繆小兵,沈 蓉,張邢松,尹海兵
程序性死亡受體-1(programmed death 1, PD-1)及其配體程序性死亡配體-1(programmed death-ligand 1, PD-L1)在免疫調(diào)節(jié)中發(fā)揮重要作用?,F(xiàn)已證實,PD-L1在多種腫瘤細胞和(或)腫瘤相關(guān)免疫細胞中表達異常??筆D-1抗體已被批準用于胃腺癌的臨床治療?,F(xiàn)階段,通過免疫組化法評估PD-L1表達是預(yù)測抗PD-1/PD-L1免疫療法是否有效的主要手段[1-2]。目前已有多個商品化PD-L1免疫組化抗體,不同抗體使用的檢測平臺、判讀標準及相應(yīng)的陽性閾值均不同,這可能會導(dǎo)致不一致的治療選擇[3]。RNAscope原位雜交技術(shù)是一種新型抗體非依賴性分析法,可在石蠟包埋組織中進行RNA原位雜交,因其特異性和可重復(fù)性較好而受到青睞[4]。本文通過RNAscope原位雜交、免疫組化法檢測胃癌組織中PD-1、PD-L1的表達,探討其在胃癌中的意義。
1.1 材料收集2013年7月~2015年11月江蘇省南通市腫瘤醫(yī)院病理科確診的胃癌石蠟標本255例,制作成組織芯片。其中男性197例,女性58例。患者年齡24~83歲,中位年齡66歲。所有患者術(shù)前均未行化療或放療。本實驗經(jīng)南通市腫瘤醫(yī)院醫(yī)學(xué)倫理委員會批準。
1.2 RNAscope原位雜交PD-1特異性探針(Hs-PDCD1)、PD-L1特異性探針(Hs-CD274)購自美國Advanced Cell Diagnostics公司,檢測步驟按Advanced Cell Diagnostics公司RNAscope 2.5 HD試劑盒說明書進行。RNAscope結(jié)果判讀:PD-1、PD-L1 mRNA陽性為細胞質(zhì)或細胞核中有棕色點,呈棕黃色顆粒狀,計數(shù)和得分如下:1~10個點/細胞為1分,11~15個點/細胞為2分,16~20個點/細胞為3分,>20個點/細胞為4分;將得分≥1分判斷為細胞陽性[5]。PD-1 mRNA陽性信號定位于腫瘤間質(zhì)免疫細胞,陽性細胞比例≥5%定義為PD-1陽性。PD-L1 mRNA陽性信號定位于腫瘤細胞或腫瘤間質(zhì)免疫細胞,參考Yuan等[4]的標準,將腫瘤間質(zhì)免疫細胞或腫瘤細胞≥1%陽性定義為PD-L1 mRNA陽性。
1.3 免疫組化一抗PD-1(UMAB199,稀釋度1 ∶100)購自北京中杉金橋公司,PD-L1(22C3,稀釋度1 ∶50)購自Dako公司,二抗及DAB購自Dako公司。免疫組化采用EnVision法,操作步驟嚴格按產(chǎn)品說明書進行,用已知陽性組織作為陽性對照。PD-1陽性定位于細胞質(zhì),按細胞著色程度:無陽性著色為0,淡黃色為1+,棕黃色為2+,棕褐色為3+。PD-1主要表達于腫瘤間質(zhì)免疫細胞,著色2+和3+的細胞比例≥5%時定義為PD-1陽性[6]。PD-L1表達于腫瘤細胞或腫瘤間質(zhì)免疫細胞。腫瘤細胞PD-L1陽性染色定位于細胞膜(部分或完全膜染色),免疫細胞PD-L1陽性染色為細胞質(zhì)或細胞膜染色。PD-L1評分采用聯(lián)合陽性評分(combined positive score, CPS)法,CPS=PD-L1陽性細胞數(shù)(腫瘤細胞、淋巴細胞、巨噬細胞)/活腫瘤細胞總數(shù)×100,將CPS≥1定義為PD-L1陽性[7]。
