肿瘤细胞密度（共7篇）
肿瘤细胞密度 篇1
侵袭性淋巴瘤是化疗可以治愈的恶性肿瘤之一,因而化疗后疗效评估的准确性对于临床医生采用适宜的化疗方案和及时准确的改变治疗策略显得尤为重要。B超、增强CT为两种运用广泛的影像学评估手段,但较难鉴别化疗后淋巴瘤细胞残留与化疗后组织坏死、纤维化,已经无法适应现阶段淋巴瘤的个体化及精准治疗。近年来,PET/CT因能够将代谢活跃的残留病灶显像,成为侵袭性淋巴瘤疗效评价的推荐手段[1]。但PET/CT检查费用高、造影剂具有电离辐射、对于惰性的淋巴瘤诊断的敏感性及特异性低、组织分辨率较差等局限性,限制了其在临床的推广;特别是在年轻的人群中,电离辐射的暴露有着比年长者更高的电离辐射诱导的第二肿瘤的发生率[2,3]。磁共振作为一种非电离辐射的手段广泛应用于各实体肿瘤的诊断及疗效评估中。磁共振弥散加权成像可通过表观弥散系数值(apparent diffusion coefficient,ADC)值反映水分子在活体组织内的弥散运动,可达到了类PET的功能成像效果,从而间接评估肿瘤细胞增殖速度及密度,本研究主要探讨淋巴瘤磁共振弥散加权成像(diffusion weighted imaging,DWI)ADC与肿瘤细胞密度及淋巴瘤进展的相关性。
1 对象与方法
1.1 对象
选取20只SPF雄性Balb/c裸鼠[广西医科大学实验中心,许可证号:SYXK-(桂)2014-0002,实验动物合格证编号:No.45000300000546]。周龄4~5周,平均(5.0±1.0)周;平均体重(16.5±0.5)g。在广西医科大学实验动物房饲养,将环境温度调节在22~25℃,相对湿度调节在50%~60%。实验细胞为人Burkitt's淋巴瘤细胞株Raji细胞,由广西医科大学医学科学实验中心提供。本实验经广西医科大学动物伦理委员会审批通过,并按照动物伦理委员会的要求实施实验。
1.2 仪器与试剂
磁共振动物专用线圈直径5 cm(江阴万康医疗科技有限公司);GE discovery 750W 3.0T磁共振扫描仪(日本GE healthcare公司);RPMI-1640培养基(上海博升生物科技有限公司);胎牛血清(上海恪敏生物科技有限公司)。
1.3 方法
1.3.1 细胞培养和处理及淋巴瘤动物模型制备
采用含10%胎牛血清的RPMI-1640培养基在37℃、5%CO2培养箱中培养Raji淋巴瘤细胞。取对数期生长的Raji细胞,调整细胞浓度为5×107/m L,将0.2 m L细胞悬液接种在每只Balb/c鼠右下肢皮下。每天对小鼠进行检查,观察小鼠肿瘤的生长情况。严格依据淋巴瘤细胞接种后时间将其分为接种后第3、5周两个阶段。
1.3.2磁共振检查和图像处理
分别于开始移植瘤接种后第3周及第5周对小鼠进行磁共振扫描,扫描前用10%水合氯醛(3.5 m L/kg)腹腔注射麻醉小鼠。麻醉满意后在磁共振动物专用线圈内放置荷瘤小鼠,取仰卧位并固定于线圈中央。首先行TSE T2WI轴位、矢状位扫描定位肿瘤,后行DWI轴位扫描,扫描参数:TSE T2WI:TR/TE 4000 ms/85 ms,翻转角150°,FOV56 mm×90 mm,矩阵200×320,层厚/层距7 mm/1 mm,回波链长度(echo train length):10;DWI采用单次激发SE-EPI序列TR/TE 3000 ms/58.5 ms、翻转角150°,FOV76 mm×80 mm,矩阵128×125,层厚/层距7 mm/1 mm,b值分别为0、800 s/mm2,在X、Y、Z轴方向施加弥散敏感梯度。磁共振扫描仪所获取的DWI数据采用GE Medical Systems Functool 9.4.05软件重建ADC图。在病灶最大层面避开囊变、坏死、出血区及邻近区域,选择信号较均匀区域为感兴趣区(ROI),获取病灶的ADC值。每1个病灶层面进行3次测量后取平均值。
1.3.3 细胞密度分析
测量ADC后取得BALB/c裸鼠移植瘤病理组织标本,将标本用福尔马林固定后送病理科,包埋、切片、常规HE染色。每张组织切片(HE染色,200倍)随机选取5个视野,选取视野尽量避开,坏死、炎症及血管等区域,图片经电子显微照相机(奥林巴斯DP22)拍摄保存后导入计算机。所有照片用Image J 2.1.4软件分析处理,将彩色病理照片转换为8位灰阶黑白图片,再选择合适阈值,计算机自动统计出每个视野中细胞核面积占照片面积百分比即为肿瘤细胞密度,用百分率表示,每个淋巴瘤标本的细胞密度为5个视野的平均值。
1.4 统计学方法
采用语言软件包(R version 3.3.1,www.r-project.org)统计学软件进行数据分析,计量资料数据用均数±标准差(±s)表示,两组间比较采用t检验;分别采用Pearson相关分析、Spearman等级相关分析淋巴瘤ADC值与细胞密度、淋巴瘤进展计数的相关性;以P<0.05为差异有统计学意义。
2 结果
2.1 荷瘤小鼠病理切片及磁共振图像的表现
肿瘤接种后第3周的荷瘤小鼠病理切片可见,瘤细胞较稀疏,间质成分较多;肿瘤接种后第5周的荷瘤小鼠病理切片可见,细胞较致密,间质成分较少。肿瘤接种后第5周的小鼠瘤细胞排列较接种后第3周的致密,间质成分也较少,见图1。小鼠磁共振瘤体DWI图像呈高信号,而ADC图像信号减低。肿瘤接种后第5周的小鼠瘤体DWI信号较接种后第3周的增强,而ADC信号较接种后第3周的减弱,见图2。
2.2 不同发展阶段淋巴瘤ADC值和淋巴瘤细胞密度的差异
肿瘤接种后第3周淋巴瘤ADC值显著高于接种后5周的淋巴瘤(t=4.722,P<0.01),肿瘤接种后3周的淋巴瘤细胞密度显著低于接种后第5周的淋巴瘤(t=6.561,P<0.01)。见表1。
2.3 淋巴瘤细胞密度、淋巴瘤进展与ADC值的相关性分析
淋巴瘤ADC值与淋巴瘤细胞密度及淋巴瘤进展均呈显著负相关(r=-0.97、-0.97,均P<0.01)。见图3。
注:ADC:表观弥散系数
a:肿瘤接种后第3周的荷瘤小鼠病理切片,可见瘤细胞较稀疏,间质成分较多;b:肿瘤接种后第5周的荷瘤小鼠病理切片,可见细胞较致密,间质成分较少
a:肿瘤接种后第3周的荷瘤小鼠磁共振图像;a1:其轴位T2WI图像,移植瘤体边界清晰,瘤体为均匀高信号;a2:对应层面的DWI图像,瘤体成不均的高信号;a3为相应层面的ADC图,瘤体信号呈不均匀减低。b:肿瘤接种后第5周的荷瘤小鼠磁共振图像;b1:其轴位T2WI图像移植瘤体边界清晰,MR呈不均匀高信号;b2对应层面的DWI图像瘤体成不均的高信号;b3:相应层面的ADC图,瘤体信号呈不均匀减低
3 讨论
磁共振成像技术因可直接显示任意角度的切面像、无电离辐射、拥有高于CT数倍的软组织分辨能力及不用造影剂就可得到很好的软组织对比度等优势,在恶性肿瘤的诊断及疗效评估方面日益得到广泛的应用,但传统的磁共振成像及其扫描序列难以提供肿瘤病理学及增殖程度的信息,而DWI为磁共振的一种功能成像技术,不仅能够反映肿瘤形态学的变化,还能够直接反映活体内水分子的微观运动。与传统的结构性磁共振成像技术比较,它能提供如细胞膜完整性、组织结构等更多的分子生物学信息,从而间接反映肿瘤细胞的增殖活性[4,5]。
DWI技术通过对组织施加弥散敏感的梯度脉冲后测定组织中水扩散受限的方向及程度来间接反映组织的微观结构变化。DWI信号衰减参数称为ADC,ADC值可以反映肿瘤细胞密度并能够对水分子在活体组织内的弥散运动状况进行定量评价[6],理论上能更早地预测肿瘤进展及判断治疗效果。相关医学研究表明[7],DWI一方面对水分子在细胞内外间隙的弥散运动变化敏感,另一方面还对细胞水肿敏感,钠钾泵功能障碍可能是诱发因素之一,ADC值可有效地在组织微观水平上反映出这些变化,ADC值将可能成为一种分析细胞功能的有效参数。
