戚穎 黃子祺 別鴻宇 顏次慧 任秀寶
胃癌是全球最常見的惡性腫瘤之一,死亡率居癌癥相關死亡第4 位[1]。胃竇是炎癥、潰瘍和腫瘤的高發(fā)部位,胃竇癌(gastric antral cancer,GAC)是消化系統(tǒng)常見的惡性腫瘤[2]。免疫治療已成為癌癥治療的重要方式,研究者越來越認識到免疫檢查點在腫瘤免疫治療中的關鍵作用。免疫檢查點是T 細胞表面的信號分子,可以通過調控其活性并參與免疫反應。通過阻斷免疫檢查點,可以促使腫瘤消退。因此,研究免疫檢查點與癌癥臨床治療的關系至關重要[3-5]。目前研究較多的是PD-1、PD-L1 抑制劑,但其并不能對所有腫瘤患者有效,因此有必要找出更多的免疫檢查點。靶向多個免疫檢查點可能是一種有前途的策略,可以阻斷免疫檢查點的抑制作用,從而在癌癥中獲得更多的抗腫瘤效果[6]。淋巴細胞激活基因3(lymphocyteactivation gene 3,LAG-3)是一種免疫檢查點受體蛋白,可在活化的T 淋巴細胞上表達,其在抗腫瘤免疫中的作用越來越受到重視[7]。纖維蛋白原樣蛋白1(fibrinogen-like protein 1,FGL1)是肝臟分泌的與增殖和代謝有關的蛋白。多項研究證明FGL1 是LAG-3 的一個新型免疫檢查點配體,阻斷FGL1、LAG-3 相互作用可能為新型免疫檢查點抑制劑治療帶來希望[8]。主要組織相容性復合體Ⅱ類分子(major histocompatibility complex class Ⅱ,MHC-Ⅱ)是LAG-3 的經典配體,LAG-3 與MHC-Ⅱ的結合可以抑制T 細胞的活化,從而發(fā)揮負性免疫調節(jié)的功能,維持內環(huán)境穩(wěn)定[9]。本研究旨在探討LAG-3 與其配體FGL1、MHC-Ⅱ在胃竇癌中的表達情況,以及與臨床病理特征和預后的關系,從而為臨床腫瘤免疫治療研究提供新線索。
1.1.1 病例資料 收集天津醫(yī)科大學腫瘤醫(yī)院2012年1 月至2014 年12 月診斷為GAC 患者的組織石蠟標本67 例。納入標準:1)所有患者均行胃部腫瘤切除術,術前未進行其他抗癌治療,經病理確診為胃竇癌;2)臨床分期均為Ⅲ期;3)均有完整的病歷資料,留有完整組織標本。排除標準:1)術前接受其他抗癌治療;2)臨床病理資料不完整;3)精神疾病或認知障礙者。
全部標本中男性52 例,女性15 例;年齡30~82 歲,≤55 歲24 例,>55 歲43 例;分期采用國際抗癌聯(lián)盟(UICC)和美國抗癌聯(lián)合委員會(AJCC)第8 版TNM 分期。本研究獲得天津醫(yī)科大學腫瘤醫(yī)院倫理委員會的批準(編號:E20230556),患者均知情同意。
1.1.2 主要試劑 抗體:#15372(LAG-3)購自美國Cell Signaling Tecnology 公司;ab275091(FGL1)購自英國Abcam 公司;ab7856(MHC-Ⅱ)購自英國Abcam 公司。DAB 顯色試劑盒購自北京中衫金橋生物有限公司;二抗即酶標羊抗鼠/兔IgG 聚合物購自福州邁新生物技術開發(fā)有限公司。
