高彩霞,喬田奎*,張 彬,袁素娟
(復(fù)旦大學(xué)附屬金山醫(yī)院腫瘤科,上海201508)
Toll樣受體(Toll-like receptor,TLRs)是存在于哺乳動物且與Toll蛋白同源的分子,參與非特異性免疫。目前研究發(fā)現(xiàn)TLR9在多種腫瘤細(xì)胞中有表達(dá),而且認(rèn)為TLR9的表達(dá)參與了腫瘤細(xì)胞的增殖、侵襲和轉(zhuǎn)移,影響著腫瘤的臨床分期;也有報(bào)道腫瘤細(xì)胞TLR9高表達(dá)與放化療抗拒有關(guān),從而影響著腫瘤的放化療結(jié)果。本文通過對63例在我院進(jìn)行手術(shù)治療的肺癌患者腫瘤組織TLR9陽性表達(dá)進(jìn)行檢測,旨在分析TLR9在肺癌組織中的表達(dá)特點(diǎn)及其對肺癌患者術(shù)后放療生存的影響。
收集2007年3月至2011年12月期間在本院進(jìn)行手術(shù)切除的肺癌患者術(shù)后組織標(biāo)本66例,病理蠟塊保存完好,術(shù)前均未接受放化療;其中鱗癌33例(角化型鱗癌和非角化性鱗癌各1例),腺癌27例(乳頭狀腺癌1例、肺泡癌2例),腺鱗癌3例,肉瘤樣癌3例,小細(xì)胞肺癌2例,黏液腺癌1例(腸癌肺轉(zhuǎn)移);局部淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移29例,無淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移37例,同側(cè)肺內(nèi)發(fā)生轉(zhuǎn)移2例,發(fā)生胸壁腫瘤侵犯2例;剔除小細(xì)胞肺癌和肺轉(zhuǎn)移癌病例,最終選擇63例肺癌術(shù)后組織蠟塊作為本實(shí)驗(yàn)的有效組織標(biāo)本來源。
63例患者均在本院接受肺癌診斷和治療,其中男性52例,女性11例,年齡最小36歲,最大76歲,中位年齡63歲,有吸煙史42例,無吸煙史者21例;2例患者接受單側(cè)全肺切除術(shù)加局部淋巴結(jié)清掃,其余61例患者均為肺葉切除術(shù)加同側(cè)肺門及縱膈淋巴結(jié)清掃。按照國際抗癌聯(lián)盟(Union for International Cancer Control,UICC)1997年TNM分期標(biāo)準(zhǔn),Ⅰ期12例、Ⅱ期35例、Ⅲ期12例、Ⅳ期4例(Ⅳ期患者中包括2例胸膜轉(zhuǎn)移,1例胸壁局部侵犯和1例心包癌結(jié)節(jié));縱隔淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移28例,35例無縱隔淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移;術(shù)后未行放療者27例,術(shù)后放療者36例,25例患者接受了術(shù)后化療。術(shù)后化療始于手術(shù)后1月左右,簽訂化療知情同意書,化療以含鉑方案為主,NP(第1天和第8天蓋諾30 mg/m2,第1~3天順鉑30 mg/m2)方案13例;TP(第1天多西紫杉醇100 mg/m2或紫杉醇135~175 mg/m2,第1~3天順鉑30 mg/m2)方案10例,GP(第1天和第8天吉西他濱1000 mg/m2,第1~3天順鉑30 mg/m2)方案2例,以術(shù)后化療4個(gè)周期為準(zhǔn),7例患者完成4個(gè)周期化療,13例患者完成2個(gè)周期化療,5例患者因反應(yīng)大未完成1個(gè)周期化療,25例患者平均術(shù)后化療2.5個(gè)周期。化療期間常規(guī)止吐鎮(zhèn)靜抗過敏治療,配合順鉑化療加大補(bǔ)液量并給予呋塞米治療;化療后1周復(fù)查血常規(guī),白細(xì)胞降低者給與升白治療。
本組患者治療結(jié)束后3個(gè)月開始進(jìn)行隨訪,隨訪截止至2012年2月,術(shù)后2年每3個(gè)月隨訪1次,之后半年隨訪1次,隨訪時(shí)間最短為12個(gè)月,最長為56個(gè)月,中位隨訪時(shí)間38個(gè)月,期間記錄患者無進(jìn)展生存期(progression-free survival,PFS)和總生存期(overall survival,OS);截止隨訪結(jié)束死亡58例,均死于腫瘤局部復(fù)發(fā)或遠(yuǎn)處轉(zhuǎn)移,4例仍然健在,1例失訪,隨訪率為98.4%,隨訪形式以預(yù)約門診為主,信函或電話隨訪作為補(bǔ)充。
