張佳秀 鄧林鋒 石建邦 吳健衛(wèi)▲
1.江西省九江市第一人民醫(yī)院呼吸內(nèi)科,江西九江 332000;2.江西省九江市第一人民醫(yī)院檢驗(yàn)科,江西九江 332000
目前,肺癌嚴(yán)重威脅我國(guó)國(guó)民健康,仍是我國(guó)現(xiàn)階段發(fā)病率和致死率最高的惡性腫瘤[1]。肺癌分小細(xì)胞肺癌(small cell lung cancer,SCLC)和非小細(xì)胞肺癌(non-small cell lung cancer,NSCLC)兩種,其中NSCLC約占肺癌的85%,預(yù)后差,5年生存率不足15%[2]。隨著研究的深入,有學(xué)者發(fā)現(xiàn),腫瘤的發(fā)生、發(fā)展、復(fù)發(fā)和轉(zhuǎn)移與腫瘤微環(huán)境中非腫瘤細(xì)胞成分密切相關(guān)[3]。腫瘤相關(guān)巨噬細(xì)胞(tumor-associated macrophage,TAMs)占腫瘤微環(huán)境中炎癥細(xì)胞總數(shù)的30%~50%,巨噬細(xì)胞在不同的微環(huán)境中表現(xiàn)出不同的活化狀態(tài)(M1 與 M2)[4]。程序性死亡受體 1(programmed death receptor-1,PD-1)能有效抑制T、B細(xì)胞的功能和增殖,參與腫瘤微環(huán)境形成[5]。本研究以NSCLC患者為研究對(duì)象,檢測(cè)患者肺癌組織、癌旁組織標(biāo)本中M1型、M2型TAMs及PD-1的表達(dá)水平,旨在觀察不同臨床預(yù)后因素及1年生存狀態(tài)下TAMs表型和PD-1表達(dá)水平分布特征。
選取2019年1月至12月于九江市第一人民醫(yī)院胸外科初次確診且擇期手術(shù)的76例NSCLC患者作為研究對(duì)象。納入標(biāo)準(zhǔn):①患者病理性組織為NSCLC;②依據(jù)國(guó)際抗癌聯(lián)盟(UICC)第八版肺癌分期標(biāo)準(zhǔn)[6]術(shù)后病理分期為Ⅰ~Ⅲa期;③擇期行根治手術(shù);④術(shù)前未行放療或者化療治療;⑤首發(fā)病例,臨床病理資料較為齊全;⑥癌旁正常組織采自同一位患者。排除標(biāo)準(zhǔn):①患者合并自身免疫性疾病或者感染性疾?。虎诨颊卟±Y料不完整者;③患者合并其他任何系統(tǒng)腫瘤;④凝血功能異常者;⑤嚴(yán)重慢性病史者;⑥失訪者。本研究經(jīng)九江市第一人民醫(yī)院醫(yī)學(xué)倫理委員會(huì)審核批準(zhǔn),研究對(duì)象均了解研究方案并簽署知情同意書(shū)。
1.2.1 記錄患者的一般情況 包括年齡、性別、腫瘤分期、腫瘤類型、分化程度,所有患者完善相關(guān)檢查后進(jìn)行擇期手術(shù),術(shù)中采集腫瘤組織和癌旁正常組織,送快速病理與免疫組化檢測(cè),對(duì)所有患者進(jìn)行為期1年的隨訪,記錄患者1年內(nèi)生存率。
1.2.2 組織樣本處理 腫瘤組織離體后半小時(shí)內(nèi)于腫瘤組織縱切面的非壞死區(qū)域采集標(biāo)本,充分采集體積大小為0.5 cm×0.5 cm×0.5 cm的癌組織,于腫瘤組織的邊緣5 cm處采集以上正常的肺部黏膜相應(yīng)癌旁組織樣本,離體后均經(jīng)過(guò)DEPC水進(jìn)行清洗,送快速病理與免疫組化檢測(cè)。
1.2.3 PD-1、CD86、CD206熒光染色 ①固定:室溫下4%的多聚甲醛固定細(xì)胞,充分孵育10 min,PBS清洗3次,每次15 min。②抗原修復(fù):將玻片置于提前加熱好的抗原修復(fù)液進(jìn)行抗原修復(fù),溫度保持95℃,繼續(xù)加熱10 min,過(guò)程中防止煮沸,完成后PBS溶液清洗3次,每次5 min。③通透:PBS溶液孵育10 min,采用Triton X-100進(jìn)行透膜處理,室溫下20 min,完成后PBS溶液清洗3次,每次5 min。④封閉與免疫染色:含有1%的BSA的甘氨酸進(jìn)行封閉,37℃ 30 min,完畢后進(jìn)行抗體染色,一抗 PD-1(1∶200)和一抗 CD8(1∶200)、一抗 CD86(1∶1500)以及一抗 CD206 抗體(1∶100)按比例稀釋后室溫下濕盒中孵育1 h,完畢后PBS溶液洗滌3次,每次5 min。常溫下,二抗GAR AF488抗體(綠色熒光,1∶200)按比例采用1%的BSA稀釋,避光條件下室溫孵育1 h。