徐 艷,曹 冰,沈小星,徐佳佳,許文瑤,韓飛舟
近年來胃癌在全世界的發(fā)病率及病死率均在逐年增加,我國是胃癌大國,每年全世界的新發(fā)病例,有近1/2在我國,且多數(shù)患者在確診時(shí)已處于中晚期,中晚期胃癌的預(yù)后差,5年總生存率仍低于30%[1-2]。近年來,胃癌研究領(lǐng)域一項(xiàng)重要發(fā)現(xiàn)是7%~43%的病例中存在HER2蛋白過表達(dá)/基因擴(kuò)增,研究顯示,曲妥珠單抗聯(lián)合化療比單純化療能夠顯著延長HER2陽性的進(jìn)展期胃癌患者的生存期,證明HER2陽性的胃癌患者可從曲妥珠單抗治療中獲益,從而顯著提高預(yù)后[3-4]。但HER2陽性的患者仍然面臨著曲妥珠單抗治療后的耐藥和腫瘤復(fù)發(fā),HER2陰性的患者也無法受益于曲妥珠單抗治療[5]。故尋找新的治療和預(yù)后判斷的分子靶點(diǎn)仍是胃癌研究領(lǐng)域的一項(xiàng)重要課題。多項(xiàng)研究證實(shí)抑制素βA(nhibin βA,INHβA)在人體多種惡性腫瘤如急性髓細(xì)胞性白血病、食管癌、膀胱癌、結(jié)直腸癌等中過表達(dá),INHβA過表達(dá)與腫瘤細(xì)胞的增殖、浸潤、轉(zhuǎn)移和化療耐受相關(guān),INHβA過表達(dá)的腫瘤常常表現(xiàn)為分化程度差、臨床分期高、脈管浸潤和淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移常見,患者預(yù)后差[6-9]。INHβA是預(yù)測胃癌發(fā)病和進(jìn)展的8個(gè)重要分子學(xué)指標(biāo)之一[10]。但目前關(guān)于INHβA表達(dá)與胃癌臨床病理特征的關(guān)系,以及作為潛在治療和預(yù)后判斷分子靶點(diǎn)的研究仍較少見。本研究通過觀察INHβA在胃癌中的表達(dá),并分析與臨床病理參數(shù)、HER2蛋白過表達(dá)/基因擴(kuò)增的關(guān)系,探討INHβA作為胃癌新的個(gè)體化治療和預(yù)后判斷分子靶點(diǎn)的臨床應(yīng)用價(jià)值。
1.1 對象 收集東南大學(xué)附屬中大醫(yī)院病理科2013年6月—2018年6月臨床資料完整的手術(shù)切除的胃癌病例共146例,其中男89例,女57例,年齡31~79歲,中位年齡61.4歲;近端胃癌59例,遠(yuǎn)端胃癌87例,;腸型91例,彌漫型37例,混合型18例;腫瘤分化程度:高-中分化腺癌90例,低-未分化癌56例;113例伴淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移,33未檢測出區(qū)域淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移;臨床分期Ⅰ期30例,Ⅱ/Ⅲ期116例。并隨機(jī)選取24例正常胃黏膜組織作為研究對照。所有病理存檔蠟塊4 μm厚切片,HE染色,光鏡下重新進(jìn)行組織學(xué)分類(以2010年WHO胃癌分類標(biāo)準(zhǔn)為標(biāo)準(zhǔn)),逐一復(fù)習(xí)患者的臨床病理資料并重新進(jìn)行臨床分期。采用電話或信件的方式進(jìn)行病例隨訪,隨訪截止日期為2019年12月31日,隨訪時(shí)間定義為手術(shù)日至死亡或至隨訪截止日期。
