Advances in Clinical and Experimental Medicine

Adv Clin Exp Med
Impact Factor (IF) – 1.227
Index Copernicus (ICV 2018) – 157.72
MNiSW – 40
Average rejection rate – 84.38%
ISSN 1899–5276 (print)
ISSN 2451-2680 (online)
Periodicity – monthly

Download PDF

Advances in Clinical and Experimental Medicine

2013, vol. 22, nr 5, September-October, p. 683–691

Publication type: original article

Language: English

Concentration of Serum Interleukin-27 Increase in Patients with Lymph Node Metastatic Gastroesophageal Cancer

Zwiększenie stężenia interleukiny 27 w surowicy pacjentów chorych na raka przełyku i raka połączenia przełykowo-żołądkowego z przerzutami do węzłów chłonnych

Dorota Diakowska1,A,B,C,D, Andrzej Lewandowski1,A,E,F, Krystyna Markocka-Mączka1,E,F, Krzysztof Grabowski1,E,F

1 Department of Gastrointestinal and General Surgery, Wroclaw Medical University, Poland

Abstract

Background. Cytokines, one of the key mediators of immune response, play an important role in cancer development.
Objectives. The aim of this study was to evaluate the interleukin-27 (IL-27) concentration in the serum of patients with gastroesophageal cancer (GEC) and in patients with non-cancerous benign diseases of the upper digestive tract (NCD). We investigated the relationship between the serum IL-27 level and clinicopathological factors, and also the diagnostic utility of IL-27 as a marker of GEC presence. Additionally, we evaluated the concentrations of serum IL-27 in patients with esophageal squamous cell carcinoma before and after surgical tumor resection.
Material and Methods. Serum samples from 84 GEC patients, 39 NCD patients and 33 healthy subjects were assayed. The levels of IL-27, IL-6, IL-12 and IFN-γ were determined using ELISA kits.
Results. The serum levels of IL-27 were significantly higher in the GEC patients than in the healthy control (p < 0.0001) and in NCD patients (p = 0.006). The concentrations of serum IL-27 were related to lymph node status (p = 0.044). ROC analysis showed a significant relationship between a high level of serum IL-27 and GEC presence (AUC = 0.766, p < 0.001). The concentrations of serum IL-27 were significantly higher in patients with esophageal squamous cell carcinoma 3 months after esophagectomy than before the operation (p = 0.003).
Conclusion. Our results demonstrated that a high serum IL-27 level is associated with cancer presence and lymph node metastases in GEC. Significantly higher levels of IL-27 in patients with esophageal squamous cell carcinoma after tumor resection may imply that host immune cells are one of the important sources of circulating IL-27.

Streszczenie

Wprowadzenie.Cytokiny, jedne z kluczowych mediatorów odpowiedzi immunologicznej, odgrywają istotną rolę w rozwoju nowotworu.
Cel pracy. Oznaczenie stężenia interleukiny 27 w surowicy pacjentów chorych na raka przełyku i raka wpustu (GEC) oraz u pacjentów z łagodnymi, nienowotworowymi schorzeniami górnego odcinka przewodu pokarmowego (NCD). Autorzy poszukiwali związku między stężeniem IL-27 w surowicy a parametrami klinicznymi i patologicznymi u chorych na GEC. Przeprowadzono analizę przydatności diagnostycznej oznaczania stężenia IL-27 w surowicy jako markera obecności GEC. Dodatkowo porównano stężenia IL-27 w surowicy pacjentów chorych na płaskonabłonkowego raka przełyku (ESCC) przed operacją usunięcia przełyku i 3 miesiące po operacji.
Materiał i metody. Zbadano surowice uzyskane od 84 pacjentów chorych na GEC, 39 pacjentów z NCD i 33 zdrowych osób. Stężenia IL-27 oraz innych cytokin, jak interleukiny 6 (IL-6), interleukiny 12 (IL-12) i interferonu γ (IFN-γ) zostały zmierzone za pomocą testów ELISA. Diagnostyczna skuteczność IL-27 jako markera obecności raka została oznaczona za pomocą analizy krzywej ROC.
Wyniki. Stężenie IL-27 w surowicy chorych z GEC było istotnie większe niż w grupie kontrolnej (p < 0,0001) oraz u pacjentów z NCD (p = 0,006). Wykazano istotny związek stężenia IL-27 z przerzutami do węzłów chłonnych (p = 0,044). Analiza ROC wykazała istnienie silnego powiązania między stężeniem IL-27 w surowicy a obecnością raka u pacjentów chorych na GEC (AUC = 0,766, p < 0,001). Stężenia IL-27 były skorelowane pozytywnie ze stężeniami IFN-γ (rho = 0,34, p = 0,013) i stężeniami IL-12 (rho = 0,28, p = 0,048) w surowicy chorych na GEC. Stężenia IL-27 były istotnie większe u pacjentów chorych na płaskonabłonkowego raka przełyku (ESCC) 3 miesiące po ezofagektomii niż przed operacją (p = 0,003).
Wnioski. Duże stężenia IL-27 w surowicy pacjentów chorych na GEC wiążą się z obecnością nowotworu i przerzutami do węzłów chłonnych. Istotnie większe stężenie IL-27 u pacjentów z ESCC po operacji wskazuje, że głównym źródłem IL-27 mogą być komórki systemu obronnego organizmu.

