孫科,葉亮,劉細(xì)平,徐紹忠,李志東,祁江
胃癌是人類最常見的惡性腫瘤之一,主要治療方法包括手術(shù)、放療和化療等,但總體療效不滿意,有必要探索新的治療策略。免疫治療旨在重新激活免疫系統(tǒng),以消除癌細(xì)胞,是目前新的治療方案。有文獻(xiàn)報(bào)道多種惡性腫瘤細(xì)胞表面攜帶有促吞噬作用的鈣網(wǎng)蛋白(Calreticulin,CRT),其可發(fā)送信號(hào)招募巨噬細(xì)胞吞噬并消化癌細(xì)胞[1];惡性腫瘤細(xì)胞還表達(dá)另外一種分子CD47,產(chǎn)生抑制性作用,能抵消CRT信號(hào)。本研究通過檢測(cè)胃癌組織中CRT和CD47的表達(dá),分析兩者的表達(dá)與臨床病理參數(shù)的關(guān)系,探討兩者在胃癌發(fā)生、發(fā)展中的作用。
收集2013年6月—2015年5月在株洲市中心醫(yī)院普外一科行胃癌根治術(shù)的患者病理標(biāo)本50例,術(shù)前未接受放化療,所有資料均經(jīng)病理證實(shí)為胃癌;同時(shí)選取相對(duì)應(yīng)癌旁正常組織(安全界外1 cm)病理標(biāo)本作為對(duì)照。本組50例中,男28例、女22例,年齡45~81歲,平均年齡(60.5±14.2)歲。胃竇癌36例、胃體癌14例,均是胃腺癌。其中高分化14例、中分化16例、低分化20例。根據(jù)美國(guó)癌癥聯(lián)合委員會(huì)(American Joint Committee on Cancer, AJCC)公布的胃癌TNM分期,T1期3例,T2期12例,T3期19例,T4期16例。術(shù)后隨訪36~57月。
胃癌及癌旁組織石蠟包埋標(biāo)本,均由我院兩位高年資病理醫(yī)師對(duì)標(biāo)本觀察,確認(rèn)并圈出組織芯的代表區(qū)域,對(duì)標(biāo)記部位蠟塊上取材、打孔,孔徑為2 mm,將胃癌組織、癌旁組織芯放入蠟塊孔內(nèi),將每個(gè)蠟塊制作組織芯,50℃將蠟塊融合,行4 μm厚連續(xù)切片。采用鏈霉素抗生物素蛋白-過氧化酶法檢測(cè)胃癌組織中CRT、CD47蛋白的表達(dá)水平,CRT及CD47單克隆抗體均是美國(guó)Abcam公司產(chǎn)品,根據(jù)預(yù)實(shí)驗(yàn)情況,配制CRT抗體濃度1:1 400、CD47抗體濃度1:300。按說明書操作,蠟塊切片,脫蠟至水,將切片浸于0.01 mol/L枸櫞酸緩沖液(pH6.0)中加熱煮沸2.5 min修復(fù),冷卻,滴入內(nèi)源性過氧化物酶阻斷劑,15 min后水洗,置入磷酸鹽緩沖液(PBS)浸泡,分別滴入一抗(CRT、CD47抗體),滴入CD47抗體,-4℃孵育過夜,滴入CRT抗體不過夜,標(biāo)本用PBS浸泡,再滴二抗(酶標(biāo)羊抗鼠/兔IgG聯(lián)合物,購自美國(guó)DAKO公司),放入37℃恒溫箱中孵育,經(jīng)DAB顯色,蘇木精對(duì)比染色,梯度乙醇脫水,二甲苯透明,中性樹膠封片,鏡檢。結(jié)果判斷:由本院兩位高年資病理科醫(yī)師進(jìn)行雙盲閱片、并評(píng)分,標(biāo)準(zhǔn)如下:每張切片隨機(jī)選取10個(gè)高倍視野(×400)下計(jì)數(shù),根據(jù)陽性細(xì)胞數(shù)及染色強(qiáng)度劃分等級(jí)。(1)陽性細(xì)胞數(shù)<1%為0分,1%~10%為1分,>10%~50%為2分,>50%為3分;(2)染色強(qiáng)度:陰性為0分,弱陽性1分,中等陽性2分,強(qiáng)陽性3分。得分為(1)+(2),總分為0~6分,0分(-),1~2分(+),3~4分(++),5~6分(+++)。(-)~(+)是低表達(dá),(++)~(+++)是高表達(dá)。
所有資料采用SPSS 17.0統(tǒng)計(jì)軟件進(jìn)行分析,計(jì)量資料(±s)表示,兩樣本均數(shù)比較采用t檢驗(yàn),計(jì)數(shù)資料率的比較用χ2檢驗(yàn),Kaplan-Meier生存曲線分析CRT、CD47不同表達(dá)的胃癌患者術(shù)后3年生存率,檢驗(yàn)水準(zhǔn)α=0.05。
CRT、CD47在胃癌組織及癌旁組織中均有陽性表達(dá),CRT的陽性表達(dá)主要位于胞質(zhì)中,見圖1,細(xì)胞核及細(xì)胞膜中未見表達(dá),鏡下陽性細(xì)胞呈棕黃色;CD47的陽性表達(dá)主要位于細(xì)胞核、胞質(zhì),見圖2,鏡下陽性細(xì)胞呈深黃色。
