劉彼得,李循,王書恒,賈宏亮,張小安,李九智
前列腺癌(prostate cancer, PCa)為男性泌尿生殖系統(tǒng)常見的惡性腫瘤,隨著人口老齡化的加重,我國PCa發(fā)病率及死亡率呈上升態(tài)勢[1]。血管生成擬態(tài)(vasculogenic mimicry, VM)是由腫瘤細胞圍成的具有內(nèi)皮性血管功能的管狀結(jié)構(gòu),已在包括PCa在內(nèi)的多種實體惡性腫瘤組織中被證實存在,并與腫瘤的惡性程度及不良預(yù)后相關(guān)[2]。VM的形成涉及腫瘤細胞可塑性及模擬內(nèi)皮細胞的過程,這與腫瘤干細胞(cancer stem cells, CSCs)及上皮向間充質(zhì)轉(zhuǎn)化(epithelial-mesenchymal transition, EMT)密切相關(guān)[2-3]。Wnt5a是Wnt非經(jīng)典信號通路配體,Wnt5a不僅參與調(diào)控CSCs特性和EMT進程,且有研究報道其能夠促進卵巢癌、非小細胞肺癌及脈絡(luò)膜黑色素瘤VM的形成,但Wnt5a對PCa的VM調(diào)控作用尚未被探究[4-7]。故本研究通過免疫組織化學(xué)法檢測PCa組織中Wnt5a的表達及VM的形成情況,并收集PCa患者的臨床病理資料,從人體組織水平初步探究Wnt5a與VM形成的相關(guān)性及臨床意義。
1.1.1 組織標本 收集新疆維吾爾自治區(qū)人民醫(yī)院2019—2020年間行PCa根治術(shù)的患者組織標本50例,所有患者術(shù)前均未接受內(nèi)分泌治療、放療、化療及免疫治療等,并以年齡及體重指數(shù)1:1匹配收集良性前列腺增生患者組織標本50例。標本經(jīng)福爾馬林固定、常規(guī)石蠟包埋,并經(jīng)病理醫(yī)師明確診斷。收集患者一般資料及臨床病理資料。
1.1.2 主要試劑 Wnt5a抗體(1:200)和Vimentin抗體(1:500)購自英國Abcam公司,E-cadherin抗體(1:1 000)和CD133抗體(1:1 000)購自美國Proteintech公司,CD34抗體(1:200)、HRP-山羊抗兔二抗(1:5 000)和HRP-山羊抗小鼠二抗(1:5 000)購自北京中杉金橋生物技術(shù)公司。
1.2.1 免疫組織化學(xué)染色 組織切片脫蠟、水化,采用高壓修復(fù)法進行抗原修復(fù),5%BSA封閉20 min后滴加一抗,室溫孵育1 h后轉(zhuǎn)入4℃恒溫箱過夜,滴加二抗室溫孵育1 h,DAB和蘇木精顯色后,梯度脫水封片,由兩名醫(yī)師在顯微鏡下共同評估蛋白表達情況。
1.2.2 CD34/PAS雙染 按照上述步驟進行CD34染色后,0.5%PAS溶液37℃孵育10 min,蘇木精對比染色后,梯度脫水封片。
1.2.3 免疫組織化學(xué)染色判讀標準 每例標本取10個含有陽性細胞的高倍視野(×200)分別計數(shù)100個腫瘤細胞或增生腺體細胞,取其平均值計算陽性細胞百分率,0分:陽性細胞占0~5%;1分:陽性細胞占5%~25%;2分:陽性細胞占25%~50%;3分:陽性細胞>50%。染色強度:0分:無明顯染色;1分:與基質(zhì)相比有輕微染色;2分:易見的深黃色;3分:棕黃色。染色指數(shù)為陽性細胞百分率和染色強度之和,最終將染色結(jié)果分為兩組:陰性和弱陽性為一組(0~2分),以低表達表示;中等陽性和強陽性為一組(3~6分),以高表達表示。
1.2.4 CD34/PAS雙染判讀標準 CD34染色位置為血管內(nèi)皮細胞,定位在細胞膜,顏色呈棕黃色,PAS著色于基底膜,呈櫻桃紅色。內(nèi)皮細胞性血管CD34和PAS均染色陽性;VM的CD34染色陰性,PAS染色陽性,且管道內(nèi)可見紅細胞。觀察并計數(shù)整張切片上VM的數(shù)量,有則為陽性,無則為陰性。
