陳超英,陳苗苗,劉靈芝,伍仙,朱一喜,何樹光#
1湖南中醫(yī)藥高等??茖W(xué)校附屬第一醫(yī)院(株洲市中醫(yī)院)檢驗(yàn)科,湖南 株洲 412000
2中南大學(xué)湘雅醫(yī)學(xué)院附屬株洲醫(yī)院/株洲市中心醫(yī)院放射影像科,湖南 株洲 412000
乳腺癌是發(fā)生于乳腺腺上皮組織的惡性腫瘤。近年來,乳腺癌在全球范圍內(nèi)的發(fā)病率呈逐漸上升趨勢,嚴(yán)重威脅著女性的身心健康,是當(dāng)前社會(huì)的重大公共衛(wèi)生問題,目前,其具體的發(fā)病機(jī)制尚不十分明確[1-2]。趨化因子及其與受體的結(jié)合均對腫瘤的發(fā)生、發(fā)展發(fā)揮著重要的調(diào)控作用,而趨化因子受體 3(chemokine receptor 3,CCR3)是CCR家族中的重要成員。據(jù)報(bào)道,CCR3在細(xì)胞的增殖與狀態(tài)轉(zhuǎn)變中發(fā)揮著重要的作用[3-5],且在嗜酸性粒細(xì)胞(eosinophils,EOS)中呈高表達(dá),可促進(jìn)EOS的分化成熟[6-7]。EOS可作為延長乳腺癌患者生存期的重要指標(biāo)[8]。目前,CCR3對乳腺癌的調(diào)控機(jī)制尚不十分明確,本研究通過分析61例乳腺癌患者的乳腺癌組織及其癌旁組織中CCR3的表達(dá)情況,觀察50例乳腺癌患者及50例正常受試者外周血中EOS的計(jì)數(shù)及所占白細(xì)胞比例,探究CCR3對乳腺癌細(xì)胞增殖和轉(zhuǎn)移的調(diào)控機(jī)制,旨在為從趨化因子層面發(fā)現(xiàn)治療乳腺癌的新思路和發(fā)掘治療乳腺癌的新靶點(diǎn)提供理論基礎(chǔ)?,F(xiàn)報(bào)道如下。
選取湖南中醫(yī)藥高等??茖W(xué)校附屬第一醫(yī)院收治的50例乳腺癌患者作為乳腺癌組。納入標(biāo)準(zhǔn):經(jīng)組織病理學(xué)檢查確診為乳腺癌;均為女性。排除標(biāo)準(zhǔn):合并其他血液系統(tǒng)疾病,如粒細(xì)胞白血病等;合并嚴(yán)重的感染性疾病;檢測前一個(gè)星期內(nèi)行化療。乳腺癌組患者的年齡為32~76歲,中位年齡為46歲;發(fā)生淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移28例,未發(fā)生淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移22例;病理類型:激素受體(hormone receptor,HR)陽性乳腺癌36例,HER2陽性乳腺癌12例,三陰乳腺癌(triple-negative breast cancer,TNBC)2例。選取同期50例健康體檢者作為對照組,納入標(biāo)準(zhǔn):均為女性;體檢指標(biāo)正常;血常規(guī)正常。排除標(biāo)準(zhǔn):患有血液系統(tǒng)疾?。桓腥拘灾笜?biāo)如白細(xì)胞、C反應(yīng)蛋白(C-reactive protein,CRP)、降鈣素原(procalcitonin,PCT)升高;患有其他影響研究的相關(guān)疾病,如腫瘤、傳染性疾病、寄生蟲過敏等。50例對照組受試者的年齡為30~70歲,中位年齡為43歲。本研究通過湖南中醫(yī)藥高等??茖W(xué)校附屬第一醫(yī)院醫(yī)學(xué)倫理委員會(huì)的審核批準(zhǔn),患者及家屬均對本研究知情同意并簽署知情同意書。
采集乳腺癌組患者和對照組受試者的清晨空腹靜脈血2~3 ml,注入乙二胺四乙酸二鉀(ethylenediaminetetraacetic acid-K2,EDTA-K2)抗凝管中,輕輕顛倒混勻數(shù)次,備注相關(guān)信息,待測。運(yùn)用希森美康血細(xì)胞計(jì)數(shù)儀上機(jī)檢測,同時(shí)進(jìn)行血涂片觀察,測量EOS數(shù)目及比例3次,記錄平均值。上述過程每2周重復(fù)進(jìn)行1次,至少進(jìn)行3次,獲取數(shù)據(jù)待分析。
