張 寧,劉怡文,原 翔,孔金玉,楊 洪,梁夢夏,周福有
1)河南科技大學(xué)臨床醫(yī)學(xué)院;河南科技大學(xué)第一附屬醫(yī)院分子生物實(shí)驗(yàn)室;河南科技大學(xué)腫瘤研究所;河南省腫瘤表觀遺傳學(xué)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室 河南洛陽 471000 2)河南科技大學(xué)體育學(xué)院 河南洛陽 471000 3)河南科技大學(xué)附屬安陽市腫瘤醫(yī)院胸外二病區(qū);河南省食管癌精準(zhǔn)防治醫(yī)學(xué)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室 河南安陽 455000
食管癌具有極高發(fā)病率及死亡率[1],全球每年新增約50萬例,超一半發(fā)生在我國[2]。鱗狀細(xì)胞癌(鱗癌)是食管癌中最為常見的組織學(xué)類型,占食管癌總數(shù)95%以上。食管鱗癌預(yù)后極差,雖然傳統(tǒng)的手術(shù)、放化療以及靶向治療、免疫治療等手段不斷更新,但中晚期食管鱗癌5 a生存率仍低于20%[3]。食管鱗癌的病因至今尚不完全明確,其危險(xiǎn)因素主要包括吸煙、飲酒、飲食、慢性感染、免疫功能紊亂及遺傳易感性等。
研究[4-6]表明,多種病原微生物均可通過長期定植于機(jī)體促進(jìn)腫瘤的發(fā)生發(fā)展;而清除病原微生物有助于控制腫瘤的惡性進(jìn)展。具核梭桿菌(Fusobacterium nucleatum,F(xiàn)n)作為定植于口腔的條件致病菌,其數(shù)量改變可引起微生態(tài)失衡[7]。由于口腔頜面部靜脈瓣膜缺如,F(xiàn)n可隨血液循環(huán)輕易播散至全身,參與多種疾病進(jìn)程[8],且與多種腫瘤發(fā)生發(fā)展密切相關(guān)[9]。研究[10]顯示,食管癌前病變組織中Fn含量豐富,且有Fn感染的食管鱗癌患者生存期顯著縮短[11],F(xiàn)n與食管鱗癌的惡性進(jìn)展密切相關(guān)。前期關(guān)于Fn感染與食管鱗癌的相關(guān)研究大都集中在癌細(xì)胞自身,有關(guān)腫瘤微環(huán)境的作用則探討不多。實(shí)際上,腫瘤的發(fā)生發(fā)展與腫瘤微環(huán)境密切相關(guān)[12-13]。腫瘤微環(huán)境不僅為腫瘤的惡性行為提供了豐富的物質(zhì)基礎(chǔ),且能調(diào)控免疫細(xì)胞,使其無法發(fā)揮正常功能,導(dǎo)致腫瘤細(xì)胞免疫逃逸[14]。調(diào)節(jié)性T細(xì)胞(regulatory T cells,Treg)所介導(dǎo)的免疫抑制是腫瘤細(xì)胞免疫逃逸的重要機(jī)制之一,更是腫瘤免疫治療中的關(guān)鍵障礙[15-16]。Treg是具有免疫抑制功能的T細(xì)胞亞群,在維持機(jī)體免疫耐受和調(diào)控免疫應(yīng)答水平方面發(fā)揮了重要作用[17]。臨床資料[18-21]顯示,多種腫瘤中病原微生物均能招募Treg。因此推測Fn可能通過招募Treg而使癌細(xì)胞發(fā)生免疫逃逸,從而促進(jìn)食管鱗癌的惡性進(jìn)展。
本研究分別采用RNAscope及免疫組化法檢測食管鱗癌組織中Fn感染及Treg浸潤情況,分析Fn對Treg的招募效應(yīng)及其與臨床病理特征和生存預(yù)后的相關(guān)性,為食管鱗癌的治療提供新策略和治療手段。