用SPSS21.0軟件進行統(tǒng)計學(xué)分析,采用χ2檢驗分析Wnt5a在兩組間的表達差異,以及Wnt5a和VM的臨床意義,Spearman相關(guān)性分析Wnt5a和VM的相關(guān)性及與CD133、Vimentin、E-cadherin表達的相關(guān)性。P<0.05為差異有統(tǒng)計學(xué)意義。
前列腺上皮細胞及間質(zhì)細胞均表達Wnt5a,以上皮細胞表達為著。在PCa組織中Wnt5a的高表達率為72.0%,良性前列腺增生組織中高表達率為50.0%,兩組比較差異有統(tǒng)計學(xué)意義(P=0.024),見圖1、表1。
表1 Wnt5a蛋白在PCa組織及良性前列腺增生組織中的表達Table 1 Expression of Wnt5a protein in prostate cancer tissues and benign prostatic hyperplasia tissues
圖1 Wnt5a在PCa組織及良性前列腺增生組織中的IHC染色結(jié)果 (×200)Figure 1 IHC staining results of Wnt5a in PCa and benign prostatic hyperplasia tissues (×200)
CD34可將內(nèi)皮細胞染色,PAS著色于血管樣結(jié)構(gòu)的基底膜,經(jīng)CD34/PAS雙染可見,在PCa組織中CD34染色陰性而PAS染色陽性的腫瘤細胞圍成的管腔樣結(jié)構(gòu)為VM(圖2A);而CD34和PAS均染色的管腔樣結(jié)構(gòu)為內(nèi)皮細胞血管(圖2B),前列腺癌組織中VM陽性率為38.0%(19/50)。前列腺癌組織中VM的形成與Wnt5a的表達具有正相關(guān)性(r=0.396,P=0.004),見表2。
表2 PCa組織中Wnt5a、VM及CSCs/EMT標志蛋白表達的相關(guān)性Table 2 Correlation among Wnt5a expression, VM, and CSCs/EMT-related protein expression in prostate cancer tissues
圖2 VM在前列腺癌組織中的染色情況 (×200)Figure 2 Morphology of VM in prostate cancer tissues by CD34/PAS double staining (×200)
E-cadherin為上皮特異性標志蛋白,Vimentin為間皮特異性標志蛋白,由圖3及表2可見,PCa組織中Wnt5a的表達與Vimentin的表達呈顯著正相關(guān)(r=0.673,P<0.001),而與E-cadherin的表達無顯著相關(guān)性;且VM的存在同樣與Vimentin的表達呈顯著正相關(guān)(r=0.303,P=0.033),而與E-cadherin的表達無顯著相關(guān)性。CD133為CSCs標志蛋白,其在前列腺癌組織中的表達與Wnt5a的表達(r=0.603,P<0.001)及VM(r=0.396,P=0.004)均呈顯著正相關(guān)。
圖3 免疫組織化學(xué)染色檢測PCa組織中CSCs及EMT標志蛋白的表達情況 (×200)Figure 3 IHC staining results of CSCs/EMT-related proteins in prostate cancer tissues (×200)
W n t 5a 蛋 白 的 表 達 與PCa的G lea so n 評 分(χ2=15.675,P<0.001)、輸精管侵犯(χ2=4.049,P=0.044)及淋巴轉(zhuǎn)移(χ2=1.049,P=0.044)均呈正相關(guān)。PCa組織中VM的形成同樣與Gleason評分(χ2=12.738,P<0.001)、輸精管侵犯(χ2=5.995,P=0.014)及淋巴轉(zhuǎn)移(χ2=5.995,P=0.014)呈正相關(guān),此外還與腫瘤T分期正相關(guān)(χ2=4.529,P=0.033),見表3。