一般来说,恶性增殖的肿瘤细胞密度要远高于良性肿瘤,大量的细胞实验[8,9,10]及动物实验[11,12,13]证实,恶性肿瘤分化程度越差、细胞增殖越活跃,其肿瘤组织内水分子扩散受限效应越显著。Lyng等[8]研究发现,细胞密度高的同一种类的肿瘤细胞,有更低通透性的半透明细胞膜、相对更高的细胞内水含量、相对更小的细胞外间隙与细胞密度可使其内自由水分子的弥散受限,与其磁共振的ADC值呈正相关。此外,肿瘤细胞的异形性、病理类型、细胞核浆比例、肿瘤间质成分、血流灌注情况等亦是导致ADC值改变的因素[14,15]。
尽管已有较多的研究证实多数各类恶性肿瘤的细胞密度与其ADC值呈负相关,但淋巴瘤的细胞密度、进展与ADC值的关系研究较少[16],本研究结果显示,在淋巴瘤小鼠模型中,淋巴瘤细胞的密度及肿瘤进展均与淋巴瘤的ADC值呈显著负相关,与既往多数研究相符[17]。其机制可能为淋巴瘤细胞密度随着肿瘤的生长增殖而增加,细胞外的空间将受到压缩,细胞外间质水的流动性减少,进而引起细胞内的水分子扩散受限。细胞内外两种因素综合作用使得水分子的扩散运动受到极大程度的限制,其相应区域的肿瘤的ADC值也随之降低[18,19,20]。相反如果在肿瘤坏死区域,由于细胞间成分增多,水分子扩散障碍减少,其ADC值升高[21]。
综上所述,本研究发现,淋巴瘤ADC与肿瘤细胞密度及淋巴瘤进展呈显著负相关。这可能可以帮助临床医生对淋巴瘤进展进行分析和评价,进而对预后进行判断,对治疗进行指导,对疗效进行监测,亦可为DWI技术在淋巴瘤诊断相关的临床试验提供参考依据,值得临床充分重视。但ADC值大小变化与近期疗效的相关性以及是否能对淋巴瘤远期疗效进行预测等诸多问题还需更多的研究进一步探讨。
摘要：目的 探讨磁共振弥散加权成像(DWI)的淋巴瘤表观弥散系数(ADC)值与肿瘤细胞密度及淋巴瘤进展的相关性。方法 制备20只Raji淋巴瘤Balb/c荷瘤裸鼠,对其不同生长阶段的淋巴瘤进行MR扫描,运用Image J软件进行病理学分析及肿瘤细胞密度测量。统计分析ADC值和肿瘤细胞密度的相关性及与肿瘤细胞不同生长阶段之间的关系。结果 肿瘤接种后第5周淋巴瘤ADC值[(0.58±0.07)×10~(-3) mm~2/s]显著低于接种后第3周[(0.74±0.08)×10~(-3)mm~2/s],差异有高度统计学意义(t=4.722,P<0.01);肿瘤接种后第3周的肿瘤细胞密度[(45.84±3.57)%]显著低于接种后第5周[(55.51±2.98)%],差异有高度统计学意义(t=6.561,P<0.01);淋巴瘤ADC值与淋巴瘤细胞密度及淋巴瘤进展均呈显著负相关(r=-0.97、-0.97,均P<0.01)。结论 淋巴瘤ADC值可用于分析和评价淋巴瘤的进展,进而判断预后,指导治疗,监测疗效。
关键词：淋巴瘤,肿瘤细胞密度,淋巴瘤进展,表观弥散系数值
内皮祖细胞与肿瘤 篇2
1 EPC的来源及特点
在胚胎第15天左右, 卵黄囊内出现许多由间充质细胞密集而成的细胞团, 即血岛。血岛中央为造血干细胞, 周围扁平状的细胞即为早期EPC, 它参与胚胎时期的血管发生。在胎儿出生后, EPC主要存在与骨髓中, 在某些生理、病理状态下可释放入外周血发挥作用。Asahara等于1997年首先使用免疫磁珠方法从人的外周血单个核细胞中培养分离出血管内皮标记物CD34 (+) EPC。在粒细胞-集落刺激因子 (G-CSF) 作用下, CD34 (+) EPC细上粘附分子表达发生变化, 与骨髓中干细胞动员入外周血有关。
2 EPC的分类
EPCs目前已从骨髓、外周血、脐带血中成功分离培养出来, 并作为不同的群体。在EPCs分化为内皮细胞的过程中, 不同群体EPCs在形态结构及表型特征上也有所差别。
目前根据EPC在体外存活时间长短分为2种类型:第1种为早期EPCs, 来自外周血单个核细胞, 在培养3~8周时达到生长高峰, 第4周时逐渐死亡消失。第2种为晚期EPCs, 主要来源于骨髓单个核细胞, 也存在于外周血中, 但较少, 晚期EPCs于培养第2~4周时形成的细胞集落出现在早期EPCs (呈梭形) 中间, 呈鹅卵石形, 在第12周逐渐死亡消失。
3 EPC的标记
成熟内皮细胞不表答造血祖细胞糖蛋白抗原AC133, 而大多数CD34 (+) VEGFR-2 (+) 细胞表达AC133, 这意味着CD34 (+) 细胞中同时表达VEGFR-2和AC133的一部分可确定为一个特异的群体, EPC即被认为是表达有胚胎时期内皮祖细胞和造血干细胞共同抗原 (CD34/VEGFR-2, CD133/VEGFR-2, CD34) 的一类细胞。CD34 (+) VEGFR-2 (+) 细胞还表达内皮特异性的标记如VE-钙粘连素、E-选择素, 所有的CD34 (+) VEGFR-2 (+) 细胞在基质细胞源性生长因1 (SDF-1) 或VEGF作用下都表达趋化因子受体CXCR4, 并在这些因子作用下进行迁移。Harraz等认为CD14 (+) 也为EPC表面所有, 但可能并不特异。
4 EPC在肿瘤中的作用
肿瘤的生长和转移与血管的形成密切相关。血管形成包括2种方式, 一种为血管发生 (vasculogenesis) 是指基于胚胎时期的由EP Cs分化为成熟内皮细胞的过程;而另一种为血管生成 (angiogenesis) 即指在已有血管的基础上以出芽方式形成血管的过程。大量研究结果表明EPCs在肿瘤的生长及转移过程中起到重要作用, 它可促进上述两种过程, 使肿瘤组织的血管系统迅速扩展, 从而为肿瘤细胞提供丰富的血供, 并促进肿瘤的侵袭及转移。
研究表明, 乳腺癌患者外周血EPCs的数量增加, 肿瘤切除术后, CD34 (+) FLK-1 (+) 细胞数量迅速下降, 表明EPCs的水平高低与肿瘤自身释放的血管生成因子密切相关。对小鼠肿瘤模型的研究也表明肿瘤的早期生长需要EPCs的参与, 且在肿瘤血管形成后, EPCs也可作为一种维持血管长期完整性的监管者而被肿瘤组织所需要。Naik等研究观察到在乳腺癌患者中, 外周血中循环EPCs量的高低与癌症的进展阶段相关, Ⅲ期、Ⅳ期乳腺癌患者外周血中循环EPCs的水平明显高于Ⅰ期、Ⅱ期患者, 在化疗后, Ⅲ期、Ⅳ期患者的循环EPCs水平显著下降, 而Ⅰ期、Ⅱ期EPCs变化不明显。表明EPCs在肿瘤的发展中确实起到重要的作用。乳腺癌患者血浆中可溶性VEGF浓度是对照组中健康人的3倍。这一显著的差异说明, VEGF在肿瘤血管生成中可能起到重要的作用。
5 EPC相关基因与肿瘤
尽管对于EPC在肿瘤血管形成中的作用已进行了较多的研究, 但对于血管形成的具体调控网络的认识还不够完善。针对这一方面, Furuhata等利用寡核苷酸芯片解析和RT-PCR对脐带血单个核细胞来源的CD34 (+) EPCs中169个上调基因和107个下调基因做了研究, 其中有3个重要的基因可能与EPCs的功能最密切相关, 他们是Syk, galectin3, ATF3。
Syk基因编码一种酪氨酸蛋白激酶, 该基因表达于正常的乳腺组织及乳腺上皮细胞系中, 在某些高度恶性乳腺癌细胞系不表达, 说明在人类乳腺癌中Syk起着肿瘤抑制基因的作用, 作为上皮细胞生长的抑制基因。Syk在胸腺T细胞活化、B细胞发展中起重要作用, 并可通过受体来发送免疫信号, 并且研究表明Syk基因在EPCs中表达, 而在大多数成熟内皮细胞中是不表达的。Syk缺乏的小鼠呈现一种致死性的表型, 表现为扩散性出血、严重瘀斑、乳糜性腹水等, 这种现象的发生可能与不正常的血管发育有关。
