结直肠癌中自然杀伤细胞表型及功能初探

目的·初步探究结直肠癌(colorectal cancer,CRC)患者肿瘤组织中免疫微环境的组成,分析自然杀伤细胞(natural killer cell,NK细胞)在CRC中的比例、表型及功能特征。方法·收集CRC患者肿瘤组织及配对的癌旁组织和匹配的CRC患者外周血样本,消化组织制备成单细胞悬液,使用流式细胞术检测各类免疫细胞比例,通过t-SNE(t-distributed stochastic neighbor embedding)降维与统计学分析,描述CRC肿瘤免疫微环境的特征。运用流式细胞术检测肿瘤组织和癌旁组织中NK细胞表面活化分子的表达情况,包括CD16、CD27、CD69、晚期活化标志人类白细胞抗原-DR(human leukocyte antigen-DR,HLA-DR)、细胞耗竭标志T细胞免疫球蛋白与黏蛋白结构域3(T cell immunoglobulin domain and mucin domain-3,TIM-3)。运用流式细胞术探究CD38分子在NK细胞上的表达水平,描述CD38highNK细胞的表型特征。利用细胞刺激试剂盒激活NK细胞,通过流式细胞术胞内染色检测NK细胞的功能,包括细胞因子γ干扰素(interferon-γ,IFN-γ)、肿瘤坏死因子-α(tumor necrosis factor-α,TNF-α)和粒细胞-巨噬细胞集落刺激因子(granulocyte-macrophage colony-stimulating factor,GM-CSF)的表达水平。结果·收集25例CRC患者肿瘤组织及配对的癌旁组织和15例匹配的CRC患者外周血样本。CRC肿瘤组织中包含T淋巴细胞、B淋巴细胞、NK细胞及髓系细胞等免疫细胞。与癌旁组织相比,肿瘤组织中T淋巴细胞(P=0.000)和髓系细胞(P=0.026)的比例显著升高,NK细胞(P=0.007)的比例显著降低,B淋巴细胞比例差异无统计学意义。与癌旁组织相比,肿瘤组织中NK细胞表面CD27(P=0.000)、CD69(P=0.001)表达水平显著降低,同时CD16(P=0.008)、HLA-DR(P=0.000)和TIM-3(P=0.024)的表达水平显著升高,呈现晚期活化和耗竭表型。NK细胞按CD38的表达水平可分为CD38highNK和CD38lowNK 2个亚群。与癌旁组织相比,肿瘤组织CD38highNK(P=0.003)比例显著降低,CD38lowNK比例差异无统计学意义。相比CD38lowNK,CD38highNK的CD27高表达,CD16、NKp46、CD57、CD94、HLA-DR和CD158a低表达(均P=0.000),处于早期分化和未活化的状态。肿瘤浸润的NK细胞与癌旁组织相比,分泌细胞因子IFN-γ(P=0.032)、TNF-α(P=0.042)和GM-CSF(P=0.019)的水平显著降低,表明NK细胞杀伤功能受损。结论·CRC患者肿瘤组织中NK细胞浸润减少,早期分化状态的CD38highNK细胞亚群下降,分泌细胞因子的能力下降并呈现耗竭表型。这些结果提示NK细胞在CRC中功能受损,介导的抗肿瘤免疫应答下降。