譚 穎 張 超 魏夢娜 李 賀
1 濱州醫(yī)學(xué)院藥學(xué)院 山東 煙臺 264003;2 濱州醫(yī)學(xué)院煙臺附屬醫(yī)院胃腸外科 山東 煙臺 264100
胃癌(gastric cancer,GC)是世界上最常見的惡性腫瘤之一,其死亡率居惡性腫瘤的第三位[1],全球每年有近70萬人死于GC。免疫細胞浸潤與腫瘤的發(fā)展密切相關(guān)。中性粒細胞是從骨髓造血干細胞發(fā)育而來的一種具有活躍的變形運動和吞噬功能的白細胞,占白細胞總數(shù)的50%~70%,保護機體抵御病原微生物的入侵,并在非特異性細胞免疫中發(fā)揮重要作用。腫瘤相關(guān)中性粒細胞(tumorassociated neutrophils,TANs)是浸潤到腫瘤微環(huán)境中的中性粒細胞,是炎癥微環(huán)境的主要組成部分。TANs是腫瘤發(fā)生發(fā)展的關(guān)鍵細胞[2-3],其與癌癥的侵襲、發(fā)展及預(yù)后高度相關(guān)。TANs已經(jīng)在多種類型的人類腫瘤中被發(fā)現(xiàn),包括頭頸部鱗狀細胞癌、結(jié)直腸癌和腎細胞癌[4-7]。TANs在乳腺癌和腎癌中的浸潤可以減少肺轉(zhuǎn)移的發(fā)生,其機制為乳腺癌細胞中的TANs釋放CCL2,后者促進活性氧(reactive oxygen species,ROS)的分泌,產(chǎn)生細胞毒性作用,而腎癌細胞則是通過產(chǎn)生IL-8聚集TANs抑制腫瘤的進展轉(zhuǎn)移[8]。TANs在肝癌細胞系中通過分泌BMP2和TGF-β上調(diào)肝癌細胞中miR-301-3p的表達來增加其干細胞特性[9]。TANs被認為是腫瘤治療的真正靶點[10],而其在GC中的存在和意義尚不清楚。
TANs的胞質(zhì)和胞膜上均有CD66b表達。作為TANs的生物學(xué)標(biāo)志,CD66b的陽性與否反映了腫瘤實質(zhì)中TANs的浸潤情況。而CD11b則是髓系細胞成熟的重要標(biāo)志物,CD11b+的腫瘤浸潤抗原遞呈細胞與GC相關(guān)[11-12]。本研究擬檢測CD11b+/CD66b+TANs亞群在GC中的表達情況,揭示CD11b+的TANs與GC患者年齡、性別、組織學(xué)分級、淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移、Laruen分型、腫瘤大小、浸潤深度等臨床病理參數(shù)的關(guān)系。
1.1 實驗材料 GC標(biāo)本組織芯片(IWLT-N-114G71)購自上海芯超生物科技有限公司GC組織芯片庫,包含GC38例114點,每例取3點(胃癌1點,正常胃組織1點,轉(zhuǎn)移灶1點)。組織芯片的每個點都經(jīng)過病理診斷,手術(shù)時間為 2015年1月至2015年7月。兔抗人CD11b單克隆抗體(Abcam,ab52478,1∶500),兔抗人CD66b多克隆抗體(Abcam,ab197678,1∶500),抗鼠/兔通用型免疫組化檢測試劑盒(基因科技,GK500705,1:150),DAB顯色試劑盒(北京中杉金橋公司)。
1.2 免疫組化方法 將GC組織芯片在58℃烤片2 h,脫蠟、水化、抗原修復(fù)(PBS 洗滌 3 次后滴加3%過氧化氫,胎牛血清封閉30 min)。組織芯片與一抗CD11b、CD66b(1∶500)孵育,4℃過夜,然后與二抗(1∶150)孵育室溫1 h,水洗后用DAB顯色劑顯色,蘇木精復(fù)染,梯度乙醇脫水,中性樹膠封片,在光學(xué)顯微鏡下觀察和拍照。通過染色強度和陽性細胞率定量分析GC組織、正常胃組織以及轉(zhuǎn)移灶組織中CD11b+/CD66b+TANs的浸潤情況。染色強度為:0為陰性,1為弱陽性,2為陽性,3為強陽性。陽性細胞率為:0~5%為0分,5%~25%為1分,25%~50%為2分,51%~75%為3分,75%~100%為4分。免疫組織化學(xué)評分=染色強度×陽性細胞率。本研究將評分<3分歸入低表達組,評分≥3分歸入高表達組。CD11b、CD66b評分均≥3分判定為CD11b+/CD66b+TANs。