另一个在EPCs中表达上调的基因为galectin-3, 编码一种β-半乳糖苷特异性的植物凝集素, 它有多种生物学功能, 包括细胞的增殖分化、肿瘤细胞粘附、血管形成、肿瘤的转移。在人类的多种肿瘤中均有galectin-3过表达。
ATF3为激活转录因子3 (activating transcription factory 3) 。它在EPCs中的表达上调。ATF3在细胞增殖、致瘤转化和转录活性等方面起作用。它与c-Jun和c-Fos同属于b-Zip转录因子家族成员。ATF3基因的过表达也会导致人类肿瘤发生。
Gao等的研究表明, 肿瘤细胞可诱导EPCs中转录因子表达, 从而促进了癌症转移灶的形成。肿瘤组织中EPCs的Id1 m RNA表达比正常上调了2.5倍, 并且Id1只在BM-EPCs中表达, 其他BM细胞中并未发现Id1表达。在小鼠肺癌模型中, 阻碍EPCs的动员可严重地抑制血管的生成, 并显著的削弱致命转移灶的形成。这表明EPCs借助Id1在血管生成中起着重要调控者的作用。
目前, 对EPC已做了较多的研究, 关于EPC的来源、分化为内皮细胞的过程、细胞的表面标记、在心血管疾病及肿瘤中的作用有了初步的认识, 也提出了在疾病治疗学中EPCs可能发挥到的作用。但仍旧存在一些学术上的空白点及不确定点有待进一步的研究, 比如, 目前还未发现只有在EPCs上表达的标记物质, 所以对于EPC表型的描述及分离培养的依据都有错误的可能性。在肿瘤的治疗方面, 抑制EPCs的动员可抑制肿瘤的生长及转移, 但在抑制肿瘤组织的同时是否会对正常组织产生影响。对EPCs功能表达的分子及基因机制也缺乏系统的认识。但是, 可以肯定的是, EPCs在治疗学上的前景仍是显著的, 这有待于进一步较深入的研究。
摘要：内皮祖细胞 (endothelial progenitor cells) 是血管内皮细胞的前体细胞, 它具有在外周血管系统中分化为成熟内皮细胞的能力, 参与胚胎时期的血管发生, 出生后的血管损伤修复, 并在肿瘤形成及转移的血管发生中起重要作用。因此, 在肿瘤中针对EPC为靶点的治疗备受关注。
细胞衰老机制与肿瘤抑制 篇3
1细胞衰老的种类
大多数哺乳动物都经历了生老病死有限定的寿命, 对此在四十年前Hayflick就已经发现, 这一现象是被认为是一种能够防止细胞无限增殖的保护机制, 称为细胞衰老 (cellular senescence) 。目前按衰老的机制不同, 将细胞衰老分为增殖衰老和早熟细胞衰老两种类型。
目前将Hayflick发现的由于增殖代数增加引起的衰老称为增殖衰老 (replicative senescence) , 这种衰老通常为细胞生理性衰老, 它与细胞随增殖代次增加逐渐丢失端粒末端的序列有关。当端粒缩短到某一临界长度时, 端粒功能出现异常, 异常的端粒被认为是DNA损伤, 从而引发损伤应激反应 (DNA damage response, DDR) :如p53和Rb等肿瘤抑制基因的激活, 使得这些异常的细胞走向衰老或凋亡[1]。除了增殖衰老, 近年还发现了早熟细胞衰老 (premature cell senescence) 现象, 即细胞在非端粒信号的刺激下发生衰老, 这种形式的细胞衰老与端粒的缩短无关, 也与细胞的具体增殖代次无关。细胞早熟衰老最初由Serrano等于1997年在ras基因的研究中揭示, 其研究发现与在永生化细胞中不一样, ras在人、鼠原代细胞表达不是促进恶性转化, 而是导致细胞周期阻滞, 这种现象被称为早熟细胞衰老, 这是由DNA损伤、氧化应激、抗肿瘤药物等作用下发生。Braig和Schmitt[2]研究发现细胞衰老还可以在癌基因诱导下发生, 被称为癌基因诱导衰老 (oncogene induced senescence, OIS) , 这种衰老被认为是抑制肿瘤形成细胞的自我保护机制之一。Di Micco等进一步证实癌基因诱导衰老是由于癌基因改变DNA的复制进程, 激活DNA损伤调控反应所导致, 阻断DNA损伤调控反应可以消除癌基因诱导的细胞衰老。
引起细胞衰老的因素有很多, 例如由物理以及各种化学等不良因素, 自由基累积引起的基因损伤或者由细胞染色体端粒引起的细胞衰老等, 是一种复杂的、多因素参与的过程, 绝大多数细胞都会出现这种衰老现象。除了物理化学因素和端粒酶功能障碍以外, 细胞衰老还可以由癌基因的活化引起。研究表明, 将激活的癌基因导入正常细胞可触发防卫反应, 阻止细胞增殖。有些致癌基因, 如c-Myc一方面可触发细胞凋亡, 另一方面可激活ras基因, 触发永久的不可逆转的增殖阻滞, 导致细胞衰老死亡[3,4,5,6]。衰老的研究找到了一些相关的致癌基因, 例如普通细胞过表达某些致癌基因 (如ras/Raf/MEK/ERK信号连级通路上的一些活性元件) 。此外, 众所周知几乎所有的人类癌症都缺乏功能基因P53/pRb通路, 2007年, Sarkisian等[7]揭示ras诱导细胞衰老与表达量有关, 低水平表达可以导致肿瘤发生, 而表达量增高则诱导细胞衰老。在体外研究中, 这两个关键衰老信号传递路线相互协作, 同时也经常携带突变的基因, 从而绕过细胞衰老反应引起了肿瘤的发生发展。以上有关细胞衰老的不同概念由于研究者的不同, 所以有时早熟衰老又叫加速衰老、应激或异常信号衰老或外在衰老等。所以由此可见细胞诱导领域研究的活跃, 对细胞衰老的研究有助于对肿瘤发生进一步了解, 并可能为肿瘤的防治提供方法和线索。
2细胞衰老的相关基因效应通路
细胞衰老的途径被认为是有多重层次的调控, 而且这些层次复杂冗余。在此基础上的补充研究认为, 至少还有四个衰老基因通路。众所周知细胞衰老和无限增值受信号通路的调控, 其中包括对p16 INK4a/pRb通路, p19ARF/p53/p21 CIP1/WAF1通路和PTEN/p27KIP1通路等方面的研究进展。其他的基因已经被证实引发衰老, 如表型包括PPP1A、SAHH、Csn2、Arase、BRF1、PGM、IGFBP3、IGFBPrP1、PAI-1、MKK3、MKK6、Smurf2和HIC-5。所有的这些基因都已经证实与人的肿瘤有关。然而如前所述所有的这些基因和通路在序列步骤上都遵照一个有序的过程。
两个主要的效应通路可以引起衰老:p14ARF/p53/p21和INK4/CDK/pRb通路[8] (如图1) 。缺少p53的作用从而诱发显性消极的突变体, 特殊的p53反义信使RNA, 在细胞培养中寡聚核苷酸或者由病毒引起的癌基因蛋白 (例如猿猴病毒T抗原或人乳头瘤病毒16E6蛋白) 充分的延长这几个类型细胞的寿命。所以可以认为, 衰老和p53功能激活是有关联的[9], 也符合端粒缩短、DNA损伤关卡激活和有关的染色体不稳定的结果。在体内研究p53的表现也是一样的[10]。p53的缺失减弱了细胞和有机体的端粒功能障碍的效果, 这就说明了p53激活是引起衰老的一个关键的角色作用。
在图1中看到的涉及衰老的其他p53调控的蛋白。 根据以往的研究显示, MDM2蛋白能使p53泛素连接酶活化, 还能和p53形成一个自动调节相互作用的负反馈回路[11]。MDM2的超表达能够引起p53的降解和其功能丧失。另一个在衰老中基因表达升高的产物就是p14ARF, 它能够使被MDM2抑制的p53被重新释放从而恢复活性, 并且它能够引起纤维母细胞生长停滞。转基因的鼠胚胎纤维细胞培养诱导产生了ARF蛋白的复合体能够不断的积累, 直到细胞进入了衰老。