1.2.1 免疫組織化學檢測 石蠟切片脫蠟后用枸櫞酸鹽緩沖液高溫高壓修復,3%H2O2封閉,一抗于4℃冰箱孵育過夜。第二天PBS 洗后,于室溫孵育二抗,加入現配制的DAB 顯色液顯色,至出現棕色陽性反應。蘇木素染色,鹽酸分化,氨水返藍,乙醇梯度脫水,置于通風櫥晾干后樹膠封片顯微鏡下觀察。
1.2.2 收集信息 收集患者臨床病理特征,隨訪至2023 年7 月,中位隨訪時間為35.5(4~123)個月??偵嫫冢╫verall survival,OS)定義為手術日期至任何原因死亡的時間,無病生存期(disease-free survival,DFS)定義為手術日期至腫瘤復發(fā)或由于腫瘤進展死亡的時間。全部患者失訪13 例,故分析54 例患者LAG-3、FGL1、MHC-Ⅱ三個指標在各部位表達情況的生存曲線。
1.2.3 結果判定 評估時首先排除正常、壞死和壓壞的偽影區(qū)域,然后對全片進行閱片。PBS 代替一抗作陰性對照,采用已知陽性切片作陽性對照。所有指標的結果均由兩位病理科醫(yī)師經雙盲法測定,對免疫細胞及腫瘤細胞(細胞漿、細胞核)表達的百分比進行評估,為減小誤差,最終結果取兩位醫(yī)生評估的平均值。陽性率(%)=陽性細胞數/總細胞數×100%
本研究中提到的LAG-3、FGL1、MHC-Ⅱ在免疫細胞和腫瘤細胞中的陽性率以及FGL1 的免疫組織化學評分(histochemistry score,H-score)均用簡稱代替(表1)。
表1 LAG-3、FGL1、MHC-Ⅱ在各部分表達的簡稱
組織化學評分(H-score):H-score=Σpi(i+1),公式中pi 表示特定指標陽性百分率;i 代表著色強度。著色強度分數:0 分(不著色 ),1 分(弱著色 ),2 分(中著色 ),3 分(強著色 )。
分組方法:根據年齡、性別、吸煙史、飲酒史、腫瘤大小和淋巴結轉移情況分別進行分組,與LAG-3 免疫細胞、FGL1 腫瘤細胞、MHC-Ⅱ免疫細胞以及MHC-Ⅱ腫瘤細胞陽性表達率進行比較。
采用SPSS 26.0 和GraphPad Prism 8.0 軟件進行統(tǒng)計學分析。對于非正態(tài)分布的兩獨立樣本,采用Mann-WhitneyU法檢驗兩組間是否存在差異。根據OS 制作受試者工作特征曲線選取截斷值,采用Kaplan-Meier 法繪制生存曲線,采用Log-rank 法進行生存分析。以P<0.05 為差異具有統(tǒng)計學意義。
2.1.1 LAG-3、FGL1、MHC-Ⅱ陽性表達細胞 LAG-3、FGL1、MHC-Ⅱ陽性表達細胞通過讀片統(tǒng)計,LAG-3僅在免疫細胞中表達;FGL1 可在免疫細胞也可在腫瘤細胞中表達:免疫細胞中表達非常少,在本次試驗中忽略不計,主要在腫瘤細胞中表達;MHC-Ⅱ在免疫細胞和腫瘤細胞中均有表達。
2.1.2 LAG-3、FGL1、MHC-Ⅱ陽性細胞定位 LAG-3、FGL1、MHC-Ⅱ在陽性細胞中的定位通過觀察LAG-3 在免疫細胞細胞膜上表達;FGL1 在腫瘤細胞的細胞漿和細胞核中均表達,且細胞漿的表達明顯高于細胞核;MHC-Ⅱ在免疫細胞細胞膜上表達,同時在腫瘤細胞的細胞漿和細胞核表達(圖1~圖3)。采用柯爾莫戈洛夫-斯米諾夫檢驗分析,表明LAG-3、FGL1、MHC-Ⅱ在各部分表達的百分比均不符合正態(tài)分布;FGL1 腫瘤細胞中細胞核表達率中位數(95%CI)和FGL1 腫瘤細胞核表達率中位數(95%CI)均為0,故未體現(表2)。
