食管癌患者外周血中白細胞介素-1β和組織中程序性死亡分子1的表達對預后的影響及臨床意義

王獻，尚自強，楊冬，楊惠

（1.河南科技大學第一附屬醫院，河南科技大學臨床醫學院胸外科，河南 洛陽 471003；2.河南省人民醫院，鄭州大學人民醫院胸外科，鄭州 450003；3.河南省人民醫院，鄭州大學人民醫院消化內科，鄭州 450003）

我國是食管癌的高發國家，其中鱗狀細胞癌約占食管癌的90%，食管癌造成的傷殘調整壽命年位居所有惡性腫瘤第4位［1］。食管早期癥狀隱匿，確診時大多處于晚期階段，70%～80%患者無法手術，嚴重影響患者的生存率［2］，因此探討促進食管鱗狀細胞癌進展的分子生物學機制具有重大意義。

腫瘤的發生、發展與其所在的微環境密切相關，研究［3］顯示腫瘤微環境可通過調控腫瘤免疫微環境釋放細胞因子，影響腫瘤的進展。炎癥促進腫瘤細胞的侵襲并可誘導免疫抑制，是進展性腫瘤微環境的標志之一。白細胞介素（interleukin，IL）-1β是上游促炎細胞因子，可激活適應性免疫反應。已有研究［4-5］顯示IL-1β能夠促進腫瘤發生、腫瘤侵襲和免疫抑制。程序性死亡受體1（programmed death receptor 1，PD-1）是眾所周知的免疫檢查點，T細胞活化后可刺激CD4+和CD8+T細胞的表達。研究［6］顯示，PD-1在食管癌中的表達水平增加，PD-1抑制劑在食管癌中具有臨床價值。本研究旨在探討IL-1β和PD-1在食管癌組織中的表達情況及對患者臨床病理特征和預后的影響。

1 材料與方法

1.1 研究對象

選取2018年1月至2020年5月于河南科技大學第一附屬醫院接受手術治療的食管癌患者127例，根據術后3年患者的存活情況，將患者分為存活組（n=95）和死亡組（n=32）。納入標準：（1）術后病理確診為食管癌；（2）接受手術聯合放化療治療。排除標準：（1）合并其他腫瘤；（2）資料不完整。收集患者的一般臨床資料，包括年齡、性別、腫瘤位置、腫瘤直徑、TNM分期、淋巴結轉移和浸潤深度。本研究獲得河南科技大學第一附屬醫院倫理委員會批準（批準文號：2016012），所有患者知情同意。

1.2 方法

1.2.1 免疫組織化學檢測食管癌患者組織中PD-1、程序性死亡配體1（programmed death ligand 1，PDL1）的表達：將食管癌組織至于4%多聚甲醛中固定，石蠟包埋后制備成厚度約4 μm的切片，經脫蠟、水化、滲透和封閉后，滴加抗PD-1抗體或抗PD-L1抗體（1 ∶200），置于4 ℃冰箱孵育過夜。PBS沖洗，滴加相應種屬二抗（1 ∶400），室溫下孵育60 min，PBS沖洗3遍。滴加顯色液，置于顯微鏡下觀察，呈淡黃色、棕黃色和棕褐色為陽性表達。

1.2.2 腫瘤壞死因子（tumor necrosis factor，TNF）-α、IL-6和IL-1β的水平：根據ELISA試劑盒說明檢測外周血中細胞因子、TNF-α、IL-6和IL-1β水平。正常范圍內為正常表達，高于正常范圍為高表達。

1.2.3 術后隨訪：患者出院后以電話和門診相結合的方式進行隨訪，術后第1年，每半年隨訪1次，自第2年起每1年隨訪1次，最短隨訪時間為5個月，最長隨訪時間為36個月，失訪患者5例。

1.3 統計學分析

采用SPSS 21.0軟件進行統計學分析，利用Kaplan-Meier生存曲線計算不同組間的生存率，并采用log-rank檢驗進行分析。組間一般臨床資料比較采用χ2檢驗，利用單因素和多因素Cox回歸分析影響患者術后生存的獨立危險因素。計量資料以±s表示，多組間比較采用單因素方差分析，組間兩兩比較采用LSD-t檢驗。P＜0.05為差異有統計學意義。

2 結果

2.1 2組一般臨床資料比較

結果顯示，死亡組年齡≥60歲、淋巴結轉移、浸潤至肌層、腫瘤直徑＞3 cm、PD-1陽性表達、IL-1β高水平和TNF-α高水平患者比例均高于生存組，IL-6高水平患者比例低于生存組，組間比較均有統計學差異（P＜0.05），見表1。

表1 2組一般臨床資料的比較［n（%）］Tab.1 Comparison of general clinical data between the two groups［n（%）］