1.2 組織芯片制備和免疫組化染色 光鏡下重新組織學(xué)分類的過程中確定并標(biāo)記每一位患者具代表性的癌組織區(qū)域。使用組織微陣列儀(Beecher Instruments,美國)對標(biāo)記的癌組織區(qū)域及正常胃粘膜進(jìn)行穿刺,打孔針孔徑為1.6 mm,每個(gè)蠟塊的癌組織穿刺點(diǎn)不少于2個(gè),所有標(biāo)本置于空白蠟塊中并做相應(yīng)記錄,制作成組織芯片蠟塊。組織芯片蠟塊5 μm厚切片,采用高溫高壓法進(jìn)行抗原修復(fù),免疫組化兔抗人多克隆抗體INHβA(abcam,中國香港)按1:100稀釋,實(shí)驗(yàn)按Envision二步法進(jìn)行操作。INHβA的表達(dá)判斷標(biāo)準(zhǔn)簡述如下:①根據(jù)染色強(qiáng)度:0分,無染色;1分,淡黃色;2分,黃色;3分,棕黃色。②根據(jù)染色陽性細(xì)胞數(shù):0分,陽性細(xì)胞<10%;1分,11%~50%細(xì)胞陽性;2分,51%~75%細(xì)胞陽性;3分,>75%細(xì)胞陽性;兩項(xiàng)合并后結(jié)果為:0~3分為陰性或低表達(dá)(INHβA-);4~9分為過表達(dá)(INHβA+)。使用HercepTestTM-HER2檢測試劑盒(Dako,丹麥)檢測HER2蛋白表達(dá),結(jié)果判斷按改良HercepTestTMHER2(Dako,丹麥)評分標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行,具體為:0,癌細(xì)胞無染色或<10%癌細(xì)胞胞膜染色;1+,10%癌細(xì)胞胞膜染色隱約可見或僅有部分膜染色;2+,10%癌細(xì)胞基底側(cè)膜、側(cè)膜或胞膜完全輕-中度染色;3+:10%癌細(xì)胞基底側(cè)膜、側(cè)膜或完全性胞膜強(qiáng)染色;0和1+視為陰性(HER2-),2+視為不確定,3+視為陽性(HER2+);對HER2評分為2+~3+的病例進(jìn)一步應(yīng)用熒光原位雜交(fluorescence in situ hybridization,F(xiàn)ISH)技術(shù)進(jìn)行驗(yàn)證。
1.3 熒光原位雜交(FISH) FISH法檢測組織芯片中HER2基因擴(kuò)增,操作流程如下:4 μm厚切片脫蠟水化后蛋白酶K37 ℃孵育30 min,脫水風(fēng)干后備用。將FISH探針(安必平醫(yī)藥科技股份有限公司,中國)混合物置于(74±1)℃水浴箱變性5 min,切片滴加10 μl變性后探針混合物,加蓋蓋玻片后42 ℃溫箱中雜交過夜。切片滴加15 μl 4',6-二脒基-2-苯基吲哚(DAPI)復(fù)染劑,暗室內(nèi)放置10~20 min,熒光顯微鏡下判斷結(jié)果。判斷標(biāo)準(zhǔn):每張切片計(jì)數(shù)30個(gè)癌細(xì)胞核紅色HER2信號和綠色CEN17信號,計(jì)算HER2/CEN17比值,比值2.0為HER2基因擴(kuò)增陽性(HER2+),<2.0為HER2基因擴(kuò)增陰性(HER2-)。為保證檢測結(jié)果的準(zhǔn)確性,對于比值介于1.8和2.2之間的病例,重新計(jì)數(shù)30個(gè)腫瘤細(xì)胞計(jì)算HER2/CEN17比值。
1.4 統(tǒng)計(jì)學(xué)處理 應(yīng)用SPSS 19.0對數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析,計(jì)數(shù)資料采用χ2檢驗(yàn)或Fisher確切概率法進(jìn)行比較,變量間相關(guān)性采用Spearman相關(guān)性分析。生存分析采用Kaplan-Meier法,生存率的比較采用log-rank檢驗(yàn)。以P<0.05為差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。
2.1 INHβA過表達(dá) INHβA表達(dá)定位于細(xì)胞質(zhì)和膜,呈棕黃色細(xì)顆粒狀(圖1)。INHβA在正常胃黏膜和胃癌的過表達(dá)率分別為12.5%(3/24)和61.6%(90/146),比較差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.01)。胃癌中INHβA過表達(dá)與腫瘤大?。≒<0.05)、分化程度(P<0.01)、臨床分期(P<0.05)以及淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移(P<0.01)相關(guān);而與患者年齡、性別、腫瘤部位和組織學(xué)分型無相關(guān)性(P<0.05)(表1)。