1.4 統(tǒng)計學(xué)分析PD-1、PD-L1免疫組化及RNAscope檢測結(jié)果比較采用McNemar-Bowker檢驗,一致性分析使用Kappa值,Kappa值<0.4代表兩者一致性差,0.4≤Kappa值<0.6代表一致性中等,0.6≤Kappa值<0.8代表一致性較好,Kappa值≥0.8代表一致性很好[8]。采用Pearson χ2檢驗分析PD-1、PD-L1 mRNA表達與胃癌臨床病理特征的關(guān)系。應(yīng)用Kaplan-Meier法繪制生存曲線,生存比較采用Log-rank檢驗。P<0.05為差異有統(tǒng)計學(xué)意義。
2.1 PD-1、PD-L1免疫組化與RNAscope檢測結(jié)果的一致性比較RNAscope檢測顯示:255例胃癌組織中PD-1 mRNA陽性52例,陽性率為20.39%(表1,圖1);PD-L1 mRNA陽性36例,陽性率為14.12%(表1,圖2)。免疫組化檢測顯示:255例胃癌組織中PD-1蛋白陽性36例,陽性率為14.12%(表1,圖3);PD-L1蛋白陽性28例,陽性率為10.98%(表1,圖4)。免疫組化與RNAscope檢測的一致性分析顯示:PD-1的一致性較差(Kappa=0.154,P=0.012);PD-L1的一致性中等(Kappa=0.465,P<0.001,表1)。
圖1 胃癌組織中腫瘤間質(zhì)免疫細胞PD-1 mRNA陽性,RNAscope法圖2 胃癌組織中腫瘤細胞及部分間質(zhì)免疫細胞PD-L1 mRNA陽性,RNAscope法 圖3 胃癌組織中腫瘤間質(zhì)免疫細胞PD-1蛋白陽性,EnVision法 圖4 胃癌組織中腫瘤細胞及少量間質(zhì)免疫細胞PD-L1蛋白陽性,EnVision法
表1 RNAscope和免疫組化檢測胃癌中PD-1、PD-L1表達結(jié)果的一致性
2.2 PD-1、PD-L1 mRNA表達與胃癌臨床病理特征的關(guān)系PD-1、PD-L1 mRNA表達與患者性別、年齡、Lauren分型、pT分期、脈管侵犯、神經(jīng)侵犯、淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移、pTNM分期及腫瘤直徑均無關(guān)(P均>0.05,表2)。
表2 PD-1、PD-L1 mRNA表達與胃癌臨床病理特征的關(guān)系
2.3 PD-1、PD-L1 mRNA表達與胃癌患者預(yù)后的關(guān)系Kaplan-Meier分析顯示:PD-1 mRNA表達與患者總生存期(overall survival, OS)無關(guān)(P=0.270,圖5A);PD-L1 mRNA表達與患者OS相關(guān),PD-L1 mRNA陽性患者較陰性患者的OS延長(P=0.017,圖5B)。
圖5 A.Kaplan-Meier法分析PD-1 mRNA表達與患者預(yù)后的關(guān)系;B.Kaplan-Meier法分析PD-L1 mRNA表達與患者預(yù)后的關(guān)系
人類PD-1由2號染色體上的Pdcd1基因編碼,屬于免疫球蛋白B7-CD28家族成員,是一種由288個氨基酸組成的Ⅰ型跨膜蛋白。PD-1包含一個免疫球蛋白超家族結(jié)構(gòu)域、一個由20個氨基酸組成的莖、一個跨膜結(jié)構(gòu)域以及一個約95個殘基構(gòu)成的胞內(nèi)結(jié)構(gòu)域,其胞內(nèi)結(jié)構(gòu)域含免疫受體酪氨酸抑制基序以及免疫受體酪氨酸轉(zhuǎn)換基序。PD-1可表達于活化的T細胞、B細胞、NK細胞、活化的單核細胞以及樹突狀細胞,而靜止T細胞通常不表達PD-1。PD-L1(也稱為CD274、B7-H1)是PD-1的配體之一,是一種由290個氨基酸組成的Ⅰ型跨膜蛋白,人類PD-L1由9號染色體上的Cd274基因編碼。PD-L1除在腫瘤細胞表達外,在T細胞、B細胞、樹突狀細胞、巨噬細胞等免疫細胞中也有表達[9-10]。
