膀胱移行細胞癌組織B7-H1和CXCR4表達及其意義

公欣海,王永華,邵世修,崔杰,紀傳彪

(青島大學醫學院附屬醫院泌尿外科,山東青島 266003)

膀胱移行細胞癌組織B7-H1和CXCR4表達及其意義

公欣海,王永華,邵世修,崔杰,紀傳彪

(青島大學醫學院附屬醫院泌尿外科,山東青島 266003)

目的探討共刺激因子B7-H1與CXC趨化因子受體4(CXCR4)在膀胱移行細胞癌組織表達及意義。方法應用免疫組化SP法,檢測60例膀胱移行細胞癌及12例正常膀胱組織中B7-H1及CXCR4的表達,并分析其與膀胱移行細胞癌臨床病理參數的關系及兩者表達之間的相關性。結果B7-H1與CXCR4在正常膀胱組織中不表達,在膀胱移行細胞癌組織中表達陽性率分別為71.7%(43/60)和65.0%(39/60),與正常膀胱組織比較差異有顯著性(χ2＝21.352、17.018,P＜0.05)。膀胱移行細胞癌組織中B7-H1、CXCR4表達與腫瘤的臨床病理分級、臨床分期及復發有關(χ2＝4.250～5.240,P＜0.05);且B7-H1與CXCR4的表達呈明顯正相關(r＝0.469,P＜0.01)。結論膀胱移行細胞癌組織B7-H1與CXCR4表達與腫瘤臨床進展過程中的免疫逃逸現象密切相關。

膀胱腫瘤;B7-H1;受體,CXCR4;腫瘤逃逸

膀胱癌為泌尿系統最常見惡性腫瘤,其中又以膀胱移行細胞癌多見,其發病率和復發率均較高,受到廣泛關注。免疫逃逸機制被認為是膀胱癌發生、發展、轉移及復發過程中的潛在突破點。共刺激因子B7-H1是近年來新發現的B7家族成員,它可與T細胞表面的程序性死亡因子1(PD-1)結合并啟動凋亡程序,是免疫逃逸的重要因子[1]。趨化因子及其受體被發現表達于多種惡性腫瘤[2-3],參與其轉移、侵襲過程,膀胱腫瘤中以CXC趨化因子受體4 (CXCR4)表達水平較高[4]。關于B7-H1與CXCR4表達的相關性及其在膀胱腫瘤免疫逃逸機制中的作用,目前國內外研究較少。本文用免疫組化方法,檢測B7-H1與CXCR4在膀胱移行細胞癌及正常膀胱組織表達,并分析它們與膀胱移行細胞癌臨床分期、病理分級間的關系以及兩者表達之間的相關性,探討它們在膀胱腫瘤免疫逃逸過程中的作用。

1 資料與方法

1.1 一般資料

收集2009—2011年我科手術切除并經病理學檢查證實的膀胱移行細胞癌標本60例,所有標本均經病理科醫生復檢。其中男46例,女14例,年齡25～82歲,平均64歲。初發腫瘤44例,復發腫瘤16例。病理分級按1999年WHO標準,低級別26例,高級別34例。按UICC的TNM標準分期,非浸潤型組(Ta～1)32例,浸潤型組(T2～4)28例。另外,取10例正常膀胱組織作為對照組。

1.2 主要試劑

兔抗人B7-H1多克隆抗體、兔抗人CXCR4多克隆抗體,均購自武漢博士德生物公司;PV-6000檢測試劑盒及DAB試劑盒,均購于北京中杉金橋生物技術有限公司。

1.3 PV-6000免疫組織化學染色

所有標本經40 g/L多聚甲醛固定,石蠟包埋,連續切片,厚4μm。采用PV-6000兩步免疫組化法染色,按試劑盒說明書操作,再分別加入不同一抗孵育后,滴加PV-6000工作液,然后經DAB顯色,蘇木精復染,透明,中性樹膠封片。所有切片均在同一條件下同一批次內完成染色。以已知陽性片作為陽性對照,PBS代替一抗作為陰性對照。

