自控锻炼对恶性肿瘤患者术后淋巴细胞亚群的影响

摘 要:为了探讨自控锻炼对术后恶性肿瘤患者淋巴细胞亚群的影响,选取上海市癌症康复学校40名(男17名,女23名)新学员为受试对象,平均年龄为(57.50±6.84)岁,平均癌龄为(1.50±0.77)年。病种分别为消化系统癌、乳腺癌、其他类型恶性肿瘤(肺癌、卵巢癌等)。在专门人员的指导下,患者先进行3周的自控锻炼学习,之后坚持24周的自控锻炼,平均锻炼频率每周5 d,每天锻炼持续时间2 h。于试验前、12、24周分别测试患者外周血CD3+、NK、NKT细胞含量。结果发现:(1)试验第24周CD3+淋巴细胞明显升高(P<0.01);(2)试验第12周NK细胞明显升高(P<0.05),第24周分别明显高于试验前(P<0.01)和试验第12周(P<0.05);(3)试验第12周NKT明显高于试验前(P<0.05),第24周较第12周呈下降趋势(P>0.05),但仍略高于试验前(P>0.05);(4)试验前、后CD3+、NK、NKT细胞均无组间差异(P>0.05)。试验结果表明:自控锻炼可改善恶性肿瘤患者康复期CD3+、NK、NKT细胞在外周血中的表达率,有利于肿瘤患者机体免疫监视和免疫杀伤肿瘤细胞功能的发挥。同时发现恶性肿瘤患者外周血CD3+、NK、NKT细胞不存在癌种差异。

关 键 词:运动医学;恶性肿瘤;自控锻炼;术后;淋巴细胞亚群

中图分类号:G87 文献标志码:A 文章编号:1006-7116(2013)04-0140-05

恶性肿瘤患者大都处于免疫调节失衡与紊乱状态,研究表明,T淋巴细胞和自然杀伤细胞(Nature killer cell,NK细胞)的比例及功能变化与肿瘤的发生发展及转移密切相关[1]。规律身体活动可明显影响T淋巴细胞的数量及功能,对其数量的影响表现为运动过程中淋巴细胞数量增加,大强度运动后下降。对其功能的影响则表现为长期有规律的中小强度运动锻炼可增加免疫功能,过度运动则导致机体细胞免疫抑制,体液免疫相应增强,1型辅助性T细胞和2型辅助性T细胞(Help T cell,Th1/Th2)辅助细胞平衡失调[2]。自控锻炼(又名郭林气功)是我国传统医疗健身气功之一,其运动特点是以动为主,动静相兼,通过调身、调息和调心相结合,达到锻炼和健康促进的目的[3-4]。本研究以自控锻炼作为干预手段,探讨长期坚持自控锻炼对恶性肿瘤患者外周血T淋巴细胞表面抗原表达的影响。

1 研究对象与方法

1.1 研究对象

上海市癌症康复学校40名(男17名,女23名)新学员,平均年龄为(57.50±6.84)岁,平均癌龄为(1.50±0.77)年。病种分别为消化系统癌、乳腺癌、其他类型恶性肿瘤(肺癌、卵巢癌等)。患者病种均经临床诊断确诊,手术、化疗等常规治疗均已结束,并接受体格检查、结合病史资料和运动适宜性问卷调查,最后签署医学批准书和知情同意书。

1.2 锻炼方案

在专门人员的指导下,患者先进行3周的自控锻炼学习,之后坚持24周的自控锻炼,平均锻炼频率为每周5 d,每天持续锻炼2 h。一次锻炼内容包括3个部分:(1)预备势(3~5 min);(2)自然行走结合呼吸调整(35~45 min);(3)收势(3~5 min)。其运动特点是在自然行走阶段的呼吸调整,结合步法和上肢动作,连续进行两次吸气后呼气一次。运动过程中心率可达100~110次/min,属于中等强度的有氧运动[4]。

1.3 血样采集及预处理

于试验前、试验第12周和第24周,分别对受试者进行清晨空腹安静状态下肘静脉采血2.5 mL,分别置于枸橼酸钠无菌抗凝管中,待测。

1.4 指标检测方法

全血CD3-CD16+CD56NK细胞、CD3+CD16+ CD56NKT、CD3+细胞(阳性百分率)定量检测采用流式细胞仪(美国Beckman-coulter公司)法。

步骤:1)预先编号的流式试管中加入CD3-FITC/CD16+CD56-PE抗体(美国Beckman-coulter 公司)10 μL;2)加入待测全血液样品30 μL,漩涡振荡混匀;避光静置20 min;3)分别加入Optilyze溶血素100 μL,及时混匀,室温避光静置30 min;4)加入鞘液200 μL;漩涡混匀;5)由专门流式人员上机检测。