1.1 研究對象收集2013年7月至2014年6月安陽市腫瘤醫(yī)院手術(shù)切除的食管鱗癌患者癌組織石蠟包埋標(biāo)本。病例納入標(biāo)準(zhǔn):①術(shù)前均未接受放化療或免疫治療。②治療性食管鱗癌切除術(shù)后。③術(shù)后病理診斷明確為食管鱗癌。④病歷資料全面。⑤隨訪時(shí)間60個(gè)月。患者術(shù)后常規(guī)進(jìn)行化療,均未接受放療或免疫治療。本研究經(jīng)安陽市腫瘤醫(yī)院倫理委員會(huì)審核批準(zhǔn),并于術(shù)前獲得患者書面知情同意。
1.2 主要儀器與試劑Fn(16S rRNA)特異性探針與RNAscope試劑盒(美國ACD公司),光學(xué)顯微鏡(日本尼康公司),SP-9000免疫組化試劑盒(中國北京中杉金橋生物技術(shù)有限公司),CD4、CD25與FoxP3兔多克隆抗體(美國Abcam公司),檸檬酸抗原修復(fù)液、PBS、DAB顯色劑(中國上海索萊寶生物技術(shù)有限公司)。
1.3 食管鱗癌組織中Fn感染的RNAscope檢測實(shí)驗(yàn)流程參考文獻(xiàn)[22]。取常規(guī)石蠟包埋的食管鱗癌組織標(biāo)本塊,以3 μm厚連續(xù)切片;60 ℃溶蠟,二甲苯脫蠟,制備靶標(biāo)修復(fù)試劑,RNAscope雙氧水處理,畫疏水圈,RNAscope蛋白酶Plus處理,進(jìn)行RNAscope雜交顯色。
1.4 食管鱗癌組織中Treg浸潤情況的免疫組化檢測取常規(guī)石蠟包埋的食管鱗癌組織標(biāo)本塊,3 μm厚連續(xù)切片;60 ℃溶蠟后立即放入二甲苯脫蠟(3次,10 min/次),依次梯度乙醇(體積分?jǐn)?shù)100%、95%、90%、85%)水化各5 min后流水沖洗1 min;94~98 ℃檸檬酸鹽緩沖液抗原修復(fù)15 min,PBS沖洗(3次,3 min/次);過氧化物酶阻斷劑封閉10 min,PBS沖洗(3次,3 min/次);滴加正常山羊血清避光封閉30 min;取3張連續(xù)切片,分別加入CD4、CD25及FoxP3特異性一抗(按1∶200稀釋)各50 μL,4 ℃孵育過夜;次日復(fù)溫1 h,PBS沖洗(3次,3 min/次);滴加山羊抗鼠/兔聚合物室溫下孵育30 min;PBS沖洗(3次,3 min/次);鏈霉菌抗生物素蛋白-過氧化物酶室溫下封閉;PBS沖洗(3次,3 min/次);DAB顯色,蒸餾水終止顯色;蘇木精復(fù)染;梯度乙醇脫水(體積分?jǐn)?shù)85%、90%、95%、100%)各1 min;二甲苯透明(3次,3 min/次);風(fēng)干后中性樹膠封片。
1.5 結(jié)果判讀RNAscope結(jié)果判定[22]:Fn(16S rRNA)信號表達(dá)于腫瘤細(xì)胞中,呈紅色顆粒狀。每個(gè)細(xì)胞中紅色顆粒≥8個(gè)或有成簇的信號為陽性細(xì)胞;每張切片中陽性細(xì)胞百分比≥30%為陽性標(biāo)本。
免疫組化結(jié)果判定[23]:以兩位資深病理科醫(yī)生共同判定的陽性切片為陽性對照,PBS代替一抗為陰性對照。于光學(xué)顯微鏡下選取5個(gè)400倍視野,觀察3張食管鱗癌組織連續(xù)切片中同一位置。出現(xiàn)淺黃色、棕黃色或棕褐色顆粒為Treg浸潤陽性。取5個(gè)視野評分的均值為最終免疫組化評分,0分定義為陰性,1~12分定義為陽性。
分組:4張連續(xù)切片中Fn、CD4、CD25及FoxP3同時(shí)判定為陽性的標(biāo)本,為Fn招募Treg(Fn+Treg)陽性;不滿足同時(shí)陽性者為陰性。
