精氨酸对大肠癌根治术和化疗后免疫功能的影响
肠外与肠内营养 2000年第1期第7卷 论著
作者：秦环龙
单位：上海市第六人民医院普外科，上海 200233
关键词：精氨酸；结；直肠癌；免疫功能；化疗
摘 要：目的：观察精氨酸强化的肠外营养对大肠肿瘤病人手术并门静脉化疗后免疫功能的影响。 方法：随机选择大肠癌病人36例，分为常规(PN)组(n=19)和精氨酸强化的PN组(n=17)，加入精氨酸20 g/60 kg体重于3 L袋中，PN支持1周。在术前、术后1、4、7天测定IgG、IgA、IgM、IgE，CH50、C3、C4，T淋巴细胞及其亚群(CD3+、CD4+、CD8+及CD4+/CD8+比值)，NKC活性和IL-2。 结果：术后体液免疫和细胞免疫指标均明显下降，P＜0.05。精氨酸强化的PN组在术后7天，以IgG、IgE、CH50、CD3+、CD4+及CD4+/CD8+、NKC活性和IL-2回升显著，接近于术前值，明显高于常规PN组(P＜0.05)。 结论：精氨酸强化的PN，改善了大肠癌根治术同时行门静脉化疗病人的免疫功能，提高了肠外营养支持的效果。
中图分类号：R735.3 文献标识码： A
文章编号：1007-810X(2000)01-0013-03
Effects of L-arginine on the immunofunction after operation
and chemotherapy in patients with colorectal cancer
Qin Huan-long
(Department of Surgery,Shanghai Sixth Peoples Hospital,Shanghai 200233,China)
Abstract：Objectives:To study the effects of L-arginine onthe immunofunction in patients with colorectal cancer after operation and portal vein chemotherapy. Methods:Thirty-six patients received either a standard PN or PN supplemented with 20 g/60 kg body weight of L-arginine for 7 days after colorectal cancer operation and portal vein chemotherapy.Immunofunction(IgG，IgA，IgM，IgE;CH50，C3，C4;CD3+，CD4+，CD8+)；NKC，IL-2 were tested. Results:The patients immunofunction was decreased after operation and chemotherapy(P＜0.05).The group supplemented with arginine had improved the immunofunction by increasing IgG,IgE,CH50,CD3+,CD4+,CD4+/CD8+,NKC and IL-2 as compared with standard PN group at the 7th day. Conclusions:Arginine has a potentially powerful therapeutic implications for the colorectal cancer after operation and portal vein chemotherapy and can enhance the effect of parenteral nutrition.
Key words：L-Arginine; Colorectal cancer; Immunofunction; Chemotherapy▲
0 引言
结、直肠癌根治性手术创伤可导致代谢紊乱，并可引起或加重营养不良和免疫抑制。临床随机研究已表明，结、直肠癌术后门静脉化疗(氟尿嘧啶+丝裂霉素+顺铂)可预防肝转移。但化疗可抑制肿瘤病人的免疫功能，也即抑制了人体对肿瘤细胞的免疫监视作用。为此，我们自1997年9月至1999年6月，前瞻性观察了结、直肠癌手术并门静脉化疗后常规肠外营养(PN)和精氨酸强化的PN对术后免疫功能的影响，旨在探求既可抵消门静脉化疗对病人免疫功能的负面影响，又可促进机体免疫功能恢复的途径，以达到更佳的治疗效果。