1.4 免疫組化結果判定

B7-H1蛋白及CXCR4蛋白陽性染色均為細胞膜或細胞質內出現棕色或棕黃色顆粒,判定方法參考文獻[5]。在高倍鏡下(400倍)隨機觀察3個不連續視野,計算陽性細胞占細胞總數百分比,并結合陽性細胞表達強度對表達情況進行評分,評分計算公式如下:S＝∑ei。其中S為評分最后得分;e為陽性細胞百分比評分:無陽性細胞為0分,1%～30%為1分,31%～60%為2分,61%～100%為3分;i為陽性細胞表達強度評分,用Image pro＋6.0對圖像進行掃描,根據累計光密度值(IOD)評分:IOD≤15計0分,IOD為16～45計1分,IOD為46～75計2分,IOD≥76計3分。S≥3分為陽性表達。

1.5 統計學方法

應用SPSS 19.0統計軟件進行數據處理,數據組間比較采用χ2檢驗,相關性采用Spearman相關分析,以P＜0.05為差異有顯著性。

2 結 果

2.1 正常膀胱及膀胱移行細胞癌組織中B7-H1及CXCR4表達比較

正常膀胱組織中B7-H1及CXCR4均呈陰性表達,膀胱移行細胞癌組織中B7-H1蛋白表達陽性率為71.7%(43/60),CXCR4表達陽性率為65.0% (39/60)。兩組B7-H1及CXCR4表達陽性率比較,差異有顯著性(χ2＝21.352、17.018,P＜0.05)。膀胱移行細胞癌組織中B7-H1及CXCR4表達評分分別為(5.4±1.2)、(4.5±0.9)分。見圖1。

2.2 B7-H1及CXCR4蛋白表達與膀胱移行細胞癌生物學行為的關系

B7-H1及CXCR4蛋白表達與膀胱移行細胞癌的病理分級、臨床分期以及復發均有關,差異有顯著性(χ2＝4.250～5.240,P＜0.05)。見表1。

2.3 B7-H1與CXCR4表達的相關性

本文43例B7-H1表達陽性的膀胱移行細胞癌中34例CXCR4表達為陽性;而21例CXCR4表達為陰性的膀胱移行細胞癌中,12例B7-H1表達為陰性。相關分析顯示,B7-H1與CXCR4表達呈正相關(r＝0.469,P＜0.01)。

3 討 論

B7-H1是共刺激分子B7家族的新成員,正常情況下主要表達于活化的單核細胞和樹突狀細胞(DC)表面,PD-1是B7-H1的受體,故又稱PD-1L,主要表達于活化的T和B細胞表面。最近研究顯示,B7-H1在多種腫瘤組織中均有過度表達[6-7],B7-H1與其受體PD-1結合可以提供抑制性信號,抑制T、B細胞的增殖活化,并誘導活化的T細胞發生凋亡,從而對體內的抗腫瘤免疫應答發揮負性調控作用,誘導腫瘤免疫逃逸的發生[1]。

趨化因子是一類對某些細胞具有定向趨化作用的小分子蛋白質,趨化因子受體是一類介導趨化因子行使功能的G蛋白偶聯受體。已有研究顯示,趨化因子受體CXCR4在眾多腫瘤中呈高表達[2,8],通過其受體CXCL12的介導[9],與腫瘤的浸潤和淋巴轉移、腫瘤復發等均密切相關,其中也包括膀胱腫瘤,并且可以反映膀胱癌臨床進展[4]。

腫瘤發生、發展、轉移等過程并不僅僅是一種簡單、獨立的現象,而是一個復雜與程序化的過程,多種因素參與其中,宏觀如飲食習慣[10],微觀到基因表達的多態性[11]等,這些因素相互影響、共同作用。本文研究結果顯示,共刺激因子B7-H1與CXCR4在膀胱移行細胞癌組織高表達,分別與膀胱移行細胞癌的臨床分期、病理分級、復發等臨床病理參數密切相關,并且兩者表達之間也高度相關,這表明兩者可能在膀胱移行細胞癌的發生、發展過程中存在協同關系。趨化因子在介導腫瘤轉移及局部侵襲過程中必然受到細胞毒性T細胞(CTL)的殺傷作用,而B7-H1恰恰可以與后者表面PD-1結合啟動其凋亡過程,介導免疫逃逸過程。所以聯合檢測B7-H1及CXCR4可能對預測膀胱移行細胞癌的臨床進展有積極意義。但本文所收集病例資料有限,大樣本臨床及實驗研究對進一步揭示兩者參與膀胱移行細胞癌發生發展的具體作用機制不可或缺。另外,兩者間相互作用的具體分子機制也有待進一步研究。

[1]王永華,莊乾元,周四維,等.阻斷B7-H1通路增強淋巴細胞抗膀胱腫瘤免疫效應的研究[J].中華實驗外科雜志,2009,26 (9):1226-1226.