1.4 統(tǒng)計學(xué)方法 采用SPSS 22.0統(tǒng)計軟件進行分析處理。定性資料采用χ2檢驗。P<0.05為差異有統(tǒng)計學(xué)意義。
2.1 CD11b+/CD66b+TANs在GC組織中的浸潤程度 免疫組化顯示,CD11b和CD66b主要表達于細胞質(zhì)(圖1)。圖1是隨機選取在GC組織及正常胃組織芯片中的CD11b+/CD66b+TANs的表達情況。38例GC組織芯片中,63.2%(24/38)的GC組織中CD11b和CD66b呈高表達,而23.7%(9/38)的鄰近正常胃組織中CD11b和CD66b呈高表達,兩者比較,P<0.001(表1)。
表1 CD11b+/CD66b+TANs在組織芯片中的表達情況
2.2 CD11b+/CD66b+TANs在GC原發(fā)灶及轉(zhuǎn)移灶中的分布情況免疫組化結(jié)果顯示,入組患者中GC組織、轉(zhuǎn)移癌組織中TANs的CD11b、CD66b的蛋白表達明顯高于正常胃組織(圖2)。這提示,CD11b+/CD66b+TANs在GC原發(fā)灶及轉(zhuǎn)移灶中廣泛浸潤。
2.3 CD11b+/CD66b+TANs表達與GC臨床病理參數(shù)之間的相關(guān)性比較 兩組間臨床資料的特點,不同性別、Lauren分級的患者與GC組織中 CD11b+/CD66b+TANs表達量,差異無統(tǒng)計學(xué)意義。CD11b+/CD66b+TANs隨GC患者的年齡(P=0.008)、組織學(xué)分級(P=0.028)、腫瘤大小(P=0.001)的上升表達量增加。CD11b+/CD66b+TANs表達水平增加的GC患者淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移(P=0.009)的風(fēng)險增高(表2)。
A. CD11b+細胞在GC中呈高表達(Scores≥3);B. CD11b+細胞在GC中呈低表達(Scores<3);C. CD11b+細胞在正常胃組織中呈高表達(Scores≥3);D. CD11b+細胞在正常胃組織中呈低表達(Scores<3);E. CD66b+細胞在GC中呈高表達(Scores≥3);F. CD66b+細胞在GC中呈低表達(Scores<3);G. CD66b+細胞在正常胃組織中呈高表達(Scores≥3);H. CD66b+細胞在正常胃組織中呈低表達(Scores<3)。
A. 免疫組化結(jié)果顯示GC組織以及轉(zhuǎn)移組織中的CD11b的蛋白表達情況明顯高于其癌旁正常組織中的表達;B. 免疫組化結(jié)果顯示GC組織以及轉(zhuǎn)移組織中的CD66b的蛋白表達情況明顯高于其癌旁正常組織中的表達。
表2 CD11b+/CD66b+TANs表達與臨床病理參數(shù)之間的相關(guān)性(n=38)
GC是消化系統(tǒng)最常見的惡性腫瘤之一。近年來,隨著人們生活方式和飲食習(xí)慣的改變,GC的發(fā)病率逐年上升,給家庭和社會帶來了沉重的負擔(dān)。GC發(fā)病隱匿,侵襲性較強,大部分患者就診時已出現(xiàn)淋巴轉(zhuǎn)移或遠處轉(zhuǎn)移[12]。目前針對GC的治療方式主要以手術(shù)或放療/化療為主,在術(shù)后易復(fù)發(fā)且5年生存率較低。隨著分子生物學(xué)研究的進展,腫瘤的分子靶向治療已成為腫瘤研究領(lǐng)域的熱點。近年來越來越多的研究認為GC的免疫治療是一個新的突破口,例如,在GC組織中呈高表達的PD-L1已經(jīng)成為GC免疫治療較為成熟的生物標(biāo)志物[13]。
