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IFN-γ表达与食管癌患者细胞免疫水平及预后的相关性分析

2024-01-17 55 上传者：管理员

摘要：目的:探讨干扰素-γ (interferon gamma, IFN-γ)与食管癌患者细胞免疫水平及预后的相关性。方法:收集40例食管癌患者外周血标本，流式细胞仪检测标本中IFN-γ的浓度及CD4+T/CD8+T细胞比值；利用TISIDB数据库分析IFN-γ表达与免疫调控基因的关系；收集119例食管癌患者临床预后信息，利用Kaplan-Meier生存曲线分析IFN-γ表达与食管癌患者生存预后的相关性。结果:外周血中IFN-γ的浓度和CD4+T/CD8+T细胞比值呈负相关(R2=0.166 2,P=0.009);食管癌组织中IFN-γ表达与免疫负调控基因CD274(rho=0.449,P<0.001)和PDCD1(rho=0.778,P<0.001)的表达呈正相关；IFN-γ高表达于食管癌组织(P<0.001),且IFN-γ高表达组患者的总生存(overall survival, OS)显著低于IFN-γ低表达组(P=0.008)。结论:IFN-γ在食管癌组织中的表达与细胞免疫水平呈负相关，同时可作为食管癌患者预后不良的指标。

关键词：
IFN-γ
放化疗
细胞免疫
预后指标
食管癌
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食管癌发病率位于我国恶性肿瘤发病率的第6位，死亡率高居第4位[1,2]。随着食管内镜检查的开展，早期食管癌的诊断率得到了显著提高，但是中晚期食管癌仍占新发食管癌的70%以上[2]。放化疗对中晚期食管癌的治疗效果不佳，5年生存率仅为15%～20%[3,4]。近年来，靶向PD-1的免疫治疗在食管癌治疗中的价值越发凸显，既往研究已证实靶向PD-1的免疫治疗可显著延长复发食管癌的生存期[5,6]。然而，免疫治疗在食管癌中的疗效具有显著个体差异。激活T细胞是靶向PD-1免疫治疗的核心机制[7]。研究发现食管癌患者的细胞免疫水平是影响靶向PD-1免疫治疗疗效的关键因素[8,9]。细胞因子参与抗肿瘤细胞免疫过程，且检测手段成熟，是评估食管癌患者细胞免疫水平的良好候选指标。既往研究发现干扰素-γ (interferon gamma, IFN-γ)参与食管癌的发生发展，但IFN-γ与食管癌患者细胞免疫水平的关系尚不明确。本研究基于外周血样本分析和TCGA数据库信息，分析IFN-γ与食管癌患细胞免疫水平及预后的关系，旨在为食管癌个体化免疫治疗和预后提供新的临床标志物。

1、资料和方法

1.1 研究对象

收集2020年1月至2022年1月我院收治的食管癌患者40例，所有患者均经病理组织学证实为食管癌。入院后抽取外周血6 mL,通过流式微球分析技术检测血清IFN-γ浓度(pg/mL),流式细胞仪检测CD4+T/CD8+T细胞个数。本研究符合伦理委员会所制定的伦理学标准，本研究所纳入患者均知情同意，并经本医院伦理委员会审核。

1.2 数据分析

基于The Cancer Genome Atlas(TCGA)数据库，收集119例食管癌患者癌组织中IFN-γ基因表达数值和临床病理信息。通过受试者工作特征(receiver operating characteristic, ROC)曲线确定IFN-γ高低表达的分界值，利用Kaplan-Meier生存曲线分析食管癌组织中IFN-γ表达与患者总生存(overall survival, OS)之间的关系。应用TISIDB数据库评估癌组织中IFN-γ和免疫调控基因表达的相关性。