依據(jù)美國國立綜合癌癥網(wǎng)絡(luò)(National C omprehensive Cancer Network,NCCN)肺癌治療指南進(jìn)行肺癌術(shù)后放療,針對切緣陽性患者和Ⅱb以上患者行術(shù)后放療,放療前進(jìn)行卡氏評分和肺功能測定,靜脈血化驗(yàn)血常規(guī)和肝腎功能,簽訂放療知情同意書。共36例患者接受術(shù)后放療,肺癌術(shù)后1~3個(gè)月開始術(shù)后放療,或化療后進(jìn)行術(shù)后放療。常規(guī)三維適形放療體膜制作-定位-計(jì)劃,CT掃描層厚4 mm,定位掃描圖像直接傳輸至治療計(jì)劃系統(tǒng)(treatment planning system,TPS),常規(guī)勾畫體表、肺臟、心臟及脊髓,腫瘤臨床靶區(qū)(clinical target volume,CTV)包括氣管支氣管斷端、同側(cè)肺門淋巴結(jié)區(qū)、隆突下淋巴結(jié)區(qū),右側(cè)肺癌患者術(shù)后靶區(qū)CTV包括血管前氣管后淋巴結(jié)區(qū),左肺癌患者術(shù)后靶區(qū)CTV包括主動脈弓上淋巴結(jié)區(qū)和主動脈窗淋巴結(jié)區(qū),CTV外放5 mm為計(jì)劃靶區(qū)(planning target volume,PTV);計(jì)劃要求95%等劑量線覆蓋PTV,6 MV X射線三維適形放療,三野或四野等中心照射,常規(guī)分割,處方劑量2 Gy/次,雙肺平均劑量≤18 Gy,雙肺V20(接受20 Gy照射的肺體積與肺總體積之比)≤30%,心臟劑量限制45 Gy,脊髓劑量限制45 Gy。對于手術(shù)切緣陽性患者,治療50 Gy后縮野至支氣管斷端加量至56~60 Gy。36例患者均按計(jì)劃完成術(shù)后放療,未發(fā)生嚴(yán)重的放療合并癥。
1.4.1 免疫組化SP法腫瘤組織蠟塊4 μm切片固定,經(jīng)二甲苯脫蠟、梯度乙醇水化,將切片置于0.01 mol/L(pH 6.0)檸檬酸鹽緩沖液中進(jìn)行微波抗原熱修復(fù),中高火修復(fù)40 min,室溫冷卻30 min,PBS沖洗;3% H2O2室溫處理10 min,山羊血清室溫孵育10 min,滴加稀釋的一抗(鼠抗人TLR9單克隆抗體購自美國Abcam公司,TLR9稀釋比1∶100),4 ℃過夜;滴加生物素標(biāo)記的二抗(購自福州邁新生物技術(shù)有限公司),37 ℃孵育20 min,DAB顯色(DAB顯色試劑盒購自北京中杉金橋生物技術(shù)公司);經(jīng)蘇木精對比染色后脫水、透明、封片。用PBS代替一抗作為陰性對照。
1.4.2 結(jié)果判斷TLR9蛋白陽性信號定位于細(xì)胞漿內(nèi)呈棕黃色顆粒樣物質(zhì)。高倍鏡下隨機(jī)選取5個(gè)視野(×400),每個(gè)視野計(jì)數(shù)100個(gè)細(xì)胞,按染色細(xì)胞數(shù)和染色程度綜合判斷,最終結(jié)果采用雙評分法:①按陽性細(xì)胞百分率評分。<25%為0分,≥25%~50%為1分,≥50%~75%為2分,≥75%為3分;②按染色強(qiáng)度評分。無顯色為0分,淺棕黃色為1分,棕黃色為2分,棕褐色為3分。將上述兩項(xiàng)得分相加,0~1分為-,2~3分為+,4~5分為++,6分為+++,其中++~+++視為TLR9陽性表達(dá),-~+視為TLR9陰性表達(dá)。
應(yīng)用SPSS 17.0軟件,TLR9與各臨床病理特征之間的關(guān)系采用χ2檢驗(yàn);應(yīng)用Kaplan-Meier法進(jìn)行術(shù)后放療單因素生存分析,采用對數(shù)Log-Rank檢驗(yàn)和Cox比例風(fēng)險(xiǎn)模型進(jìn)行術(shù)后放療生存多因素分析。
免疫組化結(jié)果顯示,TLR9蛋白定位于肺癌組織的腫瘤細(xì)胞質(zhì)中,呈均勻的棕黃色顆粒樣物質(zhì),而正常肺泡細(xì)胞內(nèi)未見TLR9蛋白陽性表達(dá)(見圖1);63例肺癌患者中TLR9陽性表達(dá)43例陽性表達(dá)率為68.3%;其中TLR9強(qiáng)陽性(+++)表達(dá)5例,TLR9未見表達(dá)5例。
