影响循环组蛋白的升高对系统性炎症在肺癌患者射频消融术后

文摘

背景。本研究调查的变化循环组蛋白在肺癌患者射频消融术(RFA)及其对全身炎症的影响。方法。系列血样来自65小学和转移性肺癌患者接受RFA 2时间点:pre-RFA和post-RFA在48 h。循环组蛋白、髓过氧化酶(MPO),多种炎性细胞因子测定。此外,病人的血清在一夜之间被孵化与人类单核细胞的U937细胞anti-histone抗体的存在与否,和细胞因子的生产评估。结果。pre-RFA相比,有一个显著增加循环组蛋白RFA后48小时内,随着海拔MPO和一些规范的炎性细胞因子。循环组蛋白与这些炎症标记物。值得注意的是,相比获得的血清RFA之前,病人的post-RFA血清明显刺激细胞因子生产的上层清液U937细胞,这可能是阻止anti-histone抗体,从而确认循环组蛋白之间的因果关系和系统性炎症。结论。这项研究表明,循环组蛋白可以作为一个标记指示RFA-related系统性炎症以及代表解决炎症的治疗目标。

1。介绍

肺癌是最常见的恶性肿瘤,在男性和女性癌症相关死亡的主要原因,负责每年全世界有超过130万人死亡(1,2]。除了原发肿瘤,肺是第二个最常见的转移性疾病,和其他恶性肿瘤的40%左右可以转移到肺。对于肺癌的治疗,手术切除仍是首选的治疗方法,并提供最好的治疗机会长期结果;然而,由于高发病率相关的并发症和肺储备有限,大多数患者没有得到治疗切除(3]。近年来,射频消融术(RFA)作为替代治疗已获得了高度的关注不能动手术的中小学肺肿瘤患者(3,4]。RFA微创的方法,已被广泛用作有利的治疗策略对肺癌患者手术切除术并不可行。RFA的主要问题在于夸张的系统性炎症反应可能发生在治疗(5,6]。据报道,RFA可以诱导细胞因子的生产,这可能会改变当地的和系统性的免疫环境(7]。到目前为止,RFA-related系统性炎症的机制尚不清楚。

通常有海拔大量炎症介质在系统性炎症。最近,循环组蛋白被确定为关键调解人与系统性炎症疾病,传染性和非传染性的,包括败血症、腹膜炎,缺血再灌注(I / R)肾脏或肝脏损伤,相关肺损伤,和中风8- - - - - -11]。现有证据表明,循环组蛋白具有许多功能包括诱导内皮损伤、凝血激活,细胞因子的生产(12- - - - - -15),所有这些都参与炎症损伤的发病机制。Histone-targeted治疗(例如,通过特定的中和抗体,活化蛋白C和肝素)似乎是一个有前途的治疗策略这些炎症损伤16- - - - - -18]。因此在目前的研究中,我们调查的变化循环组蛋白在肺癌患者RFA,问是否过度海拔循环组蛋白影响系统性炎症。

2。材料和方法

2.1。病人

的天津医科大学癌症研究所和医院的伦理委员会批准的这项研究中,它遵循赫尔辛基宣言的原则获得有关人类受试者的生物医学研究。所有的病人和他们的监护人之前把他们的知情同意包含参与。2016年3月至2016年12月,共有65名患者(38岁男性,27岁女性;平均年龄52.3岁;范围内,35 - 71岁)接受电脑断层RFA nonresectable肺肿瘤都参加这项研究。面对这些患者,34例原发性肺肿瘤和转移性肺肿瘤31例。

2.2。样品收集

连续收集血液样本从这些病人在两个时间点:入学那天开始前RFA, RFA后48小时内。血清样本分离、整除、储存在未来分析−80°C。

2.3。计算机RFA对肺癌

所有RFA程序与病人进行ct引导下温和镇静和局部麻醉。CT扫描来确定执行适当的扫描层和穿刺角度和深度。局部麻醉管理的选择穿刺点2%利多卡因。手术切口后,电极针连接到射频发生器是插入到目标肿瘤在预定的角度。CT扫描是再次执行,以确保电极放置在适当的位置,避免血管支气管,气泡和裂痕。消融是根据制造商的标准建议提示系统,运营商的经验,术中疗效评价。并发症包括气胸,肺内的出血,和胸腔积液是密切监测。

2.4。测量循环组蛋白

循环组蛋白血清中使用细胞死亡的患者测量检测酶联免疫试剂盒(罗氏应用科学,德国)19]。纯化混合小牛胸腺组蛋白被用来生成标准曲线。

2.5。循环MPO的量化

髓过氧化酶(MPO)活动代表的中性粒细胞和单核细胞/巨噬细胞活化指数(10]。我们检测在肺癌患者的血清MPO活动使用商业套装(BioVision、钙、美国),根据制造商的推荐协议。