胃癌組織中CRT、CD47高表達(dá)率分別為68.0%(34/50)、56.0%(28/50);癌旁組織中CRT、CD47高表達(dá)率分別為26.0%(13/50)、28.0%(14/50)。CRT、CD47在胃癌組織中的高表達(dá)率高于癌旁組織,差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P=0.001、0.005),見表1。
結(jié)果顯示CRT、CD47高表達(dá)者與腫瘤分化程度、淋巴結(jié)有轉(zhuǎn)移及腫瘤浸潤(rùn)深度有關(guān)(P<0.05),與年齡、性別、腫瘤大小無關(guān)(P>0.05),見表2。
圖1 CRT在胃癌組織和癌旁組織中的表達(dá) (SP ×400)Figure1 CRT expression in gastric cancer and adjacent normal tissues (SP ×400)
圖2 CD47在胃癌組織和癌旁組織中的表達(dá) (SP ×400)Figure2 CD47 expression in gastric cancer and adjacent normal tissues (SP ×400)
表1 CRT和CD47在胃癌組織與癌旁組織中的表達(dá)Table1 Expressions of CRT and CD47 in gastric cancer and adjacent normal tissues
表2 CRT、CD47在胃癌組織中的表達(dá)及與臨床病理參數(shù)關(guān)系 (例(%))Table2 Correlation between CRT, CD47 expression and clinicopathologic parameters of gastric cancer patients(n(%))
采用Kaplan-Meier繪制胃癌根治術(shù)后3年生存率曲線,顯示CRT、CD47高表達(dá)組較低表達(dá)組的生存時(shí)間短,差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P=0.039、0.043),見圖3。
圖3 不同CRT(A)、CD47(B)表達(dá)水平組胃癌根治術(shù)后3年生存率曲線Figure3 Three-year survival curves of gastric cancer patients with different expression levels of CRT(A) and CD47(B)
鈣網(wǎng)蛋白(CRT)是內(nèi)質(zhì)網(wǎng)和肌漿網(wǎng)中主要的Ca2+結(jié)合蛋白[1],廣泛存在于哺乳動(dòng)物細(xì)胞中。在腫瘤免疫監(jiān)視中,細(xì)胞膜表面CRT分子增多、聚集成簇,遞呈腫瘤抗原,表達(dá)一種“來吃我”的信號(hào),招募巨噬細(xì)胞,啟動(dòng)吞噬、清除細(xì)胞[2],是腫瘤免疫原性死亡的標(biāo)志[3]。CD47又稱整聯(lián)蛋白(integrin-associated protein),是表達(dá)在細(xì)胞膜表面的免疫球蛋白樣蛋白質(zhì)[4],CD47與其配體信號(hào)調(diào)節(jié)蛋白α鏈結(jié)合后產(chǎn)生抑制抗性信號(hào)[5],下調(diào)巨噬細(xì)胞吞噬作用,對(duì)固有免疫系統(tǒng)產(chǎn)生抑制作用,使腫瘤細(xì)胞逃避巨噬細(xì)胞的吞噬,表達(dá)“別吃我”信號(hào)[6],抵抗CRT信號(hào)。CRT和CD47參與多種腫瘤的發(fā)生和發(fā)展,在胃癌細(xì)胞的凋亡和免疫逃逸中扮演重要角色。
CRT在胃癌中的表達(dá)及與胃癌發(fā)生轉(zhuǎn)移的關(guān)系尚有爭(zhēng)議,多項(xiàng)研究報(bào)道胃癌中CRT呈高表達(dá),曲晶磊等[7]報(bào)道胃癌組織中CRT陽性表達(dá)率為84.3%;王妍等[8]報(bào)道胃癌組織中CRT基因的表達(dá)量比癌旁組織上調(diào)3.70倍。腫瘤組織惡性程度越高,更多的CRT聚集,CRT蛋白表達(dá)上調(diào),因此檢驗(yàn)發(fā)現(xiàn)往往CRT高表達(dá)的胃癌細(xì)胞,侵襲力更強(qiáng),且與生存期、淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移、腫瘤分期呈正相關(guān)[9-10]。本研究胃癌組織中CRT高表達(dá)率為68%,高于癌旁組織的26%(P<0.05),CRT高表達(dá)與分化程度、淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移、腫瘤浸潤(rùn)深度正相關(guān),顯示CRT高表達(dá)與胃癌的發(fā)生發(fā)展有密切關(guān)系。