2.2 Cox多因素回歸分析影響患者術后死亡的危險因素

將表1中2組間有統計學差異的因素帶入Cox多因素回歸分析模型中分析，結果顯示，浸潤至肌層、腫瘤直徑＞3 cm、IL-1β高水平和PD-1陽性表達為影響患者術后死亡的危險因素。見表2。

表2 Cox多因素回歸分析影響患者術后死亡的危險因素Tab.2 Cox multivariate regression analysis of risk factors for postoperative mortality in patients

2.3 IL-1β高水平且PD-1陽性表達對患者生存率的影響

IL-1β正常水平+PD-1陰性組、IL-1β高水平+PD-1陽性組和IL-1β正常水平+PD-1陽性組/IL-1β高水平+PD-1陰性組患者的3年生存率分別為92.4%、13.3%和84.2%，組間比較有統計學差異（χ2=82.318，P＜0.01），且IL-1β高水平+PD-1陽性組患者生存率最低，見圖1。

圖1 IL-1β高水平且PD-1陽性表達對患者生存率的影響Fig.1 The effect of high level of IL-1β and positive expression of PD-1 on the survival rate of patients

3 討論

食管癌是最嚴重的消化系統惡性腫瘤之一，惡性潛能高，預后較差，我國亦是食管癌的高發國家［7］。研究［8］顯示，晚期食管癌接受標準化療的有效性僅為20%～35%，中位生存時間為6～10個月，而PD-1抑制劑的3期臨床試驗顯示其有望成為食管癌患者的標準治療方法。探究適用于食管癌靶向治療的方案，對改善患者預后具有重要的臨床價值。

IL-1家族通過影響抗原識別模式和淋巴細胞功能對炎癥和免疫反應發揮關鍵作用。由IL-1β編碼的IL-1β蛋白在人體的急性和慢性炎癥過程中作為一種分泌蛋白發揮作用。慢性炎癥被認為是致癌、腫瘤進展和轉移的標志之一，可引發各種腫瘤的發展，如肝細胞癌、胃癌及肺癌［9-10］。IL-1β在慢性阻塞性肺病患者的小氣道上皮細胞中上調約2～3倍，且影響慢性阻塞性肺病的氣道炎癥，促進肺癌的發生［11］。IL-1β在慢性炎癥向腫瘤誘導的轉變中已經發揮了重要作用。本研究中死亡組患者IL-1β高水平患者比例顯著高于生存組，可見IL-1β高水平是影響患者術后死亡的危險因素。

最初，PD-1被確定在凋亡細胞中高表達，隨著研究的深入發現其是一個關鍵的免疫檢查點，調節T細胞和B細胞的抗原反應。隨后的研究［12］發現臨床腫瘤樣本中PD-L1 異常升高與預后不良呈正相關，支持將PD-1通路阻斷應用于癌癥治療。PD-L1/PD-1通路是抗腫瘤免疫中的關鍵免疫檢查點，PD-L1蛋白通常在免疫細胞和免疫組織中表達，其表達在許多癌癥中上調。癌細胞表達的PD-L1可以與癌癥特異性細胞毒性T淋巴細胞表達的PD-1結合，誘導細胞凋亡，針對檢查點的免疫療法在臨床上取得了巨大的成功。本研究結果顯示，PD-1陽性表達為影響食管癌患者術后3年死亡的危險因素，生存分析結果顯示，IL-1β高表達+PD-1陽性的患者生存率僅為13.3%，提示IL-1β高表達和PD-1陽性表達促進腫瘤的惡性進展。

KAPLANOV等［13］研究結果顯示，IL-1β抑制與抗PD-1可恢復T 細胞介導的腫瘤免疫，增強抗腫瘤細胞免疫，發揮抗腫瘤活性。研究［14-15］顯示，心血管高風險患者每3個月接受一次抗IL-1β抗體（卡那單抗）治療，持續4年，與安慰劑組相比，治療組的肺癌發病率降低67%，死亡率降低77%。在攜帶 BALB/c的4T1腫瘤中，微環境IL-1β可減少腫瘤生長并改善抗腫瘤細胞免疫參數，但并未導致完全消退。使用抗IL-1β或抗 PD-1 作為單一藥物治療僅略微減少了腫瘤生長。阻斷PD-1抗體已被廣泛用于治療上皮癌患者，但只有小部分患者腫瘤持久消退，而抗IL-1β治療與抗PD-1治療相結合可能是一個新的治療方向。

綜上所述，IL-1β高水平和PD-1陽性表達為影響食管癌患者術后死亡的危險因素，IL-1β高水平且PD-1陽性患者術后3年生存率最低，抗IL-1β聯合抗PD-1治療可能是一個新的治療方向。