另一个就是细胞周期蛋白依赖性激酶 (cyclin dependent kinase, CDK) 抑制剂p21WAF1, 它能够直接抑制细胞周期。然而在老鼠的胚胎细胞中, p21WAF1的缺乏却不能够克服细胞的衰老[12]。这就说明至少还有一个额外的下游因子在衰老中需要p53诱导生长停滞。相反的是, 在人体细胞中却是不同的, 在没有p21的情况下同源复合物的一个双循环有一个足够的能力绕过衰老。一些其他的p53因子可能也在此涉及到, 例如14-3-3和GADD45, 从而抑制细胞G2和M期的转化, 或者myc受体的下调。
视网膜基底部细胞瘤易感基因编码的蛋白pRb也和衰老有关 (图1) 。过表达的pRb也是一个pRb通路的调节剂和CDK抑制剂, 也能模仿衰老表现导致生长停滞。而且通过猿猴病毒大T抗原或人乳头瘤病毒E7癌基因蛋白和腺病毒E1A蛋白诱导pRb的失活, 导致细胞寿命的延长[13,14,15]。
已知p16INK4a的功能就是通过CDKs来抑制pRb的失活, p16INK4a功能的减弱被认为很可能就是产生一个类似pRb的功能减弱一样。由此可见在几种人类细胞中p16INK4a积累越多就会越容易衰老。衰老的纤维母细胞可能所含的p16INK4a水平至少是早期传代细胞的40倍。在永生的肿瘤细胞系中p16INK4a的缺失是一样的, 并且在体外培养的几个非致癌的永生细胞系中也缺乏p16INK4a蛋白的功能。在野生型的老鼠胚胎纤维母细胞中反转录表达特有的p16INK4a能增加这些细胞永生的几率。和这些表现一致的是, 虽然它们显示了正常的衰老效应动力学, 但是通过定向敲除鼠细胞p16INK4a基因能够使这些细胞比那些正常受控制的细胞更容易产生永生化。敲除p16INK4a的老鼠能正常的向成年生长并且对生育毫无影响, 从而表明个别的INK4蛋白对生长发育并不是必要的。但是p16INK4a的缺乏却产生了对自发性肿瘤发生的低敏感性, 同时在对特定的肿瘤治疗方案中能增加这种肿瘤的敏感性。在涉及衰老的通路中, 已经发现了一个信号串扰。这个信号串扰很可能就是保证正确的衰老程序功能。而且, 在人的原代细胞中例如myc基因所涉及的所有通路中能够绕过衰老。myc通过激活CDK2-细胞周期素A/E复合物从而绕过CDK4/6的抑制并且诱导产生了Cdk激活磷酸酯酶Cdc25A[16]。然而myc又能诱导p27的降解, 因此影响了PETN的抑制效果。最后myc的表达通过激活催化亚基的转录来诱导端粒酶的活性[17]。
所有这些步骤, 控制这些程序的衰老基因的表达受到DNA甲基化作用的调控。在人类的肿瘤中, 在这些基因的启动子区域发生了一个遗传学的改变, 使得CpG岛通过异常的DNA甲基化影响了基因的转录调控, 使抑癌基因表达发生沉默。在癌症细胞中基因展示的超甲基化有多种途径, 包括DNA的修复、细胞循环控制、入侵和转移。超甲基化肿瘤抑制基因BRCA1、p16INK4a、p15INK4b、p14ARF、p73和APC在这中间是沉默不表达的。最近发现S-腺苷高半胱氨酸水解酶 (SAHH) , 在对一个独立的短片断发卡RNA筛选中已经被预先的鉴定出来[18], 它的失活能阻碍p53和p16 (INK4) 诱导的增殖停滞和衰老。SAHH催化S-腺苷高半胱氨酸水解生成腺苷和高半胱氨酸。在真核细胞生物中, 这是S-腺苷高半胱氨酸清除的主要路线, S-腺苷甲硫氨酸在其依赖的甲级转移酶作用下失去甲基产生一个共同的产物S-腺苷高半胱氨酸, 由此来调节甲基化的进程[19]。有趣的是SAHH的失活抑制了p53的转录控制和削弱了DNA损伤诱导的p21 (Cip1) 转录。在一份206例患者的不同肿瘤组织和正常组织对比资料显示50%的肿瘤中丢失了SAHH信使RNA。并且SAHH蛋白在对一些结肠癌中也有影响。见图1。
通过以上这些相关通路的具体研究可以发现细胞衰老相关基因之间的关系, INK4a/ARF (inhibitor of cyclin-dependent kianse 4a/alternative reading fram) 基因是新发现的一种肿瘤抑制基因 (tumor suppressor gene, TSG) , p16INK4a和p14ARF分别通过INK4a-CDK4/p16-pRb-E2F1和ARF-MDM2-p53通路履行调控细胞周期的职责。ARF-p53途径的调节主要通过MDM2实现。正常情况下, 细胞中的ARF、MDM2和p53水平很低, ARF主要存在核仁中, MDM2和p53则主要在核质中。当有外界信号刺激的时候, 可以激活p53表达, p53又可以诱导MDM2基因的转录, 而MDM2又具有泛素连接酶E3的作用, 可以诱导p53的泛素化, 促进p53的降解, 降低p53的功能。因此p53和MDM2的相互作用构成了这两种蛋白的负反馈通路 (negative feedback loop) 。ARF能拮抗MDM2的上述的作用, 通过提高p53的功能稳定性或其他尚未知的机制来调节细胞功能。
培养成纤维细胞时在缺乏血清的条件下, 当E2F1高表达时能诱导细胞进入细胞周期S期并诱导衰老凋亡。用腺病毒载体介导的E2F1基因转移实验证明, 人胃癌、乳腺癌、卵巢癌和结肠癌细胞E2F1过表达可抑制肿瘤细胞生长并诱导衰老和凋亡。E2F诱导凋亡可能包括p53依赖和p53非依赖两种方式。前者E2F1的高表达可上调p14ARF表达水平, p14ARF能与MDM2结合使其失活, 从而增加p53稳定性, 或直接刺激p53来诱导细胞凋亡。
综上所述, 在细胞衰老的类型中有增殖衰老和早熟细胞衰老, 研究显示正常的细胞增殖随代次增加逐渐丢失端粒末端的序列[20], 当端粒缩短到无法维持染色体结构完整性时即可以激活p14ARF, 它可以抑制MDM2的功能, 从而使p53稳定并激活, 进而促进多种靶基因的表达, 其中最重要的就是p21的表达, p21可以抑制CDK2/cyclin E复合物的活性, 从而使pRb蛋白转化为非活性形式的低磷酸化或去磷酸化状态, 失活的pRb与E2F转录因子结合, 使得E2F不能激活细胞周期必需的基因表达, 进而使细胞停滞在G0/G1期无法进入S期从而启动染色体的复制完成增殖, 从而启动细胞衰老。因此增殖衰老主要依赖于p53-p21 (Cip1) -pRb-E2F信号通路。
在早熟细胞衰老的研究中显示ras诱导的细胞衰老与表达量相关, 低水平表达ras可导致肿瘤发生, 而高水平表达ras则诱导细胞衰老。黑色素瘤可由痣细胞恶化形成, 痣细胞可分化成熟, 处于生长停滞或衰老状态, 然而Twist表达提高会使痣细胞突破衰老状态, 发展成黑色素瘤, 所以提示Twist可帮助细胞突破癌基因诱发的早熟细胞衰老保护机制[21]。目前研究发现, ras诱导的细胞早熟衰老发生与p53-p21 (Cip1) -pRb-E2F或p16INK4a-pRb-E2F信号通路的激活相关, p53和Rb是两个主要的细胞衰老调控因子。p53-p21 (Cip1) -pRb-E2F通路激活始于ATM等对损伤DNA的探测, 进而以磷酸化的形式激活p53, 活化的p53可以上调p21, 后者可以通过抑制CDK2/cyclin E以及CDK4/cyclin D等细胞周期调节因子的活性来抑制细胞增殖。p16INK4a是CDK4、CDK6活性的抑制剂, CDK4/6-cyclin D复合物可以使pRb磷酸化, 并通过E2F的作用激活细胞周期必需基因的表达而完成细胞周期。激活的p16INK4a可以抑制CDK4/6-cyclin D复合物活性从而阻止pRb的磷酸化, 从而使细胞停滞与G0/G1期无法进入S期启动染色体的复制完成细胞周期。所以细胞周期停滞是细胞衰老的一个关键特征, 研究发现衰老的细胞主要含有G1期的DNA含量, 因此认为衰老细胞停滞于G1期, 不能顺利进入S期。
