朱 燕,朱永祺,張曉娟*,錢金鋒,劉宏斌,盛美紅
1南通大學(xué)第二附屬醫(yī)院病理科,江蘇 南通 226001;2南通大學(xué)醫(yī)學(xué)院臨床醫(yī)學(xué)系,江蘇 南通 226001;3南通大學(xué)第二附屬醫(yī)院影像科,江蘇 南通 226001
乳腺癌的復(fù)發(fā)、轉(zhuǎn)移是影響乳腺癌患者預(yù)后的重要因素,研究乳腺癌組織侵襲轉(zhuǎn)移情況,尋求新的靶向治療手段,對于改善乳腺癌患者的預(yù)后具有非常重要的意義。研究表明,惡性腫瘤的生物學(xué)行為不僅取決于腫瘤細(xì)胞本身,腫瘤微環(huán)境對腫瘤的發(fā)生發(fā)展也起著決定性作用。腫瘤相關(guān)性成纖維細(xì)胞(cancer-associated fibroblast,CAF)是腫瘤微環(huán)境中重要的成分,它分泌多種信號分子,包括炎癥細(xì)胞因子、趨化因子、生長因子等,這些因子通過改變腫瘤微環(huán)境來刺激腫瘤細(xì)胞,同時(shí)重塑腫瘤細(xì)胞的細(xì)胞外基質(zhì)[1-2]。正是這些特性,CAF通過促進(jìn)腫瘤生長、血管生成、耐藥性、侵襲和轉(zhuǎn)移,為腫瘤的發(fā)生發(fā)展提供了合適的條件[3]。盡管CAF可能對乳腺癌的進(jìn)展起到很強(qiáng)的作用,但關(guān)于CAF、CD4+、CD8+T淋巴細(xì)胞與乳腺癌發(fā)生發(fā)展的關(guān)系,尤其對淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移影響的相關(guān)研究甚少。
本文通過檢測乳腺浸潤性導(dǎo)管癌組織及轉(zhuǎn)移淋巴結(jié)中CAF[以CAF的特異性蛋白α-平滑肌肌動(dòng)蛋白(α-smooth muscle actin,α-SMA)作為免疫酶標(biāo)的抗原]及CD4、CD8的表達(dá),并結(jié)合臨床病理特征進(jìn)行統(tǒng)計(jì)學(xué)分析,從而探尋CAF誘導(dǎo)的免疫抑制與乳腺癌發(fā)生發(fā)展及淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移程度之間的相關(guān)性,進(jìn)一步了解CAF、CD4+及CD8+T淋巴細(xì)胞是否參與淋巴結(jié)的轉(zhuǎn)移,為用CAF和免疫細(xì)胞為靶點(diǎn)的治療來改善未來乳腺癌患者的生存及預(yù)后提供實(shí)驗(yàn)依據(jù)。
收集南通大學(xué)第二附屬醫(yī)院病理科2010—2014年行乳腺癌改良根治術(shù)的手術(shù)標(biāo)本110例(均為浸潤性導(dǎo)管癌),術(shù)前未經(jīng)過任何放療、化療及內(nèi)分泌治療,所有患者均為女性,發(fā)病年齡32~79歲,平均年齡51歲。按照腫瘤大小分組:腫瘤≤2 cm 64例,腫瘤>2 cm 46例;按照WHO的浸潤性導(dǎo)管癌組織學(xué)分類標(biāo)準(zhǔn)[4]分類:G1級32例,G2級43例,G3級35例;按照TNM臨床分期標(biāo)準(zhǔn)[4]進(jìn)行分期:Ⅰ期+Ⅱ期89例,Ⅲ期+Ⅳ期21例;按照有無腋窩淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移情況分組:淋巴結(jié)無轉(zhuǎn)移67例;淋巴結(jié)有轉(zhuǎn)移43例。其中43例有轉(zhuǎn)移的淋巴結(jié)中有11例為微轉(zhuǎn)移淋巴結(jié),32例為宏轉(zhuǎn)移淋巴結(jié)(腫瘤轉(zhuǎn)移灶最大徑>0.2 mm,但不超過2 mm為微轉(zhuǎn)移;淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移灶最大徑>2 mm,則為宏轉(zhuǎn)移)。選取乳腺癌癌旁3 cm外的正常乳腺組織作為對照。本研究經(jīng)過醫(yī)院倫理委員會(huì)批準(zhǔn)。
1.2.1 免疫組織化學(xué)染色
所有手術(shù)標(biāo)本均經(jīng)10%中性福爾馬林液固定,石蠟包埋及4 μm連續(xù)切片。鼠抗人α-SMA抗體、兔抗人CD4抗體、兔抗人CD8抗體均購于北京中杉金橋生物技術(shù)有限公司。采用已知的陽性切片作為陽性對照,陰性對照用PBS液代替一抗。
1.2.2 結(jié)果判定