1.5 统计学处理

数据用均值±标准差表示,试验前、12、24周数据采用单变量重复测量方差分析法;试验各阶段不同组间数据采用单因素方差分析,连续变量不符合正态分布者,采用非参数秩和检验。显著性水平为P<0.05。

2 结果与分析

2.1 自控锻炼对癌患者CD3+、NK及NKT细胞相对含量的影响

用流式细胞术分别对试验前、试验第12、24周进行CD3+、NK细胞及NKT细胞表达率进行测定,结果如表1所示,第12周CD3+淋巴细胞有升高趋势,但差异无统计学意义(P>0.05),第24周明显高于试验前(P<0.01);NK细胞表达率在试验第12周即明显升高(P<0.05),第24周分别明显高于试验前(P<0.01)和试验第12周(P<0.05)。

由于收集到的NKT数据不符合正态分布,采用非参数Fridman Test检验结果,Chisquare卡方统计χ2=9.923,P=0.007<0.05,表明自控锻炼对患者NKT细胞产生明显影响,进一步经秩转换后的方差分析及多重比较发现,试验第12周患者外周血NKT表达明显高于试验前(P<0.05),第24周较第12周呈下降趋势(P>0.05),但仍略高于试验前(P>0.05)。

2.2 试验各阶段不同类型癌患者外周血CD3+淋巴细胞、NK细胞、NKT细胞比较

试验不同阶段,分别对不同类型癌患者外周血CD3+、NK细胞、NKT细胞表达率进行比较,结果如表2所示。

分别对试验前、12周、24周3个阶段不同癌类型癌患者外周血CD3+表达率进行比较,结果发现,仅在试验第12周发现其它类型癌患者外周血CD3+表达明显高于乳腺癌患者外(P<0.05),试验其它各阶段、不同组间患者外周血CD3+细胞表达率均无明显差异(P>0.05)。

试验前、试验第12、24周,NK细胞表达率均没有显示出不同类型癌患者之间的差异(P>0.05)。

对试验不同阶段不同类型癌患者外周血NKT数据进行非参数K-W秩和检验,结果发现试验前、第12、24周Chi-Square分别为:χ2=3.938,P=0.140;χ2=4.273,P=0.118;χ2=5.875,P=0.053;表明,试验各阶段不同类型癌患者外周血NKT细胞表达率均无明显差异(P>0.05)。

2.3 试验各阶段不同性别癌患者外周血CD3+淋巴细胞、NK细胞、NKT细胞比较

表3结果显示,试验前、12、24周男女癌患者外周血NK细胞表达率均存在明显差异(P<0.05,P<0.01);而NKT、CD3+表达率不存在性别差异(P>0.05)。

3 讨论

3.1 自控锻炼对康复期癌患者外周血CD3+、NK、NKT细胞的影响

经过24周的随访及定期检测,本研究结果显示,癌患者术后外周血CD3+淋巴细胞低于正常人参考值底限,进行12周自控锻炼后,外周血CD3+T细胞增加了8.58%(P>0.05),进行24周自控锻炼后,CD3+T细胞提高了13.60%(P<0.01)。提示,长期坚持自控锻炼能够增加成熟T淋巴数量,对于改善癌患者机体免疫监视、发挥效应细胞及免疫调控作用具有积极意义[7],并且有利于患者预后及生存期的延长。有研究认为,胃贲门癌患者CD3+T细胞数量与有无淋巴结转移及肿瘤侵袭程度呈明显负相关,CD3+T细胞大量活化可延长患者生存时间[8]。本研究中CD3+T细胞数量随着锻炼而增加提示,可能对于肿瘤转移具有一定的抑制作用,与以往部分研究结果一致[9-11]。

本研究结果显示,癌患者外周血NK细胞对自控锻炼的反应与CD3+T细胞基本一致,12周自控锻炼后,NK细胞水平较试验前增加了7.33%(P<0.05),至第24周,NK细胞在正常范围内提高了10.56%(P<0.01)。理论上为实现NK活性提高提供必要的物质基础,有利于其活性提高[12]。以往有研究认为,规律身体活动对NK细胞数量的影响与一定数量外周血中NK细胞的杀伤活性变化趋势相似,NK细胞数量的改变与其活性变化关系密切[13]。综合前人文献资料,本研究结果提示,自控锻炼对于改善NK细胞发挥免疫监视和免疫杀伤功能具有一定促进作用。