2.6。测量循环细胞因子

我们测量一组多个细胞因子(gm - csf,干扰素 ,il - 1 ,白介素- 2、il - 4、IL-5, IL-9, il - 10, IL-12p70, IL-13, IL-17A,地震,IL-21 IL-23 IL-27, TNF -)在肺癌患者的血清使用ProcartaPlex™多重免疫测定从Affymetrix eBioscience(美国圣地亚哥,CA),它允许同时测量多种细胞因子在一个样本。

2.7。体外实验

我们获得了人类单核细胞细胞系(U937)从美国类型文化集合(写明ATCC)和培养他们DMEM(杜尔贝科修改鹰的媒介,Sigma-Aldrich,圣路易斯,密苏里州,美国)补充10%胎牛血清(美国UT HyClone,洛根),2毫米谷氨酰胺和100 U /毫升青霉素和链霉素(Sigma-Aldrich,圣路易斯,密苏里州,美国)有限公司5%₂调湿大气在37°C。细胞增长到80 - 90%汇合,然后一夜之间培养以50%的血清前获得RFA RFA后肺癌患者存在与否的anti-histone H4抗体,分别。对病人的血清+ anti-histone H4抗体治疗,20克/毫升的抗体加入培养细胞30分钟的血清紧随其后。肺癌患者的血清细胞之前集中管理。与血清细胞接受治疗后一夜之间,细胞培养上清液的收集和分析多种细胞因子使用ProcartaPlex™多重免疫测定从Affymetrix eBioscience(美国圣地亚哥,CA)。

2.8。统计分析

对于人类的数据,价值观中位数和四分位范围。对于细胞培养数据,值表示为平均值±标准偏差(SD)。使用未配对学生的数据进行了分析以及或Mann-Whitney测试(两组)和单向方差分析(方差分析)其次是土耳其期末测验(超过两组)。皮尔森相关系数是用来分析变量之间的关系。结果被认为是显著时 。所有统计分析计算使用GraphPad棱镜。

3所示。结果

3.1。肺癌患者有显著增加循环RFA后组蛋白水平

循环组蛋白被认为是一个新颖的炎性介质参与多种炎症条件(8]。分析是否RFA诱导组蛋白的释放的循环,我们量化循环组蛋白在肺癌患者的血清进行RFA。结果表明,有一个循环组蛋白的水平大约6倍增长RFA后48小时内(中值35.92g / ml;范围,25.42 - -49.58),而这些在RFA(中值6.013.02 g / ml,范围,(图-7.87)1),从而表明RFA诱发循环组蛋白的释放。

3.2。肺癌患者有明显的免疫细胞激活RFA后

最近的研究报道,循环组蛋白可以刺激先天免疫细胞(如中性粒细胞,单核细胞/巨噬细胞)释放有毒介质如MPO [10),这进一步加剧系统性炎症和组织损伤。所以我们化验循环MPO活性检查在RFA免疫细胞激活的变化。相比pre-RFA(中值,429.6 U /毫升;范围,219.4 - -786.9),有显著增强MPO活性post-RFA肺癌患者(中位数1519.4 U /毫升;范围920.1 - -2336.2;图2)。此外,有一个清晰的循环组蛋白之间的相关性和MPO ( , ),支持histone-triggered免疫细胞激活参与RFA。

3.3。RFA后肺癌患者细胞因子水平升高

我们测量炎性细胞因子,趋化因子,生长因子在肺癌患者的血清RFA之前和之后使用Bio-Plex化验。所有的测试指标,有8细胞因子显著增加相对于pre-RFA RFA后肺癌患者(图3)。此外,我们检查是否有循环之间的关联组蛋白和细胞因子增加。它表明循环与il - 6组蛋白相关,il - 10, IL-12p70,地震,TNF - ,MCP-1,所有这一切确实是系统性炎症(表的重要标志1)。综上所述,这些数据表明,海拔RFA后循环组蛋白可能驱动系统通过促进炎症细胞因子的生产。

3.4。循环组蛋白促进细胞因子的生产

进一步验证是否增加循环组蛋白在肺癌患者的血清RFA后真的是负责系统性炎症的观察,我们孕育人类U937单核细胞在一夜之间与病人的post-RFA血清含有高浓度的组蛋白。前血清从患者获得RFA担任控制。它表明文化与post-RFA U937单核细胞的患者的血清histone-related导致显著增加细胞因子(il - 6、il - 10 IL-12p70,地震,TNF - ,和MCP-1)的上层清液中细胞培养(图4)。相比之下,pre-RFA肺癌患者的血清对细胞的影响。值得注意的是,增加anti-histone H4抗体明显抑制细胞因子的生产(图4)。这些发现因此确认循环组蛋白之间的直接关系和系统性炎症在RFA后肺癌患者。

