蘇純潔,何前進,毛偉明,張喜華,岑紅兵,張松柏
(1 荊門市第一人民醫(yī)院,湖北荊門448000;2 黃岡市中心醫(yī)院)
原發(fā)性肝細胞癌(以下稱肝癌)是臨床常見的消化系統(tǒng)惡性腫瘤之一,其發(fā)病率和病死率分別居所有惡性腫瘤的第三位和第二位。雖然根治性手術是治療肝癌的最有效手段,但由于其早期癥狀不明顯,多數(shù)患者就診時已錯過了最佳手術時機,化療成為中晚期肝癌綜合治療的重要手段。但肝癌常產(chǎn)生多藥耐藥(MDR)現(xiàn)象,導致化療效果明顯下降[1]。因此,探索引起肝癌MDR的機制具有重要意義。細胞程序性死亡受體1(PD-1)與其配體PD-L1屬于CD28/B7家族,是一對共刺激分子,具有負性調(diào)控作用。PD-1通過與其受體PD-1結合,可降低T細胞的免疫應答,繼而抑制T細胞的抗腫瘤作用,使腫瘤細胞逃避機體免疫系統(tǒng)的監(jiān)視和清除[2,3]。有研究發(fā)現(xiàn),肺癌、乳腺癌等腫瘤組織PD-L1表達明顯升高,且其表達越高,患者預后越差[4~6]。多藥耐藥基因1(MDR1)是ATP結合盒載體超家族成員之一,其基因編碼的蛋白產(chǎn)物P-gp可將細胞內(nèi)多種抗腫瘤藥物泵出細胞外,還可使抗腫瘤藥物在細胞內(nèi)再分布,從而使抗腫瘤藥物無法有效殺滅腫瘤細胞。P-gp高表達是腫瘤細胞MDR的主要原因[7,8]。有研究發(fā)現(xiàn),乳腺癌組織PD-L1表達與MDR1表達密切相關[9]。但二者在原發(fā)性肝癌組織中的關系尚不清楚。為此,我們進行了如下研究?,F(xiàn)報告如下。
1.1 材料 選擇2013年3月~2016年12月黃岡市中心醫(yī)院手術切除的原發(fā)性肝癌組織及其配對的癌旁正常組織標本各90例份。標本來源患者納入標準:①經(jīng)組織病理學檢查,明確原發(fā)性肝癌診斷;②均接受肝癌根治性手術;③術前未接受過任何抗腫瘤治療。排除標準:①轉移性肝癌者;②入院前已接受過化療、放療或其他抗腫瘤治療者;③伴有嚴重營養(yǎng)不良、精神障礙或不愿參與本研究者。其中,男63例、女27例,年齡27~69歲、平均46.5歲,乙肝表面抗原陽性72例。本研究經(jīng)黃岡市中心醫(yī)院醫(yī)學倫理委員會批準,患者或其家屬知情同意。
人肝癌細胞株Huh7,購自中國典型培養(yǎng)物保藏中心。鼠抗人PD-L1單克隆抗體,美國Proteintech公司;鼠抗人MDR1、β-actin單克隆抗體,美國Santa Cruz公司。即用型SABC免疫組化染色試劑盒,北京中杉金橋生物技術有限公司。TRIzol、SYBR?Green PCR Master Mix、Lipofectamine2000,美國Life Technologies公司;RIPA裂解液,美國Sigma公司。PD-L1過表達質(zhì)粒pEGFP-PD-L1,由上海吉凱基因化學技術有限公司合成。所有引物序列由武漢谷歌生物科技有限公司設計合成。
1.2 原發(fā)性肝癌組織及其配對的癌旁正常組織PD-L1、MDR1表達檢測 采用免疫組化法。取手術切除的原發(fā)性肝癌組織及其配對的癌旁正常組織,4%多聚甲醛固定,梯度乙醇脫水,二甲苯透明,石蠟包埋,3 μm厚連續(xù)切片;將切片置于65 ℃烤箱內(nèi)烤片2 h,二甲苯脫蠟,梯度乙醇脫水,3%過氧化氫溶液室溫孵育10 min,阻斷內(nèi)源性過氧化物酶活性;10%山羊血清封閉,37 ℃孵育1 h,分別加入鼠抗人PD-L1單克隆抗體、鼠抗人MDR1單克隆抗體、鼠抗人β-actin單克隆抗體,4 ℃孵育過夜;次日,滴加山羊抗鼠二抗,37 ℃孵育30 min;DAB顯色,蘇木素復染,梯度乙醇脫水,二甲苯透明,中性樹膠封固,顯微鏡下觀察。采用雙盲法由兩位經(jīng)驗豐富的病理科醫(yī)師獨立閱片,結果有爭議時請第三位病理科醫(yī)師閱片,以兩個相同結果為準。PD-L1陽性染色定位于細胞質(zhì)或細胞膜,呈棕黃色顆粒;MDR1陽性染色定位于細胞膜,呈棕黃色顆粒。參照文獻[4,9]評判PD-L1、MDR1陽性表達情況。