Key words

squamous cell carcinoma of esophagus, cardiae cancer, interleukin-27, tumor markers.

Słowa kluczowe

płaskonabłonkowy rak przełyku, rak połączenia przełykowo-żołądkowego, interleukina 27, markery nowotworowe.

References (29)

  1. Bystricky B, Okines AF, Cunningham D: Optimal therapeutic strategies for resectable oesophageal or oesophagogastric junction cancer. Drugs 2011, 71, 5, 541–555.
  2. Valverde C, Macarulla T, Casado E, Ramos F, Martinelli E, Tabernero J: Novel targets in gastric and esophageal cancer. Critical Rev Oncol Hematol 2006, 59, 128–138.
  3. Bird-Lieberman EL, Fitzgerald RC: Early diagnosis of oesophageal cancer. Br J Cancer 2009, 101, 1–6.
  4. Du C, Wang Y: The immunoregulatory mechanisms of carcinoma for its survival and development. J Exp Clin Cancer Res 2011, 30, 1–12.
  5. Jankowski M, Kopinski P, Goc A: Interleukin-27: biological properties and clinical application. Arch Immunol Ther Exp 2010, 58, 417–425.
  6. Matsui M, Kishida T, Nakano H, Yoshimoto K, Shin-Ya M, Shimada T, Nakai S, Imanishi J, Yoshimoto T, Hisa Y, Mazda O: Interleukin-27 activates natural killer cells and suppresses NK-resistant head and neck squamous cell carcinoma through inducing antibody-dependent cellular cytotoxicity. Cancer Res 2009, 69, 6, 2523–2530.
  7. Shimizu M, Shimamura M, Owaki T, Asakawa M, Fujita K, Kudo M, Iwakura Y, Takeda Y, Luster AD, Mizuguchi J, Yoshimoto T: Antiangiogenic and antitumor activities of IL-27. J Immunol 2006, 176, 7317–7324.
  8. Hisada M, Kamiya S, Fujita K, Belladonna ML, Aoki T, Koyanagi Y, Mizuguchi J, Yoshimoto T: Potent antitumor activity of interleukin-27. Cancer Res 2004, 64, 1152–1156.
  9. Owaki T, Asakawa M, Morishima N, Hata K, Fukai F, Matsui M, Mizuguchi J, Yoshimoto T: A role for IL-27 in early regulation of Th1 differentiation. J Immunol 2005, 175, 2191–2200.
  10. Hunter CA: New IL-12-family members: IL-23 and IL-27, cytokines with divergent functions. Nat Rev Immunol 2005, 5, 521–531.
  11. Liu L, Wang S, Shan B, Shao L, Sato A, Kawamura K, Li Q, Ma G, Tagawa M: IL-27-mediated activation of natural killer cells and inflammation produced antitumour effects for human oesophageal carcinoma cells. Scand J Immunol 2008, 68, 22–29.
  12. Haghazali M, Molaei M, Mashayekhi R: Proinflammatory cytokines and thrombomodulin in patients with peptic ulcer disease and gastric cancer, infected with Helicobacter pylori. Indian J Pathol Microbiol 2011, 54, 103–106.
  13. Romero-Adrian TB, Leal-Montiel J, Monsalve-Castillo F: Helicobacter pylori: bacterial factors and the role of cytokines in the immune response. Curr Microbiol 2010, 60, 143–155.
  14. Diakowska D, Markocka-Maczka K, Grabowski K, Lewandowski A: Serum interleukin-12 and interleukin-18 levels in patients with oesophageal squamous cell carcinoma. Exp Oncol 2006, 28, 4, 319–322.
  15. Sobin LH, Wittekind Ch: TNM classification of malignant tumors. 6th ed. Hoeboken, New Jersey: Jon Wiley& Sons 2002.
  16. Xu M, Mizoguchi I, Morishima N, Chiba Y, Mizuguchi J, Yoshimoto T: Regulation of antitumor immune responses by the IL-12 family cytokines, IL-12, IL-23, and IL-27. Clin Dev Immunol 2010 pii: 832454. Epub 2010 Sep 14.
