白细胞介素-17A及其受体在前列腺癌中的表达及意义

郭 鹏 赵晓晖 杨万国 姜 静 王振江 孙 英 刘艳波

(北华大学附属医院肾病风湿病科，吉林 吉林 132012)

白细胞介素-17A及其受体在前列腺癌中的表达及意义

郭 鹏 赵晓晖1杨万国1姜 静 王振江1孙 英1刘艳波1

(北华大学附属医院肾病风湿病科，吉林 吉林 132012)

目的探讨白细胞介素(IL)-17A及其受体IL-17RA在前列腺癌(Pca)组织中的表达及意义。方法应用免疫组织化学染色法分别检测6例正常前列腺(NP)、39例良性前列腺增生(BPH)和20例Pca标本中IL-17A、IL-17RA表达情况；炎症细胞(淋巴细胞、巨噬细胞、中性粒细胞和肥大细胞)浸润情况。结果IL-17A主要表达于腺上皮，单个核细胞和血管内皮细胞，也可见部分癌细胞内，在NP、BPH及Pca阳性表达率分别为为3.77%±0.04%、5.58%±0.15%、8.82%±0.06%，Pca与BPH和NP比较有明显差异(P<0.05)；IL-17RA主要表达于腺上皮，单个核细胞和血管内皮细胞，也可见部分癌细胞，在NP，BPH及Pca表达率阳性分别为3.36%±0.20%、4.12%±0.17%、8.29%±0.21%，Pca与BPH和NP比较表达明显增加(P<0.05)。淋巴细胞在NP，BPH和Pca中的阳性表达密度分别为(1.40±0.01)个/mm2、(4.11±0.03)个/mm2、(4.12±0.05)个/mm2，Pca和BPH与NP比较差异明显(P<0.05)；巨噬细胞在NP，BPH和Pca的阳性表达密度分别为(1.25±0.13)、(6.82±0.04)、(4.71±0.02)个/mm2，Pca和PH与NP比较差异明显(P<0.05)；肥大细胞在NP，BPH和Pca中的阳性表达密度分别为(1.01±0.03)、(7.21±0.01)、(7.35±0.01)个/mm2，Pca和BPH与NP比较差异明显(P<0.05)；中性粒细胞在NP，BPH和Pca的阳性表达密度分别为(0.72±0.01)、(4.73±0.08)、(4.42±0.01)个/mm2，Pca与BPH和NP比较差异明显(P<0.05)。BPH组织中IL-17A阳性表达与IL-17RA呈正相关(r=0.368，P=0.025)；Pca组织中IL-17RA阳性表达与肥大细胞阳性密度呈正相关(r=0.523，P=0.021)。结论IL-17A与IL-17RA在Pca中表达明显增加，IL-17RA可能主要由肥大细胞分泌，与Pca的发病密切相关；而IL-17A与IL-17RA的信号转导在BPH发生发展中起重要作用。

白细胞介素-17A；白细胞介素-17RA；前列腺癌；前列腺增生；炎症细胞

前列腺癌(Pca)是中老年男性最常见的泌尿系统恶性肿瘤，发达国家Pca的发病率仅次于肺癌，由于饮食习惯不断变化，我国Pca的发病率也显著增加。随着肿瘤免疫学快速发展，探讨Pca微环境中炎症细胞和相关细胞因子的变化对肿瘤生长、浸润、转移等影响，是Pca研究主要方向之一。白细胞介素(IL)-17A是最新发现的一类促炎细胞因子，主要由Th17细胞分泌，此外，巨噬细胞、肥大细胞等也可分泌，存在于多种炎症相关性肿瘤患者体内〔1〕。IL-17A受体IL-17RA也主要由Th17细胞分泌，IL-17A与IL-17RA结合，通过一定的信号转导过程影响其下游基因的表达，然而在Pca中作用仍不明确。本研究对比IL-17A、IL-17RA、炎症细胞(淋巴细胞、巨噬细胞、肥大细胞和中性粒细胞)在正常前列腺(NP)、良性前列腺增生(BPH)和Pca组织中的表达差异，分析IL-17A、IL-17RA与Pca发生发展中的关系。

1 材料与方法

1.1研究对象 本研究所用标本来自吉林大学前列腺癌防治研究中心、北华大学附属医院、吉林市人民医院。NP 6例，年龄(55±12.4)岁，经直肠前列腺穿刺活检获得；BPH 39例，年龄(61±21.3)岁，前列腺穿刺活检或术中取样获得；Pca 20例，年龄(58±18.8)岁，前列腺穿刺或手术获得。所有患者本人知情，有明确病理诊断，符合伦理学要求。

