蘇月穎,安秀梅,趙華,魏楓,張新偉
調節性T細胞和CD8+T細胞在惡性黑色素瘤中的表達及其與預后的關系
蘇月穎,安秀梅,趙華,魏楓,張新偉△
目的探討調節性T細胞(Tregs)和CD8+T細胞在黏膜惡性黑色素瘤和肢端惡性黑色素瘤局部免疫微環境中表達情況的差異,及其與患者預后的關系。方法采用免疫組織化學染色法對58例惡性黑色素瘤組織進行染色,檢測Foxp3+Tregs和CD8+T細胞的浸潤情況,分析兩者與臨床病理指標及預后的相關性。結果Foxp3與CD8+T細胞陽性表達無相關關系。黏膜惡性黑色素瘤組織中Foxp3+Tregs數量明顯高于肢端惡性黑色素瘤(t=2.648,P= 0.011);腫瘤直徑≥3 cm、有淋巴結轉移、有遠處轉移的惡黑患者Foxp3highTregs相對較高(P<0.05)。存在潰瘍的惡性黑色素瘤患者中,CD8high組所占比例明顯高于無潰瘍者(33.3%vs 5.9%,P<0.05)。Foxp3high組的中位無進展生存期(PFS)是12個月,明顯低于Foxp3low組(31個月);CD8high組的中位PFS是25個月,明顯高于CD8low組(中位PFS 12個月);亞組分析顯示Foxp3highCD8low組患者中位PFS是7個月,明顯低于Foxp3highCD8high組(25個月)、Foxp3lowCD8low組(18個月)以及Foxp3lowCD8high組(59個月)。不同腫瘤位置、Foxp3+Treg數量、CD8+T細胞數量、有無遠處轉移的惡性黑色素瘤患者中位PFS不同。結論Tregs的數量與惡性黑色素瘤的進展密切相關,黏膜惡性黑色素瘤預后欠佳可能與Tregs浸潤有關。
黑色素瘤;T淋巴細胞;CD8陽性T淋巴細胞;腫瘤逃逸;預后
調節性T細胞(regulatory T cells,Tregs)是一種具有免疫抑制功能的T細胞亞群,能夠促進腫瘤發生和轉移,是多種腫瘤預后不良的獨立預測因素之一。Foxp3為叉頭樣轉錄因子家族成員之一,特異性表達于Tregs,并且與Tregs的發育和免疫抑制功能的發揮密切相關[1]。文獻報道,浸潤性CD8+T細胞數量與腫瘤患者的預后呈正相關[2-3]。本研究采用Foxp3作為Tregs標記,使用免疫組化法檢測惡性黑色素瘤中Tregs和CD8+T細胞的浸潤情況,并分析兩者與臨床病理因素和預后的關系。
1.1 一般資料選取我院病理科2003年1月—2014年6月惡性黑色素瘤組織病理學蠟塊58例,均經術后病理確診為惡性黑色素瘤。女35例,男23例,年齡23~89歲,中位年齡61歲,<60歲者24例,≥60者34例;黏膜惡性黑色素瘤21例,皮膚惡性黑色素瘤37例;有淋巴結轉移者24例,無淋巴結轉移者34例;有遠處轉移者18例,無遠處轉移者40例;28例皮膚惡性黑色素瘤中ClarkⅡ級10例,ClarkⅢ級7例,ClarkⅣ級7例,ClarkⅤ級4例,另9例皮膚惡性黑色素瘤及21例黏膜惡性黑色素瘤未進行Clark分級。
1.2 主要試劑鼠抗人Foxp3單克隆抗體(PCH101)購自美國eBioscience公司,CD8單克隆抗體購自英國abcam公司。En-Vision兩步法免疫組織化學檢測試劑盒購自福州邁新生物技術有限公司。DAB顯色劑購自北京中杉金橋生物技術有限公司。
1.3 方法
1.3.1 免疫組化檢測Foxp3與CD8的表達情況標本經10%福爾馬林固定,常規石蠟包埋,4 μm厚連續切片,En Vi?sion法免疫組織化學染色。石蠟切片常規脫蠟水化,Foxp3和CD8采用檸檬酸鹽緩沖液熱抗原修復,組織切片浸于3% H2O2中室溫避光孵育20 min,阻斷內源性過氧化物酶活性。分別滴加Foxp3(1∶100)及CD8(1∶100)一抗50 μL,濕盒4℃孵育過夜。滴加二抗增強劑,濕盒室溫孵育20 min,滴加通用型二抗,濕盒室溫孵育30 min。DAB顯色,蘇木精復染返藍,常規乙醇梯度脫水、二甲苯透明、中性樹膠封片,光學顯微鏡下觀察。鼠免疫球蛋白(Ig)G作陰性對照。
1.3.2 結果判定Foxp3以細胞核中出現棕黃色或棕褐色著色為陽性表達,CD8為細胞膜出現棕黃色或棕褐色著色為陽性表達。參照文獻[4-5]的計數方法,每例標本在顯微鏡下隨機讀取10個400倍視野,每個視野計數100個淋巴細胞中陽性細胞數,分別取平均值為該切片Tregs數量及CD8+T細胞數量。每張切片Tregs數量>5個為陽性切片,≤5個為陰性切片;每張切片CD8+T細胞數量>10個為陽性切片,≤10個為陰性切片。
1.4 統計學方法數據采用SPSS 21.0統計軟件進行統計分析,計量資料用表示,采用t檢驗,計數資料用例(%)表示,采用χ2檢驗,相關分析采用Spearman秩相關檢驗。無進展生存時間計算采用Kaplan-Meier法和Log-rank檢驗,P<0.05為差異有統計學意義。
2.1 Foxp3和CD8在惡性黑色素瘤中的表達情況Foxp3表達于Tregs的細胞核。惡性黑色素瘤組織中,81.0%(47/58)Foxp3蛋白表達陽性,Foxp3陽性細胞為(9.44±5.04)%。58例中Foxp3陽性細胞若>9%為高表達組(Foxp3high),≤9%為低表達組(Foxp3low)。CD8主要表達于淋巴細胞的細胞膜,呈棕黃色,本組惡性黑色素瘤組織中,93.1%(54/58)CD8膜分子表達陽性,CD8陽性細胞占(27.24± 13.19)%。58例中CD8陽性細胞>27%為高表達組(CD8high),≤27%為低表達組(CD8low),見圖1。Foxp3與CD8+T細胞陽性表達無顯著相關關系(rs=0.185,P=0.139)。