表3 PCa組織中Wnt5a的表達及VM與臨床病理特征的關(guān)系Table 3 Relationship between Wnt5a expression, VM and clinicopathological factors of prostate cancer patients
血管作為維持腫瘤生長必需的營養(yǎng)通道,是腫瘤微環(huán)境的重要調(diào)節(jié)因素,靶向于腫瘤血管的治療應(yīng)為理想的抗癌方式,抗血管靶向藥物已被證實對多種腫瘤顯著有效。然而臨床試驗卻發(fā)現(xiàn),現(xiàn)有的抗血管靶向藥物對PCa療效甚微,尤其是對去勢抵抗性PCa,其機制可能涉及腫瘤微環(huán)境缺氧及VM的激活[8]。既往研究表明腫瘤微環(huán)境與PCa的治療耐受及進展密切相關(guān),因此針對腫瘤微環(huán)境的研究可能是改善進展性PCa治療現(xiàn)狀的關(guān)鍵[9-10]。故本研究從VM的角度,在PCa組織水平初步探究Wnt5a與VM的相關(guān)性,同時分析其與CSCs和EMT的關(guān)系,為發(fā)掘新的PCa治療靶點提供基礎(chǔ)性依據(jù)。
本研究通過CD34/PAS雙染對PCa組織進行VM檢測,結(jié)果表明其與PCa的惡性程度、侵犯及轉(zhuǎn)移呈正相關(guān),提示VM可能為進展性PCa的潛在治療靶點。靶向于VM的研究也證明,抑制VM的形成并與血管內(nèi)皮細胞靶向藥物或其他療法進行組合,可能是治療PCa(尤其是預(yù)后不良的PCa)的重要方向[2]。目前雖有研究表明一些有機化合物(如表沒食子兒茶素沒食子酸酯及山奈酚)能夠抑制PCa的VM形成,但形成VM的機制尚未完全闡明,目前亦缺乏對PCa的VM形成機制的研究,這促使學(xué)者們對其展開探索[11-12]。
CSCs和EMT在VM的形成中起到重要作用[2-3,13]。已有研究證實,源自三陰性乳腺癌細胞的干細胞樣細胞能夠直接構(gòu)成VM結(jié)構(gòu),然而目前尚無研究證實PCa的VM形成與CSCs及EMT的確切關(guān)系[14]。本研究從前列腺癌組織水平初步證明,CSCs標志因子CD133及間皮細胞特性標志因子Vimentin的表達與VM的形成具有明顯正相關(guān)性,提示CSCs及EMT可能為促進PCa形成VM的因素。
CSCs、EMT 及VM受多種信號通路的調(diào)控,并存在交互、重疊,其中就包括Wnt信號通路[2,15-16]。研究表明Wnt信號通路與雄激素受體的交互作用在PCa的進展中起到重要作用,其中Wnt5a(Wnt非經(jīng)典信號通路配體)對雄激素受體的抑制作用以及對PCa進展的促進作用較為顯著[17-19]。進一步查閱文獻發(fā)現(xiàn)Wnt5a能夠促進卵巢癌、非小細胞肺癌及脈絡(luò)膜黑色素瘤VM的形成,但Wnt5a對PCa的VM的調(diào)控作用及其機制尚未被探究[5-7]。本研究在PCa組織水平初步證實Wnt5a的表達不僅與VM的形成正相關(guān),還與CD133及Vimentin的表達正相關(guān)。此外,通過對臨床病理參數(shù)的分析發(fā)現(xiàn),Wnt5a可能對PCa的進展起促進作用。由此可見,Wnt5a可能在PCa的發(fā)生和進展過程中扮演重要角色,并可能通過促進VM的形成參與PCa的進展,且其對PCa的CSCs及EMT可能存在調(diào)控作用。
綜上所述,Wnt5a在PCa組織中的表達明顯高于良性前列腺增生組織,且在PCa組織中Wnt5a的表達與VM的形成正相關(guān);此外,二者的表達不僅與CSCs及EMT標志蛋白的表達具有正相關(guān)性,還與PCa的惡性程度、侵犯及轉(zhuǎn)移正相關(guān)。以上結(jié)果提示W(wǎng)nt5a具有作為評估PCa惡性程度及預(yù)后新指標的潛力,并有助于開拓PCa靶向治療的新思路。
利益沖突聲明:
所有作者均聲明不存在利益沖突。