圖1 LAG-3 在免疫細胞中的表達
圖2 FGL1 在腫瘤細胞中的表達
圖3 MHC-Ⅱ在免疫細胞、腫瘤細胞細胞漿和腫瘤細胞細胞核中的表達
表2 LAG-3、FGL1、MHC-Ⅱ在各部分表達的中位數(95%CI)
LAG-3 免疫細胞陽性率與腫瘤大小、淋巴結是否轉移具有統(tǒng)計學相關性(P<0.05),腫瘤大小<4 cm的患者和無淋巴結轉移的患者LAG-3 免疫細胞陽性率更高;與患者年齡、性別、有無吸煙史、有無飲酒史無統(tǒng)計學相關性(P>0.05)。而MHC-Ⅱ在腫瘤細胞中的陽性率與患者性別具有統(tǒng)計學相關性(P<0.05),女性患者MHC-Ⅱ免疫細胞陽性率更高;與年齡、有無吸煙史、有無飲酒史、腫瘤大小、淋巴結是否轉移差異無統(tǒng)計學相關(P>0.05),見表3。所有分組中的數據均不符合正態(tài)分布,故采用Mann-WhitneyU檢驗統(tǒng)計數據。
表3 LAG-3、FGL1、MHC-Ⅱ在不同細胞內表達率和病理特征的相關性
LAG-3 免/免高的患者的OS 顯著高于LAG-3 免/免低的患者(P<0.05,圖4A);LAG-3 免/總高的患者的OS 顯著高于LAG-3 免/總低的患者(P<0.05,圖4B);MHC-Ⅱ免/總高患者的OS 顯著高于MHC-Ⅱ免/總低的患者(P<0.05,圖5A);MHC-Ⅱ腫/總高的患者的OS 顯著低于MHC-Ⅱ腫/總低的患者(P<0.05,圖5B);MHC-Ⅱ核/腫高的患者的OS 顯著低于MHC-Ⅱ核/腫低的患者(P<0.05,圖5C)。MHC-Ⅱ免/總高的患者的DFS 顯著高于MHC-Ⅱ免/總低的患者的(P<0.05,圖6A);MHC-Ⅱ腫/總高的患者的DFS 顯著低于MHC-Ⅱ腫/總低的患者(P<0.05,圖6B);MHC-Ⅱ漿/總高的患者的DFS 顯著低于MHC-Ⅱ漿/總低的患者(P<0.05,圖6C)。同時也對表2 中除上述外其余指標均進行生存分析發(fā)現差異無統(tǒng)計學意義,與生存預后無相關性(表2)。
圖4 LAG-3 在免疫細胞中表達水平與生存的關系
圖5 MHC-Ⅱ在免疫細胞、腫瘤細胞中的表達水平和生存的關系
圖6 MHC-Ⅱ在免疫細胞、腫瘤細胞中的表達水平和預后的關系
綜上所述,GAC 患者LAG-3、MHC-Ⅱ在免疫細胞上的高表達預示著較好的預后。
2020 年,胃癌新發(fā)病例約有100 萬例,發(fā)病率居全部惡性腫瘤第5 位,病死率居第4 位[10]。胃竇是炎癥、潰瘍和腫瘤的好發(fā)部位,胃竇癌是消化系統(tǒng)常見的、多發(fā)的惡性腫瘤。免疫檢查點的研究是腫瘤免疫治療至關重要的一環(huán)。