根據(jù)不同臨床病理特征的TLR9表達(dá)情況進(jìn)行單因素分析,見表1。結(jié)果顯示:TLR9表達(dá)陽性率在肺癌不同性別、年齡、吸煙史、病變部位、有無術(shù)后放化療、病理類型、TNM分期以及不同的腫瘤分化程度中差異均無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P均>0.05);原發(fā)腫瘤直徑和淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移情況不同的患者中,TLR9陽性表達(dá)率差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P均<0.05),提示TLR9表達(dá)與肺癌的腫瘤直徑及淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移有相關(guān)性。
截止隨訪結(jié)束,58例患者死亡,5例仍存活,OS中位值為34.0個(gè)月,PFS中位值為23.4個(gè)月,63例肺癌患者中,TLR9陰性和陽性表達(dá)的患者中位PFS依次為32.0±2.7和21.0±0.9,中位OS依次為47.0±8.0和31.0±1.1,TLR9陰性表達(dá)較TLR9陽性表達(dá)患者的PFS明顯延長,TLR9陰性表達(dá)患者具有一個(gè)較長的OS。
進(jìn)一步對36例術(shù)后放療患者以不同TLR9表達(dá)水平(陰性或陽性)、淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移狀況、病理類型(鱗癌或腺癌)以及腫瘤直徑進(jìn)行Kaplan-Meier單因素生存分析,采用對數(shù)Log-Rank檢驗(yàn),結(jié)果顯示(見表2):肺癌病理類型與術(shù)后放療患者的PFS有相關(guān)性(χ2=6.67,P=0.01),而對術(shù)后放療患者的OS生存影響無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P=0.07);淋巴結(jié)是否發(fā)生轉(zhuǎn)移對術(shù)后放療患者生存的OS影響有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(χ2=7.01,P=0.01),對PFS的影響無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P=0.06);腫瘤直徑對術(shù)后放療患者生存的PFS和OS均顯示出有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P=0.00),腫瘤組織的TLR9表達(dá)狀態(tài)對PFS和OS均有影響(P均=0.00),TLR9陰性表達(dá)的肺癌術(shù)后放療患者具有較為明顯的PFS和OS優(yōu)勢。
表1 肺癌的臨床病理特征與TLR9表達(dá)
表2 36例肺癌患者術(shù)后放療生存Kaplan-Meier單因素分析結(jié)果
將肺癌術(shù)后放療生存的各因素作為自變量統(tǒng)一納入Cox風(fēng)險(xiǎn)回歸模型中,進(jìn)行鱗癌或腺癌的肺癌病理類型、淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移、腫瘤直徑和TLR9表達(dá)對肺癌術(shù)后放療生存的預(yù)測分析,見表3。結(jié)果顯示淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移和TLR9表達(dá)是肺癌術(shù)后放療生存的獨(dú)立預(yù)測因素(P值分別為0.020和0.003),淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移的相對危險(xiǎn)度為2.809,TLR9表達(dá)的相對危險(xiǎn)度為4.603,表明淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移和TLR9表達(dá)是預(yù)測肺癌術(shù)后放療生存的風(fēng)險(xiǎn)因子。
表3 肺癌術(shù)后放療生存的Cox回歸結(jié)果
TLR9屬于胞內(nèi)受體,主要識別細(xì)菌和病毒DNA中的非甲基化CpG DNA配體,是TLRs的主要成員之一。已有研究證明[1-6],TLR9在乳腺癌、胃癌、腸癌、胰腺癌、肺癌、前列腺癌組織中表達(dá)增加,通過上調(diào)TLR9表達(dá),一方面可以激活核轉(zhuǎn)錄因子AP-l、NF-κB促進(jìn)腫瘤的生長,另一方面通過炎癥介質(zhì)合成增加參與腫瘤微環(huán)境的形成,從而促進(jìn)腫瘤發(fā)生、增殖、侵襲和轉(zhuǎn)移,進(jìn)而影響腫瘤的臨床分期[7]。
