本文選題：肺癌 + 惡性胸腔積液��； 參考：《華中科技大學(xué)》2013年博士論文

【摘要】：正常臟層和壁層胸膜構(gòu)成的閉合腔隙內(nèi)有一層稀薄的漿膜腔液，稱為胸膜腔液，在呼吸運動中起著潤滑的作用，其生成與吸收處于相對恒定的動態(tài)平衡當(dāng)中。當(dāng)胸膜受到惡性腫瘤侵犯或病原體感染等病理狀態(tài)下，存在胸膜和血管通透性增加、壁層胸膜淋巴管堵塞等因素，從而導(dǎo)致胸膜腔液生成過快和（或）吸收減緩，過多的富含蛋白質(zhì)和細(xì)胞成分的滲出液積聚于胸膜腔，便形成了胸腔積液。胸腔積液是臨床上常見的疾病或并發(fā)癥，但由于長期較少受到學(xué)界的重視，至今為止，從其免疫發(fā)病學(xué)機(jī)制到臨床診療處理等方面仍存在諸多問題有待闡明。胸腔積液疾病中，以淋巴細(xì)胞性胸腔積液占的比重較大，其是指胸腔積液中淋巴細(xì)胞的數(shù)量占白細(xì)胞總數(shù)的50%以上，惡性腫瘤和結(jié)核性胸膜炎是其主要的病因，約占90%以上。惡性胸腔積液是多種惡性腫瘤尤其是肺癌晚期發(fā)生胸膜轉(zhuǎn)移的結(jié)果，因缺乏有效治療手段因而預(yù)后甚差，其中位生存期僅4—6月；結(jié)核性胸腔積液是結(jié)核病的其中一種類型，雖然是可治療的疾病，然而隨著免疫相關(guān)性疾病患病率增加、多重耐藥性結(jié)核桿菌感染增多等因素的出現(xiàn)，目前仍然屬于醫(yī)療、社會、經(jīng)濟(jì)負(fù)擔(dān)較重的多發(fā)病。 淋巴細(xì)胞性胸腔積液中的細(xì)胞成分以T淋巴細(xì)胞占優(yōu)勢，其中又以CD4+的輔助性T（Helper T cell，Th）細(xì)胞為主。Th細(xì)胞是貫通固有免疫和獲得性免疫的橋梁，在機(jī)體免疫反應(yīng)的啟動和維持中扮演核心角色。自從二十多年前發(fā)現(xiàn)Th1和Th2細(xì)胞以來，至今已有多個新的Th亞群被陸續(xù)地發(fā)現(xiàn)，包括調(diào)節(jié)性T細(xì)胞（Treg）、IL-17分泌性Th細(xì)胞（Th17）、Th9、Th22等。它們是受到不同的疾病免疫微環(huán)境刺激后，從初始（Na ve）CD4+T細(xì)胞分化而來，并具有各自的獨特生物學(xué)功能特征，介導(dǎo)著截然各異的免疫學(xué)效應(yīng)。目前國內(nèi)外關(guān)于這些新型Th亞群在淋巴細(xì)胞性胸腔積液中的的表型和免疫學(xué)活性研究甚少。 因此，本系列研究瞄準(zhǔn)國際前沿領(lǐng)域，對這些T細(xì)胞亞群的生物學(xué)特征、所介導(dǎo)的免疫反應(yīng)、以及如何參與胸膜疾病發(fā)生發(fā)展的機(jī)制展開了研究。除了加深人們對這些重要的T細(xì)胞亞群免疫學(xué)特性的認(rèn)識、從嶄新的角度出發(fā)來闡明胸膜疾病的發(fā)病學(xué)機(jī)制之外，還為臨床更好地控制腫瘤性和感染性疾病提供了新的干預(yù)途徑和理論依據(jù)。本論文的系列研究圍繞著T細(xì)胞亞群在淋巴性胸腔積液中的免疫學(xué)特征，總共展開了6部分研究： 第一部分白細(xì)胞介素-17分泌性CD4+T淋巴細(xì)胞在惡性胸腔積液中的發(fā)生和分化機(jī)制 目前已知，分泌白介素(IL)-17的輔助性T淋巴（Th17）細(xì)胞在人類的某些惡性腫瘤環(huán)境中顯著增多。但人們對于惡性胸腔積液（MPE）中的Th17細(xì)胞調(diào)節(jié)抗腫瘤免疫的機(jī)制仍知之甚少。在本部分研究中，我們采用流式細(xì)胞技術(shù)和免疫熒光雙染法，探討了Th17在肺癌轉(zhuǎn)移所致胸腔積液患者的MPE及外周血中的分布、表型特點，同時探討了細(xì)胞因子對Th17細(xì)胞發(fā)生和分化的影響，以及趨化因子CCL20和CCL22對Th17的體外趨化活性的影響。研究結(jié)果顯示，與外周血相比，MPE中的Th17細(xì)胞的數(shù)量顯著增多。