食管癌、贲门癌患者血清和组织一氧化氮生成水平变化的初步研究
江苏医药 2000年第3期第26卷 临床研究
作者:史宏灿 石维平 束余声 陆世春 王晓玲 张玲
单位:史宏灿(扬州大学医学院附属医院 225001); 石维平(扬州大学医学院附属医院 225001); 束余声(扬州大学医学院附属医院 225001); 陆世春(扬州大学医学院附属医院 225001); 王晓玲(扬州大学医学院附属医院 225001); 张玲(扬州大学医学院附属医院 225001)
关键词:食管癌;贲门癌;一氧化氮;免疫抑制
摘 要:目的 探讨内源性一氧化氮(NO)与食管癌、贲门癌的关系。方法 应用硝酸还原酶法测定50例食管癌、贲门癌患者血清、癌组织、癌旁组织中NO的生成量。结果 恶性肿瘤患者血清NO水平显著低于正常对照组,术后NO的恢复存在个体间差异,总体上与术前相比差异无显著性;癌旁组织匀浆NO含量高于癌组织NO含量,在癌侵及肌层时更为明显,侵及全层及外侵后,则两者间未见差异。结论 恶性肿瘤患者的免疫抑制是肿瘤源性的。NO水平变化为如何改善肿瘤病人全身、局部免疫抑制状态提供了有益的免疫学依据。
一氧化氮(NO)作为生物体内一种结构最简单、反应性极强的多功能信息分子,在人体正常生理功能调节和许多疾病的发生、发展中起着很重要的作用。本文通过对食管癌、贲门癌患者血清、组织中NO生成水平进行检测,探讨NO与恶性肿瘤所致免疫抑制状态之间的关系,为改善肿瘤病人的免疫抑制状态提供理论依据。
材料和方法
一、研究对象
50例食管癌、贲门癌患者均经手术和病理证实,其中食管癌32例,贲门癌18例;男30例,女20例;年龄36~72岁,平均54岁;食管癌均为鳞癌,贲门癌均为腺癌。食管癌按UICC国际TNM标准(1987)分期,贲门癌按1985年经UICC和AJC共同召开的国际会议上通过的目前试行胃癌TNM分期法。50例中,Ⅰ~Ⅱ期35例,Ⅲ~Ⅳ期15例。所有患者围手术期均未使用化疗、放疗、含氮 药物及免疫治疗。正常血清对照组为30例志愿献血者,男18例,女12例,年龄20~60岁,平均41岁。
二、标本采集
1.血标本采集
健康献血者在献血的同时留取血标本(采血一次)。肿瘤组病人于手术前一周内晨抽取空腹静脉血2ml,离心,静止,吸取上清置-20℃冰箱保存备用。所有行根治手术且无并发症者于术后10天同法采血及处理,供血清NO含量测定。
2.组织匀浆制备
手术标本离体后,切取等量的无明显出血、坏死的癌灶和癌旁组织各400mg,去污、剪碎、匀浆管研磨、超声波粉碎,经离心后吸取匀浆上清0.1ml,进行组织中NO含量测定。
三、检测方法
内源性NO化学性质活泼,半衰期极短,难以直接检测。NO在体内迅速氧化生成稳定的无生物活性的代谢产物亚硝酸盐(NO-2)和硝酸盐(NO-3),NO-2+NO-3浓度之和准确代表了体内NO水平,因此NO-2/NO-3水平被用作为体内NO产生的指标[1]。本研究采用硝酸还原酶特异性地将NO-3还原为NO-2,利用NO-2与Griess试剂呈色反应建立测定方法,通过显色深浅测定其浓度的高低,结果以μmol/L表示。NO试剂盒由南京建成生物工程研究所提供,采用上海分析仪器厂752C型分光光度计进行测定。
四、统计学处理
数据用表示,t检验。
结果
一、肿瘤组手术前后血清NO水平比较
肿瘤组患者术前血清NO水平(55.33±27.56)显著低于正常对照组(74.34±14.98),差异具有显著性(P<0.05)。根治手术后NO水平仍有一定程度的下降(45.61±22.71),但与术前相比差异不具显著性(P>0.05)。血清NO水平与癌浸润深度、病理类型、细胞分化程度、有无淋巴结转移及临床分期均未显示统计学差异(P>0.05)。
二、癌及癌旁组织匀浆NO水平比较
癌旁组织匀浆NO含量高于癌组织(P<0.05),在癌侵及肌层时两者间相差更为明显,差异具有显著性(P<0.001),侵及全层及外侵后,则两者间无差异。癌及癌旁NO含量变化与肿瘤生长部位、细胞分化程度、有无淋巴结转移无关(P>0.05)(见表1)。
表1 癌及癌旁组织匀浆NO含量测定值
组 别 |
n |
癌 |
癌旁 |
P值 |
肿瘤组 |
50 |
13.34±8.89 |
18.16±12.63 |
<0.05 |
侵及肌层 |
29 |
11.90±5.01 |
18.57±9.38 |
<0.001 |
侵及全层 |
21 |
14.07±9.53 |
14.86±7.00 |
