紀(jì)曉坤,馬 陽(yáng),郭 曉,劉 穎,趙銀環(huán),吳家寧,董律吏,杜 蕓
目前,靶向治療是非小細(xì)胞肺癌(non-small cell lung cancer, NSCLC)臨床治療的重要手段和方法。美國(guó)國(guó)立綜合癌癥網(wǎng)絡(luò)(National Comprehensive Cancer Network, NCCN)指南推薦表皮生長(zhǎng)因子受體-酪氨酸激酶抑制劑(epidermal growth factor recep-tor-tyrosine kinase inhibitors, EGFR-TKIs)可作為敏感表皮生長(zhǎng)因子受體(epidermal growth factor receptor, EGFR)突變患者的一線治療[1]。EGFR-TKIs能有效抑制EGFR敏感突變腫瘤的增殖、侵襲及轉(zhuǎn)移,用藥初期可獲得良好的效果,但隨后會(huì)出現(xiàn)明顯耐藥現(xiàn)象,嚴(yán)重影響治療效果和預(yù)后。溶酶體相關(guān)跨膜蛋白4B(lysosomal-associated transmembrane protein 4B, LAPTM4B)缺失增加了細(xì)胞膜通透性、pH值、組織蛋白酶釋放和細(xì)胞凋亡,在大多數(shù)腫瘤中過(guò)表達(dá),與腫瘤增殖、耐藥,侵襲和轉(zhuǎn)移密切相關(guān)[2-4]。據(jù)文獻(xiàn)報(bào)道LAPTM4B與EGFR關(guān)系密切[5],但是LAPTM4B與NSCLC多基因突變狀態(tài)及EGFR-TKIs耐藥的關(guān)系尚不完全清楚。本實(shí)驗(yàn)首先采用實(shí)時(shí)熒光定量PCR法及免疫細(xì)胞化學(xué)染色檢測(cè)464例NSCLC細(xì)胞學(xué)標(biāo)本多基因突變狀態(tài)及LAPTM4B蛋白表達(dá),探討LAPTM4B表達(dá)與多基因突變及臨床病理特征的關(guān)系;分析31例EGFR-TKIs靶向治療前標(biāo)本的LAPTM4B蛋白表達(dá),評(píng)估EGFR-TKIs治療繼發(fā)耐藥基因T790M突變后LAPTM4B表達(dá)的變化,并探究LAPTM4B在EGFR-TKIs繼發(fā)耐藥中的作用。
1.1 材料收集2019年1月~2021年10月河北醫(yī)科大學(xué)第四醫(yī)院癌檢中心經(jīng)HE及免疫細(xì)胞化學(xué)染色確診為NSCLC的464例胸水及細(xì)針穿刺細(xì)胞學(xué)標(biāo)本,離心沉淀,經(jīng)10%中性福爾馬林固定、石蠟包埋等步驟制成細(xì)胞快[6];并收集其中31例EGFR-TKIs靶向治療前的標(biāo)本及基因檢測(cè)結(jié)果。
1.2 方法
1.2.1實(shí)時(shí)熒光定量PCR 采用實(shí)時(shí)熒光定量PCR法檢測(cè)EGFR基因(18~21號(hào)外顯子)突變、ALK基因融合、ROS1基因融合、RET基因融合、K-RAS基因(2號(hào)外顯子)突變、BRAF基因(15號(hào)外顯子)突變、HER-2基因(20號(hào)外顯子)突變、NRAS基因(3號(hào)外顯子)突變、PIK3CA基因(20/9號(hào)外顯子)突變、c-MET基因(14號(hào)外顯子跳躍)突變。實(shí)時(shí)熒光定量PCR試劑盒購(gòu)自廈門(mén)艾德生物公司,具體操作步驟嚴(yán)格按試劑盒說(shuō)明書(shū)進(jìn)行。
1.2.2免疫細(xì)胞化學(xué)染色 細(xì)胞塊4 μm厚切片,60 ℃烤片1 h,二甲苯脫蠟、乙醇梯度(100%、95%、70%)至水化,3%過(guò)氧化氫浸泡15 min,蒸餾水沖洗。pH 6.0的枸櫞酸鹽修復(fù)液高壓2 min,自然冷卻;PBS沖洗5 min。每張切片滴加50 μL LAPTM4B多克隆抗體(bs-9562R,Bioss公司),4 ℃過(guò)夜。第2天,PBS沖洗3次,每次5 min;滴加二抗,室溫孵育15 min;PBS沖洗3次,每次5 min。DAB顯色,終止時(shí)間視顯色強(qiáng)度決定。蘇木精復(fù)染細(xì)胞核3 min,鹽酸乙醇分化,氨水返藍(lán)后,梯度乙醇(70%、95%、100%)脫水,吹干后中性樹(shù)膠封固。