1.6 統(tǒng)計(jì)學(xué)處理采用SPSS 25.0進(jìn)行數(shù)據(jù)分析。①應(yīng)用χ2檢驗(yàn)分析食管鱗癌組織中Fn感染與Treg浸潤的關(guān)聯(lián)性以及Fn+Treg陽性組與陰性組食管鱗癌患者臨床病理特征。②生存曲線繪制采用Kaplan-Meier法。③生存分析采用Log-rank檢驗(yàn)。④利用Cox回歸分析食管鱗癌患者預(yù)后影響因素。⑤檢驗(yàn)水準(zhǔn)α=0.05。本研究中124例食管鱗癌患者的生存時(shí)間為入院時(shí)間至最后一次隨訪日期或死亡;刪失數(shù)據(jù)為隨訪至60個(gè)月仍存活的患者,未刪失數(shù)據(jù)為由食管鱗癌導(dǎo)致的死亡患者。
2.1 食管鱗癌患者的一般資料本研究共納入124例食管鱗癌患者,其中男82例,女42例;≤60歲70例,>60歲54例;有吸煙史63例;有飲酒史60例;低分化26例,中高分化98例;侵及外膜85例,未侵及外膜39例;有淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移54例,無淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移70例;臨床分期Ⅰ/Ⅱ期48例,Ⅲ/Ⅳ期76例。
2.2 食管鱗癌組織中Fn感染及Treg浸潤情況見圖1。食管鱗癌組織中可見癌細(xì)胞胞質(zhì)出現(xiàn)紅色顆粒,為Fn感染陽性;右側(cè)連續(xù)切片中可見同一位置淋巴細(xì)胞胞膜(CD4與CD25)或胞核(FoxP3)同時(shí)出現(xiàn)棕黃色顆粒,為Treg浸潤陽性;且Fn感染與Treg浸潤有關(guān)(表1)。
2.3 Fn+Treg陽性組與陰性組食管鱗癌患者臨床病理特征比較見表2。
2.4 食管鱗癌患者預(yù)后影響因素的Cox回歸分析124例食管鱗癌患者成功完成術(shù)后隨訪。以食管鱗癌導(dǎo)致的死亡為終點(diǎn)事件,以Fn+Treg(陽性=1,陰性=0)、性別(“男”=1,“女”=0)、年齡(“>60歲”=1,“≤60 歲”=0)、吸煙(“有”=1,“無”=0)、飲酒(“有”=1,“無”=0)、分化程度(“低分化”=1,“中高分化”=0)、浸潤深度(“侵及外膜”=1,“未侵及外膜”=0)、淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移(“有”=1,“無”=0)、臨床分期(“Ⅲ/Ⅳ期”=1,“Ⅰ/Ⅱ期”=0)為自變量。納入混雜因素(性別與年齡),并選擇單因素分析中與食管鱗癌有統(tǒng)計(jì)學(xué)關(guān)聯(lián)的變量進(jìn)行多因素Cox回歸分析,結(jié)果顯示分化程度、浸潤深度、淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移、臨床分期及Fn+Treg陽性是影響食管鱗癌預(yù)后的危險(xiǎn)因素(P<0.05)(表3)。
表3 食管鱗癌患者預(yù)后影響因素的Cox回歸分析
2.5 Fn+Treg陽性組與陰性組食管鱗癌患者5 a生存預(yù)后相關(guān)性分析結(jié)果兩組患者生存曲線見圖2。Fn+Treg陽性組5 a生存率及中位生存時(shí)間[15.79%、24.50(14.17,40.75)個(gè)月]低于陰性組[37.21%、44.00(24.75,60.00)個(gè)月],差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(χ2=11.234,P<0.001)。
圖2 Fn+Treg陽性組與陰性組食管鱗癌患者生存曲線