1.2主要仪器设备 显微镜(奥林巴斯公司)，软件处理图像系统(Image pro plus)，电子天平(上海圣科仪器有限公司，FA1004B)，磁力搅拌器(上海一科仪器有限公司，CL-1A)，酸度计(杭州联测自动化技术有限公司，LR-PH-S25)，移液器(德国eppendorf)，电热鼓风干燥箱(长沙市秋龙仪器设备有限公司)，灭菌锅(广州康迈医疗器械有限公司，YX-280A-24L)，台式低速离心机(湘仪集团，L400)等。

1.3主要试剂 抗IL-17A(美国)、IL-17RA(Abcam香港)、CD3(Abcam香港)、CD68(Santa Cruz)、中性粒细胞(Abcam香港)、肥大细胞(Abcam美国)抗体的稀释浓度分别为1∶100,1∶400,1∶20,1∶400,1∶800,1∶2 000。二抗为北京中杉金桥试剂公司提供的通用型PV9000试剂盒和抗山羊PV9003试剂盒，二胺基联苯胺(DAB)显色液由北京中杉金桥试剂公司生产，其他均为进口及国产分析纯试剂。

1.4主要方法 应用免疫组织化学法进行染色，其主要步骤为：标本常规二甲苯脱蜡，梯度酒精脱水；磷酸盐缓冲液(PBS)漂洗3次，每次3 min，蒸馏水冲洗两次后待用；利用高温高压法进行抗原修复(修复液为pH6.0的0.01 mol/L柠檬酸缓冲液)，冷却至室温后PBS漂洗3次；1%H2O2灭活内源性过氧化物酶：滴加一抗常温孵育过夜，PBS漂洗3次，每次3 min；滴加二抗(辣根过氧化物酶标记，二抗加5%血清)，常温孵育30 min，PBS漂洗后DAB显色，自来水充分冲洗后，苏木素轻度复染，常规梯度酒精脱水，二甲苯透明，干燥，封片。

1.5结果判断及处理 当棕黄色颗粒高于本底时定为阳性。在200倍显微镜下连续拍摄每一张组织切片，在相同条件下通过Image-pro plus软件对图片进行平均光密度值分析，平均光密度值越大，说明组织的染色越强。IL-17A和IL-17RA阳性计算方法为：阳性面积占整个染色切片面积的百分比。炎症细胞浸润密度方法计算方法为：单位面积(mm2)阳性细胞个数。

1.6统计学方法 采用Minitab Release 9.2进行U检验。

2 结 果

2.1IL-17A及IL-17RA在前列腺疾病组织中的表达 IL-17A及IL-17RA阳性颗粒呈棕黄色，主要表达于腺上皮、单个核细胞及血管内皮细胞，也可见部分癌细胞中，见图1。Pca组IL-17A、IL-17RA表达明显高于BPH组和NP组(P<0.05)，BPH组与NP组无明显差异(P>0.05)。见表1。

箭头表示阳性细胞，下图同图1 IL-17A及IL-17RA在前列腺组织中的表达(DAB，×200)

组别nIL⁃17AIL⁃17RAPca组20882±006829±021BPH组39558±0151)412±0171)NP组6377±0041)336±0201)

与Pca组比较：1)P<0.05

2.2各种炎症细胞在前列腺疾病组织中的表达 CD3作为淋巴细胞特异性标志物、CD68作为巨噬细胞特异性标志物，其阳性表达位于细胞膜和细胞质，呈棕黄色。CD3表达情况即可反映淋巴细胞浸润情况，CD68表达可反映巨噬细胞的浸润情况。淋巴细胞和巨噬细胞在BPH组和Pca组中浸润明显高于NP组(P<0.05)，Pca组与BPH组无明显差异(P>0.05)。肥大细胞和中性粒细胞阳性表达亦位于细胞膜及细胞质，呈棕黄色。肥大细胞和中性粒细胞在BPH组和Pca组浸润明显高于NP组(P<0.05)，Pca组与BPH组无明显差异(P >0.05)。见表2，图2，图3。

图2 淋巴细胞和巨噬细胞在前列腺组织中表达(DAB，×200)

图3 肥大细胞和中性粒细胞在前列腺组织中表达(DAB，×200)

组别nCD3CD68肥大细胞中性粒细胞Pca组20412±0051)471±0021)735±0011)442±0011)BPH组39411±0031)682±0041)721±0011)473±0081)NP组6140±001125±013101±003072±001