1.3 PD-L1過表達對MDR1表達的影響
1.3.1 細胞傳代培養(yǎng) Huh7細胞復蘇后,接種于含10% FBS的DMEM培養(yǎng)基,置于37 ℃、5% CO2、飽和濕度的細胞培養(yǎng)箱中培養(yǎng)。每2 d換液一次,待細胞生長融合約80%時,按1∶4傳代。取傳3代、對數(shù)生長期細胞用于后續(xù)實驗。
1.3.2 質(zhì)粒轉染 取傳3代、對數(shù)生長期Huh7細胞,接種于6孔板,每孔6×105個。隨機分為觀察組、對照組,每組設3個復孔。將6孔板置于37 ℃、5% CO2、飽和濕度的細胞培養(yǎng)箱培養(yǎng)。待細胞生長融合約60%時,觀察組和對照組分別加入1.2 μg Lipofectamine2000包裹的pEGFP-PD-L1和pEGFP-N1質(zhì)粒,37 ℃、5% CO2、飽和濕度的細胞培養(yǎng)箱繼續(xù)培養(yǎng)48 h。
1.3.3 PD-L1、MDR1 mRNA和蛋白表達檢測 ①PD-L1、MDR1 mRNA表達:采用real-time PCR法。收集兩組繼續(xù)培養(yǎng)48 h細胞,TRIzol法提取細胞總RNA,經(jīng)紫外分光光度計鑒定,提取的細胞總RNA濃度和純度合格。取總RNA 1 μg,按cDNA逆轉錄試劑盒說明逆轉錄為cDNA。以cDNA為模板,按照SYBR?Green PCR Master Mix(2×)試劑盒說明進行PCR擴增。引物序列:PD-L1上游引物5′-TTCAGGGACGGATAAAGCTG-3′,下游引物5′-CGTCTCTGAGCTTCACGTTG-3′,擴增溫度59 ℃,擴增產(chǎn)物片段93 bp;MDR1上游引物5′-ATATCAGCAGCCCACATCAT-3′,下游引物5′-GAAGCACTGGGATGTCCGGT-3′,擴增溫度60 ℃,擴增產(chǎn)物片段154 bp;β-actin上游引物5′-AGTTGCGTTACACCCTTTCTTGAC-3′,下游引物5′-GCTCGCTCCAACCGACTGC-3′,擴增溫度60 ℃,擴增產(chǎn)物片段171 bp。PCR反應體系共20 μL:cDNA模板1.5 μL,上下游引物各0.2 μL,SYBRGreen Mix 10 μL,ddH2O 8.1 μL;反應條件:94 ℃ 30 s,95 ℃ 10 s、60 ℃ 30 s共33個循環(huán),最后95 ℃ 15 s、60 ℃ 60 s、95 ℃ 15 s。以β-actin為內(nèi)參,采用2-ΔΔCT法計算目的基因相對表達量。實驗重復3次,取平均值。②PD-L1、MDR1蛋白表達:采用Western blotting法。收集兩組繼續(xù)培養(yǎng)48 h細胞,RIPA裂解液提取細胞總蛋白,BCA法蛋白定量合格。然后加入上樣緩沖液,100 ℃水浴,使蛋白充分變性。取變性蛋白20 μg,SDS-PAGE(5%濃縮膠、12%分離膠)分離蛋白。電泳結束,將蛋白電泳產(chǎn)物轉印至PVDF膜上,5%脫脂奶粉封閉1 h,分別加入鼠抗人PD-L1、MDR1、β-actin單克隆抗體,4 ℃孵育過夜。次日,加入辣根過氧化物酶標記的二抗,室溫孵育1 h,ECL發(fā)光,暗室中顯影、定影。采用Image J軟件分析各蛋白電泳條帶灰度值。以β-actin為內(nèi)參,以目的蛋白電泳條帶灰度值與內(nèi)參蛋白電泳條帶灰度值的比值作為目的蛋白相對表達量。實驗重復3次,取平均值。