完成后PBS溶液洗滌3次,每次5 min。⑤復(fù)染:采用0.1 μg/ml的DAPI染色液染核15 min,完畢后PBS溶液清洗3次,每次5 min。⑥封片:采用抗熒光淬滅劑進(jìn)行封片,完成后4℃保存待檢。⑦熒光顯色與分析:采用OLYMPUS VS-ASW 2.9系統(tǒng)20倍物鏡下進(jìn)行拍照,Image-pro Plus 6.0軟件進(jìn)行定量分析,根據(jù)HIS選色方案判定面積,篩除小于50像素的非特異性雜點(diǎn),對(duì)PD-1、CD86、CD206標(biāo)記的陽(yáng)性細(xì)胞進(jìn)行記錄。
①觀察被納入NSCLC患者腫瘤組織與癌旁組織PD-1、CD86、CD206熒光染色陽(yáng)性表達(dá);②NSCLC患者腫瘤組織與癌旁組織PD-1、CD86、CD206表達(dá)的相關(guān)性;③不同臨床預(yù)后因素下TAMs表型和PD-1表達(dá)水平分布特征;④NSCLC患者1年生存率的影響因素。
采用SPSS 22.0統(tǒng)計(jì)學(xué)軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)分析,計(jì)量資料用均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差(±s)表示,兩組間比較采用t檢驗(yàn);計(jì)數(shù)資料用率表示,兩組間比較采用χ2檢驗(yàn),相關(guān)性分析采用Pearson相關(guān)性分析;采用COX回歸分析NSCLC患者1年生存率的影響因素,以P<0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。
NSCLC患者癌組織PD-1、CD206陽(yáng)性表達(dá)高于癌旁組織,CD86陽(yáng)性表達(dá)低于癌旁組織,差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)(表 1,圖 1,封三)。
表1 NSCLC患者癌旁組織和癌組織PD-1、CD86、CD206免疫熒光染色陽(yáng)性細(xì)胞數(shù)的比較
圖1 NSCLC患者癌旁組織和癌組織PD-1、CD86、CD206免疫熒光染色圖(200×)(見(jiàn)內(nèi)文第6頁(yè))
NSCLC患者癌旁組織 PD-1、CD86、CD206陽(yáng)性表達(dá)兩兩間均無(wú)相關(guān)性(P>0.05)。癌組織PD-1和CD206陽(yáng)性表達(dá)成正相關(guān)(P<0.05),癌組織PD-1和CD86、CD86 和 CD206 無(wú)明顯相關(guān)性(P>0.05)(表 2~3)。
表2 NSCLC患者癌旁組織PD-1、CD86、CD206表達(dá)的相關(guān)性分析(r值/P值)
表3 NSCLC患者腫瘤組織PD-1、CD86、CD206表達(dá)的相關(guān)性分析(r值/P值)
不同性別和年齡 NSCLC患者的 PD-1、CD86、CD206表達(dá)比較,差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)。腺癌PD-1陽(yáng)性表達(dá)水平高于鱗癌,差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)。高分化CD86表達(dá)水平高于低分化和中分化,差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05);高分化和中分化CD206表達(dá)水平低于低分化,差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)。臨床Ⅲ期和Ⅱ期PD-1陽(yáng)性表達(dá)水平高于Ⅰ期,差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05);臨床Ⅲ期和Ⅱ期CD86陽(yáng)性表達(dá)水平低于Ⅰ期,差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)。浸潤(rùn)性生長(zhǎng)患者的CD206表達(dá)水平高于非浸潤(rùn)性生長(zhǎng),差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)(表 4)。