食管鱗癌的發(fā)病率與病死率較高,早期診斷困難,預(yù)后極差。因此,尋找精準(zhǔn)的早期指標(biāo)、有效的預(yù)防措施及靶向治療方法尤為重要。長期以來,腫瘤研究中與病原微生物有關(guān)的慢性感染探討的不多。實(shí)際上,多種病原微生物均可通過重塑宿主免疫微環(huán)境,在腫瘤細(xì)胞中長期定植,導(dǎo)致腫瘤免疫逃逸,促進(jìn)其惡性進(jìn)展[24]。而Fn作為毒力最強(qiáng)的口腔致病菌之一[25],其內(nèi)毒素能抑制機(jī)體免疫應(yīng)答,從而長期定植于機(jī)體,促進(jìn)口腔鱗癌、食管鱗癌以及結(jié)腸癌等多種腫瘤的惡性進(jìn)展[26]。
病原微生物對腫瘤微環(huán)境的重塑機(jī)制至今尚未完全明確,但多數(shù)可招募Treg,通過細(xì)胞間抑制機(jī)制以及分泌免疫抑制分子,使機(jī)體抗腫瘤免疫失能,從而長期定植并協(xié)助腫瘤細(xì)胞免疫逃逸[27-28]。幽門螺桿菌感染陽性的胃癌患者胃黏膜中Treg數(shù)量多于正常人群,使機(jī)體處于免疫抑制狀態(tài)[29],促進(jìn)癌細(xì)胞惡性增殖;乙肝病毒感染的肝癌患者的癌細(xì)胞可通過上調(diào)TGF-β蛋白,大量招募Treg,從而誘導(dǎo)癌細(xì)胞免疫逃逸[30];EB病毒感染陽性的霍奇金淋巴瘤患者的癌細(xì)胞可通過EB病毒核心抗原EBNA1而使趨化因子CCL20高表達(dá),從而招募Treg[31],協(xié)助癌細(xì)胞逃避免疫監(jiān)視。
本研究發(fā)現(xiàn):食管鱗癌組織中Fn感染與Treg浸潤有關(guān),提示Fn可能通過招募Treg,抑制免疫反應(yīng),從而長期定植。本研究結(jié)果顯示,F(xiàn)n+Treg陽性組多為吸煙、飲酒的男性患者,表明長期吸煙、飲酒導(dǎo)致口腔環(huán)境惡劣,F(xiàn)n更容易感染并定植,從而招募大量Treg;低分化食管鱗癌組織中Fn+Treg陽性率高于中高分化組織,提示Fn對Treg的招募效應(yīng)可能與腫瘤的惡性程度相關(guān);同時(shí)該效應(yīng)與腫瘤浸潤深度、淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移和臨床分期有關(guān),提示該效應(yīng)可能促進(jìn)了腫瘤的惡性進(jìn)展。本研究還發(fā)現(xiàn)分化程度、浸潤深度、淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移、臨床分期及Fn+Treg陽性是影響食管鱗癌預(yù)后的危險(xiǎn)因素,且Fn+Treg陽性組患者5 a生存率及中位生存時(shí)間均低于陰性組,提示有效清除Fn并抑制Treg富集可能會(huì)延長食管鱗癌患者生存期。
由于腫瘤的發(fā)生發(fā)展是一個(gè)多因素、多步驟的演變過程,F(xiàn)n的具體致病機(jī)制有待進(jìn)一步探討,但打破Fn在宿主體內(nèi)持久定植的現(xiàn)狀,并有效抑制Treg的大量富集,對于延緩食管鱗癌惡性進(jìn)展并延長患者生存期具有非常重要的意義。
綜上所述,在食管鱗癌組織中Fn可能通過誘導(dǎo)或招募Treg,為自身持續(xù)感染提供有利微環(huán)境,從而促進(jìn)腫瘤進(jìn)展。有效清除Fn并抑制Treg富集可能延長食管鱗癌患者的生存期,在食管鱗癌的臨床治療方面具有十分重要的理論意義和廣泛的應(yīng)用前景。
鄭州大學(xué)學(xué)報(bào)(醫(yī)學(xué)版)2022年5期