α-SMA陽性的細(xì)胞定位于乳腺間質(zhì)內(nèi),胞質(zhì)呈棕黃色或棕褐色,正常乳腺間質(zhì)成纖維細(xì)胞不表達(dá)α-SMA,因此以乳腺間質(zhì)中α-SMA陽性細(xì)胞代表CAF,而表達(dá)α-SMA的乳腺導(dǎo)管及腺體基底部的肌上皮細(xì)胞及間質(zhì)小血管不計(jì)為陽性細(xì)胞。隨機(jī)選取10個(gè)高倍視野(×400)約200個(gè)細(xì)胞,根據(jù)陽性細(xì)胞所占觀察細(xì)胞數(shù)的百分比計(jì)分:1分(陽性細(xì)胞數(shù)≤10%),2分(10%<陽性細(xì)胞數(shù)≤50%),3分(50%<陽性細(xì)胞數(shù)≤75%),4分(75%<陽性細(xì)胞數(shù));染色強(qiáng)度的評分:0分(無著色),1分(淡黃色),2分(棕黃色),3分(棕褐色)。將兩者分值相乘:0~3分(-),4~5分(+),6~7分(++),≥8分(+++),其中+~+++為陽性表達(dá)。CD4、CD8陽性表達(dá)定位于淋巴細(xì)胞膜,觀察顯色強(qiáng)度:無顯色計(jì)0分,淡黃色計(jì)1分,棕黃色計(jì)2分,棕褐色計(jì)3分;觀察顯色面積:進(jìn)行視野淋巴細(xì)胞計(jì)數(shù),<5%淋巴細(xì)胞著色計(jì)0分,5%~25%淋巴細(xì)胞著色計(jì)1分,25%~50%淋巴細(xì)胞著色計(jì)2分,>50%淋巴細(xì)胞著色計(jì)3分;將兩者分值相乘:<2分為陰性,≥2分為陽性。
所有數(shù)據(jù)分析均在SPSS 21.0軟件上進(jìn)行。采用卡方檢驗(yàn)對α-SMA、CD4、CD8在不同亞組患者之間的表達(dá)差異進(jìn)行比較。采用配對樣本卡方檢驗(yàn)對α-SMA表達(dá)與CD4、CD8表達(dá)的相關(guān)性進(jìn)行分析。P<0.05為差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。
α-SMA陽性表達(dá)定位在腫瘤間質(zhì)成纖維細(xì)胞的細(xì)胞漿中(圖1),110例乳腺癌中有52例(47.27%)呈陽性表達(dá),其中8例呈強(qiáng)陽性;癌旁正常乳腺組織未見陽性表達(dá)。α-SMA在乳腺癌組織中的陽性率顯著高于癌旁正常乳腺組織,兩者之間的α-SMA表達(dá)有顯著性差異(χ2=68.095,P<0.001)。
圖1 α-SMA在正常乳腺組織、浸潤性導(dǎo)管癌、淋巴結(jié)微轉(zhuǎn)移及宏轉(zhuǎn)移中的表達(dá)(×400)Figure 1 Expresssion of α-SMA in normal breast tissue,invasive ductal carcinoma,lymph node micrometastasis,lymph node macrometastasis(×400)
CD4、CD8陽性表達(dá)定位于淋巴細(xì)胞膜(圖2),CD4+T淋巴細(xì)胞在乳腺癌中陽性率為45.45%(50/110),低于癌旁正常乳腺組織(48.18%,53/110),兩組相比差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(χ2=0.164,P=0.685)。CD8+T淋巴細(xì)胞在乳腺癌中陽性率為55.45%(61/110),高于癌旁正常乳腺組織(31.82%,35/110),兩組相比差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(χ2=12.493,P<0.001)。
圖2 CD4、CD8在浸潤性導(dǎo)管癌中的表達(dá)(×400)Figure 2 Expression of CD4 and CD8 in invasive ductal carcinoma(×400)
表1 α-SMA、CD4、CD8在不同亞組患者之間的表達(dá)差異Table 1 α-SMA,CD4 and CD8 expresssion differences among different subgroups [n(%)]