3细胞衰老在肿瘤抑制中的作用
在前面笔者论述了有关基因在衰老和肿瘤发生之间的关系以及发生的效应通路, 人们知道衰老和肿瘤是有关系的, 随着年龄的增长, 患肿瘤的概率会升高。这是因为当细胞衰老时, DNA损伤修复的速度赶不上DNA损伤的速度。这时, 细胞可能遭受一下三种命运之一:衰老、凋亡和肿瘤。人体中大多数的细胞是先经历了衰老, 然后经历不可逆地DNA损伤之后走向凋亡。在这时凋亡被认为是最后一道屏障, 起着防止细胞癌变的作用。换言之, 例如皮肤起皱、骨质疏松、肌肉萎缩退化、痴呆、免疫枯竭症和器官衰老, 可能都是长期抑制肿瘤必须付出的代价。研究已经证实细胞衰老是机体抗肿瘤生长的重要防御机制, 其中DNA损伤修复机制位于细胞抗癌的第一线, 如果修复失败就可能引起细胞凋亡或细胞衰老。
已有体外研究实验表明, 细胞受癌基因的刺激后可以通过发生衰老这一途径来抑制肿瘤的形成, 更多的体内实验也证实了这一作用[8]。对PTEN肿瘤抑制因子失活的小鼠前列腺癌模型的研究发现PTEN缺失时, 癌前病变或非致死性肿瘤中可表达衰老标志物而在恶性肿瘤却不表达, 这种由癌基因诱导的细胞衰老是依赖p53的, 且PTEN 与p53同时缺失并不发生衰老, 而是发生肿瘤[22], 说明PTEN缺陷时p53参与了细胞衰老的诱导过程从而抑制了肿瘤的发生。这种结果与以前对人前列腺异常的早期阶段的研究结果是相一致的。
Suv39h1蛋白能够使组蛋白甲基化, 诱导异染色质灶的形成, 在衰老细胞中可以使促生长基因的异染色质沉默。研究显示ras诱导的鼠淋巴瘤衰老中发现, Suv39h1活性是必需的, Suv39h1缺陷时, 则未见衰老反应。因此证实, ras诱导的细胞衰老可以抑制淋巴瘤的形成和发展, 但必需Suv39h1的参与。而且研究结果显示, 在Rb促进细胞衰老的过程中, 也需要Suv39h1的参与, 如果缺乏则Rb不能促进细胞衰老。由Suv39h1诱导的细胞衰老与淋巴瘤发生之间关系的研究也发现体内的细胞衰老是一种重要的抗肿瘤防卫机制[23]。
以上研究中, 尽管所研究的组织类型不同, 具体的传导途径不同, 所需的癌基因也不同, 但都表明由癌基因诱导的细胞衰老并不仅是细胞体外培养中所产生的现象, 在体内, 无论是小鼠还是在人类, 确实有着抑制肿瘤发生的重要作用。癌基因诱导的细胞衰老主要发生在癌前病变中, 它可以阻止癌前病变进一步向恶性肿瘤发展。与此相对的是抑癌基因, 两者在癌症的生成中间相互作用, 相互制约。现已发现的众多肿瘤抑制基因, 其中有些具有诱导细胞分化、衰老和凋亡的作用, 如果这些相关基因失活就可能使细胞摆脱衰老过程, 进而引发肿瘤。
4总结
肿瘤的发生是一个复杂精密的过程, 至今还尚未完全搞清楚。肿瘤的发生也是生物进化当中一个正常的过程, 每个人的体内都有可能产生肿瘤。DNA在体内复制的过程中发生突变, 这是有利于物种进化的, 但是在复制的过程中出现错误, 也在所难免。所以生物进化是建立在基因突变的基础之上的, 这就必然会带来一个严重的后果:恶性肿瘤的发生, 因此如何利用细胞衰老的机制成为高危人群预防肿瘤发生的靶标是很有必要的。现在对肿瘤的治疗方法通常都是提高肿瘤抑制基因的活性, 但是这种方法会不会加速患者的衰老、导致痴呆等一些与衰老有关的老年疾病?而且, 一些抗衰老的药物会不会增加患癌症的风险?这些问题都有待进一步的研究探讨。
肿瘤细胞密度 篇4
1 对象与方法
选取2007年1月至2014年1月10例结肠癌患者行肿瘤干细胞靶向治疗的临床资料, 其中男性5例, 女性5例, 年龄29~51岁。针对肿瘤干细胞靶向治疗主要包括单克隆抗体治疗 (7例) 、免疫细胞治疗 (3例) 。单克隆抗体治疗包括三种应用形式, 即抗体和补体、抗体和毒性物质、抗体和免疫细胞联合, 根据患者肿瘤来源及抗原表达的不同采用单克隆抗体直接杀灭不同分化水平的肿瘤干细胞, 结肠癌中存在CD+133、EPCAM+、CD+44、Lin- (CD+166) 、VEGF分子, 利用抗体对肿瘤干细胞生物学特性进行干预, 同时联合奥沙利铂、乐铂等药物化疗。免疫治疗方法是抗原提呈细胞致敏T细胞免疫疗法, 以T细胞清除机体异常抗原表达细胞, 因T细胞与结肠癌侵袭性进展及临床治疗预后密切相关, 因此应根据结肠癌免疫学分期, 体外直接输注。按照全国实体肿瘤药物治疗疗效评定标准进行临床治疗效果评估, 分为完全缓解、部分缓解、稳定和进展, 按照世界卫生组织抗癌药物毒性反应标准统一评价不良反应[1]。
2 结果
10例结肠癌患者中完全缓解2例, 部分缓解4例, 稳定2例, 进展2例, 临床治疗有效率为80.0%。生存期为12个月~6年, 中位生存期为3.4年, 临床治疗过程中未出现不可耐受的不良反应, 其中4例患者化学治疗时出现胃肠反应, 1例患者出现白细胞降低。
3 讨论
3.1 肿瘤干细胞特性:
生物学中的任何发育阶段都存在一个体细胞多一群体细胞在基因水平上发生获得性突变而引起功能转化, 也可能受到外来物质的侵入或在环境诱导基础上, 导致表现遗传学的表达发生变化, 性质发生转化的一个或者多个、一群或者多群细胞成为肿瘤的起源, 即肿瘤干细胞[3]。肿瘤干细胞在肿瘤疾病发生或发展中的作用十分关键, 可通过不对称或对称的细胞分裂形成一个或者多个克隆性生长, 引起一个或多个病灶的发生, 从而形成肿瘤[4]。
客观的说, 一个肿瘤病灶属于异质性有机实体, 能够再次发生多次功能突变或异常分化, 肿瘤病灶内细胞在外在诱导下产生转化或再次、多次发生内在突变[4]。同一肿瘤疾病不同个体的肿瘤干细胞可以不局限于同一层次, 但由于干细胞阶段的肿瘤发生, 其形态尚不能辨认因此临床诊断十分困难, 具有极高转移力;发生在祖细胞阶段, 形态容易辨认, 可发生转移;发生在成熟细胞阶段, 形态容易辨认, 转移较少[5]。这表明同一肿瘤疾病不同个体的基因表达不同, 临床治疗及预后也有所差别。同一个体同一疾病不同病期一般有1个以上的起源肿瘤干细胞, 作为有机实体, 肿瘤包块内的肿瘤干细胞和non-肿瘤干细胞能够发生平衡转化[5]。
肿瘤干细胞具有强大的自我复制能力和较长的生命期和恶性本能及自主适应性的侵袭能力, 可通过不对称分裂复制与亲代“干性”完全相同的子代细胞, 其恶性生物学特性也尤为明显, 有自主侵袭性、转移性和对免疫缺陷个体异种异体可移植性, 引起肿瘤多处转移[6]。对细胞毒性药物及辐射肿瘤干细胞具有显著的抵抗性, 并且可以分泌免疫抑制因子表现出一定的免疫逃逸与颠覆免疫功能, 同正常个体干细胞组织相比, 肿瘤干细胞遗传及表现遗传学表达紊乱, 其遗传及表现遗传学揭示的是个体性或亚类型[, 6]。
3.2 肿瘤干细胞靶向治疗:
临床研究表明单克隆抗体有干预肿瘤干细胞生物学活性的临床作用, TGF-β抗体能够阻断负性信号, 并联合GM-CSF增强T细胞对肿瘤细胞的杀伤力, 在结肠癌、前列腺癌、恶性黑素瘤癌中均有明显治疗效果[7]。抗CD20抗体联合化疗治疗B-NHL临床完全缓解率高达95%, 单用抗CD20抗体进行肿瘤疾病的巩固治疗, 能够使90%以上的患者获取>9年的高质量生存[7]。
