覃玲艷,顧冬梅,郭凌川,馬文霞,尤志群,楊紅麗
肺癌是最常見的惡性腫瘤。2018年國際癌癥研究機(jī)構(gòu)發(fā)布的肺癌發(fā)病率為11.6%,其病死率占癌癥死亡總例數(shù)的18.4%,是癌癥死亡的主要原因[1]。肺癌中大部分為非小細(xì)胞肺癌(non-small cell lung cancer, NSCLC),惡性胸水是中晚期NSCLC較為常見的并發(fā)癥。胸水脫落細(xì)胞學(xué)檢查具有微創(chuàng)、快捷、可重復(fù)等優(yōu)點,已廣泛應(yīng)用于臨床病理診斷中。免疫治療是目前癌癥研究的熱點,其中程序性死亡受體-1(programmed death receptor-1, PD-1)/程序性死亡配體-1(programmed death-ligand 1, PD-L1)通路在腫瘤免疫逃逸中發(fā)揮重要作用,PD-L1是PD-1的一種配體,兩者均可影響腫瘤免疫微環(huán)境[2]。本文采用免疫組化EnVision兩步法檢測PD-L1(22C3)在149例NSCLC惡性胸水細(xì)胞蠟塊中的表達(dá),并分析其表達(dá)與NSCLC臨床病理學(xué)特征、ALK(D5F3)表達(dá)、EGFR突變及患者總生存期的關(guān)系,旨在探討PD-L1(22C3)在NSCLC惡性胸水中的檢測意義。
1.1 材料收集2017年12月~2019年12月蘇州大學(xué)附屬第一醫(yī)院診治的149例伴有惡性胸水并經(jīng)細(xì)胞蠟塊免疫組化證實為轉(zhuǎn)移性NSCLC的標(biāo)本,其中男性72例,女性77例,男女比約為1 ∶0.94,患者年齡37~92歲,中位年齡65歲;腫瘤直徑≤3 cm者93例,>3 cm者56例;吸煙者55例,非吸煙者94例。由兩名有經(jīng)驗的病理醫(yī)師依據(jù)WHO(2015)呼吸系統(tǒng)腫瘤分類標(biāo)準(zhǔn)對各病例進(jìn)行分類[3]:其中腺癌144例,鱗狀細(xì)胞癌5例;高+中分化癌79例,低分化癌70例;有淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移76例,無淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移73例;伴遠(yuǎn)處臟器轉(zhuǎn)移61例;有胸膜累及74例,無胸膜累及75例;接受放、化療54例,未接受放、化療95例。
1.2 細(xì)胞學(xué)涂片及沉渣包埋對臨床送檢的200 mL胸腔積液行常規(guī)細(xì)胞學(xué)涂片及沉渣包埋,經(jīng)10%中性福爾馬林固定,常規(guī)脫水,石蠟包埋,4 μm厚切片,鏡下觀察,評估細(xì)胞蠟塊腫瘤細(xì)胞數(shù)均大于100個,行后續(xù)相關(guān)檢測。
1.3 免疫組化采用全自動Benchmark XT檢測系統(tǒng)進(jìn)行免疫組化EnVision兩步法染色。選擇Ep-CAM、CK7、TTF-1、Napsin A、CK5/6、p40、p63、Calretinin、Ki-67等抗體作為轉(zhuǎn)移性肺癌的診斷和鑒別診斷指標(biāo)。同時檢測ALK(D5F3)、PD-L1(22C3)的表達(dá)。所有抗體及試劑盒均購自北京中杉金橋生物公司。PD-L1(22C3)抗體稀釋比為1 ∶50,試劑盒購自南京大鳥生物公司,染色步驟嚴(yán)格按照試劑盒說明書進(jìn)行。
1.4 基因檢測采用ARMS法(廈門艾德生物公司)檢測惡性胸水細(xì)胞蠟塊中EGFR基因18、19、20及21號外顯子的突變情況。具體檢測步驟參照試劑盒說明書。
1.5 結(jié)果判讀Ep-CAM、CK7、Napsin A、CK5/6、Calretinin陽性定位于細(xì)胞質(zhì),呈棕黃色,TTF-1、p40、p63、Ki-67陽性定位于細(xì)胞核,呈棕黃色。ALK(D5F3)判讀參照《Ventana anti-ALK(D5F3)評分解讀指南》[4]。PD-L1(22C3)評分判讀標(biāo)準(zhǔn):只判讀活的腫瘤細(xì)胞,至少讀取100個形態(tài)良好的腫瘤細(xì)胞,任何可見的線性細(xì)胞膜染色(部分或完整)及細(xì)胞質(zhì)和細(xì)胞膜染色均為陽性;細(xì)胞膜無染色,僅細(xì)胞質(zhì)染色為陰性。由兩名有經(jīng)驗的病理科診斷醫(yī)師進(jìn)行ALK(D5F3)、PD-L1(22C3)結(jié)果判讀。腫瘤陽性細(xì)胞百分比TPS=(PD-L1陽性腫瘤細(xì)胞數(shù)/腫瘤細(xì)胞總數(shù))×100%。