體外研究發(fā)現(xiàn)IL-1β、IL-6、IL-23、以及它們的各種組合均能夠促進(jìn)初始CD4+T細(xì)胞向Th17細(xì)胞定向分化。在體外趨化實驗中可觀察到，MPE對Th17細(xì)胞具有趨化活性，此種趨化性可被抗CCL20或/和抗CCL22單克隆抗體部分阻斷。研究數(shù)據(jù)還顯示，MPE中Th17細(xì)胞的聚集預(yù)示患者預(yù)后有所改善。因此，MPE中Th17細(xì)胞增多的原因可能在于胸膜腔內(nèi)的促炎性細(xì)胞因子對Th17細(xì)胞定向分化和擴(kuò)增起到刺激作用，胸膜腔內(nèi)的趨化因子CCL20和CCL22對可以募集外周血Th17細(xì)胞浸潤到胸膜腔。本部分研究提示，在腫瘤疾病中針對對Th17細(xì)胞亞群進(jìn)行調(diào)控和增強免疫的策略，可有助于延長晚期癌癥患者的生存時間。 *本部分研究成果已發(fā)表在《Journal of Immunology》（IF=5.788）：Generation anddifferentiation of interleukin-17-producing CD4+T cells in malignant pleural effusion. JImmunol2010;185:6348-6354. 第二部分惡性胸腔積液中的CD39+調(diào)節(jié)性T細(xì)胞通過LAP依賴性途徑抑制Th17細(xì)胞發(fā)生和分化過程 現(xiàn)有研究發(fā)現(xiàn)，調(diào)節(jié)性T細(xì)胞（Tregs）和IL-17分泌性輔助性T（Th17）細(xì)胞均參與了人類惡性腫瘤疾病的發(fā)生，然而對于惡性胸腔積液（MPE）中Tregs對Th17細(xì)胞發(fā)生分化的調(diào)節(jié)卻研究甚少。在本部分研究中，我們采用了流式細(xì)胞儀檢測肺癌患者M(jìn)PE和外周血中CD39+Tregs和Th17細(xì)胞數(shù)量，同時研究Tregs對Th17細(xì)胞發(fā)生分化過程的調(diào)節(jié)作用。研究結(jié)果顯示，與外周血相比，MPE中CD39+Tregs和Th17細(xì)胞數(shù)量均顯著增多，，并且這兩個細(xì)胞亞群數(shù)量之間呈負(fù)相關(guān)。MPE中IL-1β，IL-6和TGF-β濃度亦高于相應(yīng)的同源外周血清，MPE中CD39+Tregs表面能夠表達(dá)潛在型結(jié)合肽（Latency associated peptide， LAP）。CD39+Tregs可抑制初始CD4+T細(xì)胞向Th17細(xì)胞定向分化，這種抑制效應(yīng)隨這CD39+Tregs數(shù)量增多而增強，當(dāng)加入LAP阻斷抗體后CD39+Tregs介導(dǎo)的抑制效應(yīng)被逆轉(zhuǎn)。本部分研究提示，CD39+Tregs可以通過LAP依賴性途徑抑制Th17細(xì)胞的發(fā)生和分化過程。 *本部分研究成果已發(fā)表在《Respiratory Research》（IF=3.360）：CD39+regulatoryT cells suppress generation and differentiation of Th17cells in human malignant pleuraleffusion via a LAP-dependent mechanism. Respir Res2011,12:77. 第三部分結(jié)核性胸膜炎中的胸膜間皮細(xì)胞促進(jìn)IL-22分泌性CD4+T細(xì)胞的分化和募集 根據(jù)研究報道， IL-22分泌性輔助性T（Th22）細(xì)胞參與了結(jié)核桿菌感染的免疫反應(yīng)。然而關(guān)于結(jié)核性胸腔積液（TPE）中Th22細(xì)胞的分化與免疫調(diào)節(jié)機(jī)制尚未明確，本部分研究旨在闡明Th22細(xì)胞分化及其向胸腔浸潤的機(jī)制，以及與胸膜間皮細(xì)胞之間的相互免疫調(diào)節(jié)機(jī)制。