本研究針對63例肺癌患者,利用免疫組化SP法檢測TLR9蛋白表達(dá),結(jié)果TLR9蛋白在正常肺泡細(xì)胞中未見表達(dá);而在肺癌組織中的陽性表達(dá)率為68.3%(43/63),其中TLR9強(qiáng)陽性表達(dá)5例(見圖1);進(jìn)一步將肺癌患者以性別、年齡、吸煙史、病變部位、腫瘤病理類型、腫瘤分化程度、腫瘤直徑、淋巴結(jié)有無轉(zhuǎn)移、TNM分期和術(shù)后有無放療進(jìn)行分組,比較組間TLR9表達(dá),結(jié)果發(fā)現(xiàn)腫瘤直徑、淋巴結(jié)有無轉(zhuǎn)移與TLR9表達(dá)相關(guān),腫瘤直徑越大和發(fā)生淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移者,TLR9陽性率越高。而由于本研究例數(shù)較少,盡管與腫瘤TNM分期相關(guān)性的結(jié)果無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義,但是P值達(dá)到0.056,因此更傾向于TLR9表達(dá)可能與肺癌TNM分期的存在相關(guān)性,與Qiu等[8]對乳腺癌TLR9在腫瘤體積大、有淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移以及分期較晚的患者中表達(dá)增強(qiáng)的結(jié)果相一致;在與肺癌性別、年齡、病理類型(鱗癌或腺癌)和腫瘤分化程度的相關(guān)性的統(tǒng)計(jì)學(xué)分析中,差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。
放射治療是肺癌最重要的局部治療手段,理論上術(shù)后放療能有效增加腫瘤局部的控制率,減少局部腫瘤復(fù)發(fā)和遠(yuǎn)處轉(zhuǎn)移的發(fā)生。Douillard等[9]研究中,840例非小細(xì)胞肺癌患者有232例接受術(shù)后放療,僅有術(shù)后病理N2期(pN2)患者能從術(shù)后放療中獲得生存優(yōu)勢,其5年生存率提高僅有13%,多數(shù)患者最終死于腫瘤局部復(fù)發(fā)或淋巴結(jié)多發(fā)轉(zhuǎn)移,因此肺癌術(shù)后放療結(jié)果的影響因素仍不明朗。本研究團(tuán)隊(duì)在前期研究中發(fā)現(xiàn)[10],CpG ODN7909通過激活TLR9信號通路增加了放射抗拒肺癌細(xì)胞的放射敏感性,而TLR9表達(dá)狀態(tài)對于肺癌術(shù)后放療患者的生存是否有影響,這方面的臨床研究還未見報(bào)道。本研究通過對36例肺癌術(shù)后放療患者進(jìn)行Kaplan-Meier生存分析,結(jié)果顯示出TLR9陽性表達(dá)和腫瘤直徑越大的患者PFS和OS均較短;對于發(fā)生淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移的患者,其術(shù)后放療的OS明顯縮短;傳統(tǒng)理論認(rèn)為,鱗癌屬對放射治療敏感的腫瘤,研究結(jié)果顯示病理類型(鱗癌或腺癌)對術(shù)后放療生存的PFS有影響。這無疑體現(xiàn)了肺癌術(shù)后放療增加局部淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移控制率的優(yōu)勢,從而利于術(shù)后患者的生存。將以上影響術(shù)后放療生存的諸因素納入Cox比例風(fēng)險(xiǎn)模型,結(jié)果顯示TLR9表達(dá)和淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移是影響肺癌術(shù)后放療生存的獨(dú)立風(fēng)險(xiǎn)因素,其相對危險(xiǎn)度分別為4.603和2.809,因此TLR9高表達(dá)和發(fā)生淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移均不利于肺癌術(shù)后放療患者的生存,TLR9則可能成為預(yù)測肺癌術(shù)后放療生存的新的分子生物學(xué)因子。