NK细胞是人体固有免疫的主要效应细胞, 承担着抗病毒和清除转化细胞的使命, 人肿瘤干细胞在T细胞和B细胞缺陷及NK、T、B细胞缺陷的异种异体一直小鼠模型上充分展示了NK细胞所具备的免疫监视作用[7]。在受到肿瘤干细胞表达免疫激活分子的激发作用下, NK细胞能够清除HLA缺失肿瘤细胞, 发挥其杀伤作用。但静息状态下的NK细胞通常具有较低的细胞毒性和活性, 只有激活后才能表现其杀伤肿瘤干细胞的作用, 将NK细胞体外激活后, 直接输注, 是建立在NK细胞基础上的免疫细胞疗法, 对杀伤胶质瘤中的肿瘤干细胞有明显作用。
通常肿瘤干细胞处于静息状态, 其内外源凋亡系统关闭, 抗凋亡分子的高表达与表面免疫激活分子的低表达导致其不能激发免疫反应, 也不能发挥抵抗免疫杀伤状态[7]。在受到应激的状态下, 肿瘤干细胞才能表达应激分子, 开放凋亡系统, 激发免疫反应。基于此, 采用多酚类植物单体激发肿瘤干细胞的表达, 激活NK细胞, 可通过调节肿瘤干细胞外源性凋亡受体, 增强其杀伤敏感性[7]。本组研究中采用单克隆抗体治疗和免疫细胞治疗结肠癌, 患者临床治疗效果确切, 远期治疗效果明显, 表明针对肿瘤干细胞实施靶向治疗, 能够取得由于单纯化疗的临床疗效, 提高患者生存期及生存质量, 值得临床进一步研究与推广应用。
摘要：目的 探讨结肠癌临床治疗中肿瘤干细胞学说的应用。方法 选取2007年1月至2014年1月10例结肠癌患者行肿瘤干细胞靶向治疗的临床资料, 进行回顾性分析, 观察针对肿瘤干细胞靶向治疗对患者临床治疗效果的影响。结果 10例患者中临床治疗有效率为80.0%, 中位生存期为3.4年, 化疗过程中发生不良反应5例, 其中4例为胃肠反应, 1例为白细胞降低。结论 肿瘤干细胞目前已逐步应用于肿瘤疾病的临床治疗, 其强大自我更新能力及致瘤能力、分化潜能是目前肿瘤治疗领域研究的热点, 针对肿瘤干细胞的靶向治疗有可能成为肿瘤疾病根治的新希望。
关键词：肿瘤干细胞,肿瘤治疗,临床研究
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肿瘤细胞密度 篇5
1 单核细胞在冠心病中的病理生理学特点
动脉粥样硬化被认为是血管壁的慢性炎性反应,炎症不仅参与动脉粥样硬化病变的形成过程,而且能引发血栓、斑块破裂等并发症。单核细胞和巨噬细胞在动脉粥样硬化的病理生理过程中起核心作用。单核细胞激活是启动动脉粥样硬化进程的重要一步。激活的单核细胞与损坏的或激活的内皮细胞相互作用,导致黏附分子或促炎因子的过度表达。研究认为它们涉及动脉粥样硬化形成不但限于动脉壁中巨噬细胞的功能,而是起始于循环中的单核细胞。大量与动脉粥样硬化有关的可溶因子(如氧化的LDL)也能激活循环中的单核细胞。多种试管和活体试验表明,致动脉粥样硬化环境刺激了单核细胞黏附于内皮细胞[11]。使用高胆固醇饮食的老鼠模型,发现单核细胞变得高黏附,可达50倍的单核细胞黏附于动脉内膜。这些单核细胞能通过清道夫受体吸收氧化的LDL(ox-LDL)和其他脂质。征募的单核细胞被脂质沉积激活,并聚集形成泡沫细胞[12,13]。泡沫细胞形成脂质条纹,释放促炎因子,放大了局部炎性反应。另外,泡沫细胞破裂释放出大量氧化的LDL到斑块中心,成为脂质核心的主要成分,从而降低了斑块的稳定性。Imhof等[12]报道了单核细胞数增加与慢性心衰有关,研究发现CD11b表达增加与疾病严重性相关。已有研究表明,循环单核细胞数是新斑块进展的预测因子[13]。Bath等[14]检测了来自健康个体和高胆固醇血症患者的单核细胞迁移特性,发现高胆固醇血症患者的单核细胞比健康人的单核细胞更容易发生迁移。
2 HDL在冠心病中的病理生理学特点
脂质代谢异常是动脉粥样硬化最重要的危险因素。大量流行病学调查证明,动脉粥样硬化的严重程度随胆固醇水平的升高而加重,特别是LDL水平的升高和HDL水平的降低与动脉粥样硬化的发病率呈正相关。HDL有许多功能解释了其抗动脉粥样硬化的作用,这些功能中最为人所熟知的是HDL促进胆固醇从细胞的外排能力。此外,HDL胆固醇还有具有抗炎、抗氧化和抗血栓形成的作用[1,2]。HDL分子能抵消巨噬细胞的迁移,并移走这些细胞中的胆固醇。研究显示,HDL和它的主要蛋白成分———apo A-Ⅰ通过抑制单核细胞CD11b的激活而显示出抗炎特性[15]。此外,apo A-Ⅰ还能移除LDL的过氧化氢,因此,HDL主要的抗炎或抗氧化作用是对绑定和搬运氧化分子转运机制的调节[16]。HDL是人和动物主要脂质过氧化氢的搬运者,也是破坏LDL氧化的磷脂酶搬运者。众所周知,在致动脉粥样硬化的脂质中,HDL促进来自动脉壁的逆向胆固醇转运,尤其是来自巨噬细胞[17]。HDL高效抑制内皮细胞黏附分子表达,从而抑制动脉壁单核细胞募集。HDL通过直接作用于单核细胞抑制炎性反应[15,18]。此外,HDL分子还能增强血管扩张和提高内皮细胞一氧化氮合酶的表达。CRP作为急性期反应剂,是心血管事件的预测因素[19]。有证据显示,CRP本身或许促进炎症发展[20]。Wadham等[21]研究显示,HDL抑制CRP诱导的上皮细胞黏附蛋白的表达。近年来,CRP已被美国心脏协会和疾病控制中心推荐为可信性最高的预测冠心病危险的临床检测指标。另外,较低水平的HDL和较高水平的LDL被报道是急性冠脉综合征和其他疾病死亡率的独立预测因子[8]。
3 MHR与冠状动脉疾病的关系
3.1 MHR在动脉粥样硬化中的作用机制
炎症和氧化应激相互作用,并且参与动脉粥样硬化病理生理过程,基本的促炎和促氧化因子为冠心病主要不良预后的重要预测因子[22]。单核细胞数增加与动脉粥样硬化发生发展和促进炎症过程有关,它的激活不仅是启动动脉粥样硬化进程的重要一步,而且涉及炎症过程,并且在心血管疾病中单核细胞和异化的巨噬细胞能调节炎性反应。循环单核细胞是各种促炎和促氧化因子的主要来源,并且与内皮细胞和血小板相互作用,从而导致炎症、血栓和内皮功能障碍[23]。此外,HDL分子除了具有促进胆固醇从细胞的外排能力,还有具有抗炎、抗氧化和抗血栓形成的作用[1,2],抑制单核细胞激活和分布,并且能抑制激活的单核细胞,阻断单核细胞异化为巨噬细胞,从而限制炎性反应。笔者认为MHR在冠状动脉疾病中的意义或许优于单独单核细胞数或HDL水平,并且是动脉粥样硬化发生和发展的预测因子,能预测心血管事件。然而,Zhang等[22]在3798名行冠脉造影的汉族人中观察发现,MHR是主要不良心血管事件的独立预测因子,但并不优于单核细胞,这需要进一步大规模非治疗患者进行验证,也可能是试验设计的局限性所致。炎症学说已是动脉粥样硬化性疾病比较公认的学说之一,MHR作为新的潜在的决定炎症的标志物,它与心血管疾病的关系已在一些新的研究中被证实。
3.2 MHR与冠状动脉疾病预后关系研究
