducted to detect HCMVIgG and IgM antibodies. Patients were divided into positive group and negative group based on HCMVIgM results. T lymphocyte difference was also compared. Results HCMV-IgG antibodies of 31 patients were positively expressed, HCMV-IgM antibodies of 7 patients were positively expressed, and HCMV-IgM antibodies of 26 patients were negatively expressed respectively. CD3+, CD4+ and CD8+ T lymphocytes subsets were statistically different between HCMV-IgM positive and negative groups(P<0.01). The percentage of CD4+ T lymphocytes and CD4+/CD8+ ratio of positive group were obviously less than those of negative group. CD4+/CD8+ ratio showed that the immune function of 85% (6/7) positive group was poor, while there was only 11.5% (3/23) in negative group. There was a statistical difference between two groups (P<0.01). Conclusion Detecting HCMV-IgM preoperatively may predict the cellular immune functions of patients with urothelial carcinoma, contributing to perform adjuvant therapy after operation.
Key words: Urothelial carcinoma     Human cytomegalovirus     Cellular immune    

0 引言

膀胱癌是我国最常见的肿瘤之一,中国肿瘤 登记地区统计数据表明,我国的膀胱癌发病率呈 进行性上升,尤其在城市男性人口中,膀胱癌的 发病率持续数年稳居第六位,年标化发病率高达 13.7/105[1]。膀胱癌患者中90%为尿路上皮癌,其中 初发患者的70%为非肌层浸润性肿瘤(non-muscleinvasive bladder cancer,NMIBC),通过经尿道电 切和术后即刻灌注化疗药物获得治愈,但仍有20% 的高危NMIBC患者术后需要灌注卡介苗(Bacillus Calmette-Guérin ,BCG)等免疫刺激剂预防肿瘤的 复发与进展[2]

人巨细胞病毒(human cytomegalovirus, HCMV)属于疱疹病毒的双链DNA病毒,是一种 条件病原体,在人群中普遍存在HCMV潜伏感染。 当宿主免疫力下降时,可诱发HCMV活动性感染。 近年来,HCMV感染与人类肿瘤的发生与发展之间 的关系引起人们的关注[3],但HCMV活动性感染与尿 路上皮癌患者的免疫功能的相关研究较少。本研究 通过检测33例患者的T细胞亚群和HCMV-IgG、IgM 抗体状态,了解两者之间的影响,为尿路上皮癌患 者的术后辅助治疗提供指导意见。 1 资料与方法 1.1 资料 1.1.1 病例资料

男24例,女9例;年龄35~85(58.2±13.2) 岁;初发患者23例,复发患者10例;有吸烟习惯者 22例;有饮酒习惯者9例;血尿33例;尿频、尿急 和尿痛15例,腰痛6例;伴有高血压6例,糖尿病2 例,冠心病1例。肿瘤组织病理分级低度恶性潜能 尿路上皮乳头状瘤9例,低级别尿路上皮癌14例, 高级别尿路上皮癌10例。33例尿路上皮癌患者的肿 瘤组织及抗凝血标本均无菌采集于安徽医科大学第 一及第二附属医院泌尿外科。本研究获得了安徽医 科大学伦理道德委员会的批准。 1.1.2 资料来源

用于流式细胞仪的CD3-PC5、CD4-FITC、CD8- PE单克隆抗体购自英国BD公司;HCMV IgG、IgM ELISA检测试剂盒购自意大利DIESSE公司。流式 细胞仪(BECKMAN COVLTER,EPICS® ALTRATM FCM with HypersortTM,美国);高速冷冻离心机 (GL-20B,上海安亭科学仪器厂);台式高速离 心机(TGL-16C,上海安亭科学仪器厂); 1.2 方法 1.2.1 流式细胞术检测尿路上皮癌患者外周血标本 CD3+、CD4+和CD8+ T细胞亚群

每份样本检测不少于1×104个细胞,以确定T细 胞亚群的荧光强度。测定前先用标准荧光微球校准 仪器,所有标本都用同一设定条件检测。(1)取 200 μl血(肝素抗凝),分别加入20 μl CD3-PC5、 CD4-FITC、CD8-PE单克隆抗体进行染色,室温避 光孵育45 min。(2)每管中加入500μl的固定液, 室温避光孵育15 min。(3)每管中加入1ml的清 洗缓冲液,1 200 r/min离心5 min,弃除上清液。 (4)每管中加入500 μl的红细胞裂解液,室温避 光孵育15 min。(5)每管中加入1ml的清洗缓冲液 后,1 200 r/min离心5 min,弃除上清液。(6)用 缓冲液洗涤1次,加入300 μl PBS重悬细胞,上流式 细胞仪检测。 1.2.2 HCMV-IgG及IgM检测