4所示。讨论

RFA目前被认为是一种安全、有效的治疗肺主和转移性肿瘤,特别是对于这些不能动手术的病人3,20.]。关键优势,例如,精确的治疗效果,安全性高,创伤小,已成为nonsurgery治疗肺癌的一个重要组成部分。RFA可以提高肿瘤组织的温度在短时间内,使肿瘤细胞退化和坏死,从而达到杀死肿瘤组织的目的(21]。RFA破坏目标肿瘤细胞或组织通过交付超热状况的能量,导致细胞膜破坏,蛋白质变性,电极周围的地区组织坏死。具体来说,肺肿瘤有记载RFA的理想目标,因为周围的空气在邻近正常肺实质产生绝缘效果,集中肿瘤组织内的RFA能源(6]。然而,总有一些经常报道RFA后并发症。其中,一般一个明显的炎症反应是观察病人RFA后,高浓度的描写就是各种炎性细胞因子(7,22]。急性炎症反应相关RFA可能导致负面影响如postablation低氧血症、凝血障碍,血小板减少症,甚至急性呼吸窘迫综合征(ARDS)在某些情况下23]。RFA是经常使用到脆弱的病人,RFA-related系统性炎症反应在临床实践中应该使用额外的关注。到目前为止,RFA调用一个健壮的炎症反应的机制尚不清楚。

最近,循环组蛋白被发现的一个新类高度tissue-damaging介质。正常组蛋白位于细胞核,染色质重塑和基因转录的关键角色(24]。但组蛋白被认为扮演不同的角色时释放到细胞外环境如循环(8]。越来越多的证据表明,循环组蛋白可以导致一个系统性炎症和毒性反应或相结合的方式。例如,高循环组蛋白直接细胞毒性内皮和上皮细胞,以及其他类型的细胞,可能是通过破坏细胞膜和诱导跨膜电导的增加,钙流入,细胞肿胀,细胞溶解(25,26]。此外,循环组蛋白可以调节凝固和血栓形成,促进血小板聚集和损害蛋白质C-thrombomodulin系统[12]。最重要的是,循环组蛋白可以作为有关分子模式(潮湿)分子触发炎症反应19,26]。所有这些机制表明有毒和炎症的作用循环组蛋白在多种病理生理过程。因此,我们调查是否循环组蛋白与系统性炎症RFA治疗的肺癌患者。我们观察到有显著增加的循环组蛋白RFA后的病人。与此同时,一个显著的免疫细胞激活和炎症反应发生RFA后,证明MPO和各种炎性细胞因子水平升高,这也符合先前公布的数据(22]。例如,施耐德等人表明RFA诱导非小细胞肺癌患者的一个明显的炎症反应(23]。Erinjeri等人也报告说,肿瘤热消融增加血浆il - 6和il - 10水平27]。但是,没有一个链接循环组蛋白观察RFA-related炎症前确定炎症介质。在这项研究中,我们表明,有一个明确的组蛋白之间的相关性和免疫细胞的激活和最规范RFA-treated肺癌患者的炎性细胞因子。基于这些观察结果,我们得出的结论是,RFA原因死亡的肿瘤组织和邻近的正常组织和导致这些死亡细胞组蛋白的释放到细胞外空间,如循环。此外,炎症细胞浸润或中性粒细胞胞外陷阱(网)可能是另一个循环组蛋白的重要来源,需要进一步调查。大量的循环组蛋白直接细胞毒性或作为抑制分子促进全身炎症通过刺激免疫细胞(如中性粒细胞,单核细胞)产生更多的细胞因子,因此提供了一个新颖的解释机制的RFA-related系统性炎症。除了恶性组织,RFA不可避免地会导致相邻的正常细胞的死亡。然而,它是不确定组蛋白释放破坏肿瘤细胞和正常细胞或其他来源有不同的属性。基于勒姆等的观察,循环组蛋白并不是特异性;即组蛋白释放任何类型的细胞有类似的功能(24]。

进一步明确病理循环组蛋白的作用,我们病人的孵化post-RFA血清中含有高水平的组蛋白与人类单核细胞,观察到post-RFA血清histone-related重大生产细胞因子引起的。来验证这些影响是否真正归因于组蛋白的循环,我们使用一个特定的anti-histone H4抗体,发现anti-histone抗体可以从培养抑制细胞因子的释放单核细胞治疗肺癌病人的血清,从而确认循环组蛋白之间的因果关系和系统性炎症RFA有关。集体这些发现表明循环组蛋白不仅是高架与RFA治疗肺癌患者也参与系统性炎症的发病和进展。这些发现也暗示可能的策略来减少系统性炎症RFA所致。例如,针对循环组蛋白通过特定的中和抗体或其他组蛋白阻断剂如活化蛋白C (APC),肝素,PTX3可能提供一种很有前途的介入方法在RFA减弱炎症。

的利益冲突

作者宣称没有利益冲突。

引用

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