圖1 胃癌INHβA表達(dá)
2.2 HER2蛋白表達(dá)和基因擴(kuò)增 免疫組化顯示28例(19.2%)呈HER2陽性(3+)表達(dá);47例(32.2%)HER2表達(dá)不確定(2+)。免疫組化陽性病例中,F(xiàn)ISH顯示存在HER2基因擴(kuò)增的有24例(16.4%),HER2蛋白表達(dá)與基因擴(kuò)增一致率為85.71%(24/28)(圖2)。47例HER2表達(dá)不確定病例經(jīng)FISH證實(shí)均無基因擴(kuò)增。在蛋白和基因水平上,HER2表達(dá)均與腫瘤的部位和組織學(xué)類型相關(guān)(P<0.05),而與患者性別、年齡、腫瘤大小、分化程度、淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移以及臨床分期無相關(guān)性(P<0.05)(表1)。
表1 胃癌中INHβA過表達(dá)、HER2蛋白表達(dá)和基因擴(kuò)增與臨床病理參數(shù)的關(guān)系
圖2 胃癌HER2蛋白表達(dá)和基因擴(kuò)增
2.3 INHβA過表達(dá)與HER2蛋白表達(dá)和基因擴(kuò)增的相關(guān)性 Spearman相關(guān)分析顯示,INHβA過表達(dá)與HER2蛋白表達(dá)和基因擴(kuò)增均呈負(fù)相關(guān)(表2)。
表2 胃癌中INHβA與HER2表達(dá)的相關(guān)性
2.4 生存分析 除去9例失訪,3例死于感染、腦出血的病例,本研究共134例納入生存分析,隨訪時(shí)間18~80個(gè)月,隨訪期間56例(41.8%)死于胃癌,中位生存期為42.6個(gè)月。INHβA過表達(dá)(INHβA+)患者總生存率顯著低于INHβA陰性及低表達(dá)(INHβA-)患者(P<0.05),HER2+患者總生存率略低于HER2-患者,但差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)。根據(jù)INHβA和HER2表達(dá)情況進(jìn)一步分為INHβA/HER2雙表達(dá)組(INHβA+/HER2+)、單表達(dá)組(INHβA-/HER2+和INHβA+/HER2-)和雙陰性組(HER2-/INHβA-),生存分析顯示INHβA/HER2雙表達(dá)的患者預(yù)后最差,總生存率顯著低于單表達(dá)組和雙陰性組(P<0.01)(圖3)。
圖3 Kaplan-Meier生存曲線
INHβA是轉(zhuǎn)化生長因子β(transforming growth factor-β,TGF-β)基因超家族的配體之一,INHβA與激活素A形成二硫鍵同型二聚體,共同參與調(diào)控胚胎干細(xì)胞分化和器官形成等多種重要的生理活動(dòng)。近年來,多項(xiàng)研究發(fā)現(xiàn)INHβA參與腫瘤的發(fā)生、演進(jìn)、臨床治療反應(yīng)和預(yù)后等病理過程,多種腫瘤如急性髓細(xì)胞性白血病、食管癌、膀胱癌、結(jié)直腸癌等中存在INHβA過表達(dá)[6-9]。INHβA過表達(dá)不僅是患者預(yù)后不良的一個(gè)獨(dú)立判斷指標(biāo),還是介導(dǎo)腫瘤上皮-基質(zhì)轉(zhuǎn)化產(chǎn)生化療耐受的重要機(jī)制之一。