通過本研究可以看出,TLR9信號通路的激活與肺癌腫瘤大小以及發(fā)生淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移關(guān)系密切,并且對肺癌術(shù)后放療的預(yù)后產(chǎn)生影響。因本研究例數(shù)較少,統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)可能出現(xiàn)偏差,希望今后針對更大樣本量進(jìn)行深入的研究。
[1] Schmanber B,Andndis M,Endrich S,et al.Toll-like receptors TLR4,TLR5 and TLR9 on gastric carcinoma cells: an implication for interaction with Helicobacter pylori[J].Int J Med Microbiol,2005,295:179-185.
[2] Jukkola-Vuorineo A,Rahko E,Vuopala KS,et al.Toll-like receptor-9 expression is inversely correlated with estrogen receptor status in breast cancer[J].J Innate Immun,2009,1(1):59-68.
[3] Droemarln D,Albrecht D,Gerdes J,et al.Human lung cancer cells express functionally active Toll-like receptor 9[J].Respir Res,2005,6(1):1-10.
[4] Wang C,Cap S,Ran Y,et al.TLR9 expression in glioma tissues correlated to glioma progression and the prognosis of GBM patients[J].BMC Cancer,2010,10:415.
[5] Wu HQ,Wang B,Zhu SK,et al.Effects of CpG ODN on biological behavior of PANC-1 and expression of TLR9 in pancreatic cancer[J].World J Gastroenterol,2011,17(8):996-1003.
[6] V?is?nen MR,Jukkola-Vuorinen A,Vuopala KS,et al.Expression of Toll-like receptor-9 is associated with poor progression-free survival in prostate cancer[J]. Oncol Lett,2013,5(5):1659-1663.
[7] Chen K,Huang J,Gong W,et al.Toll-like receptors in inflammation,infection and cancer[J].Int Immunopharmacol,2007,7(10):1271-1285.
[8] Qiu J,Shao S,Yang G,et al.Association of Toll like receptor 9 expression with lymph node metastasis in human breast cancer[J]. Neoplasma,2011,58(3):25l-255.
[9] Douillard J. Impact of radiation on survival after complete resection of non small cell lung cancer:Descriptive analysis in the randomized adjuvant chemotherapy trial Anita 1[J].Int J Radiat Oncol Biol Phys,2006,66(3):2.
[10] Zha Lin,Qiao Tiankui,Yuan Sujuan,et al. Enhancement of radiosensitivity by CpG-oligodeoxyribonucleotide-7909 in human non-small cell lung cancer A549 cells[J]. Cancer Biother Radio,2010,25(2):165-170.