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编号:10228684
干扰素对肝癌细胞HLA-DR表达的增强作用*
http://www.100md.com 《癌症》 1999年第2期
     作者:杨连君 隋延仿 陈志南

    单位:第四军医大学病理学教研室(西安,710032)

    关键词:干扰素;HLA-DR;肝细胞癌;免疫组织化学;ELISA

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    【摘要】目的:探讨干扰素(IFN)对肝癌细胞HLA-DR表达的调节作用。方法:采用免疫组化ABC法和ELISA法分别检测了不同剂量的IFN-γ或IFN-α刺激前后HLA-DR在HHCC、SMMC-7721、BEL-7402和HCC-9204等4种人肝细胞癌细胞系以及正常人肝细胞系QZG的表达情况。结果:IFN-γ或IFN-α刺激之前,5种细胞系中只有少数的SMMC-7721细胞可表达HLA-DR;刺激之后,对HLA-DR的表达5种细胞系都有所增强,并且与IFN-γ的剂量呈正相关,QZG不如肝癌细胞明显,IFN-γ的作用强于IFN-α。结论:IFN可以上调肝癌细胞对HLA-DR的表达。
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    中图号:R735 文献标识码:A 文章编号:1000-467X(1999)02-0139-03

    Enhancement of HLA-DR expression in human hepatocellular

    carcinoma by interferon and its significance

    YANG Lian-jun SUI Yan-fang CHEN Zhi-nan

    Department of Pathology, Fourth Military Medical University, Xi'an 710032,China

    【Abstract】 Object: To require into the regulative effect of interferon (IFN) on HLA-DR expression in human heaptocellular carcinoma (HCC). Methods: The expression of HLA-DR in 4 HCC cell lines, HHCC, SMMC-7721, BEL-7402, HCC-9204 and a normal liver cell line QZG was detected with immunohistochemical ABC and ELISA methods before and after stimulated by different doses of IFN-γ or IFN-α. Results: Only a little part of SMMC-7721 cells expressed HLA-DR before stimulation by IFN-γ or IFN-α, and the others were HLA-DR negative; HLA-DR expression enhanced in all of the 5 cell lines after stimulation, and was correlated with the dose of IFN, QZG was less obvious than HCC cells, the effect of IFN-γ was obvious than IFN-α. Conclusion: IFN can induce HLA-DR expression in HCC cells and make self-immunological adjustment in HCC on some extent.
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    Key words: Interferon; HLA-DR; Hepatocellular carcinoma; Immunohistochemistry; ELISA

    HLA-DR是人体主要组织相容性复合体(MHC)Ⅱ类分子的主要类型之一,作为人体细胞的一种主要表面抗原,在机体免疫应答和免疫调控过程中发挥着重要的作用。许多研究结果表明,干扰素(interferon, IFN)可上调肿瘤细胞对HLA-DR的表达,从而调节肿瘤的免疫应答状态[1]。目前尚未见IFN调节肝细胞癌(以下简称肝癌)癌细胞HLA-DR表达的研究报道。本文检测了在IFN-γ或IFN-α诱导前后,HLA-DR在肝癌细胞和正常肝细胞的表达情况,并且分析了其意义。

    1 材料和方法

    1.1 细胞系

    人肝癌细胞系SMMC-7721、BEL-7402、HHCC和正常人肝细胞系QZG购自中科院上海细胞所。人肝癌细胞系HCC-9204为本室刘彦仿教授惠赠。
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    1.2 抗体和主要试剂

    鼠抗人HLA-DR单克隆抗体(McAb)为美国Zymed公司产品。鼠抗出血热病毒McAbA35为中国预防医学科学院病毒研究所制备。HRP标记的羊抗鼠IgG McAb和OPD底物购自华美公司。DAB为美国Sigma公司产品。免疫组化ABC试剂盒为美国Vector公司产品。IFN-γ-为第二军医大学生物技术中心产品。IFN-α为本校生物技术中心产品。

    1.3 细胞的IFN处理

    5×104~5×105/瓶的细胞,37℃培养24h。分别设下列各组:①加入IFN-γ(2,20,200或2000U/ml);②IFN-α(200U/ml);③不加IFN,继续培养66h。以单纯含10%FCS的RPMI1640培养液作为对照。

