廖明 王昂 禤藝文 彭麗君 唐勇
1 中國(guó)人民解放軍南部戰(zhàn)區(qū)總醫(yī)院胸外科(廣州510010);2廣東省第二人民醫(yī)院腫瘤一科(廣州510317)
近年來(lái),眾多證據(jù)[1-2]表明腫瘤微環(huán)境在腫瘤病情進(jìn)展、侵襲和轉(zhuǎn)移中起重要作用。腫瘤具有先天性和獲得性免疫的浸潤(rùn)細(xì)胞,例如髓源性抑制細(xì)胞,巨噬細(xì)胞,樹(shù)突細(xì)胞,肥大細(xì)胞,嗜酸性粒細(xì)胞,中性粒細(xì)胞,NK 細(xì)胞和淋巴細(xì)胞[3],構(gòu)成復(fù)雜的調(diào)節(jié)網(wǎng)絡(luò),促進(jìn)了腫瘤逃避免疫監(jiān)視和生長(zhǎng)[4]。調(diào)節(jié)性T 細(xì)胞(regulatory T cells,Tregs)作為主要的免疫抑制細(xì)胞,可以抑制抗腫瘤免疫反應(yīng)并促進(jìn)腫瘤進(jìn)展[5]。Tregs 的免疫抑制活性使其成為免疫治療的有效靶點(diǎn)之一,但目前對(duì)于Tregs 在組織中的檢測(cè)受到缺乏特異性標(biāo)志物的限制。Foxp3 是Tregs 的發(fā)育和功能所必需的轉(zhuǎn)錄因子[6],但由于Foxp3 位于細(xì)胞核中,并且它也可以在常規(guī)T 細(xì)胞中表達(dá)[7],因此多種細(xì)胞表面和細(xì)胞內(nèi)分子的Foxp3 影響了對(duì)組織中Tregs 浸潤(rùn)程度的判斷。糖蛋白A 為主重復(fù)序列(glycoprotein A repetitions predominant,GARP),一種由662 個(gè)氨基酸殘基組成的跨膜蛋白,在某些Tregs 亞群的表面高度表達(dá),并通過(guò)T 細(xì)胞受體刺激激活[8]。GARP 陽(yáng)性Tregs 成為T(mén)GF-β分泌的重要來(lái)源,因此,GARP 陽(yáng)性Tregs 亞群具有很強(qiáng)的免疫抑制作用[9]。然而,GARP + Tregs 在腫瘤微環(huán)境中的浸潤(rùn)水平以及其作用值得進(jìn)一步探討。本研究擬通過(guò)檢測(cè)肺癌腫瘤組織中GARP 陽(yáng)性Treg 細(xì)胞浸潤(rùn)水平,并分析GARP 陽(yáng)性Treg 浸潤(rùn)水平和肺癌患者臨床特征的關(guān)系。
1.1 一般資料 選取2015年2月至2018年1月因肺癌于我院行手術(shù)治療患者共93 例,納入標(biāo)準(zhǔn):(1)術(shù)后病理確診為肺癌;(2)臨床資料完整;(3)術(shù)前未進(jìn)行放療、化療和靶向治療;(4)獲得患者知情同意;排除合并免疫性疾病以及全身多發(fā)腫瘤患者;本研究獲得醫(yī)院倫理委員會(huì)審核并批準(zhǔn)。93 例肺癌患者中男51 例,女42 例,平均年齡(56.4±7.6)歲,范圍38~76 歲,其中TNM 分期為Ⅰ期29 例,Ⅱ期27 例,Ⅲ期26 例,Ⅳ期11 例。
1.2 臨床標(biāo)本收集和免疫組化 免疫組化染色由我院病理科醫(yī)師進(jìn)行,取手術(shù)切除的肺癌組織樣品,常規(guī)固定在10%中性緩沖福爾馬林中并包埋在石蠟中。將石蠟包埋的肺癌組織和癌旁組織切成4 μm 厚的切片,并將切片脫蠟脫水后,采用3%過(guò)氧化氫處理組織切片,再用PBS 沖洗3 遍。按照以下步驟進(jìn)行抗原修復(fù):將切片浸入EDTA 溶液(pH8.0)中,并用微波加熱樣品。采用胎牛血清處理30 min 以減少非特異性結(jié)合,一抗Anti-GRAP antibody 夠自(Abcam,ab97344),在4 ℃孵育過(guò)夜。在第一抗體反應(yīng)后,將樣品與HRP 標(biāo)記的山羊抗兔二抗(Abcam,ab6721)室溫孵育30 min。通過(guò)使用二氨基聯(lián)苯胺底物顯色,然后用蘇木精復(fù)染載玻片后封片。由兩名病理科醫(yī)師隨機(jī)選擇肺癌癌組織和癌旁組織切片的5 個(gè)視野(×200)進(jìn)行拍照后進(jìn)行分析。