從癌癥基因組圖譜(the Cancer Genome Atlas,TCGA)(https://cancergenome.nih.gov)數(shù)據(jù)庫中獲取乳腺癌基因表達(dá)數(shù)據(jù)集。該數(shù)據(jù)集共包含532例乳腺癌患者的樣本數(shù)據(jù),其中,61例浸潤性乳腺癌患者的乳腺癌組織具有配對的癌旁組織樣本數(shù)據(jù),因此,本研究選取此61例配對樣本分析CCR3在乳腺癌組織及其癌旁組織中的表達(dá)情況。從美國國立生物技術(shù)信息中心的高通量“基因表達(dá)大棚車(gene expression omnibus,GEO)(https://www.ncbi.nlm.nih.gov/geo)”基因芯片數(shù)據(jù)庫中下載登錄號為GSE3494的基因芯片數(shù)據(jù)集,共包含251例乳腺癌患者的乳腺癌基因表達(dá)數(shù)據(jù)。同時(shí),通過GEO數(shù)據(jù)庫獲取登錄號分別為GSE1456、GSE6532、GSE7390的基因芯片數(shù)據(jù)集,共包含914例乳腺癌患者的臨床資料及乳腺癌基因表達(dá)數(shù)據(jù)。根據(jù)CCR3的表達(dá)值將914例乳腺癌患者分為3組:-4.994~-0.625為低表達(dá)組,-0.626~0.776為中等表達(dá)組,0.777~4.164為高表達(dá)組;分析CCR3表達(dá)與乳腺癌患者無復(fù)發(fā)生存(relapse free survive,RFS)之間的關(guān)系。
在編號為GSE3494的基因芯片數(shù)據(jù)集中,以探針208304_at提取CCR3在251例乳腺癌中的表達(dá)值,根據(jù)中位數(shù),將乳腺癌患者的乳腺癌組織標(biāo)本分為高低兩組,同時(shí)通過基因集合富集分析(gene set enrichment analysis,GSEA)網(wǎng)站(http://software.broadinstitute.org)下載與乳腺癌細(xì)胞增殖、侵襲、轉(zhuǎn)移相關(guān)的基因子集。采用GSEA3.0軟件對乳腺癌組織中CCR3的表達(dá)與乳腺癌細(xì)胞增殖、侵襲、轉(zhuǎn)移相關(guān)基因的關(guān)系進(jìn)行基因富集分析。
采用SPSS 23.0軟件對數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析,應(yīng)用GraphPad Prism 7.0軟件繪圖;計(jì)量資料以均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差(±s)表示,配對設(shè)計(jì)樣本采用配對t檢驗(yàn);生存曲線采用Kaplan-Meier法繪制,生存情況的比較采用Log-rank檢驗(yàn)。以P<0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。
分析TCGA數(shù)據(jù)庫中61例浸潤性乳腺癌及其癌旁組織中CCR3mRNA的表達(dá)水平,結(jié)果顯示,乳腺癌組織中CCR3的中位表達(dá)水平為0.865,明顯高于癌旁組織的0.661,差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(t=13.530,P<0.01)。
通過對251例乳腺癌患者的乳腺癌基因芯片數(shù)據(jù)進(jìn)行基因富集分析發(fā)現(xiàn),CCR3的表達(dá)與乳腺癌細(xì)胞的增殖、轉(zhuǎn)移呈正相關(guān)。與乳腺癌細(xì)胞增殖相關(guān)的基因子集多數(shù)富集在CCR3高表達(dá)區(qū)的紅色區(qū)域,且與富集在CCR3低表達(dá)藍(lán)色區(qū)域相比,差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P=0.015)(圖1A)。CCR3富集在CCR3高表達(dá)區(qū)域,與在轉(zhuǎn)移的乳腺癌細(xì)胞中上調(diào)的相關(guān)基因子集呈明顯正相關(guān)(P<0.01)(圖1B);CCR3富集在CCR3低表達(dá)區(qū)域,與在浸潤性乳腺癌細(xì)胞中下調(diào)的相關(guān)基因子集呈明顯負(fù)相關(guān)(P<0.01)(圖1C)。
圖1 CCR 3表達(dá)與251例乳腺癌患者乳腺癌細(xì)胞增殖和轉(zhuǎn)移關(guān)系的GSEA分析
根據(jù)CCR3的表達(dá)值分為CCR3低表達(dá)組(n=315)、CCR3中表達(dá)組(n=298)、CCR3高表達(dá)組(n=301)。Log-rank檢驗(yàn)結(jié)果顯示,三組乳腺癌患者的RFS情況比較,CCR3高表達(dá)組乳腺癌患者的RFS情況更優(yōu)(P=0.008)。(圖2)
圖2914 例乳腺癌患者的無復(fù)發(fā)生存曲線
通過對50例乳腺癌患者和對照組受試者外周血中的EOS進(jìn)行檢測發(fā)現(xiàn),乳腺癌患者外周血中EOS的計(jì)數(shù)及其所占白細(xì)胞比例中位水平分別為(0.04×109)/L、0.6%,均明顯低于對照組受試者的(0.15×109)/L、2.4%,差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(t=3.539、4.983,P<0.01)。