按试剂盒说明书检测 抗凝血血浆HCMV-IgG和IgM抗体。结果判定用吸 光度法,以酶标光度仪检测各孔吸光度(OD)值,检 测波长450 nm,样品孔OD值为阴性,OD值≥2.1判 定为阳性。 1.3 统计学方法

使用SPSS 13.0 进行统计学处理,计数资料采用χ2检验进行分析。 2 结果 2.1 抗凝血HCMV-IgG及IgM抗体鉴定

33份尿路上皮癌患者的血浆ELISA法检测结果 如下:HCMV-IgG阳性的为31份,阳性率为93.9% (31/33);HCMV-IgM阳性的为7份,阳性率为 21.2%(7/33)。 2.2 流式细胞仪检测外周血T细胞亚群

根据HCMV-IgM抗体将尿路上皮癌患者分为阳 性组(7例)和阴性组(26例)。 利用流式细胞术 测定两组血标本中CD3+、CD4+ 和CD8+T细胞亚群的百分比。 2.2.1

阳性组血标本CD3+、CD4+和CD8+T细胞的 百分比,见图1A~C;阴性组血标本CD3+、CD4+和 CD8+T细胞的百分比,见图1D~F。 2.2.2 两组间CD3+、CD4+和CD8+T淋巴细胞比例和CD4+/CD8+比值分析

HCMV-IgM阳性组患者的CD3+、CD4+T淋巴细 胞比例显著低于阴性组,CD8+T淋巴细胞高于阴性 组,CD4+/CD8+ 比值低于阴性组,P值均小于0.01, 见表1

图1 尿路上皮癌患者外周血CD3+、CD4+和CD8+T细胞流式细胞仪检测结果 Figure 1The proportion of CD3+,CD4+ and CD8+T cells in peripheral blood of urothelial carcinoma dectected by flow cytometry

表1 尿路上皮癌患者外周血CD3+、CD4+和CD8+ T淋巴细 胞比例分析 Table 1 The proportion of CD3+,CD4+,CD8+T cells and CD4+⁄CD8+ in peripheral blood of urothelial carcinoma
2.2.3 两组患者细胞免疫状态分析

CD4+/CD8+ 比值正常范围为0.95~2.05,当比值 低于0.95时,通常处于免疫抑制状态。根据CD4+/ CD8+的比值可将膀胱癌患者分为细胞免疫状态正常 和细胞免疫状态异常。在HCMV-IgM阳性的7例患者 中,有6例(85.7%)CD4+/CD8+ 低于0.95,而在阴性 组中,仅有3例(11.5%)低于0.95,两组间比较差异 有统计学意义,见表2

表2 两组尿路上皮癌患者细胞免疫功能状态分析 Table 2 Comparison of cellular immunity of patients with urothelium carcinoma in two groups
3 讨论

HCMV 在人群中感染广泛,且具有种属特异性,即人是HCMV的唯一宿主。通常在免疫功能正 常的机体内HCMV 呈潜伏状态或低度增殖状态, 与宿主保持相对平衡状态并保持终生。当受染宿主 使用免疫抑制剂或免疫功能发育不全、免疫功能减 弱时,HCMV 的潜伏感染激活,导致病毒在宿主 细胞内增殖,对机体代谢进行多水平调节和干扰, 从而引发各种疾病。正常人体感染HCMV后产生的 HCMV-IgG抗体可以持续终生,因此IgG抗体的存 在只表明曾感染过HCMV,不一定表示有HCMV活 动性感染。HCMV-IgM通常在HCMV感染一周后产 生,持续3~5月,当病毒被机体清除或进入潜伏状态 后,HCMV-IgM亦渐消退,因此,其被用作实验室 诊断活动性HCMV感染的重要指标之一,其阳性提 示近期有HCMV活动性感染。在我国两组健康的无 偿献血人群检测中发现[4, 5],HCMV-IgG抗体阳性率 高达90%,但HCMV-IgM抗体阳性率低于3%。 在 本组33例尿路上皮癌患者中,HCMV-IgG抗体阳性 率为93%(31/33),与健康人群的发生率相近, 但HCMV-IgM抗体阳性率却达到21.2%(7/33), 远高于健康人群的比例。