2.1 原發(fā)性肝癌組織及其配對的癌旁正常組織PD-L1、MDR1表達比較 原發(fā)性肝癌組織與癌旁正常組織PD-L1陽性表達率分別為57.8%(52/90)、26.7%(24/90),MDR1陽性表達率分別為55.6%(50/90)、30.0%(30/90)。原發(fā)性肝癌組織PD-L1、MDR1陽性表達率均明顯高于癌旁正常組織(P均<0.01)。
2.2 原發(fā)性肝癌組織PD-L1表達與MDR1表達的關系 90例份原發(fā)性肝癌組織中,PD-L1陽性表達52例份,其中MDR1陽性表達42例份、陰性表達10例份;PD-L1陰性表達38例份,其中MDR1陽性表達8例份、陰性表達30例份。Spearman秩相關分析顯示,原發(fā)性肝癌組織PD-L1表達與MDR1表達呈正相關關系(r=0.594,P<0.01)。
2.3 兩組轉染48 h PD-L1、MDR1表達比較 見表1。
表1 兩組轉染48 h PD-L1、MDR1表達比較
注:與對照組比較,*P<0.01。
近年來,原發(fā)性肝癌的發(fā)病率呈明顯上升趨勢,全世界每年約有70萬新發(fā)病例。目前,原發(fā)性肝癌的總體治療效果仍不理想,大部分患者因腫瘤轉移而喪失根治性手術治療機會,化療成為中晚期肝癌綜合治療的重要手段,但MDR現(xiàn)象導致化療效果明顯下降[7]。因此,逆轉MDR成為近年肝癌治療中的研究熱點。
肝癌的發(fā)生是一個多基因參與、多途徑調(diào)控的復雜過程,免疫抑制和免疫逃逸在其發(fā)生、發(fā)展過程中具有重要作用。研究發(fā)現(xiàn),免疫抑制與免疫逃逸和腫瘤細胞PD-L1過表達密切相關[2,3]。腫瘤細胞表面的PD-L1與T細胞表面的PD-1結合,可使T細胞不能識別和殺傷腫瘤細胞,導致腫瘤細胞免疫逃逸[2,3]。臨床研究發(fā)現(xiàn),多種腫瘤組織PD-L1高表達,且其表達越高,患者預后越差[10~13]。本研究結果顯示,原發(fā)性肝癌組織PD-L1陽性表達率明顯高于癌旁正常組織,與以往報道一致。除了肝癌細胞免疫抑制和免疫逃逸外,在綜合治療過程中還易出現(xiàn)化療耐藥現(xiàn)象。目前認為,化療耐藥的產(chǎn)生與肝癌細胞中耐藥蛋白過表達密切相關。其中,MDR1及其蛋白產(chǎn)物P-gp與肝癌化療耐藥的關系最為密切[7,8]。P-gp是一種跨膜糖蛋白,具有能量依賴性藥泵功能,能主動將腫瘤細胞內(nèi)的化療藥物泵至細胞外,降低腫瘤細胞內(nèi)藥物濃度,從而產(chǎn)生耐藥性[7,8]。本研究結果發(fā)現(xiàn),原發(fā)性肝癌組織MDR1陽性表達率明顯高于癌旁正常組織,與以往文獻[7,8]報道一致。有研究認為,肝癌組織MDR1高表達的原因與缺氧、低糖微環(huán)境及HBV感染有關[14,15]。本研究結果發(fā)現(xiàn),原發(fā)性肝癌組織PD-L1表達與MDR1表達呈正相關關系,說明PD-L1過表達也可能是引起肝癌MDR的原因之一。為進一步觀察PD-L1表達與MDR1表達的關系,本研究觀察了PD-L1過表達對肝癌Huh7細胞MDR1表達的影響,結果發(fā)現(xiàn),觀察組轉染48 h PD-L1、MDR1 mRNA和蛋白表達均明顯高于對照組。說明PD-L1除了參與肝癌細胞的免疫抑制和免疫逃逸外,還可參與肝癌的化療耐藥。
綜上所述,原發(fā)性肝癌組織PD-L1表達明顯升高,其表達變化可能與肝癌化療耐藥有關。