与NP组比较：1)P<0.05

2.3不同组织中IL-17A、IL-17RA与炎症细胞的相关性 BPH组织中IL-17A与IL-17RA阳性表达呈正相关(r=0.368，P=0.025)；Pca组织中IL-17RA与肥大细胞呈正相关(r=0.523，P=0.021)。

3 讨 论

IL-17家族是近年来新发现的一种促炎细胞因子，包括IL-17A、IL-17B、IL-17C、IL-17D、IL-17E和IL-17F 6种配体及IL-17RA、IL-17BR、IL-17CR、IL-17DR和IL-17ER等不同的受体〔2〕。目前在肿瘤领域研究较多的为IL-17A及其受体IL-17RA。IL-17A在卵巢癌、乳腺癌、肝癌和胃癌等肿瘤组织中有较高表达，且预后不良〔3～5〕，但在Pca发病机制中研究较少。

本研究表明IL-17A和IL-17RA主要分布在腺上皮细胞、单核细胞、血管内皮细胞和部分癌细胞，且在Pca中表达明显增加，并伴有炎症细胞浸润，而慢性炎症是促进恶性肿瘤发生发展的重要因素〔6〕。有研究证实慢性前列腺炎与Pca呈正相关〔7〕。动物实验证实前列腺炎症信号可以诱导或增强致癌信号〔8〕。此外，炎症时释放的细胞活性因子可影响肿瘤周围微环境，促进肿瘤细胞增殖、迁移、血管形成、侵袭和死亡等过程〔9〕。肿瘤细胞死亡时能释放一些促炎因子(如IL-6)，进入周围微环境进一步诱导炎症细胞反应，炎症细胞是IL-17家族的重要来源，IL-17A通过stat3信号转导通路促进肿瘤内血管形成，进而促进肿瘤的生长甚至转移，炎症过程中释放的肿瘤坏死因子(TNF)-α在肿瘤微环境中调节Th17细胞的作用，TNF-α联合IL-17A能促进肿瘤的生长〔10〕。因此，IL-17A与IL-17RA结合后不同的通路增强炎症反应〔11〕，细胞恶性转化及肿瘤转移等过程，呈现恶性循环过程。

本研究证实在BPH及PCa前列腺癌组织内，淋巴细胞浸润明显，说明T淋巴细胞参与前列腺疾病的发生发展过程，其发生机制与其激活核因子(NF)-κB通路相关；巨噬细胞浸润在肿瘤微环境中发挥重要作用，肿瘤类型不同其作用也不尽相同，机制尚未清楚，但巨噬细胞可增强前列腺基质细胞的增殖〔12〕；肥大细胞可影响肿瘤的生长，而中性粒细胞是氧化应激的主要参与者，而氧化应激可造成基因突变，进而促进Pca的发生〔13〕，此外，活化的Th17细胞通过产生和释放具有生物活性的CXCL型趋化因子对中性粒细胞具有直接趋化作用，进一步促进肿瘤发生和发展〔14〕。

1Pappu R，Ramirez-Carrozzi V，Sambandam A.The interleukin-17 cytokine family：critical players in host defence and inflammatory diseases〔J〕.Immunology，2011；134(1)：8-16.

2Shabgah AG，Fattahi E，Shahneh FZ.Interleukin-17 in human inflammatory diseases〔J〕.Postepy Dermatol Alergol，2014；31(4)：256-61.

3Zhu X，Mulcahy LA，Mohammed RA，etal.IL-17 expression by breast cancer-associated macrophages：IL-17 promotes invasiveness of breast cancer cell lines〔J〕.Breast Cancer Res，2008；10(6)：R95.

4Liao R，Sun J，Wu H，etal.High expression of IL-17 and IL-17RE associate with poor prognosis of hepatocellular carcinoma〔J〕.J Exp Clin Cancer Res，2013；32(1)：3.

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7De Angulo A，Faris R，Daniel B，etal.Age-related increase in IL-17 activates pro-inflammatory signaling in prostate cells〔J〕.Prostate，2015；75：449-62.

8Grivennikov SI，Greten FR，Karin M.Immunity，inflammation，and cancer〔J〕.Cell,2010;140(6)：883-99.

9Qian BZ，Pollard JW.Macrophage diversity enhances tumor progression and metastasis〔J〕.Cell,2010;141(1)：39-51.