1.3 LAPTM4B染色結(jié)果判斷LAPTM4B染色評(píng)估由兩名經(jīng)驗(yàn)豐富的病理診斷醫(yī)師判讀,以陽(yáng)性癌細(xì)胞百分比和染色強(qiáng)度為評(píng)分依據(jù)。(1)根據(jù)陽(yáng)性細(xì)胞百分比進(jìn)行評(píng)分:陽(yáng)性細(xì)胞數(shù)<10%為0分,10%~50%為1分,>50%為2分。(2)根據(jù)細(xì)胞染色強(qiáng)度進(jìn)行評(píng)分:未著色為0分,黃色為1分,棕黃色為2分。將兩項(xiàng)得分結(jié)果相加:0~2分為低表達(dá)組,3~4分為高表達(dá)組。
1.4 NSCLC細(xì)胞學(xué)標(biāo)本分化程度判讀由兩名經(jīng)驗(yàn)豐富的病理醫(yī)師,綜合考慮腫瘤細(xì)胞的異型性和細(xì)胞塊的組織學(xué)形態(tài)進(jìn)行判讀[7-9]。高分化:腫瘤細(xì)胞常聚集成團(tuán)或簇狀,異型性小、形態(tài)相對(duì)較溫和,細(xì)胞核圓形或卵圓形,染色質(zhì)均勻細(xì)膩,可見(jiàn)核仁;細(xì)胞質(zhì)內(nèi)可見(jiàn)分泌空泡或角化現(xiàn)象。細(xì)胞塊中腫瘤細(xì)胞可具有腺樣或鱗樣分化的特征,如腫瘤細(xì)胞呈腺腔樣、乳頭狀等排列或可見(jiàn)細(xì)胞間橋等;低分化:腫瘤細(xì)胞單個(gè)散在分布,高度異型性,可見(jiàn)瘤巨細(xì)胞,細(xì)胞核多形性明顯,染色質(zhì)染成粗塊狀、核仁不明顯;細(xì)胞質(zhì)內(nèi)分泌空泡少見(jiàn)。細(xì)胞塊中腫瘤細(xì)胞呈實(shí)性團(tuán)塊狀排列,細(xì)胞擁擠、重疊,細(xì)胞核明顯異型,染色質(zhì)粗糙,核仁不明顯。中分化:介于高分化和低分化之間。
1.5 統(tǒng)計(jì)學(xué)分析采用SPSS 22.0軟件進(jìn)行統(tǒng)計(jì)學(xué)分析,χ2檢驗(yàn)或Fisher檢驗(yàn)、Spearman相關(guān)性分析LAPTM4B蛋白表達(dá)與NSCLC臨床病理特征的關(guān)系。多因素Logistic回歸分析LAPTM4B蛋白表達(dá)與多基因突變狀態(tài)及EGFR-TKIs耐藥間的關(guān)系,以P<0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。
2.1 NSCLC細(xì)胞學(xué)標(biāo)本多基因突變狀態(tài)464例NSCLC細(xì)胞學(xué)標(biāo)本進(jìn)行多基因突變聯(lián)合檢測(cè),結(jié)果示單基因突變365例(78.7%)、雙基因伴隨突變14例(3%)、野生型85例(18.3%),陽(yáng)性率為81.7%。其中EGFR、ALK、ROS1、RET、KRAS、BRAF、HER-2、NRAS、c-MET基因突變率分別為59%、6%、3%、2%、4%、2%、2%、0.2%、1%。EGFR+PIK3CA、EGFR+BRAF、EGFR+HER-2、EGFR+RET、ALK+KRAS、EGFR+KRAS及RET+HER-2雙基因伴隨突變率分別為1%、0.4%、0.4%、0.4%、0.4%、0.2%、0.2%(圖1)。
圖1 464例非小細(xì)胞肺癌細(xì)胞學(xué)標(biāo)本多基因突變狀態(tài)
2.2 LAPTM4B蛋白表達(dá)與NSCLC臨床病理特征的關(guān)系本組464例NSCLC中男性222例,女性242例;≤65歲者253例,>65歲者211例;高分化77例,中分化120例,低分化267例。依據(jù)LAPTM4B染色評(píng)估標(biāo)準(zhǔn)判讀LAPTM4B蛋白表達(dá)強(qiáng)度由低到高如圖2所示。LAPTM4B蛋白表達(dá)與患者性別、年齡無(wú)關(guān),與腫瘤分化程度呈正相關(guān),差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.001,表1)。
圖2 免疫細(xì)胞化學(xué)法檢測(cè)非小細(xì)胞肺癌中LAPTM4B蛋白表達(dá):A.不表達(dá);B.低表達(dá);C.高表達(dá)
表1 LAPTM4B表達(dá)與非小細(xì)胞肺癌臨床病理特征的關(guān)系
