摘要
肺癌是全球死亡率最高的癌症，也是发生率最高的癌症之一。有约75％的肺癌患者被确诊时已经处于中晚期。治疗肺癌的传统方案包括手术，放疗和化疗，其中化疗的使用最广泛，手术后也需要多次化疗进行辅助治疗，但化疗的效果并不令人满意，同时化疗会带来多种呕吐，脱发，体重减轻等多种副作用。因此，新颖高效的治疗方法亟待开发。 白细胞介素12(IL-12)是一种促进炎性反应的细胞因子，发现之初被命名为NK细胞刺激因子(NKSF)和细胞毒淋巴细胞成熟因子(CLMF)，后被正式命名为白细胞介素12。IL-12可以促进NK细胞和CD8+T细胞的成熟，以及增强它们的细胞毒活性;IL-12还可以诱导机体产生一些细胞因子，主要为IFN-γ。因此，研究者很早就关注到IL-12的抗肿瘤效应，也开展了很多研究。 紫杉醇是一种作用于细胞微管的药物，能使细胞微管固化，从而是细胞稳定在G0/G1 and G2/M phases并诱导细胞死亡。顺铂是一种铂类化合物，它能与细胞DNA的嘌呤碱基交联，从而破坏DNA并诱导肿瘤细胞凋亡。紫杉醇联合顺铂是治疗非小细胞肺癌(NSLSC)和小细胞肺癌(SCLC)的首选化疗方案之一，被广泛应用于临床。 虽然已经有相当多的文献报道了IL-12的抗肿瘤效应，但IL-12在肺癌中的研究并不多，而且尚无其它研究关注IL-12与传统化疗的比较。在本文中，我们比较了IL-12与紫杉醇和顺铂联合治疗肺癌的效果，并对IL-12的机制进行了探讨后得到了以下一些结论: 1.与紫杉醇联合顺铂的传统化疗方案相比，IL-12表现出更好的肺癌治疗效果 首先，通过尾静脉注射和胸腔注射CT26和LLC肿瘤细胞，我们建立了2种不同的小鼠原位肺癌模型。不同于通常的皮下移植瘤模型，原位肺癌模型更好的模拟了真实的肺癌环境。通过给予重组IL-12，紫杉醇和顺铂，联合给药，以及溶媒对照组，我们发现单独给予IL-12以及化疗+IL-12，都能使荷瘤鼠的存活时间显著提高，而单独进行化疗组荷瘤鼠的存活时间则没有显著延长。取治疗后的小鼠肺脏进行切片HE染色，观察肺脏中的肿瘤结节数。结果发现，单独使用IL-12以及化疗+IL-12联合治疗组组肿瘤结节数明显减少，相比之下单独化疗组并没有获得期望的疗效。我们同时构建了稳定表达荧光素酶报告基因的肿瘤细胞，利用动物活体成像的方法对各组治疗后的肺脏进行了成像观察。结果发现，经过IL-12治疗后小鼠肺脏肿瘤无明显发光点，表明经过治疗后无可探测的肿瘤结节，而化疗组和对照组有明显的肿瘤结节。 2.IL-12可以快速激活NK细胞分泌IFN-γ发挥抗肿瘤效应，而紫杉醇联合顺铂的传统化疗不仅不能激活NK细胞，还使外周的免疫细胞数量减少。 我们检测了给予重组IL-12，紫杉醇和顺铂，联合给药，以及溶媒对照组的脾脏，发现给予IL-12的小鼠脾脏有明显的肿大，而给予紫杉醇和顺铂的小鼠脾脏则有轻微的缩小，经过单个核细胞计数，我们发现给予IL-12的小鼠脾脏的单个核细胞有明显增多，而给予紫杉醇和顺铂的小鼠脾脏的单个核细胞则有轻微减少。同时我们还检测了血清中IFN-γ的水平，发现给予IL-12的小鼠血清中有高水平的IFN-γ，而紫杉醇和顺铂的小鼠血清中则检测不到IFN-γ。为了进一步了解是何种细胞产生了IFN-γ，我们用流式细胞术检测了NK细胞和T细胞胞内IFN-γ的表达情况，我们发现IL-12能快速激活NK细胞而不是T细胞，产生IFN-γ。综上，我们推断IL-12快速激活NK细胞分泌IFN-γ，从而发挥了抗肿瘤效应，而紫杉醇联合顺铂的传统化疗不仅不能激活NK细胞，还使外周的免疫细胞数量减少，可能是紫杉醇联合顺铂治疗效果不好的原因之一。 3.NK细胞和IFN-γ对IL-12的抗肿瘤效应是至关重要的。 为了进一步研究NK细胞和IFN-γ在IL-12抗肿瘤效应中的作用，我们用Nfil3-/-，CD4-/-，CD8-/-，IFN-γ-/-小鼠以及野生型小鼠进行荷瘤后再给予重组IL-12和溶媒对照。通过小动物活体成像，我们发现肿瘤在Nfil3-/-和IFN-γ-/-鼠中的生长速度明显快于在野生型小鼠以及CD4-/-，CD8-/-小鼠。而且经过IL-12治疗后，野生型鼠中的肿瘤生长速度明显减缓，但在Nfil3-/-和IFN-γ-/-鼠中肿瘤生长速度没有减缓。通过生存曲线分析也可以看到野生型鼠经过IL-12治疗后，生存时间有了显著延长，而Nfil3-/-和IFN-γ-/-鼠经过IL-12治疗后生存时间没有明显延长。这些数据都证明了NK细胞和IFN-γ在IL-12的抗肿瘤效应中是至关重要的。 4.IL-12诱导产生的IFN-γ抑制了肿瘤的血管生成 之前有研究报道IFN-γ可以抑制血管形成，我们用IFN-γ-/-小鼠以及野生型小鼠进行荷瘤后再给予重组IL-12，紫杉醇和顺铂，以及溶媒对照。通过免疫荧光实验发现在野生型小鼠中，IL-12诱导产生的IFN-γ极大的抑制了肺脏肿瘤中血管标记物CD31和VEGFR3的表达，而在IFN-γ-/-鼠中，由于IFN-γ的缺乏，肺脏肿瘤中血管标记物CD31和VEGFR3的表达有了显著增加，即使给予IL-12也无法抑制CD31和VEGFR3的表达，而给予紫杉醇和顺铂非但不能抑制CD31和VEGFR3的表达，甚至有一定的促进作用。以上结果充分证明了IL-12诱导产生的IFN-γ抑制了肿瘤的血管生成，而紫杉醇和顺铂不能抑制肿瘤的血管生成。 综上所述，我们证明了IL-12在单独使用或者与传统化疗药物联合使用时，能诱导明显的抗肿瘤效应并延长荷瘤小鼠的生存时间。而且IL-12显示出比治疗肺癌的传统化疗药物紫杉醇和顺铂有更好的疗效。这种疗效的机制主要在于IL-12能迅速激活NK细胞产生IFN-γ，从而抑制肿瘤的血管生成。因此，我们的研究可能为寻找治疗肺癌的方案提供了新的线索。
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