由表1可見浸潤性導(dǎo)管癌中α-SMA的陽性表達(dá)與年齡、組織學(xué)分級無關(guān)(P>0.05),而與腫瘤大小、臨床分期及淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移有關(guān)(P<0.05);即腫瘤越大、臨床分期越高、有腋窩淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移的乳腺癌中α-SMA的陽性表達(dá)越高;腋窩淋巴結(jié)宏轉(zhuǎn)移所有病例均見α-SMA的表達(dá)。CD4的陽性表達(dá)與年齡、腫瘤大小及臨床分期無關(guān)(P>0.05),而與組織學(xué)分級呈負(fù)相關(guān)(P<0.05),CD4的陽性表達(dá)在淋巴結(jié)無轉(zhuǎn)移、微轉(zhuǎn)移、宏轉(zhuǎn)移3組之間的差異處于臨界值(P=0.057),但無轉(zhuǎn)移組與轉(zhuǎn)移組(微轉(zhuǎn)移+宏轉(zhuǎn)移)比較時(shí)差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(χ2=4.736,P<0.05),即隨著腫瘤組織學(xué)級別的升高、淋巴結(jié)的轉(zhuǎn)移,CD4的陽性率逐漸降低,淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移情況分組中宏轉(zhuǎn)移組表達(dá)率最低。CD8的陽性表達(dá)與年齡、腫瘤大小及臨床分期無關(guān)(P>0.05),而與組織學(xué)分級及淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移呈正相關(guān)(P<0.05);即隨著腫瘤組織學(xué)級別的升高、淋巴結(jié)的轉(zhuǎn)移,CD8的陽性率逐漸升高,淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移情況分組中宏轉(zhuǎn)移表達(dá)率最高。
浸潤性導(dǎo)管癌中α-SMA染色陽性52例(52/110,47.27%),其中CD4陽性15例(15/52,28.85%),CD8陽性41例(41/52,78.85%);α-SMA陰性58例(58/110,52.73%),其中CD4陽性35例(35/58,60.34%),CD8陽性20例(20/58,34.48%)。經(jīng)配對計(jì)數(shù)資料的相關(guān)分析(表2),浸潤性導(dǎo)管癌中α-SMA陽性表達(dá)與CD8的陽性表達(dá)存在正相關(guān)性(C=0.446,P<0.001),與CD4的陽性表達(dá)存在負(fù)相關(guān)(C=-0.316,P=0.001)。
表2 α-SMA與CD4、CD8表達(dá)的相關(guān)性Table 2 Correlation between α -SMA and CD4,CD8 expresssion (n)
研究表明,惡性腫瘤的生物學(xué)行為不僅取決于腫瘤細(xì)胞本身,腫瘤微環(huán)境對腫瘤的發(fā)生發(fā)展也起著決定性的作用。腫瘤微環(huán)境由細(xì)胞外基質(zhì)和各種腫瘤間質(zhì)細(xì)胞(包括成纖維細(xì)胞、免疫細(xì)胞、炎癥細(xì)胞、內(nèi)皮細(xì)胞、脂肪細(xì)胞和骨髓來源細(xì)胞)組成。其中CAF是最豐富的腫瘤間質(zhì)細(xì)胞,目前已經(jīng)被證實(shí)在許多癌癥的侵襲及轉(zhuǎn)移過程中都發(fā)揮著至關(guān)重要的作用[5-7]。CAF通過分泌許多活性蛋白質(zhì)因子促進(jìn)了癌細(xì)胞的活化與增殖、侵襲和轉(zhuǎn)移,同時(shí)也通過促進(jìn)血管內(nèi)皮細(xì)胞的生成、腫瘤基質(zhì)的重塑間接促進(jìn)了腫瘤的發(fā)生。研究還發(fā)現(xiàn),CAF還能利用自身分泌的蛋白質(zhì)因子如TGF-β、IL-6、IL-10等促使癌細(xì)胞發(fā)生上皮-間質(zhì)的轉(zhuǎn)化并促使MMP2、MMP9等相關(guān)基因的表達(dá)上調(diào),進(jìn)而導(dǎo)致癌細(xì)胞的發(fā)生,促進(jìn)癌細(xì)胞的轉(zhuǎn)移[8]?;仡櫸墨I(xiàn)發(fā)現(xiàn)對CAF介導(dǎo)的免疫抑制與乳腺癌發(fā)生發(fā)展及淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移程度的相關(guān)性報(bào)道極少見。