髓系細胞廣泛參與了腫瘤及其轉(zhuǎn)移灶的形成和進展。CD11b在髓系細胞中呈高表達,參與調(diào)節(jié)造血和髓系細胞形成過程[14],隨著造血細胞的分化,其表達逐漸增加[15]。大量CD11b+髓系細胞的浸潤使腫瘤的生長受到明顯抑制,一些轉(zhuǎn)移灶體積縮小甚至消失[16-17]。CD11b+腫瘤浸潤抗原遞呈細胞的浸潤程度與腫瘤體積、靜脈浸潤程度、淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移、腫瘤分期顯著相關(guān)。CD11b+腫瘤浸潤抗原遞呈細胞浸潤程度高的患者比浸潤程度低的患者手術(shù)效果差,提示CD11b+細胞浸潤是GC的獨立預(yù)后因素之一[18]。CD11b/CD18促進miR-let7a依賴的促炎性巨噬細胞轉(zhuǎn)錄,從而調(diào)控巨噬細胞極化,調(diào)節(jié)新生血管形成,促進小鼠和人類癌癥模型中的抗腫瘤免疫反應(yīng)[19-20]。
目前關(guān)于腫瘤相關(guān)巨噬細胞(tumor-associated macrophages,TAMs)與GC大小、分化程度、浸潤深度、淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移和TNM分期的相關(guān)性已經(jīng)被研究證實,但是對于TANs的研究仍然較少。TANs可被活化成具有抗腫瘤效應(yīng)的N1型和具有促腫瘤效應(yīng)的N2型。干擾素-β可以促進中性粒細胞極化為N1型,轉(zhuǎn)化生長因子-β可誘導(dǎo)TANs向N2型極化[21]。N1型TANs可通過增加腫瘤微環(huán)境中的ROS及腫瘤壞死因子殺傷腫瘤,而N2型TANs則可以通過集落刺激因子,趨化因子、機制降解酶等促進腫瘤的生長。目前,N1型和N2型TANs的分類和標(biāo)志物尚不清楚。
CD66b僅在中性粒細胞中表達,其作為目前臨床公認的TANs標(biāo)志物可以用來監(jiān)測腫瘤實質(zhì)中的TANs數(shù)量。Yamashita等[22]研究表明,CD66b的表達在浸潤性乳腺癌擴散組中明顯高于無擴散組,并且侵襲性亞組的生存率更低。Zhi等[23]研究表明,CD66b表達的升高與GC的腫瘤侵襲性特征相關(guān)。但也有研究表明,TANs可被GM-CSF和IFN-γ活化,增強T細胞的抗腫瘤作用[23]。因此,TANs在腫瘤中的分布和作用尚存在爭議。而關(guān)于CD11b和CD66陽性的TANs亞群在GC中的作用未見于報道。
本研究觀察了GC組織芯片中CD11b+/CD66b+TANs的浸潤情況,發(fā)現(xiàn)CD11b+/CD66b+TANs在GC原發(fā)灶及轉(zhuǎn)移灶中廣泛浸潤,與GC患者的年齡、組織學(xué)分級、腫瘤大小呈正相關(guān),CD11b+/CD66b+TANs表達水平較高患者淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移的風(fēng)險增高,推測該類細胞亞群可能屬于N2型腫瘤相關(guān)中性粒細胞,參與促進GC的發(fā)生和轉(zhuǎn)移。
綜上所述,GC中存在大量的中性粒細胞浸潤情況,并與腫瘤的轉(zhuǎn)移相關(guān)。CD11b+/CD66b+細胞的浸潤情況有望成為預(yù)測GC轉(zhuǎn)移和復(fù)發(fā)的潛在指標(biāo)。關(guān)于CD11b+/CD66b+TANs通過何種機制作用于腫瘤細胞將是后續(xù)的研究重點。