1 临床资料
1.1 一般情况 36例结、直肠癌根治术病人，男21例，女15例，年龄为29～71(平均57.7)岁。癌肿发生部位：回盲部肿瘤9例，结肠肝曲2例，结肠脾曲3例，横结肠癌1例，乙状结肠癌7例，直肠癌14例。右半结肠癌根治术9例，横结肠癌根治术4例，左半结肠癌根治术5例，高位Dixon术5例，直肠Mile手术13例。术前检查所有病人均无代谢性疾病，肝肾功能正常，术前均未使用免疫抑制剂和放、化疗，术中均未作脾切除。伴有远处转移、其他严重疾病和已接受过上腹部手术者不列入本组研究。
在手术操作完毕，消化道重建后，选择胃网膜右静脉30例，结肠中静脉6例，放置门静脉化疗泵(Import，美国)，置入静脉导管约10 cm，在肝十二指肠韧带处的门静脉内可摸到导管，泵由腹壁引出，置于皮下。埋泵完毕，一次性注入5-FU 500 mg、丝裂霉素(MMC)8～10 mg和顺铂(DDP)40～60 mg，术后观察期内不再应用其他抗癌药。
1.2 实验分组及肠外营养液配制和输注 所有病例在术后1～7天内给予肠外营养支持。36例随机分为两组。对照组为常规PN组(n=19)，精氨酸组(n=17)为常规PN+精氨酸20 g/60 kg体重，放入3 L袋中。能量供给83.7～104.6 kJ/(kg。d)，氮量0.15～0.20 g/(kg。d)，非蛋白质热量∶氮(NPC∶N)为120～150∶1，糖脂提供能量比2∶1；脂肪能源为20%英特利匹特(SSPC)，氮源选择氨基酸溶液7%凡命(SSPC)，并按糖∶胰岛素=6∶1加入胰岛素、微量元素安达美、维生素(水乐维他和维他利匹特)，水与电解质按出入平衡供给，配制成全营养混合液(TNA)，经中心静脉或外周静脉于12～14 h内匀速输入。抗生素等其他药物另辟周围静脉途径输入，所有葡萄糖、水及电解质的量纳入TNA总量计算。肠外营养期间不经口进食。
1.3 监测指标和测定方法 所有病例在术前禁食10～12 h以及术后1、4、7天晨7：00抽取血标本。IgG、IgA、IgM、IgE采用速率散射比浊法测定；CH50、C3、C4用免疫沉淀法测定。取新鲜抗凝血3 ml,即刻用LDH释放法测定自然杀伤细胞(nature killer cell,NKC)活性；采用CD系列单克隆抗体间接荧光法测定T淋巴细胞及其亚群，其中CD3+与全部成熟T细胞(TT)反应，CD4+和CD8+分别识别辅助性T细胞(Th)和抑制性T细胞(Ts)亚群。白介素-2(IL-2)采用3H胸腺嘧啶(3H-TdR)掺入法测定。
1.4 统计学方法 所得数据处理采用EPI/STAT统计软件(CSC，USA)计算机处理，用均值x±s表示，组内比较采用t检验，组间比较采用χ2，P＜0.05有统计学意义。
2 结果
2.1 免疫球蛋白IgG、IgA、IgM、IgE的变化 术后1、4天所测IgG、IgA、IgM、IgE值两组均低于术前，差异显著(P＜0.05)。精氨酸组IgG和IgE在PN第7天明显回升，并接近术前值；与对照组相比差异显著(表1)。
表1 免疫球蛋白IgG、IgA、IgM、IgE的变化
Table 1 Changes of the IgG,IgA,IgM,IgE
| 分 组 |
IgG(g/L) |
IgA(g/L) |
IgM(g/L) |
IgE(U/ml) |
| 对照组 |
|
|
|
|
| pre-OP |
13.68±2.08 |
2.18±0.12 |
1.70±0.12 |
355±39 |
| POD1 |
7.75±1.94* |
1.54±0.22* |
1.09±0.12* |
245±56* |
| POD4 |
8.28±1.56* |
1.41±0.13* |
0.97±0.14* |
236±49* |
| POD7 |
9.85±1.88* |
1.71±0.19 |
1.29±0.32* |
290±35* |
| 精氨酸组 |
|
|
|
|
| pre-OP |
13.38±2.08 |
2.08±0.12 |
1.56±0.32 |
350±67 |
| POD1 |
6.56±1.56* |
1.65±0.32* |
1.14±0.21* |
249±44* |