我們檢測了TPE和外周血中Th22細(xì)胞的分布及表型，探討了促炎性細(xì)胞因子以及胸膜間皮細(xì)胞（PMCs）的抗原提呈作用對Th22細(xì)胞定向分化過程的影響，同時研究了PMCs分泌的趨化因子對Th22細(xì)胞的趨化活性。本部分研究結(jié)果顯示，TPE中Th22細(xì)胞數(shù)量較外周血中明顯地增高。IL-1β，IL-6，和/或TNF-α能夠促進(jìn)CD4+T定向分化為Th22細(xì)胞。PMCs可表達(dá)CCL20，CCL22，和CCL27，TPE以及PMC培養(yǎng)上清能夠募集外周血中的Th22細(xì)胞浸潤到胸膜腔，此趨化效應(yīng)可被抗 CCL20， CCL22，和 CCL27中和抗體部分阻斷。IL-22和IL-17可以顯著地促進(jìn)PMCs的損傷修復(fù)。另外，PMCs能夠通過提呈結(jié)核特異性抗原，促進(jìn)CD4+T細(xì)胞增殖及Th22細(xì)胞的發(fā)生分化。因此，本部分研究提示，胸膜腔中的細(xì)胞因子以及PMCs分泌的趨化因子可能是引起TPE中Th22細(xì)胞數(shù)量增多的原因，TPE中PMCs與Th22細(xì)胞間存在協(xié)同關(guān)系。PMCs是一種新型的抗原提呈細(xì)胞，能夠刺激CD4+T細(xì)胞增殖并且分化為Th22細(xì)胞。 *本部分研究成果已發(fā)表在《American Journal of Respiratory and Critical CareMedicine》（IF=11.080）：Differentiation and recruitment of Th22cells stimulated by pleuralmesothelial cells in tuberculous pleurisy. Am J Respir Crit Care Med2012;185:660-669. 第四部分惡性胸腔積液中的IL-22分泌性CD4+T細(xì)胞的免疫調(diào)節(jié)作用 根據(jù)研究報道，Th22細(xì)胞與人類癌癥的發(fā)病過程有關(guān)，然而惡性胸腔積液（MPE）中Th22細(xì)胞的分化和免疫調(diào)節(jié)尚不為人知。本部分研究發(fā)現(xiàn)，MPE中Th22細(xì)胞增多，并且其分泌的IL-22能夠顯著促進(jìn)A549細(xì)胞的增殖、抑制其凋亡、促進(jìn)其向胸膜組織方向遷移，IL-22還增強A549細(xì)胞與胸膜間皮細(xì)胞層的相互粘附。本部分研究提示，Th22細(xì)胞在胸腔細(xì)胞因子和趨化因子的共同作用下募集浸潤胸膜腔，其在人類惡性胸腔積液環(huán)境中對腫瘤細(xì)胞發(fā)揮了重要的免疫調(diào)節(jié)作用。 *本部分研究成果已發(fā)表在《Cancer Letter》（IF=4.238）：Interleukin22producingCD4+T cells in malignant pleural effusion. Cancer Lett2012;326:23-32. 第五部分結(jié)核性胸膜炎中的胸膜間皮細(xì)胞促進(jìn)Th9細(xì)胞分化和募集 最新發(fā)現(xiàn)的IL-9分泌性CD4+T（Th9）細(xì)胞參與了組織炎癥反應(yīng)和免疫應(yīng)答，但Th9細(xì)胞在結(jié)核病中的分化和免疫調(diào)節(jié)機(jī)制尚不明確。本部分研究結(jié)果顯示，相對于外周血而言，結(jié)核性胸腔積液（TPE）中Th9細(xì)胞數(shù)量明顯增高，具有效應(yīng)性細(xì)胞的表型特征。體外實驗證實TGF-β在初始CD4+T細(xì)胞分化為Th9細(xì)胞的過程中發(fā)揮重要作用，并而聯(lián)合IL-1β，IL-4或IL-6可以進(jìn)一步促進(jìn)Th9細(xì)胞的分化。