與上述研究結(jié)論不同的是,黃紅麗等[11-12]報(bào)道CRT在胃腺癌細(xì)胞株中mRNA及蛋白質(zhì)水平均較正常胃黏膜上皮細(xì)胞下調(diào),胃癌組織中CRT陽性表達(dá)率明顯低于正常胃組織。猜測(cè)可能的原因是CRT在胃癌免疫中仍有較多的機(jī)制不詳,如CRT主要在內(nèi)質(zhì)網(wǎng)、胞質(zhì)中,當(dāng)細(xì)胞膜CRT蛋白聚集時(shí)才發(fā)出“來吃我”信號(hào),CRT低表達(dá)水平是否受CRT胞內(nèi)釋放、膜轉(zhuǎn)移、重新分布等影響,細(xì)胞膜CRT蛋白聚集對(duì)CRT基因是否有負(fù)反饋調(diào)節(jié),這些機(jī)制有待于進(jìn)一步研究。
腫瘤細(xì)胞膜表面出現(xiàn)大量CRT,如果伴隨CD47表達(dá)量明顯下降,可增強(qiáng)細(xì)胞被吞噬的效率[13]。而如果不伴有CD47表達(dá)下降,腫瘤細(xì)胞通過高表達(dá)CD47逃避巨噬細(xì)胞吞噬及細(xì)胞毒性作用[14],腫瘤呈進(jìn)展態(tài)勢(shì)、惡性程度增高。甘波等[15]報(bào)道CD47在胃癌組織中表達(dá)率為51.85%,高于癌旁組織的36.84%(P<0.05),CD47表達(dá)強(qiáng)度在低分化、有淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移、浸潤(rùn)更深的患者中表達(dá)更高。Sudo等[16]報(bào)道胃癌組織中CD47蛋白表達(dá)升高。Yoshida等[17]報(bào)道49.5%的胃癌細(xì)胞中CD47呈高表達(dá);將胃癌細(xì)胞培養(yǎng),發(fā)現(xiàn)CD47高表達(dá)的胃癌細(xì)胞持續(xù)生長(zhǎng)的時(shí)間更長(zhǎng),且形成的瘤體更大,具有較強(qiáng)的增殖能力。本研究檢測(cè)胃癌組織中CD47高表達(dá)率為56.0%,高于癌旁組織的28%(P<0.05)。CD47高表達(dá)的胃癌分化程度低、浸潤(rùn)深度及淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移增加,證實(shí)CD47在胃癌組織中呈高表達(dá),促進(jìn)腫瘤的發(fā)生和發(fā)展。
CRT、CD47在胃癌細(xì)胞凋亡和免疫逃逸中扮演重要角色,機(jī)體維持兩者的平衡,當(dāng)不平衡時(shí),免疫監(jiān)視缺乏,導(dǎo)致腫瘤細(xì)胞增殖、發(fā)展。多數(shù)腫瘤細(xì)胞中CD47、CRT的表達(dá)常相伴進(jìn)行,以防護(hù)CRT介導(dǎo)的吞噬作用[18],因此當(dāng)CD47高水平表達(dá)時(shí),能抵抗CRT的促吞噬及免疫激活功能,從而允許雖有CRT表達(dá)的細(xì)胞不被吞噬并獲得額外的突變,最后轉(zhuǎn)化成惡性細(xì)胞。通過對(duì)CRT、CD47不同表達(dá)患者3年生存率曲線的分析,CRT、CD47高表達(dá)的胃癌病例相對(duì)于CRT、CD47低表達(dá)的病例生存時(shí)間更短,證實(shí)了CRT、CD47高表達(dá)促進(jìn)胃癌細(xì)胞發(fā)生、發(fā)展,進(jìn)而降低生存率。
CRT、CD47在胃癌組織中的表達(dá)與胃癌發(fā)生發(fā)展、侵襲轉(zhuǎn)移相關(guān)。隨著以免疫檢查點(diǎn)抑制劑為代表的腫瘤免疫治療臨床研究迅速發(fā)展[19],腫瘤免疫治療引領(lǐng)了腫瘤治療的新方向,胃癌的免疫治療是一個(gè)治療熱點(diǎn),CD47、CRT是有潛在價(jià)值的標(biāo)志物[20],可能為胃癌的早期診斷與免疫治療提供潛在靶點(diǎn),是胃癌治療的新途徑。