Kanbay等[9]在慢性肾脏患者中的研究发现,MHR值增加与不良心血管预后有关,他们发现循环单核细胞数增高结合HDL浓度的降低能预测慢性肾脏患者不良的心血管预后。后来在另一个研究中,Canpolat等[10]发现,MHR增高是冰冻球囊导管消融后房颤复发的一个预测因子,研究显示,围术期患者MHR>11.48,冰冻消融后房颤复发进展的风险增加11.2倍。在Canpolat等[23]的另一个新研究中发现,MHR与冠脉血流缓慢和系统炎症有关,研究表明,较高的MHR水平与冠脉慢血流明显独立相关,其结果显示较高的MHR水平或许在冠脉慢血流中表现了促进炎性反应和促进氧化作用。最近,Kundi等[24]研究了样本为405例的人群(其中,单纯冠脉扩张135例,阻塞性冠脉疾病135例,健康对照135例)发现,MHR与冠脉扩张的存在及严重性明显独立相关。近来有研究报道了MHR作为一个新的炎症指标,或许是行PCI的ST段抬高型心肌梗死患者支架血栓的独立预测因子,研究认为这个指标或许可用于高危支架血栓患者的风险识别和个体化的靶向治疗[25]。最近,Karatas,等[26]在行PCI后的ST段抬高型心肌梗死患者中发现,MHR与住院期间主要不良心血管事件和死亡率独立相关,研究显示,MHR最高组比最低组死亡风险增加19.15倍,主要不良心血管事件增加2.81倍。最近,研究发现入院MHR作为炎症标志物与行PCI的ST段抬高型心肌梗死患者的短期和长期死亡率明显独立相关,结果显示,MHR>2.17确定为死亡率的独立预测因子,死亡风险增加,敏感性为81.8%,特异性为78.1%[27,28]。Cetin等[29]对2661例急性冠脉综合征患者平均随访31.6个月,发现MHR是冠脉动脉疾病严重程度及未来心血管事件的独立预测因子,并且发现MHR或许可用于对高危不良心血管事件的识别及进行个体化的靶向治疗。MHR被证明与系统炎症和内皮功能障碍有关,并且认为是在心血管疾病中基于炎症的预后标志物。Akboga等[30]在1229例稳定的冠脉疾病患者中发现,MHR在SYNTAX评分高组中明显较高(SYNTAX评分是一个基于冠脉造影的解剖评分系统,它量化了病变的严重性和复杂性,并且能预测冠心病患者不良的心血管预后),并且证明MHR与冠状动脉粥样硬化负担明显相关;研究显示,MHR与C反应蛋白呈正相关,间接反映潜在的炎症状态,支持升高的MHR是动脉粥样硬化发生、发展预测因子的推断。通过像高血脂这样的传统危险因素与白细胞亚型结合,其比值或许能增强对冠心病患者预后的预测。
4 小结
肿瘤细胞密度 篇6
1 CIK细胞的生物学特性
1.1 CIK细胞的来源
通过对CIK细胞的表面标志研究发现, CIK细胞为CD3CD56双阳性细胞群, 主要来源于C D3+C D5 6-的T淋巴细胞, 而非CD3-CD56+的NK细胞;另一重要来源是CD4-CD8+T淋巴细胞群。由于CD4-CD8-T细胞经过1个月的细胞因子诱导培养后, 有56%的T细胞可同时表达C D 3 CD 5 6, 说明C D 4-C D8-T细胞也是C I K细胞的重要来源。
1.2 C I K细胞的增殖
从人外周血分离制备的单个核细胞, 用IFN-γ100U/ml培养24h后加入重组白细胞介素2 (r IL-2) 3 0 0 U/ml、重组白细胞介素1α (r IL-1) 1 0 0 U/ml、抗CD3单克隆抗体50ng/ml, 细胞开始迅速增殖, 以后每3天更换新鲜培养液和r IL-2, 即可制备出C I K细胞, 在培养的第21~28天细胞数可增长1000倍以上, 达到高峰。刺激细胞增殖的主要原因是抗CD3单抗的作用, IFN-γ、r I L-2、r I L-1有增加C I K细胞毒力的作用, I F N-γ比r I L-2早2 4 h加入培养体系及联合应用r I L-1可提高细胞毒性。CIK细胞的高增殖活性解决了体外扩增效应细胞所获细胞数目少的难题[1]。
1.3 与其他过继免疫细胞比较
淋巴因子激活的杀伤细胞 (LAK细胞) 亦由外周血单个核细胞诱导而来, 主要起杀伤作用的是r IL-2活化的CD 3-CD56+NK细胞, 对靶细胞的杀伤无MH C限制性, 但LAK细胞的体外扩增能力较低、体内杀瘤活性不高, 需要大剂量的r IL-2来维持且毒副作用明显, 临床应用受限。肿瘤浸润淋巴细胞 (TIL细胞) 是从肿瘤组织中分离出来的具有杀伤肿瘤细胞特性的淋巴细胞, 杀伤活性较LAK细胞强, 但对肿瘤的杀伤作用有MHC限制性, 杀瘤谱窄, 在分离过程中容易变异且体外扩增较困难, 难以广泛用于临床。CIK细胞杀伤活性明显较与肿瘤细胞直接接触才能增殖, 易于大量获得, 杀瘤谱广, 杀瘤活性不受CSA、FK50 6等免疫抑制药的影响, 对多重耐药肿瘤细胞同样敏感, 且对正常骨髓造血前体细胞毒性很小, 可以保存75%以上的粒系-巨系造血祖细胞集落 (CFU-GM) , 充分弥补了因放化疗引起肿瘤患者骨髓抑制的不足。因此, C IK细胞比LAK细胞、T IL细胞更适于肿瘤的生物治疗。
2 CIK细胞抗肿瘤作用机制
2.1 对肿瘤细胞直接杀伤作用
目前认为, C I K细胞可被淋巴细胞功能相关抗原有关识别结构激活, 导致胞浆毒性颗粒释放而杀伤肿瘤细胞, 也可因表面CD3受体被激活, 导致胞浆毒性颗粒释放而产生溶瘤作用。
2.2 间接杀瘤作用
K o r n a c k e r M等[2]在用C I K细胞治疗慢性淋巴细胞白血病 (CLL) 的研究中发现, CIK细胞分泌的IFN-γ能促使C LL细胞上的ICAM-1的表达, 还能分泌I L-2、I L-6、人粒细胞巨噬细胞集落刺激生长因子 (GM-C SF) 、TN F-α等细胞因子, 可增强细胞毒作用。Linn YC等[3]研究证实, 培养的CIK细胞可以分泌多种细胞因子, 如IL-1 0、IL-4、IFN-γ等, 不仅对肿瘤细胞有直接抑制作用, 还可通过调节抗体免疫系统反应间接杀伤肿瘤细胞。
2.3 诱导肿瘤细胞凋亡
C IK细胞能活化肿瘤细胞凋亡基因, 使得FLIP、B cl-2、B cl-XL、DAD1、Sur vivin基因表达上调[4]。CIK细胞在培养过程中表达Fas L, 能抵抗Fas L+肿瘤细胞引发的效应细胞Fas-Fas L凋亡, 又可诱导Fas+肿瘤细胞凋亡, 发挥持久抗肿瘤作用[5]。Sun S等[6]在CIK细胞对MGC-803胃癌杀伤作用的研究中指出, C I K细胞早期诱导肿瘤细胞凋亡, 晚期则通过对P 5 3、C-m y c和B c l-2的下调及B a x的上调来诱导肿瘤细胞坏死。岑溪南等[7]通过实验证实, CIK细胞也可诱导Bcla b l阳性的K 5 6 2细胞凋亡。
2.4 促进T细胞增殖活化
任欢等[8]研究认为, C IK细胞体内抗肿瘤作用可能与促进宿主体内T细胞增殖活化有关, CIK细胞输入体内后在宿主机体状态或肿瘤抗原刺激下转变成具有杀瘤活性的细胞毒性T细胞而发挥抗
3 CIK细胞临床应用
3.1 血液系统恶性肿瘤
In tron a M等[9]研究发现, CIK细胞对白血病及T细胞、B细胞淋巴瘤有广泛的杀瘤作用。Alvar n as J C等[10]发现在GM-C SF动员下, 将自体移植患者外周血的造血祖细胞用CIK细胞培养方法进行扩增后, T细胞总数明显上升, CD3+CD56+细胞扩增, 具有明显杀伤B2细胞淋巴瘤和髓系白血病细胞的作用。国内研究观察C IK细胞与r IL-2联合治疗儿童急性淋巴细胞白血病微小残留病的疗效, 显示CIK细胞治疗具有明显清除微小残留白血病细胞、防止复发的作用且输注安全, 但临床疗效与患者体内的白血病负荷大小有关。
3.2 实体肿瘤
J i a n g J等[11]应用C I K细胞治疗晚期胃癌患者, 发现患者血清中的肿瘤标志物下降, 免疫功能、生活质量提高, 接受化疗及CIK细胞治疗者2年生存率比单独接受化疗者有较大的提高;Zhou QM等[12]在85名接受过微创治疗的肝细胞癌患者中观察CIK细胞的疗效, 发现经微创技术治疗后再用CIK细胞治疗能提高肝癌患者的免疫力, 减少复发。陈复兴等[13]报道了应用CIK细胞治疗63例肿瘤患者的近期疗效, 结果部分缓解加微效共28例, 有效率达44.4 6%, C D3、C D4、C D8 T细胞绝对值增加45%, 食欲体力改善者95%, 疼痛减轻者72%, 睡眠改善者51%, 体重回升者32%。鲍锋等[14]通过系统观察和分析CIK细胞过继免疫疗法对多种中晚期恶性肿瘤的临床疗效, 发现在256例接受CIK细胞治疗患者中总缓解率80.86%, 随诊1年生存率为96.09%, 2年为9 2.9 6%, 3年为8 8.2 8%, 说明C I K细胞对多种中晚期恶性肿瘤细胞具有广谱、高效杀瘤作用, 能明显提高患者免疫功能, 减轻症状, 提高生活质量, 延长生存期。