2.3 LAPTM4B蛋白表達(dá)與多基因突變狀態(tài)的關(guān)系LAPTM4B蛋白表達(dá)與基因突變(P<0.001)及EGFR基因突變密切相關(guān)(P=0.001);與ALK、ROS1、RET、KRAS、BRAF、HER-2、NRAS、PIK3CA、c-MET基因突變均無(wú)關(guān)(表2)。基因突變型病例相對(duì)于基因野生型病例,LAPTM4B蛋白表達(dá)增高的風(fēng)險(xiǎn)增加(OR=2.94,95%CI:1.804~4.791)。
表2 LAPTM4B表達(dá)與非小細(xì)胞肺癌多基因突變狀態(tài)的關(guān)系
2.4 LAPTM4B蛋白表達(dá)與EGFR-TKIs繼發(fā)耐藥的關(guān)系31例EGFR-TKIs繼發(fā)耐藥基因T790M突變的NSCLC細(xì)胞學(xué)標(biāo)本,其LAPTM4B蛋白表達(dá)水平高于與其配對(duì)的EGFR-TKIs治療前標(biāo)本,差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05,表3)。
表3 LAPTM4B表達(dá)與EGFR-TKIs繼發(fā)耐藥的關(guān)系
肺癌是全球癌癥相關(guān)死亡的主要原因,其中NSCLC占首位,5年生存率低于15%[10]。EGFR-TKIs或阿法替尼等其他ERBB酪氨酸激酶受體家族抑制劑的藥物是NSCLC患者EGFR敏感突變的標(biāo)準(zhǔn)化治療方案,在晚期NSCLC患者中其有效緩解率為56%~74%,中位生存期為10~14個(gè)月[11-12]。然而,EGFR-TKIs治療后繼發(fā)的獲得性耐藥不可避免[13-14],50%的獲得性耐藥是由EGFR-TKIs繼發(fā)EGFR基因20號(hào)外顯子T790M突變所引起的[15]。盡管EGFR突變的患者對(duì)EGFR-TKIs高度敏感,但約10%EGFR突變的NSCLC患者表現(xiàn)為原發(fā)耐藥[16]。研究發(fā)現(xiàn),導(dǎo)致EGFR-TKIs產(chǎn)生耐藥的機(jī)制包括T790M突變、c-Met擴(kuò)增和PIK3CA突變[17-18]。由于獲得性耐藥的出現(xiàn),大多數(shù)晚期NSCLC患者在開(kāi)始EGFR-TKIs治療1~2年內(nèi)病情進(jìn)展。因此,選擇合適的治療方案需要實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)檢測(cè)患者基因突變狀態(tài),但現(xiàn)有的基因突變檢測(cè)方法成本高、耗時(shí)久,不利于EGFR-TKIs耐藥的實(shí)時(shí)預(yù)測(cè)。LAPTM4B的出現(xiàn)可能成為監(jiān)測(cè)EGFR-TKIs耐藥的預(yù)測(cè)分子。
LAPTM4B首先在人肝細(xì)胞癌中被發(fā)現(xiàn),是一種新型的致癌基因,定位于8q22.1染色體,其2個(gè)等位基因(AY219176和AY219177)分別編碼3.5×104和4.0×104的蛋白質(zhì)(LAPTM4B-35和LAPTM4B-40)。LAPTM4B-35在肝細(xì)胞癌、乳腺癌等多種腫瘤中過(guò)表達(dá),其通過(guò)AKT信號(hào)通路促進(jìn)腫瘤增殖和化療耐藥,并通過(guò)富脯氨酸的結(jié)構(gòu)域與參與多種信號(hào)通路的含SH3結(jié)構(gòu)域的信號(hào)分子相互作用,促進(jìn)腫瘤遷移、侵襲和轉(zhuǎn)移[19]。據(jù)文獻(xiàn)報(bào)道LAPTM4B與EGFR關(guān)系密切:(1)LAPTM4B可以通過(guò)阻斷活化的EGFR(active EGFR)腔內(nèi)聚集并抑制其溶酶體降解來(lái)增強(qiáng)和延長(zhǎng)EGFR信號(hào)傳導(dǎo);(2)非激酶依賴性的EGFR(inactive EGFR)與LAPTM4B共同定位于早期和晚期核內(nèi)體,在無(wú)血清環(huán)境中相互作用并相互穩(wěn)定[5]。雖然LAPTM4B可與EGFR相互作用,但其與NSCLC多基因突變狀態(tài)及EGFR-TKIs耐藥的關(guān)系尚不清楚。