    1.4 免疫组化染色和结果判断标准
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    ①于含盖玻片的6孔板内用含10%FCS的RPMI1640培养液37℃培养细胞至生长为单层;②95%酒精固定15min;③加075%H2O2,37℃,10min;④加正常羊血清,37℃,30min;⑤加鼠抗人HLA-DR McAb,以鼠抗出血热病毒McAb A35为阴性对照,37℃,1h;⑥加生物素化的羊抗鼠IgG McAb,37℃,30min;⑦加ABC复合物,37℃,30min;⑧DAB显色,10~20min;⑨苏木精衬染,脱水,透明,封片。两人双盲法阅片。阳性细胞呈胞浆棕黄染色,略呈细颗粒状。如果视野内>5%的细胞为阳性染色,则认为该细胞系为阳生。

    1.5 ELISA检测和数据处理

    ①以5×104/孔加细胞于96孔板(每种细胞每种处理方式各设5个孔),37℃培养2h;②002%戊二醛固定25min;③加鼠抗人HLA-DRMcAb,以鼠抗出血热病毒McAbA35为阴性对照,37℃,1h;④加HRP标记的羊抗鼠IgG McAb,37℃,1h;⑤加OPD底物,37℃,30min;⑥1 mol/L H2SO4终止反应;⑦BIO-RAD酶联免疫检测仪上测OD 490nm,以单纯培养液的对照孔调零。数据以大于不加IFN的细胞对照孔2倍为阳性,并用Statgraphics 3.0统计分析软件作两组资料样本均数比较的t检验处理。
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    2 结果

    2.1 IFN诱导前的HLA-DR表达

    免疫组化结果表明,5种细胞系中只有少数的SMMC-7721细胞呈阳性,并且其视野内阳性细胞的比率不超过5%。阳性信号普遍较弱。在其它4种细胞系中均未见阳性染色的细胞。ELISA结果显示,各细胞系均未见HLA-DR阳性(附表)。

    表1 IFN作用前后的5种细胞系对HLA-DR的表达情况

    组别xx1.gif (881 bytes)±s(OD 490 nm)

    P值

    HHCC
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    SMMC-7721

    HCC-9204

    BEL-7402

    QZG

    Control

    0.026±0.009

    0.074±0.015

    0.058±0.015

    0.064±0.017

    0.028±0.008

    不加IFN

    0.034±0.011
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    0.092±0.013

    0.066±0.021

    0.080±0.016

    0.026±0.011

    >0.05a

    IFN-γ(2U/ml)

    0.044±0.011

    0.110±0.010

    0.072±0.024

    0.084±0.021

    0.034±0.011
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    >0.05b

    IFN-γ(20U/ml)

    0.060±0.010

    0.134±0.015

    0.084±0.021

    0.134±0.038

    0.042±0.015

    >0.05b,>0.05c

    IFN-γ(200U/ml)

    0.298±0.019
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    0.300±0.029

    0.238±0.045

    0.236±0.062

    0.162±0.026

    <0.05d

    IFN-γ(2000U/ml)

    0.332±0.025

    0.352±0.041

    0.262±0.036

    0.312±0.035

    0.160±0.027
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    <0.05d,>0.05e

    IFN-α(200U/ml)

    0.182±0.019

    0.220±0.045

    0.152±0.035

    0.188±0.043

    0.090±0.034

    <0.05b,N0.05e

    Control:以抗出血热病毒McAbA35代替抗HLA-DRMcAb,a:与Control组比较,b:与不加IFN组比较,c:与IFN-γ(2U/ml)组比较,d:与IFN-γ(20U/ml)组比较,e:与IFN-γ(200U/ml)组比较
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    2.2 IFN诱导后的HLA-DR表达

    免疫组化结果表明,SMMC-7721的HLA-DR阳性细胞的比率明显增加(图1)。其余4种细胞系也不同比率地出现明显的阳性细胞,而且5种细胞系的视野内HLA-DR阳性细胞比率均超过5%,QZG的视野内阳性细胞比率明显低于肝癌细胞;ELISA结果除与免疫组化结果相符之外,还表明IFN-γ的效果强于IFN-α(图2,表1),高剂量IFN-γ的效果强于低剂量者(图3,表1)。所有阴性对照均为阴性。0801.gif (7580 bytes)

    图1 IFN-γ(200U/ml)刺激后的HHCC细胞,HLA-DR阳性信号位于胞浆(ABC法×100)0802.gif (7663 bytes)
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    图2 IFN(200U/ml)刺激前后肝癌细胞系的HLA-DR表达0803.gif (5597 bytes)