| POD4 |
8.28±1.73* |
1.55±0.20* |
1.27±0.14* |
214±65* |
| POD7 |
11.38±2.44# |
1.91±0.41 |
1.33±0.23 |
339±77# |
*与术前比，P＜0.05;#与对照组比，P＜0.052.2 补体CH50、C3、C4的变化 术后1、4天所测值均低于术前，其中以CH50差异显著(P＜0.05)。精氨酸组CH50在第7天升高，并接近术前水平值，与对照组比，P＜0.05。C3、C4在实验过程中无明显改变(表2)。
表2 补体CH50、C3、C4的变化
Table 2 Changes of the CH50,C3,C4
| 分 组 |
CH50(U/ml) |
C3(g/L) |
C4(g/L) |
| 对照组 |
|
|
|
| pre-OP |
87±16 |
0.72±0.11 |
0.22±0.04 |
| POD1 |
50±19* |
0.60±0.09 |
0.13±0.09 |
| POD4 |
49±15* |
0.64±0.13 |
0.14±0.05 |
| POD7 |
69±18* |
0.68±0.19 |
0.17±0.03 |
| 精氨酸组 |
|
|
|
| pre-OP |
89±16 |
0.77±0.11 |
0.22±0.04 |
| POD1 |
48±21* |
0.58±0.19 |
0.14±0.07 |
| POD4 |
64±25* |
0.62±0.20 |
0.15±0.04 |
| POD7 |
83±28# |
0.69±0.27 |
0.18±0.06 |
*与术前比，P＜0.05;#与对照组比，P＜0.052.3 T细胞及其亚群(CD3、CD4、CD8、CD4/CD8)的变化 术后1天所测值均低于术前，P＜0.05;精氨酸组CD3、CD4及CD4/CD8比值在PN第7天有所升高，与对照组相比差异显著(P＜0.05)(表3)。
表3 T细胞功能(CD3、CD4、CD8及CD4/CD8)的变化
Table 3 Changes of the T cell function (CD3,CD4,CD8 and CD4/CD8)
| 分 组 |
CD3(%) |
CD4(%) |
CD8(%) |
CD4/CD8 |
| 对照组 |
|
|
|
|
| pre-OP |
58.87±5.20 |
31.47±4.37 |
22.83±3.44 |
1.66±0.21 |
| POD1 |
46.22±6.06* |
22.83±6.12* |
13.93±3.84* |
1.14±0.25* |
| POD7 |
49.63±7.28* |
25.45±6.94* |
15.85±5.52* |
1.32±0.61* |
| 精氨酸组 |
|
|
|
|
| pre-OP |
56.48±6.80 |
32.44±6.53 |
21.33±7.12 |
1.70±0.21 |
| POD1 |
44.32±7.55* |
19.78±7.52* |
16.76±5.78* |
1.23±0.35* |
| POD7 |
53.35±8.32# |
29.65±7.47# |
19.48±4.35* |
1.52±0.46# |
*与术前比，P＜0.05;#与对照组比，P＜0.052.4 NKC活性和IL-2的变化 术后1天所测值均低于术前，P＜0.05,精氨酸组NKC和IL-2在第7天有明显回升，接近术前值，与对照组比差异显著(P＜0.05)(表4)。
表4 NK细胞和IL-2的变化
Table 4 Changes of the NKC and IL-2
| 分 组 |
NK细胞(%) |
IL-2(U/ml) |
| 对照组 |
|
|
| pre-OP |
22.71±3.76 |
10.71±1.78 |
| POD1 |
14.10±4.73* |
6.32±1.25* |
| POD7 |
17.05±5.62* |
8.11±1.41* |
| 精氨酸组 |
|
|
| pre-OP |
21.67±4.33 |
11.09±2.58 |
| POD1 |
13.21±3.67* |
6.76±1.80* |
| POD7 |
20.05±4.46# |
10.87±1.84# |