1.3 免疫組化評(píng)估 通過(guò)Image-Proplus 6.0 軟件測(cè)量組織照片中肺癌組織和癌旁組織的GRAP 陽(yáng)性Treg 細(xì)胞在組織中的浸潤(rùn)密度。所有圖像均使用相同的顯微鏡和相機(jī)組拍攝。具體操作為先通過(guò)軟件使所有測(cè)量照片的背景一致后,采用軟件分析GRAP 陽(yáng)性Treg 細(xì)胞的特征顏色,再根據(jù)該顏色計(jì)算整個(gè)照片中的細(xì)胞數(shù),采用“細(xì)胞數(shù)/視野”表示組織中GRAP 陽(yáng)性Treg 細(xì)胞的浸潤(rùn)密度,其中93 例肺癌患者肺癌GARP 陽(yáng)性Treg 的中位陽(yáng)性細(xì)胞數(shù)為28 個(gè)/視野,因此以肺癌組織中浸潤(rùn)GARP 陽(yáng)性Treg>28 個(gè)/視野的為高浸潤(rùn)組(46 例),≤28 個(gè)/視野的患者為低浸潤(rùn)組(47 例)。具體GARP 陽(yáng)性Treg 在肺癌組織和正常肺組織中的浸潤(rùn)情況見(jiàn)圖1。
圖1 GARP 陽(yáng)性Treg 在肺癌組織中的浸潤(rùn)情況(×200)Fig.1 Infiltration of GARP-positive Tregs in lung cancer tissues
1.4 臨床資料收集 記錄所有納入研究患者的年齡、性別、吸煙史、病理組織分型、淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移、遠(yuǎn)處轉(zhuǎn)移情況、臨床TNM 分期。比較GRAP 陽(yáng)性Treg 細(xì)胞浸潤(rùn)高浸潤(rùn)和低浸潤(rùn)的患者其臨床特征的關(guān)系,對(duì)比兩組患者的隨訪預(yù)后結(jié)果。
1.5 統(tǒng)計(jì)學(xué)方法 采用SPSS 24.0 軟件進(jìn)行統(tǒng)計(jì),計(jì)量資料采用表示,比較采用t檢驗(yàn),計(jì)數(shù)資料采用百分比表示,比較采用χ2檢驗(yàn)。使用Kaplan-Meier 生存曲線對(duì)比肺癌患者GARP 陽(yáng)性Treg 浸潤(rùn)高浸潤(rùn)和低浸潤(rùn)組患者的生存情況,并使用Logrank 檢驗(yàn)對(duì)比兩組生存差異,以P<0.05 為差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。
2.1 癌組織和癌旁組織的GARP 陽(yáng)性Treg 浸潤(rùn)密度對(duì)比 其中93 例肺癌患者中,癌組織的平均GARP 陽(yáng)性Treg 浸潤(rùn)密度為(25.3 ± 8.6)個(gè)/視野,癌旁正常肺組織的GARP 陽(yáng)性Treg 浸潤(rùn)密度為(7.2±4.6)個(gè)/視野,其中肺癌組織中的GARP 陽(yáng)性Treg 浸潤(rùn)密度顯著高于癌旁正常組織,差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.001)。
2.2 GARP 陽(yáng)性Treg 在肺癌中的浸潤(rùn)水平與臨床特征的關(guān)系 其中肺癌組織中GARP 陽(yáng)性Treg高浸潤(rùn)水平與患者TNM 分期、淋巴結(jié)侵襲和遠(yuǎn)處轉(zhuǎn)移密切相關(guān),其中TNM 分期為Ⅲ-Ⅳ期、淋巴結(jié)存在侵襲、出現(xiàn)遠(yuǎn)處轉(zhuǎn)移的肺癌組織其高浸潤(rùn)GARP 陽(yáng)性Treg 的患者比例顯著增高(P<0.05),而GARP 陽(yáng)性Treg 的浸潤(rùn)密度在患者的性別、年齡、是否吸煙、組織類(lèi)型上差異沒(méi)有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)。見(jiàn)表1。