本實(shí)驗(yàn)選用晚期NSCLC患者的細(xì)胞學(xué)標(biāo)本為研究對(duì)象,避免疾病臨床分期及放、化療對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的影響,發(fā)現(xiàn)LAPTM4B表達(dá)與NSCLC病理分化程度呈正相關(guān),且與EGFR基因突變有關(guān),但與KRAS、PI3CA、c-MET及NRAS等基因突變均無(wú)關(guān)。既往研究發(fā)現(xiàn),KRAS、NRAS突變對(duì)EGFR-TKIs敏感性顯著降低[20-21];PIK3CA與EGFR基因共突變可導(dǎo)致耐藥,影響EGFR-TKIs的治療療效[18]。5%~20%的EGFR-TKIs耐藥是由c-Met擴(kuò)增引起的[18,22]。結(jié)果顯示LAPTM4B表達(dá)與EGFR基因突變有關(guān),為進(jìn)一步證實(shí)LAPTM4B表達(dá)與EGFR-TKIs耐藥的關(guān)系,本實(shí)驗(yàn)選取其中31例EGFR敏感突變患者接受EGFR-TKIs靶向治療后,繼發(fā)T790M突變產(chǎn)生繼發(fā)耐藥的標(biāo)本,并收集比較其相應(yīng)的EGFR-TKIs治療前配對(duì)標(biāo)本的LAPTM4B表達(dá),結(jié)果顯示EGFR-TKIs治療后LAPTM4B表達(dá)顯著高于EGFR-TKIs治療前,差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。結(jié)果證實(shí)LAPTM4B表達(dá)與EGFR-TKIs繼發(fā)耐藥基因T790M突變有關(guān)。
既往研究發(fā)現(xiàn),siRNAs降低LAPTM4B的表達(dá)可抑制自噬小體的成熟和自噬流的形成,而轉(zhuǎn)染LAPTM4B質(zhì)粒使其過(guò)表達(dá)可挽救并促進(jìn)代謝應(yīng)激中自噬流的形成,LAPTM4B過(guò)表達(dá)在自噬中發(fā)揮重要作用[23-24]。眾所周知,自噬既是腫瘤抑制機(jī)制亦是腫瘤保護(hù)機(jī)制,此“雙刃劍”的作用在腫瘤形成及治療中存在較大爭(zhēng)議。自噬可抵抗缺氧、營(yíng)養(yǎng)缺乏和化療藥物暴露等惡劣環(huán)境,有助于腫瘤細(xì)胞適應(yīng)壓力應(yīng)激并存活,因而自噬成為腫瘤的保護(hù)機(jī)制。研究發(fā)現(xiàn)自噬在骨肉瘤、卵巢癌和肺癌的化療耐藥中發(fā)揮重要作用[24-27]。Tan等[5]研究發(fā)現(xiàn)LAPTM4B與inactive EGFR核內(nèi)體上的相互作用,并招募ATG5,從而促進(jìn)EGFR與自噬抑制劑Rubicon的結(jié)合,進(jìn)而使腫瘤促進(jìn)因子Beclin 1從Rubicon-Beclin 1復(fù)合物中分離觸發(fā)自噬。LAPTM4B還可通過(guò)直接激活自噬相關(guān)基因ATG3轉(zhuǎn)錄調(diào)控自噬[23]。Miao等[28]證實(shí)LAPTM4B的表達(dá)與EGFR的激活呈正相關(guān);Beclin 1通過(guò)LAPTM4B的N末端和C末端的結(jié)構(gòu)域與LAPTM4B相互作用,并與EGFR競(jìng)爭(zhēng)與LAPTM4B的結(jié)合,進(jìn)而介導(dǎo)胃癌細(xì)胞對(duì)EGFR-TKIs的耐藥。這一系列機(jī)制均導(dǎo)致自噬增強(qiáng),并發(fā)揮保護(hù)腫瘤的作用,導(dǎo)致EGFR-TKIs的耐藥。在NSCLC中LAPTM4B表達(dá)顯著增加時(shí),可能與LAPTM4B觸發(fā)自噬活性,自噬發(fā)揮腫瘤保護(hù)機(jī)制產(chǎn)生EGFR-TKIs的耐藥,并引起EGFR-TKIs繼發(fā)耐藥基因T790M突變。
綜上所述,LAPTM4B可能通過(guò)自噬途徑參與EGFR-TKIs的耐藥;還可通過(guò)增加藥物外排、減少藥物核定位和藥物誘導(dǎo)的DNA損傷,參與EGFR-TKIs的耐藥[24]。因此,作者認(rèn)為靶向LAPTM4B可能有助于增強(qiáng)EGFR-TKIs的治療效果。LAPTM4B可能是抑制腫瘤生長(zhǎng)或使腫瘤對(duì)化療敏感的新的重要治療靶點(diǎn)。