*与术前比，P＜0.05;#与对照组比，P＜0.05
3 讨论
已有研究表明，手术创伤可抑制机体的免疫功能，表现为NK细胞活性下降，循环中T辅助细胞(CD4)数量减少和CD4/CD8比值下降，外周血淋巴细胞产生IL-2减少等，而且肿瘤病人术后这种免疫抑制状态较为持久。如此时再进行化疗，虽可控制术后肿瘤转移问题，提高存活期，但也带来了不可避免的免疫抑制。本研究也显示，所有病例术后体液免疫和细胞免疫系统均在低水平状态，说明创伤和化疗所致的免疫抑制很明显。因此，如何促进肿瘤病人手术和化疗后尽快恢复免疫功能，成为近年来临床医师颇为关注的问题。
3.1 精氨酸对体液免疫及补体系统的影响 手术创伤等应激反应，通过分解代谢激素的增加而导致蛋白合成减少，分解代谢增加。相应地，功能性蛋白的合成也受到抑制，从而导致免疫系统受损。如在接受手术的同时又行化疗，机体承受双重打击，势必加重机体的创伤程度，免疫功能则更为低下。本组资料也表明，手术后第1、4天，免疫球蛋白和补体系统与术前相比均明显下降，可能与手术创伤、麻醉和门静脉化疗使机体产生强烈的免疫抑制有关。但在术后7天，两组部分免疫指标(IgG、IgE、CH50)均有所回升，以精氨酸强化的PN组优于常规PN组，并接近术前水平，提示精氨酸改善了机体的体液免疫功能。我们分析精氨酸对体液免疫和补体系统指标的改善作用，可能是通过改善氮平衡，尤其是功能性蛋白合成而实现的。
3.2 精氨酸对T淋巴细胞亚群的影响 已知免疫功能的稳定有赖于辅助性T细胞(Th)和抑制性T细胞(Ts)两亚群间的平衡，CD4+细胞能促进效应细胞抗肿瘤作用，CD8+主要起免疫抑制作用，Th/Ts二者之间的平衡是通过CD4+/CD8+比值来反映的。其比值可作为衡量肿瘤病人免疫抑制程度的重要指标。有研究发现，动物给予精氨酸后导致胸腺增大和细胞计数增多，显著提高T淋巴细胞对有丝分裂原的反应性，从而刺激T淋巴细胞的增殖；增强巨噬细胞的吞噬功能和自然杀伤细胞对肿瘤靶细胞的溶解作用［1，2］。本组资料也出现显示，术后T细胞亚群出现异常，CD3+、CD4+均有明显下降，CD4+/CD8+比值也明显下降。在术后7天，CD4+和CD4+/CD8+比值均有回升，以精氨酸强化的PN组明显高于常规PN组，提示精氨酸对T细胞亚群功能和数量的改善有着积极的作用。从另一角度分析，精氨酸强化的PN，缩短了T细胞亚群免疫功能恢复的时间，也相应地增强了机体抗肿瘤能力。
3.3 精氨酸对NK细胞活性及IL-2的影响 NK细胞在人体内对肿瘤和病毒感染起着非常重要的作用。有研究表明，恶性肿瘤病人的NK细胞活性是低下的。手术和化疗后，NK细胞的活性和数量进一步下降，进而影响免疫功能。已有报道［3］，精氨酸对NK细胞活性有明显的改善作用，能快速纠正NK细胞活性等有关的免疫抑制状态。IL-2在许多免疫反应中起中心调节作用，它可放大免疫应答反应，同时可增强NK细胞活性，促进B细胞分泌抗体以及诱生LAK细胞等。因而术后IL-2生成能力的减弱，必将影响到机体免疫防御系统功能。本研究表明，术后NK细胞和IL-2均明显下降，但在随后的PN支持中，以精氨酸组改善作用最为明显。可见精氨酸对改善NK细胞活性和促进IL-2的释放具有重要作用。其可能机制是精氨酸增加了脾内单核细胞对IL-2的分泌活性，以及IL-2受体(IL-2R)的活性，提高T淋巴细胞间接反应为中介的免疫防御和免疫调节作用［4］。
总而言之，精氨酸强化的肠外营养支持，改善了手术同时行门静脉化疗的结、直肠肿瘤病人的免疫功能，提高了机体抗肿瘤转移的能力，同时也增强了肠外营养支持的效果。■
作者简介：秦环龙(1965-)，男，江苏人，副主任医师，医学博士，从事普通外科专业。
参考文献：
［1］王先远，高兰兴.精氨酸对烧伤大鼠细胞因子的影响［J］.营养学报，1996，18(4)：392.
［2］潘永成，张寿熙，丁显仲 等.精氨酸对创伤大鼠免疫调节作用的研究［J］.现代应用药学，1996，13(5)：1.
［3］Reynold VJ.Arginine as an immunomodulator［J］.Surgical Forum,1987,38:415.
［4］沈 力摘.L-精氨酸刺激乳腺癌病人的宿主防御功能［J］.国外医学(外科学分册)，1994，21(4)：237.
收稿日期：1999-08-28
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