本文以浸潤性導(dǎo)管癌中的CAF(以CAF的特異性蛋白α-SMA作為免疫酶標(biāo)的抗原)及腫瘤浸潤性T淋巴細(xì)胞(CD4+、CD8+)為切入點(diǎn),探討這兩種因素與乳腺癌發(fā)生發(fā)展及淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移的關(guān)系。當(dāng)腫瘤組織中浸潤大量淋巴細(xì)胞時(shí)表明機(jī)體啟動(dòng)了對抗腫瘤的反應(yīng),CD4+T淋巴細(xì)胞可以促進(jìn)免疫細(xì)胞的增殖及分化,協(xié)調(diào)免疫細(xì)胞間的相關(guān)作用[9],CD8+T淋巴細(xì)胞是主要的抗腫瘤效應(yīng)細(xì)胞,通過釋放穿孔素或者促進(jìn)細(xì)胞凋亡來殺死腫瘤細(xì)胞[10],是有效控制腫瘤發(fā)展,提高腫瘤患者治療效果的關(guān)鍵效應(yīng)細(xì)胞。
本組資料顯示,α-SMA在乳腺癌組織中的表達(dá)明顯高于癌旁正常乳腺組織,且腫瘤較大、臨床分期較高、有淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移的乳腺癌中α-SMA的表達(dá)較高,提示CAF通過各種機(jī)制影響腫瘤微環(huán)境而促進(jìn)腫瘤的發(fā)生發(fā)展。進(jìn)一步研究顯示α-SMA在無淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移、淋巴結(jié)微轉(zhuǎn)移及淋巴結(jié)宏轉(zhuǎn)移中表達(dá)逐漸升高,從而可判斷CAF具有促進(jìn)癌細(xì)胞在淋巴結(jié)中存活、增殖的作用。CD4在乳腺癌組織中的陽性表達(dá)低于癌旁正常乳腺組織,且隨著腫瘤組織學(xué)級別的升高、淋巴結(jié)的轉(zhuǎn)移,CD4的陽性率逐漸降低。CD8在乳腺癌組織中的陽性率高于癌旁正常乳腺組織,且隨著腫瘤組織學(xué)級別的升高、淋巴結(jié)的轉(zhuǎn)移,CD8的陽性率逐漸升高,此研究結(jié)果與文獻(xiàn)報(bào)道一致[11-13]。原因可能為腫瘤細(xì)胞產(chǎn)生免疫抑制因子,抑制免疫細(xì)胞分化增殖而導(dǎo)致CD4+T淋巴細(xì)胞減少,CD8+T淋巴細(xì)胞反應(yīng)性增多。隨著腫瘤的進(jìn)展,產(chǎn)生和分泌的抑制因子會(huì)越來越多,誘導(dǎo)CD8+T淋巴細(xì)胞產(chǎn)生的同時(shí)也阻止CD4+T淋巴細(xì)胞的產(chǎn)生。進(jìn)一步分析顯示,CD4在無淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移、淋巴結(jié)微轉(zhuǎn)移及淋巴結(jié)宏轉(zhuǎn)移中陽性率逐漸降低,而CD8的陽性率則相反,表明淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移的患者細(xì)胞免疫明顯受到抑制,隨著疾病的進(jìn)展,機(jī)體免疫功能逐漸降低,從而造成腫瘤細(xì)胞加速生長,病情出現(xiàn)惡化。經(jīng)配對計(jì)數(shù)資料的相關(guān)分析,乳腺癌中α-SMA表達(dá)與CD8的陽性表達(dá)存在正相關(guān)性(C=0.446,P<0.001),與CD4的陽性表達(dá)存在負(fù)相關(guān)(C=-0.316,P=0.001)。可能與CAF通過旁分泌或自分泌TGF-β進(jìn)而引起一系列細(xì)胞因子IL-10等的表達(dá),抑制淋巴細(xì)胞分化增殖有關(guān);TGF-β還可抑制NK細(xì)胞合成γ-干擾素并阻礙CD4+Th細(xì)胞向具有抗腫瘤免疫活性的Th1方向分化,導(dǎo)致機(jī)體的免疫功能處于抑制狀態(tài),腫瘤細(xì)胞發(fā)生免疫逃逸,進(jìn)一步促進(jìn)癌腫的生長和侵襲轉(zhuǎn)移[14-15]。α-SMA表達(dá)與CD4、CD8表達(dá)密切相關(guān),同時(shí)也進(jìn)一步證實(shí)了乳腺癌的發(fā)生、發(fā)展是多級因子相互作用的復(fù)雜過程。α-SMA及CD8的表達(dá)在乳腺癌轉(zhuǎn)移淋巴結(jié)內(nèi)明顯增多,且與轉(zhuǎn)移淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移程度有關(guān),即CAF及免疫細(xì)胞的改變增強(qiáng)了乳腺癌的淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移。本研究為進(jìn)一步用CAF和免疫細(xì)胞為靶點(diǎn)的治療來改善未來乳腺癌患者的生存及預(yù)后提供了實(shí)驗(yàn)依據(jù)。