1.3 统计学处理

采用GraphPad Prism 6和IBM SPSS Statistics 26.0统计软件对数据进行分析处理。P<0.05为差异有统计学意义。

2、结果

2.1 患者血清中IFN-γ的浓度与细胞免疫水平的相关性

外周血CD4+T/CD8+T细胞比值可反映患者细胞免疫水平高低[10],为明确IFN-γ与患者细胞免疫水平之间的关系，我们采集了40例食管癌患者外周血样本，检测血液样本中CD4+T/CD8+T细胞比值和IFN-γ浓度。分析结果显示血清中IFN-γ浓度与CD4+T/CD8+T细胞比值呈负相关(R2=0.166 2,P=0.009,图1)。上述结果提示IFN-γ浓度与食管癌患者细胞免疫水平呈负相关。

图1 血清IFN-γ的浓度与 CD4+T/CD8+T细胞比值呈负相关

2.2 IFN-γ的表达与免疫调控基因的相关性

免疫调控基因是抗肿瘤免疫系统中的控制性基因，对抗肿瘤免疫的激活和抑制起着关键调控作用[11]。利用TISIDB数据库(http: //cis.hku.hk/TISIDB/)对食管癌中IFN-γ的表达与免疫调控基因的关系进行分析，发现在食管癌中IFN-γ与多个免疫负调控基因的表达呈正相关(图2A)。CD274(PD-L1)和PDCD1(PD-1)是抑制抗肿瘤细胞免疫的核心基因，进一步分析显示IFN-γ与CD274(rho=0.449,P=2.2e-10)和PDCD1(rho=0.778,P<2.2e-16)基因的表达呈正相关(图2B-C)。

图2 食管癌中IFN-γ的表达与免疫调控基因的相关性分析

2.3 IFN-γ的表达与食管癌患者生存期的相关性

利用TIMER数据库(https: //cistrome.shinyapps.io)分析IFN-γ在肿瘤中的表达情况，结果显示相较于癌旁正常组织，IFN-γ在食管癌组织中显著高表达(P<0.001),同时发现IFN-γ在浸润性乳腺癌(P<0.05)、头颈部鳞癌(P<0.001)、肾透明细胞癌(P<0.001)等癌种中同样显著高表达(图3A)。基于TCGA数据库，收集119例食管癌组织中IFN-γ基因表达值和患者生存信息。纳入患者的临床病理特征见表1。通过ROC曲线确定食管癌组织中IFN-γ的cutoff值(图3B)。Kaplan-Meier生存曲线分析结果显示高表达IFN-γ的食管癌患者生存期更短(图3C),提示IFN-γ可作为食管癌预后不良的临床指标。

图3 IFN-γ在食管癌中的表达及与患者OS的相关性分析

表1 食管癌患者组织中IFN-γ的表达与临床病理特征的关系n

3、讨论

IFN-γ蛋白由IFNG基因编码，其位于染色体12q14编码区[12]。IFN-γ通常在细胞介导的适应性免疫反应过程中发挥作用[13]。既往研究发现IFN-γ在食管癌中扮演“双刃剑”的角色。一方面，IFN-γ信号通路可上调程序性细胞死亡配体1(PD-L1)的表达，促进食管癌细胞的免疫逃逸[14];另一方面，IFN-γ通过下调CXCL8抑制食管鳞状细胞癌细胞的增殖和迁移[15]。肿瘤的免疫治疗是指通过激活体内的免疫细胞、增强机体抗肿瘤的免疫应答，克服肿瘤的免疫逃逸，通过自身免疫来清除肿瘤细胞的一种治疗方式[16]。多中心、双盲的Ⅲ期试验ASTRUM-007研究显示PD-1抑制剂显著改善了食管癌患者的无进展生存期和总生存期[17]。细胞免疫是抗肿瘤免疫的主要免疫机制，同时患者细胞免疫水平对食管癌免疫治疗具有重要影响[18,19]。IFN-γ与食管癌患者细胞免疫水平的关系尚不明确。本研究以食管癌患者临床样本为研究对象，对IFN-γ的表达与患者细胞免疫水平的相关性进行评估。