乳腺癌是危害女性身心健康的常見惡性腫瘤之一,在中國及全世界范圍內(nèi),其發(fā)病率和病死率呈上升趨勢,已成為亟待解決的重大公共衛(wèi)生問題。目前,乳腺癌的發(fā)生、發(fā)展機(jī)制尚不十分清楚。乳腺癌為異質(zhì)性腫瘤,臨床上將乳腺癌分為3個(gè)亞型:HR陽性乳腺癌,此類乳腺癌包括雌激素受體(estrogen receptor,ER)陽性和(或)孕激素受體(progestin receptor,PR)陽性乳腺癌;人類表皮生長因子 2(human epidermal growth factor receptor 2,HER2)過表達(dá)乳腺癌;TNBC——缺乏ER和PR表達(dá),HER2表達(dá)水平正?;蜿幮员磉_(dá)[9],分子標(biāo)記不同,治療方式、預(yù)后及對治療的反應(yīng)均不同[1]。而趨化因子及其受體在許多疾病尤其腫瘤中發(fā)揮著重要的作用,而其在乳腺癌中作用機(jī)制的研究尚處于起步階段。
CCR3作為趨化因子家族中的重要成員之一,CCR3基因位于染色體3p21,具有5個(gè)外顯子,編碼373個(gè)氨基酸。起初被定義為EOS介導(dǎo)受體,也有報(bào)道稱其為嗜堿性粒細(xì)胞激活的生物標(biāo)志物[10-11]。相關(guān)研究發(fā)現(xiàn),CCR3不但能夠促進(jìn)黑色素瘤發(fā)生淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移,而且能夠促進(jìn)內(nèi)皮細(xì)胞的增殖,并轉(zhuǎn)化細(xì)胞狀態(tài)形成新的血管[3-5]。研究表明,免疫組織化學(xué)染色結(jié)果顯示,CCR3在乳癌組織中的表達(dá)水平明顯高于癌旁正常組織(P<0.01),但是CCR3蛋白的表達(dá)與乳腺癌患者的臨床分期、淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移情況、病理分型等無關(guān)[12]。
本研究結(jié)果顯示,61例浸潤性乳腺癌組織中的CCR3處于高表達(dá)狀態(tài),且乳腺癌患者外周血中EOS的計(jì)數(shù)及其所占白細(xì)胞比例中位水平均明顯低于對照組(P<0.01),表明EOS參與對乳腺癌的調(diào)控。且有研究還發(fā)現(xiàn),EOS對腫瘤細(xì)胞具有一定的抑制作用,而CCR3為EOS的介導(dǎo)受體,可募集EOS[13],表明EOS可能參與CCR3對乳腺癌的調(diào)控過程。本研究通過對GEO數(shù)據(jù)庫所獲取的數(shù)據(jù)進(jìn)行GSEA分析,結(jié)果顯示,乳腺癌組織中CCR3的高表達(dá)與乳腺癌細(xì)胞的增殖及轉(zhuǎn)移相關(guān)的基因通路子集呈正相關(guān),表明CCR3可能通過EOS調(diào)控乳腺癌的增殖、轉(zhuǎn)移,從而促進(jìn)乳腺癌的發(fā)生、發(fā)展。本研究通過對251例乳腺癌患者的乳腺癌基因芯片數(shù)據(jù)進(jìn)行基因富集分析發(fā)現(xiàn),CCR3的表達(dá)與乳腺癌的增殖、轉(zhuǎn)移呈正相關(guān),表明CCR3可提高乳腺癌患者的無復(fù)發(fā)生存率。
CCR3需要與其配體結(jié)合方能發(fā)揮對腫瘤的調(diào)控作用;該過程是一個(gè)復(fù)雜的調(diào)控過程,而乳腺癌中CCR3與轉(zhuǎn)移相關(guān)的基因子集呈正相關(guān),而腫瘤細(xì)胞轉(zhuǎn)移的發(fā)生同樣是一個(gè)復(fù)雜的過程,影響腫瘤細(xì)胞轉(zhuǎn)移的因素有很多,不一定局限于某種特定的腫瘤細(xì)胞轉(zhuǎn)移方式,也可能與其他轉(zhuǎn)移方式有關(guān),如循環(huán)腫瘤細(xì)胞(circulating tumor cell,CTC)的形成,同時(shí)CCR3可能通過調(diào)控機(jī)體的免疫系統(tǒng)影響腫瘤細(xì)胞的轉(zhuǎn)移。同樣,本研究探究了乳腺癌組織中CCR3的表達(dá)情況及其與患者RFS情況之間的關(guān)系,發(fā)現(xiàn)CCR3的表達(dá)可以提高乳腺癌患者的RFS率。
綜上所述,CCR3可能通過EOS對乳腺癌細(xì)胞的增殖和轉(zhuǎn)移進(jìn)行調(diào)控,但CCR3是否可在乳腺癌中發(fā)揮促進(jìn)乳腺癌細(xì)胞增殖和轉(zhuǎn)移以及提高患者無復(fù)發(fā)生存率的雙重作用,還有待進(jìn)一步深入探究。