讨论 人体内源性NO是由NO合酶(NO synthase,NOS)催化L-精氨酸而生成的。NOS广泛分布于食管、胃肠道,其活性及分布异常可能与某些疾病的病理过程有关[2,3]。干扰素(IFN-γ)可与第二信使(肿瘤坏死因子INF-α、白细胞介素2、脂多糖LPS等)协同诱导巨噬细胞(MΦ)、内皮细胞合成大量的NO来介导MΦ的杀瘤和内皮细胞的溶瘤作用。本研究结果显示,食管癌、贲门癌患者术前血清NO水平明显低于正常对照组,而与癌浸润深度、病理类型、细胞分化程度及有无淋巴结转移无关。但也观察到,一些较早期的患者血清NO维持在较高水平,推测可能由于肿瘤刺激MΦ等免疫细胞,经某些细胞因子诱导和活化产生了大量的NO,介导MΦ原始的抗肿瘤作用。MΦ杀伤肿瘤细胞的能力与其产生的NO呈正相关。而一些中晚期患者血清NO明显下降,分析可能与肿瘤晚期机体免疫功能显著下降,免疫活性细胞功能高度受抑以及由肿瘤细胞产生的可溶性NOS抑制因子大量释放有关[4]。尽管NO水平下降与临床分期在本资料中未显示统计学差异,但这是一个有意义的现象,值得进一步研究。Sotomayor[5]观察到荷瘤小鼠腹腔MΦ对肿瘤靶细胞毒性作用明显下降,并伴有MΦ产生NO水平降低,认为荷瘤动物MΦ细胞毒作用下降中起关键作用的是NO的产生或释放降低。在肿瘤进展期,肿瘤可通过MΦ、内皮细胞等的NO生成及释放来抑制T淋巴细胞的增殖和B淋巴细胞抗体的生成,损伤MΦ的细胞毒性效应以及降低血管内皮细胞的防御功能,对机体抵抗肿瘤的生长、浸润和转移产生负性影响,成为恶性肿瘤实现免疫逃逸的又一重要机制。在本研究中,我们还发现癌组织匀浆中NO含量明显低于癌旁组织,分析可能与癌组织中NOS活性表达处于抑制或低下有关。Chhatwal[6]对人结肠癌NOS表达进行检测,发现癌组织NOS活性明显低于癌旁粘膜组织及正常组织。这一结论有助于我们对实验结果的进一步阐释。通过对实验数据的进一步分析,我们发现肿瘤侵及肌层时,癌及癌旁NO含量相差更为明显,而一旦侵及全层或外侵后,两者间则无差异,对此发生机制目前尚无适当的解释,需扩大病例深入研究。
围术期患者免疫功能变化很复杂,干扰因素较多。手术及麻醉是一种免疫损伤过程,干扰了神经-内分泌-免疫网络。创伤性刺激使血肾上腺皮质激素分泌升高,通过抑制NOS活性表达来减少NO的生成,这可能是术后NO改变不一致,总体上仍有一定程度下降的一个重要因素。当然肿瘤切除至检测时间较短,病例的选择以及个体间差异也是一个不容忽视的因素。恶性肿瘤的免疫抑制是肿瘤源性的,根治切除肿瘤是机体免疫功能全面恢复的先决条件。手术的作用具有双重性。术后免疫功能呈现一个暂时抑制到逐渐恢复的过程。我们认为术后不应过早应用可能抑制机体免疫功能的药物,而应考虑辅以免疫调节剂或NOS活性调节药物,适当提高组织或细胞内NO水平,增强MΦ等免疫细胞的抗瘤效应,这对防止残留肿瘤细胞的生长、浸润、转移乃至复发具有重要意义。
(本研究承蒙本院胸外科肖文恩、戴家麟、王佑主任的悉心指导,特此致谢!)■
参考文献:
[1]Ochoa MD,Anthony O,Udekwu MD,et al.Nitrogen oxide levels in patients after trauma and during sepsis.Ann Surg,1991,214:621-626.
[2]Feldman MJ,Morris GP,Dinda PK,et al.Mast cell mediated acidinduced augmentation of opossum esophageal blood flow via histamine and nitric oxide.Gastroenterology,1996,110:121-128.
[3]Tripp MA,Tepperman BL.Role of calcium in nitric oxide-mediated injury to rat gastric mucosal cells.Gastroenterology,1996,111:65-72.
[4]Calderon C,Zhi-Heng Huang,Gage DA,et al.Isolation of a nitric oxide inhibition from mammary tumor cells and its characterization as phosphatidyl serine.J Exp Med,1994,180:945-958.
[5]Sotomayor EM,Dinapoli MR,Calderon C,et al.Decreased macrophage-mediated cytitoxicity in mammary-tumor-bearing mice is related to alteration of nitric oxide production and/or release.Int J Cancer,1995,60:660-667.
[6]Chhatwal VJS,Ngoi SS,Chan STF,et al.Aberrant expression of nitric oxide synthase in human polyps neoplastic colonic mucosa and surrounding peritumoral normal mucosa.Carcinogesis,1994,15:2081-2085.
收稿日期:1999-04-04
修稿日期:1999-08-14