NKT细胞不仅表达T细胞表面标志(如CD3、TCRαβ链),同时也表达NK细胞表面标志(如NK1.1、CD16等),但是NKT细胞不识别MHC类分子递呈的肽类抗原,而是识别非经典MHC-Ⅰ类分子CD1递呈的糖脂类抗原。在抗肿瘤免疫反应中具有“双刃剑”功能,一方面,NKT细胞可被α-半乳糖神经酰胺(α-galactosyceramide,α-GalCer)和低浓度的IL-12激活,活化后的NKT细胞既可激活NK细胞,诱使其分泌穿孔素和INF-γ,起到肿瘤抑制作用;也可通过一系列复杂的生化途径,诱导CD8+T细胞识别肿瘤肽并发挥其细胞毒作用[14];另一方面,NKT细胞也可通过分泌IL-13而减少IL-12的分泌量,或增加转化生长因子(transforming growth factor-b,TGF-b)的产生,经由STAT6信号转导通路抑制细胞毒性T淋巴细胞(cytotoxic T lymphocyte,CTL)介导的肿瘤免疫,致使机体免疫监视下调,最终导致肿瘤发生[15]。然而多数研究仍然支持NKT细胞在抗肿瘤免疫监视中发挥正向作用占主导地位。本试验观察到,12周自控锻炼可提高术后癌患者外周血NKT细胞相对含量,使其升高幅度达到30.73%(P<0.05),第24周略有下降,但仍高于试验前(17.25%,P>0.05)。NKT细胞对自控锻炼的波动性变化可能与机体对运动刺激及其适应有关。规律运动可通过改善中枢神经系的调节作用,增加外周血T淋巴细胞相对含量,进而促进NKT细胞的活化,提高其增值能力[16]。Molling等[17]研究认为,排除年龄混杂因素的影响,循环血中NKT细胞水平是预测癌症患者局部复发及生存率的一个良好指标。本研究表明,长期自控锻炼提高癌患者NKT细胞水平并能维持这种高水平状态,预示着自控锻炼可降低肿瘤复发的风险并可延缓生存年限。虽然也有与本研究结果不一致的报道[18],早期(Ⅰ、Ⅱ期)乳腺癌、前列腺癌患者进行8周瑜伽结合放松、冥想练习对淋巴细胞亚群CD3+、NK、NKT水平均无明显影响,这可能跟随访时间不够长有关。

综上所述,本跟踪试验结果显示长期自控锻炼对癌患者康复期外周血NK、NKT细胞等产生良性影响。然而由于不同免疫细胞在抗肿瘤免疫反应中作用机制不同,尤其是NKT细胞被认为是抗肿瘤免疫反应的一把“双刃剑”,其作用机制更为复杂,自控锻炼对这些细胞群的影响也会产生不同的变化趋势。另外由于不同癌患者发病机制不同及不同肿瘤细胞对机体的正常细胞组织的损害机理及程度不同,导致锻炼对其影响程度略有差异,但无论是综合各种癌的实验结果,还是按病种分类的结果,其总体趋势均表现出CD3+、NK、NKT细胞在外周血T淋巴细胞中比例的改变,并且这种变化趋势朝向于机体免疫功能的改善。分析其机制可能是长期有规律锻炼可改善血循环及淋巴循环,使循环CD3+细胞、NK及NKT细胞进入和迁出淋巴器官的速度和含量增加,改善血循环中各淋巴细胞亚群的比例,使之更有利于各种免疫细胞及免疫因子之间的协调及相互作用的发挥。

3.2 试验各阶段不同类型癌患者外周血CD3+、NK、NKT细胞比较

对于不同肿瘤类型淋巴细胞亚群之间比较的研究资料相对缺乏。本试验中观察到试验前、后各组不同类型癌患者外周血CD3+、NK细胞均不存在差异。与国内文献资料结果一致[19-20]。提示,不同类型癌患者CD3+、NK细胞对自控锻炼的免疫反应变化一致。然而,试验过程中,乳腺癌患者CD3+显示出与其它类型癌患者之间一过性显著差异,是否与试验样本量不够多有关,还是不同癌患者外周血CD3+细胞对运动刺激的应答较其它指标更为敏感,有待于进一步研究。

同时我们还分析了试验各阶段不同类型癌患者外周血NKT细胞的差异,结果显示,试验各阶段虽然消化系统癌患者NKT细胞略低于乳腺癌、其他类型癌患者,但各组间差异无统计学意义(P>0.05);表明不同类型癌患忠NKT细胞不存在癌种差异,自控锻炼对其产生效应一致。

3.3 试验各阶段不同性别癌患者外周血CD3+、NK、NKT细胞比较

健康成人外周血CD3+细胞存在性别差异,男性明显低于女性[21]。但本研究发现,试验不同阶段不同性别癌患者外周血CD3+及NKT表达不存在差异;而男性患者NK细胞表达率明显高于女性。这可能与受试群体不同有关,这种差异及其具体机理还有待于继续长期跟踪研究。

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