HCMV的潜伏感染与其免疫逃避机制有关[6], 如抑制树突状细胞( dentric cell ,DC)的抗原呈递功 能,抑制CD8+T 细胞和自然杀伤(natural killer,NK) 细胞介导的细胞毒作用。当机体免疫功能下降, 如AIDS、恶性肿瘤、妊娠或器官移植患者,潜伏 状态的HCMV 则可能被激活并进一步恶化机体的 细胞免疫功能。Moutaftsi 等[7]研究发现,感染了 HCMV的DC细胞,其MHC-Ⅰ类分子、MHC-Ⅱ 类分子和表面分子CD40 、CD80 都明显下降,脂 多糖诱导DC形成障碍,提示DC递呈抗原肽的能力 严重受抑。同时,研究者还发现感染了HCMV 的 机体,病毒特异性CD8+T 细胞增殖和细胞毒性都降 低,使感染了HCMV的细胞逃避CD8+T细胞的免疫 监视[8]

膀胱癌是我国最常见的泌尿系肿瘤,90%的患 者为非肌层浸润性尿路上皮癌(NMIBC),保留膀胱 的经尿道电切术是治疗NMIBC的最佳方案,但术 后较高的复发率与进展率迫使临床医师寻求更加有 效的方法减少肿瘤的复发与进展[2],术后膀胱内灌 注化疗药物或免疫增强剂获得临床医生的重视。 BCG是目前已知的减少高风险NMIBC复发与进展 最有效的膀胱内灌注药物,并获得EUA、AUA和NCCN的推荐。与其他化疗药物不同的是[9],BCG 预防肿瘤复发与进展的机制是通过激活尿路上皮癌 患者体内细胞免疫系统来达到杀灭肿瘤细胞的目 的。BCG具有极强的非特异性免疫刺激活性,能 够黏附到膀胱内壁的尿路上皮细胞和肿瘤细胞,诱 导膀胱内壁产生广泛炎性反应,活化NK细胞、巨 噬细胞、Th1细胞(type l help T cell)、细胞毒性T细 胞(cytotoxic T lymphocyte,CTL)等多种免疫细胞 并促进这些细胞在肿瘤部位聚集,并产生包括白介 素(interleukin,IL),肿瘤坏死因子(tumor necrosis factor,TNF),干扰素(interferon,IFN)等细胞因子。 BCG通过T细胞、B细胞、LAK细胞、细胞因子的 相互作用达到杀伤肿瘤的目的,提示免疫系统在 抑制尿路上皮癌的发生与发展过程中具有重要的 作用。尽管BCG是目前所知最有效的生物制剂之 一,维持BCG膀胱灌注治疗可使膀胱肿瘤进展概 率降低37%,但仍有30%~45%患者对BCG膀胱灌 注治疗无效。在对BCG灌注失败的患者研究中发 现[10],尿液中IL-2的水平是预测BCG疗效的重要 标志物,IL-2主要由Th1细胞产生(CD4+),具有 刺激T细胞的生长与活化,激活NK细胞与巨噬细 胞,促进CTL细胞毒功能,研究发现尿液中IL-2浓 度越高,持续时间越长,肿瘤的复发与进展率就 越低。BCG灌注后尿液中TNF浓度也是一个重要的 预测因子[11],TNF由巨噬细胞、NK细胞和T细胞产 生,具有杀伤靶细胞和促进细胞凋亡的功能。

在本研究中发现,尿路上皮癌患者HCMV-IgM 阳性组和阴性组CD3+、CD4+ 和CD8+T细胞亚群之 间比较,差异有统计学意义(P<0.001)。阳性组 患者的CD4+T细胞的比例显著低于阴性组,并且 该组患者的CD4+/CD8+比值亦显著低于阴性组。 通过CD4+/CD8+的比值我们发现,阳性组中有85% (6/7)的患者处于免疫功能低下状态,而相对于 阴性组仅有11.5%(3/23)的患者处于免疫功能低 下状态。在我们前期的研究发现[12],HCMV活动性 感染与尿路上皮癌的病理分级和复发相关,相对于 HCMV-IgM阳性的患者,他们更易发生高级别尿路 上皮癌,术后更易发生复发与进展,对于此类患 者,术后应首选膀胱灌注BCG治疗。然而从本组 的研究结果发现,当患者处于HCMV活动性感染 状态时,其自身的细胞免疫状态功能低下,T辅助 细胞比例亦明显降低,这种改变可能会影响患者的BCG灌注治疗效果,目前尚无HCMV活动性感染 与BCG膀胱灌注疗效的相关性研究,值得我们进 一步研究。此外我们认为术前检测HCMV-IgM是一 种简单有效预测尿路上皮癌患者免疫状态的方法, 对于HCMV-IgM阳性的患者,我们认为还应辅助抗 病毒治疗,及早恢复患者的细胞免疫功能。

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