表1 GARP 陽(yáng)性Treg 在肺癌中的浸潤(rùn)水平與臨床特征的關(guān)系Tab.1 Relationship between GARP-positive Treg infiltration and clinical features in lung cancer例
2.3 肺癌組織中GARP 陽(yáng)性Treg 浸潤(rùn)密度對(duì)肺癌臨床預(yù)后的影響 93 例肺癌患者隨訪時(shí)間為8~46 個(gè)月,中位隨訪時(shí)間為32 個(gè)月,GARP 陽(yáng)性Treg 高浸潤(rùn)的患者其總體生存率為65.2%(30/46),而GARP 陽(yáng)性Treg 低浸潤(rùn)的患者其總體生存率為87.2%(41/47),其中GARP 陽(yáng)性Treg 高浸潤(rùn)的肺癌患者其總體生存率顯著低于低浸潤(rùn)的患者,差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(HR=2.521,95CI%:1.087 ~5.850,P=0.031)。見(jiàn)圖2。
圖2 GARP 陽(yáng)性Treg 在肺癌組織的浸潤(rùn)程度對(duì)肺癌患者總體生存率的影響Fig.2 Effect of GARP-positive Treg on the degree of invasion of lung cancer tissue on overall survival of lung cancer patients
2.4 肺癌患者預(yù)后的多因素Logistic回歸分析 將納入的因素采用Logistic 回歸模型進(jìn)行分析,變量與賦值如下:TNM 分期(Ⅰ~Ⅱ=0,Ⅲ~Ⅳ=1);淋巴結(jié)侵襲(否=0,是=1);遠(yuǎn)處轉(zhuǎn)移(否=0,是=1);GARP 陽(yáng)性Treg(低浸潤(rùn)=0,高浸潤(rùn)=1);結(jié)局(存活=0,死亡=1)。發(fā)現(xiàn)肺癌患者遠(yuǎn)處轉(zhuǎn)移(OR=6.55,P=0.011)與GARP 陽(yáng)性Treg 高浸潤(rùn)(OR=4.29,P=0.036)是患者預(yù)后不良的風(fēng)險(xiǎn)因素。
Tregs 作為主要免疫抑制細(xì)胞,在腫瘤的病情進(jìn)展和轉(zhuǎn)移中發(fā)揮重要的作用。研究[10]表明,如細(xì)胞毒性T 淋巴細(xì)胞相關(guān)抗原4(cytotoxic T lymphocyte-associated antigen 4,CTLA-4)、腫瘤壞死因子受體2(tumor necrosis factor receptor 2,TNFR-2)、淋巴細(xì)胞活化基因3(lymphocyte activation gene 3)、T 細(xì)胞膜蛋白3(T cell membrane protein 3)和GARP分子均有助于增強(qiáng)Tregs 的免疫抑制,但對(duì)于Tregs具體調(diào)節(jié)其免疫抑制功能的確切機(jī)制尚不清楚,這些分子在調(diào)節(jié)Tregs 作用中的確切作用也未明確。GARP 也稱(chēng)為富含亮氨酸重復(fù)序列32,研究[11]表明GARP 可以在活化的CD4+Foxp3+Tregs 和巨核細(xì)胞/血小板的表面上結(jié)合TGF-β/LAP。GARP且能誘導(dǎo)Foxp3 表達(dá),使Tregs 抑制效應(yīng)細(xì)胞活化[12]。既往研究[13]表明,GARP 表達(dá)陽(yáng)性的Tregs具有很高的免疫抑制作用,而GARP 可以促進(jìn)轉(zhuǎn)化生長(zhǎng)因子β信號(hào)通路是該表型的集中Tregs 發(fā)揮抑制功能的主要方式。目前對(duì)于GARP 主要在乳腺癌、結(jié)腸癌和黑色素瘤中進(jìn)行了初步的研究[14],但對(duì)于GARP 陽(yáng)性的Treg 浸潤(rùn)與肺癌的臨床特征的關(guān)系仍未完全明確,因此,本研究擬探討GARP 陽(yáng)性的Treg細(xì)胞的浸潤(rùn)水平與臨床特征的關(guān)系。