3.3 耐药肿瘤
多药耐药是造成化疗失败的一个重要原因。CIK细胞对表达P糖蛋白 (Pgp) 的肿瘤细胞具备有效的杀伤作用, 甚至在阿霉素耐药的K562细胞系比其亲代细胞对CIK细胞更敏感[15]。Schmidt-Wolf IG等[16]研究证实, 对柔红霉素耐药的K562细胞对CIK细胞较敏感, 证明CIK细胞对恶性克隆形成的抑制作用与多药耐药基因的表达无关。CIK细胞的这一特性使其在耐药肿瘤的治疗上具有明显的优势。
4 CIK细胞治疗的不良反应
多组临床应用CIK细胞的报道显示, 患者可有不同程度的发热, 体温在38℃左右, 多数可自行缓解, 必要时给予解热镇痛药退热[17]。目前认为, 生物治疗过程中患者出现的中度发热是机体免疫功能正常反应的结果, 对治疗有益。其他少见副作用有疲乏、胸闷、恶心, 尚未出现过敏、肝衰竭、肾衰竭等不良反应。
5 展望
国内外多年来临床研究表明, CIK细胞可以有效地杀伤直肠癌、乳腺癌、肺癌、肾癌、淋巴瘤、白血病、多发性骨髓瘤、恶性黑色素瘤、卵巢癌等多种肿瘤细胞, 提高肿瘤患者自身的细胞免疫功能, 对于清除手术、化疗、放疗后体内残留的肿瘤细胞及微小转移灶有明显疗效, 是目前国内外已确认并进入临床阶段的有效肿瘤生物治疗方法之一。进一步研究CIK细胞抗肿瘤作用的机制、获得足够数量的CIK细胞以满足临床需要, 以及寻找与手术、放疗、化疗联合应用的最佳组合等是我们今后需要解决的问题。
(参考文献略, 如有需要请与编辑部联系)
(收稿:2010-04-30) (发稿编辑:杨海陆)
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子宫血管周上皮样细胞肿瘤 篇7
1 概念
子宫血管周上皮样细胞肿瘤(perivascular epithelioid cell tumor,PEComa)也称为肌黑色素肿瘤(myolomelanocytic tumor)。血管周细胞(perivascular epithelioid cells,PECs)不同于血管外被细胞,近年来研究表明,它是独特的细胞类型,特征性地双重表达肌源性与黑色素生成的标记,电镜观察胞浆内含黑素小体或前黑色素小体。在临床上均与结节性硬化综合征密切相关,多数病例在遗传学上有一致的基因异常,目前文献建议用PECs这一病变家族来认识这些疾病。在2002年WHO软组织新分类中将PE-Coma定义为组织学和免疫表型上明确的血管周上皮样细胞组成的间叶性肿瘤。包括肾血管平滑肌脂肪瘤(AML)、肺的透明细胞“糖”瘤(CCST)、淋巴管平滑肌瘤病(LAM),镰状韧带/园韧带的透明细胞肌黑色素肿瘤及胰腺、直肠、腹壁浆膜、子宫、外阴、大腿、心脏等特殊部位的透明细胞肿瘤,而不含脂肪。
淋巴管平滑肌瘤病(Lymphangio leiomytosis,LAM)是一种少见病,累及肺组织淋巴系统和肾脏,具有血管周上皮样细胞和形态及表型特征(主要为抗黑色素单克隆抗体HMB-45阳性),而将其归入与PEC相关的病变族。临床表现:肺LAM的主要临床表现包括进行性呼吸困难、咯血、反复发生气胸及乳糜性胸腹水。肺外症状很少出现,LAM可累及心包、纵隔和腹膜后淋巴结、肝、胰、肾、盆腔、子宫等器官。随着影像技术的发展,经腹部CT及超声检查约有76%的病人腹部有阳性发现。腹腔淋巴结肿大程度与LAM严重程度相关。妇科肿瘤根治手术病例,淋巴结偶见有LAM病变,短梭形细胞容易误认为癌组织转移。
子宫的PEComa是非常少见的子宫间叶性肿瘤,至今文献约有27例报告,国内近年来有各案报告。
2 子宫PEComa的临床与病理特点
年龄:一般发生在40～75岁(平均年龄54岁),多发生在宫体,少数报告在宫颈发生。
临床表现:多数病人有不规则阴道出血表现或发现子宫占位性肿瘤。少数病例伴有结节性硬化综合征(tuberous sclerosis complex)。
病理大体标本检查:多数病例表现为子宫孤立性肿瘤结节,发生在肌壁间,少数为浆膜下或黏膜下,个别为多发。大小:多数为1.5～5cm,少数报告最大径达30cm。呈棕黄色,肿瘤边界清楚,无包膜。
组织学观察:肿瘤细胞呈多边形、圆形,少数为梭形;细胞形态较规则,少数细胞有异型性和坏死。细胞质丰富,透亮,有的为淡嗜酸性颗粒状。核仁不明显,核分裂象多少不一(0～11个/10HPF)。有的病例表现为肿瘤细胞围绕薄壁血管呈片状或巢状排列,散在可见后壁血管,管壁玻璃样变性,肿瘤周边呈舌状浸润性生长,酷似内膜间质肉瘤。
免疫组化染色:HMB45弥漫表达为其特点,Vimentin和h-caldesmon常有表达,a-SMA、desmin有的病例有表达,Melan A,CD10和S-100表达阴性。电镜观察:肿瘤细胞胞浆内见有黑色素小体或前黑色素小体。
3 鉴别诊断
此瘤诊断主要依靠病理组织学诊断,需要鉴别的肿瘤有以下几种:
3.1 子宫上皮样平滑肌肿瘤
与PEComa的鉴别:Vang和Kemp(2002年)提出PEComa肿瘤分为二组:A组表现肿瘤类似低度恶性内膜间质肉瘤,有舌状浸润性生长方式,由大量透明细胞和嗜酸性颗粒细胞组成,HMB45表现弥漫阳性,肌源性标记物灶性表达。CD10阴性表达以资鉴别。B组是由上皮样细胞组成,而透明细胞不显著。少数细胞HMB45阳性表达。A组、B组与上皮样平滑肌瘤是连续的组织学谱系,A组PEComa位于这一谱系的一端,而上皮样平滑肌瘤在另一端,B组PEComa共同具有这两者的特征,与单纯的平滑肌瘤没有肯定的互相关系。两者的鉴别要依靠免疫组化染色HMB45弥漫阳性支持PEComa的诊断,因此有的认为HE诊断上皮样肿瘤都要作HMB45免疫组化染色。
3.2 子宫内膜间质肿瘤
与PEComa的鉴别,HE切片十分困难,免疫组化染色仍是HMB45弥漫阳性,CD10阴性。在极少数病例,两种免疫组化均有表达,则更难以明确诊断。此外免疫组化异常表达,为S-100、CK等表达阳性则需要重新考虑诊断问题。
3.3 透明细胞肉瘤
四肢远端发生的透明细胞肉瘤可表现为HMB45和S-100阳性,但在子宫很少发生。
4 PEComa的生物学特性
目前认为PEComa属于恶性潜能未定的间叶性肿瘤,Mentzel等(2005年)报告26例软组织和女性生殖道(子宫体4例,宫颈2例,阴道1例)的PEComa,临床随诊10～84个月,表现局部复发3例,远处转移5例,死亡2例(8%),18例(75%)存活。从复发和转移的病例中他们提出几点判断良、恶性肿瘤有参考意义的指标,肿瘤大小:直径>8cm;核分裂象多于1/50HPF以及细胞异型性和坏死要考虑为恶性。一般的小肿瘤(<8cm)无细胞异型性和坏死,未见核分裂象,认为是良性肿瘤。
Parkash等(2004年)报告1例宫颈PEComa2.2cm,同时在子宫肌层、小肠固有膜及卵巢门均发现肿瘤,他们推荐用“血管周细胞瘤病”(PEComatosis)的名称,表示此瘤可能多灶发生或“区域效应“(field effect),此病人术后随诊35个月没有复发。