    图3 不同剂量(U/ml)的IFN-γ刺激前后

    肝癌细胞系的HLA-DR表达

    3 讨论

    在机体正常情况下,MHCⅡ仅分布于B细胞、活化的T细胞、巨噬细胞、树突状细胞、郎罕氏细胞和精子等[2]。肿瘤细胞表面的MHC Ⅰ常出现表达下降或缺如,而MHC Ⅱ(主要表现为HLA-DR)可能出现表达增加[3]。以往的研究结果表明,HLA-DR在某些肿瘤中有低度表达,其阳性病例的比率一般都在50%以上(一般如果视野内>5%的肿瘤细胞呈阳性染色,则认为该病例为阳性)。即使在被认为呈HLA-DR阳性的病例中,也只有少部分的肿瘤细胞为阳性,而且其表达具有明显的异质性[4],本实验结果显示,在IFN刺激之前只有少数的SMMC-7721细胞呈阳性染色,并且其阳性细胞的比率不超过5%。其余3种肝癌细胞和1种正常肝细胞均未见阳性染色。5种细胞的ELISA结果也均未见阳性。说明本实验所采用的这4种培养的肝癌细胞基本上不表达HLA-DR。对4种肝癌细胞进行的HLA-DR检测由于例数太少,以及培养的细胞可能发生抗原调变等原因,尚不能得出关于HLA-DR在肝癌中表达情况的确切结论,但是至少可以说明即使肝癌可表达HLA-DR,其阳性率也很低。
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    IFN是一种常用的抗病毒和抗肿瘤细胞因子,并可诱导大多数细胞的MHCⅠ抗原表达。近年来发现,IFN还能诱导细胞MHCⅡ抗原表达。本研究结果表明,IFN能够上调HLA-DR在肝癌细胞和肝细胞的表达,并且具有剂量依赖性。当IFN-γ的剂量达到200U/ml时,其ELISA值显著高于20U/ml组(P<0.05),但是在20U/ml以下的剂量时未见显著阳性(P>0.05),200U/ml与2000U/ml之间也未见显著差异(P>0.05),说明低剂量IFN-γ的作用效果不明显,过高剂量时进入平台期。虽然200U/ml的IFN-α对HLA-DR的表达具有明显的上调作用(P<0.05),但是其作用明显弱于相同剂量的IFN-γ(P<0.05)。当IFN-γ的剂量达到200U/ml时,视野内几乎100%的SMMC-7221细胞均呈HLA-DR具有更强的诱导作用。

    本实验还发现,IFN对正常肝细胞的HLA-DR表达也具有一定的诱导作用。但是其在相同剂量的IFN刺激之后的视野内阳性细胞的比率和ELISA值均明显低于肝癌细胞。这种差异可能是与肿瘤细胞在IFN刺激之前本身就具有表达HLA-DR的倾向,而正常肝细胞没有这种倾向有关。
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    许多研究结果表明,表达MHCⅡ的肿瘤细胞可在一定程度上活化肿瘤浸润性淋巴细胞中的MHCⅡ配体,即CD4+的T细胞,并产生多种细胞因子。本实验结果显示,IFN可上调肝癌细胞HLA-DR的表达,从而在体内可进一步活化CD4+的辅助性/杀伤性T细胞,达到提高机体抗肝癌免疫力的目的。本研究对于探讨肝癌细胞的免疫应答及IFN抗肝癌作用的机理具有重要意义。

    基金项目:国家863课题(102-09-01-02)和国家自然科学基金(39770827)资助

    参考文献

    1 Matsushita K, Takenouchi T, Kobayashi S, et al. HLA DR antigen expression in colorectal carcinomas: influence of expression by IFN gamma in situ and its association with tumoru progression〔J〕. Br J Cancer, 1996, 73(5):644.
, 百拇医药
    2 金伯泉.细胞和分子免疫学〔M〕.西安:世界图书出版社,1995:222.

    3 及和照,王惠芬.肿瘤细胞表面的MHC抗原〔J〕.国外医学免疫学分册,1996,5:264.

    4 刘保安,粟占三,陈森林,等.鼻咽癌细胞人白细胞DR抗原表达及其与临床病理和预后的关系〔J〕.中华病理学杂志,1996,25(3):162.

    5 Jackson PA, Green MA, Marks CG, et al. Lymphocyte subset infiltration patterns and HLA antigen status in colorectal carcinomas and adenomas〔J〕. Gut, 1996, 38(1):85.

    6 Norheim-Andersen S, Hreivik J, Lovig T, et al. K-ras mutations and HLA-DR expression in large bowel denomas〔J〕. Br J Cancer, 1996, 74(1):99.

    7 Dadmarz R, Sgagias MR, Rosenberg SA, et al. CD4+ T lymphocytes infiltrating human breast cancer recognise autologous tumor in an MHC-class-Ⅱ restricted fasion〔J〕. Cancer Immunol Immunolther, 1995, 40:1.

    收稿日期:1997-12-08;修回日期:1998-04-02, 百拇医药