[2]HOLM N T,BYRNES K,LI B D,et al.Elevated levels of chemokine receptor CXCR4 in HER-2 negative breast cancer specimens predict recurrence[J].Journal of Surgical Research, 2007,141(1):53-59.

[3]GOLDMANN T,DR?MANN D,RADTKE J,et al.CXCR7 transcription in human non-small cell lung cancer and tumorfree lung tissues;possible regulation upon chemotherapy[J].Virchows Archiv:an International Journal of Pathology, 2008,452(3):347-348.

[4]RETZ M M,SIDHU SS,BLAVERI E,et al.CXCR4 expression reflects tumor progression and regulates motility of bladder cancer cells[J].International Journal of Cancer,2005,114 (2):182-189.

[5]MARéCHAL R,DEMETTER P,NAGY N,et al.High expression of CXCR4 may predict poor survival in resected pancreatic adenocarcinoma[J].British Journal of Cancer,2009, 100(9):1444-1451.

[6]BIGELOW E,BEVER K M,XU H Y,et al.Immunohistochemical staining of B7-H1(PD-L1)on paraffin-embedded slides of pancreatic adenocarcinoma tissue[J].Journal of Visualized Experiments:JoVE,2013,71(3):e40-59.

[7]HUA D,SUN J,MAO Y,et al.B7-H1 expression is associated with expansion of regulatory T cells in colorectal carcinoma[J].World Journal of Gastroenterology:WJG,2012,18 (9):971-978.

[8]ZHANG M,LIU H X,TENG X D,et al.The differences in CXCR4 protein expression are significant for the five molecular subtypes of breast cancer[J].Ultrastructural Pathology, 2012,36(6):381-386.

[9]DAI X F,MAO Z F,HUANG J,et al.The CXCL12/CXCR4 autocrine loop increases the metastatic potential of non-small cell lung cancer in vitro[J].Oncology Letters,2013,5(1): 277-282.

[10]邢茜宜,周曉彬,陳靜,等.中國人群蔬菜攝入及飲酒與直腸癌發病關系Meta分析[J].青島大學醫學院學報,2012,48(5): 405-407.

[11]于層,于文娟,李玉軍,等.β2-ADR27位點基因多態性與胰腺癌相關性[J].齊魯醫學雜志,2012,27(4):289-291,294.

(本文編輯 黃建鄉)

EXPRESSIONS AND SIGNIFICANCE OF B7-H1 AND CXCR4 IN BLADDER TRANSITIONAL CELL CARCINOMA

GONG Xinhai,WANG Yonghua,SHAO Shixiu,CUI Jie,JI Chuanbiao (Department of Urology,The Affiliated Hospital of Qingdao University Medical College,Qingdao 266003,China)

ObjectiveTo investigate the expressions of B7-H1 and CXCR4 in bladder transitional cell carcinoma(BTCC) and their significance.MethodsWith immunohistochemical SP method,the expressions of B7-H1 and CXCR4 in 60 BTCCsamples and 12 normal bladder samples were detected.The relationship between the two expressions with clinicopathological parameters of BTCC,and the correlation between the two parameters was analyzed.ResultsIn normal bladder tissues,no expressions of B7-H1 and CXCR4 were detected,while in BTCC,the expressions of that in BTCC were 71.7%and 66.7%.respectively,the differences were significant as compared with normal bladder tissues(χ2＝21.352,17.018;P＜0.05).The expressions of B7-H1 and CXCR4 were associated with clinicopathologic grade,clinical stage and recurrence of the cancer(χ2＝4.250－5.240,P＜0.05),and B7-H1 was positively correlated with CXCR4(r＝0.469,P＜0.01).ConclusionThe expressions of B7-H1 and CXCR4 in BTCC are closely related to immune escape in the progression of this malignancy.

bladder neoplasms;antigens,CD274;receptors,CXCR4;tumor escape

R737.14

A

1008-0341(2013)04-0286-03

10.11712/qlyx201304002

2013-04-02;

2013-06-14

國家自然科學基金資助項目(81101932)

公欣海(1987-),男,在讀碩士研究生。

王永華(1981-),男,博士,主治醫師,碩士生導師。