在本研究中胃癌患者中INHβA過表達(dá)率為61.6%,高于正常對照胃粘膜;INHβA過表達(dá)與腫瘤大小、分化程度、臨床分期及淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移相關(guān),腫瘤直徑5 cm、低/未分化、進(jìn)展期(Ⅱ/Ⅲ期)及伴有淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移胃癌中的INHβA過表達(dá)率顯著高于腫瘤直徑<5 cm、高/中分化、早期(Ⅰ期)及無淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移的胃癌;這提示INHβA過表達(dá)是促進(jìn)胃癌生長、浸潤和轉(zhuǎn)移的重要因素。本研究顯示INHβA過表達(dá)與胃癌的部位和組織學(xué)類型無相關(guān)性,提示INHβA在參與胃癌的組織形態(tài)學(xué)方面可能不發(fā)揮重要作用。生存分析顯示,INHβA過表達(dá)的患者5年總生存率低于INHβA陰性及低表達(dá)患者,這與既往Wang[11]和Oshima[12]等的研究結(jié)果一致,表明INHβA過表達(dá)可能主要參與進(jìn)展期胃癌的生長、侵襲和轉(zhuǎn)移等過程,并可以作為判斷患者預(yù)后不良的重要指標(biāo)。
HER2蛋白過表達(dá)/基因擴(kuò)增是胃癌最重要的分子學(xué)特征之一,ToGA和HERXO等多項(xiàng)臨床實(shí)驗(yàn)證實(shí)曲妥珠單抗聯(lián)合化療比單純化療能夠顯著延長HER2陽性的進(jìn)展期胃癌患者的生存期,目前曲妥珠單抗已經(jīng)成為治療HER2陽性晚期胃癌的一線用藥。本研究結(jié)果顯示HER2蛋白陽性表達(dá)及基因擴(kuò)增均主要見于近端胃癌,組織學(xué)類型多為腸型胃癌。HER2蛋白表示及基因擴(kuò)增與患者的年齡、性別、腫瘤大小、分級、淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移以及臨床分期均無顯著相關(guān)性。盡管多項(xiàng)研究結(jié)果顯示HER2+的胃癌侵襲性強(qiáng),患者預(yù)后較差,本研究結(jié)果顯示HER2+胃癌患者預(yù)后略低于HER2-患者,但5年總生存率差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義,與Grabsch等[13]和武鴻美等[14]研究結(jié)果一致。此外,本研究還首次發(fā)現(xiàn)INHβA過表達(dá)與HER2蛋白過表達(dá)/基因擴(kuò)增存在負(fù)相關(guān)關(guān)系,即HER2+病例中INHβA表達(dá)率較低,而HER2-病例存在INHβA過表達(dá),根據(jù)INHβA和HER2的表達(dá)情況可以將胃癌分為雙表達(dá)(INHβA+/HER2+)、單表達(dá)(INHβA-/HER2+和INHβA+/HER2-)和雙陰性(HER2-/INHβA-)3種不同分子學(xué)類型,生存分析顯示不同類型之間的預(yù)后差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義,INHβA/HER2雙表達(dá)的患者預(yù)后最差,總生存率低于單表達(dá)組和雙陰性組。多種惡性腫瘤中INHβA過表達(dá)使其成為潛在的治療靶點(diǎn),INHβA/HER2表達(dá)的不同類型也為胃癌的個(gè)體化治療提供了新的策略,即對于INHβA-/HER2+胃癌應(yīng)首選曲妥珠單抗治療,對于INHβA+/HER2-胃癌可以選擇靶向INHβA治療,而對于預(yù)后最差的INHβA/HER2雙表達(dá)胃癌,臨床則可以考慮雙靶點(diǎn)的聯(lián)合治療。
綜上所述,本研究發(fā)現(xiàn)胃癌中存在INHβA顯著過表達(dá),INHβA過表達(dá)可能與胃癌的生長、浸潤和轉(zhuǎn)移有關(guān)。INHβA過表達(dá)的胃癌預(yù)后差,提示INHβA可以作為判斷預(yù)后的重要參考指標(biāo)。根據(jù)INHβA和HER2的表達(dá)可以將胃癌分為3種不同的分子學(xué)類型,為胃癌的靶向治療提供了新的思路。