10何宋兵，郑丁铖，汪 良，等.TH17与肿瘤〔J〕.国际肿瘤学杂志，2011;38(12)：908-10.

11Gu K，Li MM，Shen J，etal.Interleukin-17-induced EMT promotes lung cancer cell migration and invasion via NF-κB/ZEB1 signal pathway〔J〕.Am J Cancer Res,2015；5(3)：1169-79.

12Vykhovanets EV，Maclennan GT，Vykhovanets OV，etal.IL-17 expression by macrophages is associated with proliferative inflammatory atrophy lesions in prostate cancer patients〔J〕.Int J Clin Exp Pathol,2011；4(6)：552-65.

13Sfanos KS，Hempel HA，De Marzo AM.The role of inflammation in prostate cancer〔J〕.Adv Exp Med Biol,2014；816(1)：153-81.

14Pelletier M，Maggi L，Micheletti A，etal.Evidence for a cross-talk between human neutrophils and Th17 cells〔J〕.Blood，2010;115(2)：335-43.

ExpressionandsignificanceofIL-17A,IL-17RAinprostatecancer

GUOPeng,ZHAOXiao-Hui,YANGWan-Guo,etal.

DepartmentofNephrologyandRheumatology,AffiliatedHospitalofBeihuaUniversity,Jilin132012,Jilin,China

ObjectiveTo explore the expression and significance of IL-17A and IL-17RA in prostate cancer (Pca).MethodsImmunohistochemistry staining was applied to detect IL-17A,IL-17RA and related inflammatory cells in 6 cases of normal prostate (NP) specimens,39 cases of BPH specimens and 20 cases of Pca specimens.ResultsIL -17A mainly expressed glandular epithelium,mononuclear cells and vascular endothelial cells as well as partial cancerous cells. In NP,BPH and Pca its positive expression percentage was 3.77% ±0.04%,5.58%±0.15% and 8.82%±0.06% respectively. Compared with NP and BPH it had obviously increased in Pca (P<0.05).IL-17RA also mainly expressed in glandular epithelium,mononuclear cells,vascular endothelial cells and partial cancer cells. In NP,BPH and Pca its positive expression percentage was 3.36%±0.20%,4.12%±0.17%,8.29±0.21%. Compared with NP and BPH,there was obvious statistical difference in Pca (P<0.05).Lymphocyte distribution density in NP,BPH and Pca was (1.40±0.01) mm-2,(4.11±0.03) mm-2and(4.12±0.05) mm-2respectively,there existed obvious increase in Pca and BPH (P<0.05),while there was no difference between Pca and BPH.Macrophages distribution density in NP,BPH and Pca was (1.25±0.13) mm-2,(6.82±0.04) mm-2and (4.71±0.02) mm-2. In BPH and Pca they increased obviously (P<0.05). Mast cells distribution density in NP,BPH and Pca was (1.01±0.03) mm-2,(7.21±0.01) mm-2and(7.35±0.01) mm-2respectively. In BPH and Pca they accumulated obviously (P<0.05). Neutrophils distribution density in NP,BPH and Pca was (0.72±0.01) mm-2,(4.73±0.08) mm-2and (4.42±0.01)mm-2separately. In Pca it elevated obviously compared with NP and Pca while between BPH and NP there was no obvious difference (P>0.05).In BPH there existed obvious positive correlation between IL-17A and IL-17RA (r=0.368,P=0.025). In Pca obvious positive correlation was found between IL-17RA and mast cells(r=0.523,P=0.021).ConclusionsBoth IL-17A and IL-17RA expression are increased significantly in Pca and IL-17RA mainly is secreted by mast cells,which is related with prognosis of Pca. IL-17A and IL-17RA participate in BPH occurrence and development. Both IL-17A and IL-17RA participate in the occurrence and development in BPH and Pca.

IL-17A;IL-17RA;Prostate cancer;Benign prostatic hyperplasia;Inflammatory cells

R737.25

A

1005-9202(2017)24-6008-03；

10.3969/j.issn.1005-9202.2017.24.002

国家自然科学基金(81302226)；吉林省科技厅资助项目(20130101164JC，20140414059GH)；吉林省教育厅科研资助项目(20132070，2014200，2015129)

1 北华大学基础医学院临床免疫研究中心

刘艳波(1974-)，女，博士，副教授，硕士生导师，主要从事前列腺癌发病机制研究。

郭 鹏(1968-)，女，副主任医师，主要从事前列腺癌发病机制研究。

〔2017-06-18修回〕

(编辑 曹梦园)