1.6 統(tǒng)計學(xué)分析采用SPSS 16.0軟件對數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計學(xué)分析。表達(dá)的差異性采用χ2檢驗、校正χ2檢驗,相關(guān)性采用Spearman秩相關(guān)檢驗,組間生存率采用Kaplan-Meier法繪制生存曲線,Log-rank檢驗比較生存曲線的差異性,以P<0.05為差異有統(tǒng)計學(xué)意義。
2.1 NSCLC患者惡性胸水中癌細(xì)胞的鑒定NSCLC惡性胸水中轉(zhuǎn)移性腺癌脫落細(xì)胞學(xué)HE染色,鏡下見癌細(xì)胞呈散在或團(tuán)片狀分布,極性紊亂,核質(zhì)比增高,胞質(zhì)豐富,含有黏液,細(xì)胞核呈圓形、卵圓形或不規(guī)則形,核染色質(zhì)深染呈粗顆粒狀,部分細(xì)胞可見核仁(圖1);胸水沉渣包埋細(xì)胞塊HE染色(圖2A),轉(zhuǎn)移性腺癌相關(guān)免疫指標(biāo)的表達(dá):Ep-CAM表達(dá)于腫瘤細(xì)胞胞膜或胞質(zhì)(圖2B)、Napsin A表達(dá)于腫瘤細(xì)胞胞質(zhì)(圖2C)、TTF-1表達(dá)于腫瘤細(xì)胞胞核(圖2D)、PD-L1表達(dá)于腫瘤細(xì)胞胞膜或胞質(zhì)(圖2E)。NSCLC惡性胸水中轉(zhuǎn)移性鱗狀細(xì)胞癌脫落細(xì)胞學(xué)HE染色,鏡下見癌細(xì)胞大小不一,呈團(tuán)片狀分布,極性紊亂,核質(zhì)比增高,胞質(zhì)較少,細(xì)胞核呈圓形或不規(guī)則形,核染色質(zhì)濃染呈粗顆粒狀(圖3);胸水沉渣包埋細(xì)胞塊HE染色(圖4A),轉(zhuǎn)移性鱗狀細(xì)胞癌相關(guān)免疫指標(biāo)的表達(dá):CK5/6表達(dá)于腫瘤細(xì)胞胞膜或胞質(zhì)(圖4B)、p40表達(dá)于腫瘤細(xì)胞胞核(圖4C)、p63表達(dá)于腫瘤細(xì)胞胞核(圖4D)、PD-L1表達(dá)于腫瘤細(xì)胞胞膜或胞質(zhì)(圖4E)。
圖1 NSCLC惡性胸水(轉(zhuǎn)移性腺癌)的HE染色 圖2 NSCLC惡性胸水(轉(zhuǎn)移性腺癌):A.胸水細(xì)胞塊HE染色;B.Ep-CAM呈胞膜或胞質(zhì)陽性,EnVision兩步法;C.Napsin A呈胞質(zhì)陽性,EnVision兩步法;D.TTF-1呈胞核陽性,EnVision兩步法;E.PD-L1呈胞膜和胞質(zhì)陽性,EnVision兩步法 圖3 NSCLC惡性胸水(轉(zhuǎn)移性鱗狀細(xì)胞癌)的HE染色 圖4 NSCLC惡性胸水(轉(zhuǎn)移性鱗狀細(xì)胞癌):A.胸水細(xì)胞塊HE染色;B.CK5/6呈胞膜或胞質(zhì)陽性,EnVision兩步法;C.p40呈胞核陽性,EnVision兩步法;D.p63呈胞核陽性,EnVision兩步法;E.PD-L1呈胞膜和胞質(zhì)陽性,EnVision兩步法
2.2 NSCLC患者惡性胸水中PD-L1(22C3)蛋白的表達(dá)在149例NSCLC患者惡性胸水中,PD-L1(22C3)陽性定位于細(xì)胞膜和(或)細(xì)胞質(zhì),17例PD-L1(22C3)陽性率<1%(圖5A);29例為1%~49%(圖5B),17例≥50%(圖5C),總陽性率為42.3%。
圖5 PD-L1(22C3)蛋白在NSCLC惡性胸水中的表達(dá),EnVision兩步法:A.PD-L1陽性率<1%;B.PD-L1陽性率1%~49%;C.PD-L1陽性率≥50%
2.3 NSCLC惡性胸水中PD-L1(22C3)表達(dá)與臨床病理特征的關(guān)系在NSCLC患者惡性胸水中,PD-L1(22C3)表達(dá)與腫瘤分化程度、有無淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移、有無其他臟器轉(zhuǎn)移相關(guān)(P<0.05);PD-L1(22C3)的陽性率區(qū)間分布與腫瘤直徑、有無其他臟器轉(zhuǎn)移相關(guān)(P<0.05,表1)。
表1 PD-L1(22C3)表達(dá)與NSCLC臨床病理特征的關(guān)系[n(%)]