以PD-1和PD-L1為靶點的免疫治療已在多種不同腫瘤中顯示出較好的療效。PD-L1蛋白是預(yù)測抗PD-1治療(帕博利珠單抗)治療反應(yīng)的常用生物標志物。據(jù)報道,在非小細胞肺癌、胃腺癌、食管鱗狀細胞癌、子宮頸癌、尿路上皮癌、三陰型乳腺癌以及頭頸部鱗狀細胞癌等腫瘤中,使用PD-L1 22C3 pharmDx評估PD-L1表達有助于預(yù)測患者是否可從帕博利珠單抗治療中獲益[11]?,F(xiàn)階段,有多個商品化PD-L1免疫組化抗體,不同抗體使用的檢測平臺、判讀標準及相應(yīng)的陽性閾值均不同,這可能會導(dǎo)致不一致的治療選擇?,F(xiàn)已證實,并非所有商品化PD-L1抗體均具有特異性,RNAscope技術(shù)可能是一種可行的替代檢測方法[12]。RNAscope技術(shù)是美國Advanced Cell Diagnostics公司開發(fā)的一項新型原位mRNA檢測技術(shù),根據(jù)堿基互補配對的原理可對特定基因的mRNA進行檢測。RNAscope檢測因不依賴于抗體,探針可重復(fù)生產(chǎn)等優(yōu)勢而受到重視[5, 13-14]。
李瑩瑩等[6]報道,RNAscope和免疫組化法檢測非特殊型浸潤性乳腺癌中PD-1、PD-L1表達的一致性較好。而在非小細胞癌中,RNAscope和免疫組化法檢測PD-1的一致性較差,檢測PD-L1的一致性一般[15]。在胃腸道間質(zhì)瘤中,RNAscope和免疫組化法檢測PD-1、PD-L1表達的一致性均一般[13]。本文通過RNAscope技術(shù)檢測發(fā)現(xiàn)胃癌組織中PD-1 mRNA陽性率為20.39%,PD-L1 mRNA陽性率為14.12%;免疫組化檢測顯示胃癌組織中PD-1蛋白陽性率為14.12%,PD-L1蛋白陽性率為10.98%。免疫組化與RNAscope檢測的一致性分析顯示:PD-1的一致性較差,PD-L1的一致性中等。Yuan等[4]研究發(fā)現(xiàn),在進展期胃癌中PD-L1 mRNA表達與患者性別、年齡、腫瘤分化、轉(zhuǎn)移無關(guān),與Lauren分型相關(guān):PD-L1 mRNA在腸型胃癌中的表達顯著高于彌漫型胃癌。與上述研究不完全相同,本實驗結(jié)果顯示,PD-1、PD-L1 mRNA表達與患者性別、年齡、Lauren分型、pT分期、脈管侵犯、神經(jīng)侵犯、淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移、pTNM分期及腫瘤直徑均無關(guān)。此外,Yuan等[4]研究亦發(fā)現(xiàn),PD-L1 mRNA表達與進展期胃癌患者的OS以及無進展生存期(progression free survival, PFS)無關(guān)。本組結(jié)果顯示,PD-1 mRNA表達與患者OS無關(guān);但PD-L1 mRNA表達與患者OS相關(guān),PD-L1 mRNA陽性患者較PD-L1 mRNA陰性患者OS延長。
綜上所述,本實驗結(jié)果發(fā)現(xiàn)RNAscope和免疫組化法檢測PD-1的一致性較差,PD-L1的一致性中等;PD-1 mRNA表達與患者OS無關(guān),但PD-L1 mRNA陽性患者較PD-L1 mRNA陰性患者OS延長。