本研究首先比較了肺癌組織和癌旁組織中GARP 陽(yáng)性Tregs 的浸潤(rùn)程度,結(jié)果顯示了癌組織中的GARP 陽(yáng)性Tregs 浸潤(rùn)密度顯著高于正常的肺組織。既往研究報(bào)道肺癌患者中血液的Tregs 細(xì)胞比例比健康的人群顯著增高[15],進(jìn)一步揭示了來(lái)自腫瘤組織中能募集GARP 陽(yáng)性的Tregs 從而發(fā)揮免疫抑制的效果。本研究進(jìn)一步分析GARP 陽(yáng)性Tregs 浸潤(rùn)密度與肺癌患者臨床特征的關(guān)系,結(jié)果發(fā)現(xiàn)GARP 陽(yáng)性Treg 高浸潤(rùn)水平與患者TNM分期、淋巴結(jié)侵襲和遠(yuǎn)處轉(zhuǎn)移密切相關(guān)。這表明GARP 陽(yáng)性Treg 在腫瘤中浸潤(rùn)時(shí)能發(fā)揮促進(jìn)腫瘤侵襲和轉(zhuǎn)移的作用。目前對(duì)于癌組織中的GARP表達(dá)和功能仍未完全明確,在免疫抑制的腫瘤微環(huán)境中可能是促進(jìn)腫瘤免疫逃逸和治療失敗的重要因素,其中抑制性免疫細(xì)胞如Tregs 和抑制性因子如TGF-β 等在癌癥發(fā)展和進(jìn)展中起重要作用。體外研究[16]表明,從通過(guò)誘導(dǎo)Tregs 的GARP表達(dá)可以促進(jìn)黑素瘤組織中M2 型腫瘤相關(guān)巨噬細(xì)胞的轉(zhuǎn)化并抑制效應(yīng)T 細(xì)胞的功能。用T 細(xì)胞抗原受體刺激T 輔助細(xì)胞中強(qiáng)制表達(dá)GARP,可誘導(dǎo)細(xì)胞進(jìn)入功能抑制性Foxp3 + Tregs,敲除Foxp3+ Tregs 上的GARP 表達(dá)會(huì)降低Treg 的免疫抑制活性[17]。因此,GARP 可能是調(diào)控Treg 細(xì)胞的重要因子,其表達(dá)水平與Treg 的抑制功能密切相關(guān)。
本研究的病理結(jié)果也顯示肺癌組織中GARP能作為T(mén)regs 表面特異性表達(dá)的分子標(biāo)記物,筆者進(jìn)一步對(duì)比分析了GARP 陽(yáng)性Treg 高浸潤(rùn)和低浸潤(rùn)肺癌患者的預(yù)后情況,結(jié)果顯示肺癌組織GARP陽(yáng)性Treg 高浸潤(rùn)的患者顯著預(yù)后不良。排除其它因素的影響后,多因素Logistic 回歸分析的結(jié)果也顯示了肺癌組織GARP 陽(yáng)性Tregs 高浸潤(rùn)是肺癌患者預(yù)后不良的獨(dú)立風(fēng)險(xiǎn)因素,表明GARP 陽(yáng)性Tregs 有機(jī)會(huì)成為反映肺癌患者預(yù)后的重要生物分子標(biāo)記物。因此,在Tregs 上發(fā)現(xiàn)GARP 作為標(biāo)記物能為闡明Tregs 的功能和機(jī)制具有重要作用,但具體其在肺癌中的調(diào)控機(jī)制仍需要進(jìn)一步深入研究。
由于本研究納入的患者比較少,仍需要進(jìn)一步加大樣本量進(jìn)行評(píng)估。綜上,肺癌患者中的肺癌組織GARP 陽(yáng)性Treg 浸潤(rùn)顯著增高,GARP 陽(yáng)性Treg 高浸潤(rùn)水平與患者TNM 高分期、淋巴結(jié)侵襲、發(fā)生遠(yuǎn)處轉(zhuǎn)移以及患者的不良預(yù)后密切相關(guān)。