2.4 NSCLC惡性胸水中PD-L1(22C3)表達(dá)與ALK(D5F3)表達(dá)及EGFR突變的相關(guān)性PD-L1(22C3)在NSCLC患者惡性胸水中的表達(dá)與ALK(D5F3)表達(dá)呈正相關(guān)(rs=11.49,P<0.05),與EGFR突變無關(guān)(rs=0.004,P>0.05,表2)。
表2 NSCLC中PD-L1(22C3)的表達(dá)與ALK(D5F3)表達(dá)及EGFR突變的相關(guān)性(n=97)
2.5 NSCLC惡性胸水中PD-L1(22C3)表達(dá)與患者預(yù)后的關(guān)系對149例伴有惡性胸水的NSCLC患者進(jìn)行隨訪,PD-L1(22C3)陽性患者與陰性患者的中位總生存期分別為6和12個月,差異有顯著性(P<0.05,圖6)。
圖6 NSCLC惡性胸水中PD-L1(22C3)表達(dá)與患者總生存期的關(guān)系
中晚期NSCLC常伴發(fā)惡性胸水,且部分患者存在基因靶向治療受限或治療后耐藥等瓶頸,預(yù)后較差[5]。免疫治療是目前癌癥研究的新領(lǐng)域,PD-1/PD-L1通路在腫瘤免疫逃逸中起主導(dǎo)作用[6],通過對其相關(guān)通路機(jī)制的研究,可為臨床NSCLC的免疫治療提供新的理論依據(jù)。
目前,多種腫瘤中均發(fā)現(xiàn)PD-L1的表達(dá),包括NSCLC、乳腺癌、胃癌、神經(jīng)膠質(zhì)瘤、黑色素瘤等。李毓飛等[7]報道,在胃癌組織中PD-L1的表達(dá)高于癌旁組織,且其表達(dá)與腫瘤直徑和分化程度相關(guān),提示腫瘤預(yù)后不良。Lin等[8]研究證實,PD-1、PD-L1(22C3)在肺癌組織中的表達(dá)與腫瘤直徑、有無淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移及組織學(xué)分級相關(guān)。本實驗結(jié)果表明,在149例NSCLC患者惡性胸水中,PD-L1(22C3)的總陽性率為42.3%,其表達(dá)與腫瘤分化程度、有無淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移、有無其他臟器轉(zhuǎn)移相關(guān)(P<0.05)。提示PD-L1(22C3)參與NSCLC的發(fā)生、發(fā)展,可作為NSCLC惡性進(jìn)展和預(yù)后評估的重要分子標(biāo)志物。
隨著對NSCLC靶向治療的研究與進(jìn)展,以ALK、EGFR為驅(qū)動基因的分子靶向治療已在臨床成熟應(yīng)用,相關(guān)研究結(jié)果表明對于ALK融合蛋白陽性且EGFR基因突變的病例,采用EGFR-TKI及克唑替尼治療均表現(xiàn)為臨床獲益[9]。本實驗結(jié)果顯示,PD-L1(22C3)與ALK(D5F3)的表達(dá)呈正相關(guān)(P<0.05),而與EGFR突變無關(guān)(P>0.05)。了解基因之間的相互作用有助于理解臨床腫瘤靶向治療時出現(xiàn)的耐藥機(jī)制。
通過對抗PD-1/PD-L1通路免疫逃逸機(jī)制的研究,目前已有多種PD-1/PD-L1單克隆抗體治療性藥物問世,其中PD-L1單克隆抗體包括Nivolumb、Atezolizumab、Pembrolizumab、Durvalumab等[10]。前期臨床研究結(jié)果表明在抗PD-1/PD-L1免疫治療中,腫瘤細(xì)胞PD-L1高表達(dá)患者的中位總生存期、1年生存率、客觀緩解率等比PD-L1低表達(dá)患者有明顯優(yōu)勢[11]。本實驗發(fā)現(xiàn)PD-L1(22C3)陽性患者與陰性患者的中位總生存期差異有顯著性(P<0.05),檢測PD-L1(22C3)在晚期NSCLC惡性胸水中的表達(dá),可為臨床腫瘤免疫治療提供一定的參考依據(jù)。
綜上所述,PD-L1(22C3)參與NSCLC的發(fā)生、發(fā)展,其表達(dá)與腫瘤進(jìn)展和不良預(yù)后相關(guān)。行胸水細(xì)胞蠟塊PD-L1(22C3)免疫組化檢測具有簡單易行、快速實用、微創(chuàng)并可重復(fù)檢查等優(yōu)點。檢測中晚期NSCLC患者惡性胸水中PD-L1(22C3)的表達(dá),對NSCLC患者的鞏固治療與預(yù)后監(jiān)測均具有重要的臨床應(yīng)用價值。