  17. Ikeguchi M, Hatada T, Yamamoto M, Miyake T, Matsunaga T, Fukumoto Y, Yamada Y, Fukuda K, Saito H, Tatebe S: Serum interleukin-6 and -10 levels in patients with gastric cancer. Gastric Cancer 2009, 12, 2, 95–100.
  18. Leu CM, Wong FH, Chang C, Huang SF, Hu CP: Interleukin-6 acts as an antiapoptotic factor in human esophageal carcinoma cells through the activation of both STAT3 and mitogen-activated protein kinase pathways. Oncogene 2003, 22, 7809–7818.
  19. Mukai M, Sato S, Nakasaki H, Tajima T, Saito Y, Nishiumi N, Iwasaki M, Tokuda Y, Ogoshi K, Inoue H, Makuuchi H: Occult neoplastic cells in the lymph node sinuses and recurrence of primary breast, lung, esophageal, and gastric cancer. Oncol Rep 2004, 11, 1, 81–84.
  20. Gockel I, Sgourakis G, Lyros O, Polotzek U, Schimanski CC, Lang H, Hoppo T, Jobe BA: Risk of lymph node metastasis in submucosal esophageal cancer: a review of surgically resected patients. Expert Rev Gastroenterol Hepatol 2011, 5, 3, 371–384.
  21. Cocco C, Giuliani N, Di Carlo E: Interleukin-27 acts as multifunctional antitumor agent in multiple myeloma. Clin Cancer Res 2010, 16, 4188–4197.
  22. Salcedo R, Stauffer JK, Lincoln E, Back TC, Hixon JA, Hahn C, Shafer-Weaver K, Malyguine A, Kastelein R, Wigginton J: IL-27 mediates complete regression of orthotopic primary and metastatic murine neuroblastoma tumors: role for CD8+ T cells. J Immunol 2004, 173, 7170–7182.
  23. Hu P, Hu HD, Chen M: Expression of interleukins-23 and 27 leads to successful gene therapy of hepatocellular carcinoma. Mol Immunol 2009, 46, 1654–1662.
  24. Lo CH, Chang CM, Tang SW, Pan WY, Fang CC, Chen Y, Wu PY, Chen KY, Ma HI, Xiao X, Tao MH: Differential antitumor effect of interleukin-12 family cytokines on orthotopic hepatocellular carcinoma. J Gene Med 2010, 12, 423–434.
  25. DelVecchio M, Bajetta E, Canova S, Lotze MT, Wesa A, Parmiani G, Anichini A: Interleukin-12: Biological properties and clinical application. Clin Cancer Res 2007, 13, 16, 4677–4685.
  26. Łukaszewicz-Zając M, Mroczko B, Gryko M, Kędra B, Szmitkowski M: Comparison between clinical significance of serum proinflammatory proteins (IL-6 and CRP) and classic tumor markers (CEA and CA 19-9) in gastric cancer. Clin Exp Med 2011, 11, 89–96.
  27. Mroczko B, Kozłowski M, Groblewska M, Łukaszewicz M, Nikliński J, Jelski W, Laudański J, Chyczewski L, Szmitkowski M: The diagnostic value of the measurement of matrix metalloproteinase 9 (MMP-9), squamous cell cancer antigen (SCC) and carcinoembryonic antigen (CEA) in the sera of esophageal cancer patients. Clin Chim Acta 2008, 389, 1–2, 61–66.
  28. Huang SP, Wu MS, Wang HP, Yang CS, Kuo ML, Lin JT: Correlation between serum levels of interleukin-6 and vascular endothelial growth factor in gastric carcinoma. J Gastroenterol Hepatol 2002, 17, 1165–1169.
  29. Guzzo C, Che Mat NF, Gee K: Interleukin-27 induces a STAT1/3- and NF-κB-dependent proinflammatory cytokine profile in human monocytes. Journal of Biological Chemistry 2010, 285, 32, 24404–24411.