Fig.1 Immunohistochemical staining of expressions of FoxP3 and CD8圖1 免疫組織化學檢測Foxp3、CD8表達(SP,×400)
2.2 腫瘤微環境Tregs數量與臨床病理因素的關系黏膜惡性黑色素瘤組織中Foxp3+Tregs占淋巴細胞的(11.81±5.45)%,明顯高于肢端惡性黑色素瘤的(8.47±3.90)%,差異有統計學意義(t=2.648,P<0.05)。不同腫瘤發生位置、大小,以及是否有淋巴結轉移和遠處轉移Tregs表達陽性率差異均有統計學意義(P<0.05),見表1。
2.3 腫瘤微環境CD8+T細胞數量與臨床病理因素的關系黏膜惡性黑色素瘤組織中CD8+T細胞占淋巴細胞的(25.33±12.42)%,與肢端惡性黑色素瘤組織中CD8+T細胞(28.32±13.65)%比較差異無統計學意義(t=1.076,P=0.274)。存在潰瘍的惡性黑色素瘤CD8+T細胞多,見表1。
2.4 Tregs、CD8+T細胞與無進展生存期(PFS)的關系本組58例患者的中位PFS為15個月,1年、2年無進展生存率分別為55.6%、39.6%。黏膜惡性黑色素瘤中位PFS為11個月,明顯低于皮膚惡性黑色素瘤患者(中位PFS 25個月,χ2=5.854,P= 0.016),1年無進展生存率分別為44.0%、66.7%,見圖2。Foxp3high患者和Foxp3low患者的中位PFS之間差異有統計學意義(12個月vs 31個月,χ2=5.843,P=0.046),見圖3。Foxp3在黏膜惡性黑色素瘤中較在皮膚惡性黑色素瘤中高表達(P=0.035)。CD8high組患者中位PFS是25個月,明顯高于CD8low組的12個月,差異有統計學意義(χ2=4.922,P= 0.024),見圖4。無遠處轉移的惡性黑色素瘤患者PFS為18個月,高于有遠處轉移者的6個月(χ2= 10.481,P=0.001),見圖5。