表4 NSCLC患者不同臨床預(yù)后因素下PD-1、CD86、CD206表達(dá)分布(±s)
表4 NSCLC患者不同臨床預(yù)后因素下PD-1、CD86、CD206表達(dá)分布(±s)
與低分化比較,aP<0.05;與 1 期比較,bP<0.05
因素 例數(shù) PD-1平均值 t/F值 P值images/BZ_13_1145_372_1166_414.pngCD86平均值 t/F值 P值images/BZ_13_1716_372_1737_414.pngCD206平均值 t/F值 P值性別0.6940.4901.6490.1030.1170.907男女43 33 155.67±33.73 161.58±40.37 106.49±28.88 93.79±38.30 139.88±31.17 140.61±19.51年齡≤50歲>50歲病理類型鱗癌腺癌分化程度高分化中分化低分化臨床分期Ⅰ期Ⅱ期Ⅲ期浸潤(rùn)性生長(zhǎng)12 63 42 34 27 22 27 18 39 19 161.50±32.59 157.63±37.53 145.55±36.32 173.91±30.84 149.96±30.65 167.18±32.61 159.22±43.94 163.56±26.75 144.18±33.33b 182.05±38.89b 0.334 3.618 1.369 8.497 1.390 0.739 0.001 0.261 0.000 0.169 111.67±29.56 98.97±34.21 101.43±34.81 100.41±32.70 132.41±14.67a 80.82±35.41 85.96±20.90 128.83±14.03 89.49±33.17b 98.16±33.80b 1.203 0.130 35.161 10.701 0.417 0.233 0.897 0.000 0.000 0.678 138.33±41.28 140.55±23.30 138.24±30.81 142.62±20.39 134.15±32.97a 124.18±12.61a 159.30±13.76 129.33±38.42 142.61±22.91 145.53±16.80 0.263 0.712 16.467 2.106 9.125 0.793 0.479 0.000 0.129 0.000是否26 50 150.19±40.88 162.42±33.88 98.73±28.12 102.14±36.43 166.85±15.82 126.34±19.52
所有患者生存隨訪截止時(shí)間為2021年3月,76例NSCLC患者死亡18例,存活58例,1年生存率為76.32%。將納入因子進(jìn)行變量賦值,性別(男=1,女=0)、腫瘤類型(鱗癌=0,腺癌=1)、分化程度(高分化=1,中分化=2,低分化=3)、臨床分期(Ⅰ期=1,Ⅱ期=2,Ⅲ期=3)、浸潤(rùn)性生長(zhǎng)(否=0,是=1),年齡、PD-1、CD86、CD206表達(dá)水平均為連續(xù)變量,結(jié)果顯示,PD1和CD206是NSCLC 患者 1年生存率的危險(xiǎn)因素(P<0.05)(表 5)。
表5 NSCLC患者1年生存率的COX回歸分析
NSCLC是臨床常見(jiàn)的惡性腫瘤,患者發(fā)病后病情進(jìn)展早期多隱匿,速度快,多數(shù)病患在確診時(shí)已經(jīng)步入中晚期階段,預(yù)后較差,患者的五年生存率低于15%[2],國(guó)內(nèi)學(xué)者相關(guān)研究[7]報(bào)道,NSCLC患者1年生存率為50%~80%,本研究納入的76例NSCLC患者1年生存率為76.32%,與上述研究報(bào)道基本一致,可見(jiàn)NSCLC患者1年生存率不容樂(lè)觀。因此NSCLC的臨床治療仍存在諸多難點(diǎn),患者預(yù)后狀態(tài)的提升仍面臨巨大挑戰(zhàn),為有效提升患者的治療效果,使其生存時(shí)間及生活質(zhì)量得到提高,有必要探索更加高效的治療模式,對(duì)NSCLC患者的臨床預(yù)后具有十分重要的臨床意義。