LAG-3 主要表達在活化的CD4 和CD8 T 細胞上、NK 細胞和漿細胞樣樹突狀細胞表面,是一種抑制性受體,是繼 PD-1、PD-L1 之后最具有應用前景的免疫檢查點之一[11]。LAG-3 分子作為一種免疫檢查點受體蛋白,在多種實體腫瘤中表達異常,且與疾病預后有關。T 細胞中的LAG-3 表達是免疫抑制和腫瘤侵襲進展的標志物,說明LAG-3 在腫瘤免疫中發(fā)揮重要的調控作用。Lv 等[12]研究認為,與LAG-3 表達陽性細胞百分比低的患者相比,腫瘤組織中LAG-3 表達陽性細胞比例高的胃癌患者生存期更短,LAG-3 陽性表達與胃癌的不良預后有關。LAG-3 選擇性地與抗原提呈細胞和腫瘤細胞的MHC-Ⅱ相互作用,從而激活共抑制信號通路,最終導致T 細胞功能障礙。因此,靶向LAG-3 抑制其免疫抑制活性被認為具有巨大的臨床應用潛力。但在某些實體瘤的研究中得出相反的結論:LAG-3 的高表達與良好的OS 和DFS 相關,特別是在早期階段[11]。Zhang 等[13]研究報道,在包含所有階段(Ⅰ~ Ⅳ)的食管鱗狀細胞癌混合隊列中,LAG-3 表達與生存率提高相關,而LAG-3 的高表達對結局的有利影響僅限于Ⅰ~Ⅱ期腫瘤。本研究納入67 例GAC 患者,發(fā)現腫瘤大小<4 cm 的患者和無淋巴結轉移的患者LAG-3 免疫細胞陽性率更高,LAG-3 免疫細胞表達率高的GAC 患者有更好的OS,可能的原因是LAG-3 在免疫細胞中的表達增加不能單純視為免疫抑制作用,或許可能是增強了炎癥免疫反應,刺激腫瘤微環(huán)境中淋巴細胞發(fā)揮抗腫瘤反應,從而獲得較好的OS。總而言之,LAG-3 在胃竇癌中的確切作用機制目前尚不明確,其在免疫系統(tǒng)中發(fā)揮的具體調節(jié)作用有待未來進一步研究。
FGL1 與LAG-3 受體高親和力結合產生抑制信號,阻斷LAG-3/FGL1 相互作用能夠促進腫瘤微環(huán)境中T 細胞的活化和增殖,增強機體抗腫瘤免疫功能。癌癥患者血漿中FGL1 升高與預后不良和免疫治療效果有關[14-15]。Zhang 等[16]研究發(fā)現,FGL1 在胃癌組織中表達升高,與預后不良相關。本研究表明,FGL1 在免疫細胞和腫瘤細胞中的表達與GAC 患者的預后無顯著相關。這可能與LAG-3 存在多種配體并且與這些配體相互作用有關。
MHC-Ⅱ主要由抗原提呈細胞表達,活化的CD4+T 細胞通過T 細胞抗原受體與MHC-Ⅱ分子呈遞的抗原結合并發(fā)揮效應。本研究中免疫細胞中MHC-Ⅱ高表達較低表達患者的預后較好,與預期一致。然而,MHC-Ⅱ也可能是由腫瘤細胞表達,其可能與T 細胞浸潤和IFN-γ 信號通路基因富集相關。本研究中GAC 患者腫瘤細胞中MHC-Ⅱ高表達較低表達的患者預后差,可能是腫瘤細胞中MHC-Ⅱ與LAG-3 相互作用,產生免疫抑制信號,影響免疫細胞的功能。另有報道表明,腫瘤MHC-Ⅱ表達與多種癌癥類型(如乳腺癌、結腸癌、黑色素瘤)的良好預后相關[17]。推測在不同腫瘤、不同類型細胞中MHC-Ⅱ的表達可能對LAG-3 陽性T 細胞產生不同的影響,存在不一樣的機制,有待進一步研究。
本研究詳細分析了LAG-3、FGL1、MHC-Ⅱ在不同區(qū)域表達量的差異,以及與GAC 預后的關系。GAC 患者LAG-3 免/免、LAG-3 免/總高表達與較好的OS 相關,可能提示免疫細胞處于活化狀態(tài),具有抗腫瘤潛力并發(fā)揮作用。后續(xù)可更深入地探索LAG-3與其配體FGL1、MHC-Ⅱ的相互調控機制,為腫瘤免疫調控的研究以及臨床轉化應用提供線索。
本文無影響其科學性與可信度的經濟利益沖突。