CD4+和CD8+T细胞是细胞免疫发挥作用最主要的效应细胞[20,21]。CD4分子主要表达于辅助T细胞，可与MHCⅡ类分子的非多肽区结合，参与T细胞抗原受体识别的信号转导[22]。既往研究证实在抗肿瘤细胞免疫中，CD4+T细胞启动后可以通过与树突状细胞表面的CD40的结合激活CD8+T细胞，使其分化为细胞毒性T淋巴细胞(CTL),同时维持并加强CD8+T细胞的抗肿瘤反应[23]。CD4+/CD8+T细胞比值上升提示诱导T细胞增加，抑制细胞毒性T细胞减少，机体抗肿瘤细胞免疫能力增强。反之比值降低则提示细胞免疫水平下降[10]。本研究发现食管癌患者血清中IFN-γ的浓度与CD4+/CD8+T细胞比值呈负相关，提示IFN-γ是抑制食管癌患者的细胞免疫水平的重要因子。

细胞免疫水平受免疫调节基因调控，本研究发现食管癌组织中IFN-γ表达与免疫负调控基因关系密切。PDCD1(PD-1)是细胞免疫的关键免疫负调控基因[24],同时也是食管癌免疫治疗的核心靶点，既往研究显示70%以上的食管癌在确诊时已为局部晚期，传统治疗疗效已达平台，转移性晚期食管癌的5年生存率仅5%[25]。6项Ⅲ期临床研究显示，靶向PD-1的免疫治疗可以显著延长晚期食管癌生存期，靶向PD-1的免疫治疗已成为晚期食管癌的一线标准治疗[26]。最近的研究表明，IFN-γ是PD-L1表达的关键驱动因素[27]。本研究发现在食管癌组织中IFN-γ表达与CD274(PD-L1)和PDCD1(PD-1)表达呈正相关，提示IFN-γ对食管癌细胞免疫的抑制作用可能是通过驱动PD-1/PD-L1信号通路完成。同时提示高表达的IFN-γ是食管癌靶向PD-1/PD-L1免疫治疗疗效不佳的潜在预示指标。本研究进一步在泛癌种中对IFN-γ表达进行分析，结果显示表达不仅在食管癌组织中显著上调，同时在乳腺癌、头颈部肿瘤等癌种中的表达水平也显著升高。郭琪等发现IFN-γ的高表达是乳腺癌预后不良的指标之一[28]。本研究显示IFN-γ的表达在食管癌组织中显著上调，且IFN-γ高表达的患者的生存期显著缩短，表明IFN-γ是食管癌预后不佳的生物学指标。

综上所述，IFN-γ在食管癌组织中的表达与患者细胞免疫水平呈负相关，其表达水平对食管癌患者预后评估具有重要意义。

参考文献:

[2]赫捷,邵康.中国食管癌流行病学现状､诊疗现状及未来对策[J].中国癌症杂志,2011,21(7):4.

[4]地力亚尔·吾斯曼江,王岩,张玉俊,等.2006-2020年中国食管癌死亡趋势及其年龄-时期-队列模型分析[J].现代肿瘤医学,2023,31(07):1323-1329.

[12]丁天皓,廖成成,李萍,等.IFN-γ在口腔鳞状细胞癌组织中的表达及功能研究进展[J].重庆医学,2023,52(3):5.

[15]陈慧聪,刘运江,赵继东,等.IFN-γ通过下调CXCL8抑制食管鳞状细胞癌的增殖和迁移[J].肿瘤防治研究,2022,49(3):5.

[25]李恭泰,周艳琳.PD-1/PD-L1免疫检查点抑制剂治疗晚期食管癌的研究进展[J].医学综述,2021,27(15):7.

[26]路遥,孟祥瑞,许孟丽,等.PD-1/PD-L1抑制剂在食管癌临床研究进展[J].食管疾病,2020,2(3):6.

[28]郭琪,姚昶,郭宇飞.血清IL1β,IL10,IFNγ在乳腺肿瘤定性诊断中价值及与预后相关性研究[J].分子诊断与治疗杂志,2020,12(3):5.

基金资助:江苏省中医院科技项目(编号:Y21022,Y22009);江苏省中医药管理局科技项目(编号:YB201815,YB2020009);

文章来源:黄腾,黄维,于大海等.IFN-γ表达与食管癌患者细胞免疫水平及预后的相关性分析[J].现代肿瘤医学,2024,32(04):659-663.