現(xiàn)已證實(shí),PD-1在正常健康機(jī)體組織中,僅在巨噬細(xì)胞中活化表達(dá),但在多種類型癌變組織中能夠檢測(cè)到PD-1蛋白的活化表達(dá),如乳腺癌[8]、黑色素瘤[9]、腎癌[10]等,這一特征提示其在正常機(jī)體組織中的表達(dá)可能受到非常嚴(yán)格的轉(zhuǎn)錄后調(diào)控,但在惡性腫瘤組織中的調(diào)控機(jī)制出現(xiàn)異常,從而引起PD-1的異常過(guò)表達(dá)現(xiàn)象,并對(duì)腫瘤疾病本身發(fā)生及進(jìn)展發(fā)揮著助推作用[11-12]。本研究結(jié)果顯示,PD-1在NSCLC患者腫瘤組織中表達(dá)明顯高于癌旁組織,且腺癌患者PD-1陽(yáng)性表達(dá)水平高于鱗癌,臨床Ⅲ期和Ⅱ期患者PD-1陽(yáng)性表達(dá)水平高于Ⅰ期,差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05),一方面提示PD-1在NSCLC腫瘤組織中存在異常高表達(dá)狀態(tài),另一方面證實(shí)PD-1在肺腺癌腫瘤組織中高表達(dá),且具有促癌特性。CD86和CD206分別是M1型巨噬細(xì)胞和M2型巨噬細(xì)胞表面的特異性抗體,在腫瘤的發(fā)生和發(fā)展中扮演不同的角色,M1型巨噬細(xì)胞屬激活型,M2型巨噬細(xì)胞在腫瘤發(fā)展過(guò)程中能夠有效激活M1型巨噬細(xì)胞,破壞腫瘤微環(huán)境[13-14];此外,腫瘤發(fā)生和進(jìn)展過(guò)程中巨噬細(xì)胞功能異常紊亂,M2型巨噬細(xì)胞多表現(xiàn)為異常極化現(xiàn)象,促進(jìn)腫瘤組織的重塑,推動(dòng)相關(guān)腫瘤組織細(xì)胞的發(fā)展過(guò)程[15]。本研究結(jié)果顯示,NSCLC患者癌組織CD86陽(yáng)性表達(dá)低于癌旁組織,且高分化患者CD86表達(dá)水平高于低分化和中分化,臨床Ⅲ期和Ⅱ期CD86陽(yáng)性表達(dá)水平低于Ⅰ期,差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05),提示M1型巨噬細(xì)胞在腫瘤的發(fā)展過(guò)程中的抑制狀態(tài),有望成為腫瘤代謝調(diào)節(jié)和免疫治療的新靶點(diǎn)[16],但本研究COX回歸分析中CD86與患者1年生存率未表現(xiàn)出明顯相關(guān)性。本研究結(jié)果還顯示,NSCLC患者癌組織CD206陽(yáng)性表達(dá)高于癌旁組織,高分化和中分化CD206表達(dá)水平低于低分化,浸潤(rùn)性生長(zhǎng)患者CD206表達(dá)水平高于非浸潤(rùn)性生長(zhǎng),差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05),進(jìn)一步證實(shí)M2型巨噬細(xì)胞的促癌作用,且M2型巨噬細(xì)胞浸潤(rùn)性明顯高于M1型巨噬細(xì)胞,與巨噬細(xì)胞在多種腫瘤因子和炎癥因子作用下向M2型巨噬細(xì)胞極化有關(guān)[17]。
有學(xué)者在研究中指出,予以機(jī)體PD-1抗體阻斷可提升巨噬細(xì)胞吞噬率[18]。PD-1和B7H1基因缺陷小鼠的基礎(chǔ)研究發(fā)現(xiàn),小鼠細(xì)菌的負(fù)荷能力明顯降低,同時(shí)巨噬細(xì)胞的吞噬能力明顯升高,免疫耐受性上升,生存期明顯改善[19]。B7H1基因與巨噬細(xì)胞表面抗原遞呈相關(guān)分子表達(dá)有關(guān),可能參與巨噬細(xì)胞的極化[20],上述研究提示PD-1與巨噬細(xì)胞的極化狀態(tài)以及炎癥反應(yīng)可能同樣存在一定的關(guān)系。本研究對(duì)NSCLC患者腫瘤組織PD-1、CD86和CD206陽(yáng)性表達(dá)進(jìn)行相關(guān)性分析,結(jié)果顯示,NSCLC患者腫瘤組織PD-1表達(dá)與CD206陽(yáng)性表達(dá)成正相關(guān)(P<0.05),由于M2型巨噬細(xì)胞具有促癌作用,故有理由推測(cè)PD-1可能參與M2型巨噬細(xì)胞的異常極化,共同促進(jìn)癌癥的進(jìn)展,有待進(jìn)一步研究證實(shí)。此外,COX回歸分析顯示,PD-1與CD206高陽(yáng)性表達(dá)均是NSCLC患者1年內(nèi)死亡率的危險(xiǎn)因素,二者有望成為NSCLC患者治療新靶點(diǎn)。
綜上所述,NSCLC癌組織及癌旁組織中PD-1、CD86和CD206的表達(dá)存在明顯差異,PD-1高表達(dá)、M2型巨噬細(xì)胞的高浸潤(rùn)特性可明顯增加患者1年內(nèi)死亡率。