TPE和PMCs培養(yǎng)上清對Th9細(xì)胞具有趨化活性，而抗 CCL20中和抗體可以部分阻斷此趨化效應(yīng)。IL-9具有促進(jìn)胸膜間皮細(xì)胞損傷修復(fù)，抑制IFN-γ誘導(dǎo)的胸膜間皮細(xì)胞凋亡的作用。此外，胸膜間皮細(xì)胞能夠通過遞呈抗原促進(jìn)Th9細(xì)胞定向分化。本部分研究揭示了Th9細(xì)胞新的功能特征，尤其是結(jié)核感染人體時Th9細(xì)胞與胸膜間皮細(xì)胞之間的免疫調(diào)節(jié)協(xié)同作用。值得一提的是，胸膜間皮細(xì)胞可作為抗原提呈細(xì)胞，促進(jìn)Th9細(xì)胞分化。 *本部分研究成果已發(fā)表在《PLoS ONE》（IF=4.092）：Differentiation andrecruitment of Th9cells stimulated by pleural mesothelial cells in human Mycobacteriumtuberculosis infection. PLoS ONE2012;7: e31710. 第六部分惡性胸腔積液中IL-9分泌性CD4+T細(xì)胞的分化和免疫調(diào)節(jié)作用 據(jù)報道稱， IL-9分泌性CD4+T（Th9）細(xì)胞與炎癥反應(yīng)和免疫疾病密切相關(guān)，然而Th9細(xì)胞與惡性疾病的關(guān)系尚未見研究報道。本部分研究旨在闡明惡性胸腔積液（MPE）中Th9細(xì)胞的分化機(jī)制，揭示其對肺癌細(xì)胞的免疫調(diào)節(jié)作用機(jī)制。我們檢測了MPE和外周血中Th9細(xì)胞的比例，及其與Th1、Th17細(xì)胞之間的相關(guān)關(guān)系。探索了促炎細(xì)胞因子以及調(diào)節(jié)性T細(xì)胞（Tregs）在體外對Th9細(xì)胞分化過程的影響及機(jī)制。同時探討了IL-9、IL-17和IFN-γ對肺癌細(xì)胞的作用以及其過程中的相關(guān)信號轉(zhuǎn)導(dǎo)通路。本部分研究結(jié)果顯示，MPE中Th9、Th17和Th1細(xì)胞比例均較外周血明顯增高，而MPE中Th9細(xì)胞數(shù)量增多的原因可能在于局部促炎細(xì)胞因子和調(diào)節(jié)性T細(xì)胞的促進(jìn)作用。IL-9和IL-17通過激活STAT3通路，顯著地促進(jìn)肺癌細(xì)胞的增殖和遷移，而IFN-γ則通過激活STAT1抑制肺癌細(xì)胞增殖和遷移，并誘導(dǎo)肺癌細(xì)胞凋亡。此外，IL-9和IFN-γ顯著地促進(jìn)肺癌細(xì)胞與胸膜間皮細(xì)胞層之間的相互粘附，而IL-17則不具備這種作用。本部分研究提示，MPE中數(shù)量增多的Th9細(xì)胞在腫瘤微環(huán)境中對肺癌細(xì)胞發(fā)揮著重要的免疫調(diào)節(jié)作用。 *本部分研究成果已發(fā)表在《American Journal of Respiratory and Critical CareMedicine》（IF=11.080）：Differentiation and immune regulation of interleukin9producingCD4+T cells in malignant pleural effusion. Am J Respir Crit Care Med2012;186:1168-1179.
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【學(xué)位授予單位】：華中科技大學(xué)
【學(xué)位級別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2013
【分類號】：R561.3

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號：1744705