Tab.1 The correlation between Foxp3 and CD8 and clinicopathological characteristics in mucosa malignant melanoma表1 惡性黑色素瘤Foxp3、CD8與臨床病理因素的關系例(%)

Fig.2 The PFS curves of cutaneous malignant melanoma and mucosa malignant melanoma圖2 黏膜惡黑與皮膚惡黑的PFS曲線

Fig.3 The PFS curves of Foxp3highand Foxp3low圖3 Foxp3high與Foxp3low的PFS曲線

Fig.4 The PFS curves of CD8highand CD8low圖4 CD8high與CD8low的PFS曲線
根據Foxp3和CD8的表達水平,進一步將患者分為4個亞組:Foxp3highCD8high(13例)、Foxp3highCD8low(15例)、Foxp3lowCD8high(6例)、Foxp3lowCD8low(24例),結果顯示Foxp3highCD8low組患者中位PFS是7個月,明顯低于Foxp3highCD8high組(25個月)、Foxp3lowCD8low組(18個月)及Foxp3lowCD8high組(59個月),差異有統計學意義(χ2=14.144,P=0.003),見圖6。

Fig.5 The PFS curves of patients with distant metastases圖5 有無遠處轉移患者的PFS曲線

Fig.6 The PFS curves of Foxp3high,CD8high,Foxp3high,CD8low,Foxp3low,CD8high,Foxp3lowand CD8lowsubgroups圖6 Foxp3highCD8high、Foxp3highCD8low、Foxp3lowCD8high、Foxp3lowCD8low亞組的PFS曲線
腫瘤在機體內的發生發展是免疫系統與腫瘤細胞相互作用的一個動態過程。免疫系統在這個過程中既可以清除一些腫瘤細胞,也可以促進腫瘤的生長,即所謂的“免疫編輯”。免疫編輯包括免疫清除、免疫平衡及免疫逃逸[6]。其中免疫逃逸是指腫瘤細胞通過多種機制逃避機體免疫系統識別和攻擊,從而得以在體內生存和增殖的現象,是腫瘤發生的分子生物學基礎[6]。
Tregs是一類非常重要的免疫調節細胞,最初由Sakaguchi等[7]于1995年首次報道,CD4+CD25+Treg細胞可以降低機體對于自身抗原以及異體抗原的免疫反應,在避免自身免疫反應方面具有重要作用。Tregs在腫瘤的免疫抑制的形成和維持過程中同樣起著十分重要的作用。在結直腸癌、卵巢癌、肝癌、黑色素瘤、胰腺癌、淋巴瘤等多種腫瘤中Tregs浸潤數量增多[8]。Tregs在免疫逃逸過程中發揮著重要的作用,主要是通過細胞接觸依賴的抑制途徑、分泌轉化生長因子(TGF)-β和白細胞介素(IL)-10等抑制性細胞因子的機制實現的[9-10]。許多報道證實,在惡性黑色素瘤中Tregs細胞浸潤數量與患者的預后呈負相關[11]。但是由于黏膜惡性黑色素瘤的發病率低,目前對此研究較少。
本研究采用免疫組化方法檢測了21例黏膜惡性黑色素瘤和37例皮膚惡性黑色素瘤癌組織中Foxp3+Tregs的數量,黏膜惡性黑色素瘤較皮膚惡性黑色素瘤有更多的Tregs浸潤。此外,Foxp3高表達組的PFS明顯低于Foxp3低表達組,說明Tregs的浸潤數量是影響患者預后的不良因素,與國外報道一致[11-12]。本研究提示黏膜惡性黑色素瘤較皮膚惡性黑色素瘤的PFS更短,而在黏膜惡性黑色素瘤中Tregs的數量更多,考慮Tregs局部浸潤可能為黏膜惡性黑色素瘤預后差的一個重要因素。
效應性CD8+T細胞廣泛浸潤于結腸癌、卵巢癌、宮頸癌及惡性黑色素瘤等多種腫瘤中,直接殺傷腫瘤細胞,在惡性黑色素瘤的治療中已顯示出其有效性[13]。本研究結果顯示,黏膜惡性黑色素瘤組織中CD8+T細胞數量與肢端惡性黑色素瘤組織中CD8+T細胞數量差異無統計學意義。但是,存在潰瘍的惡性黑色素瘤CD8+T細胞多。本研究發現在惡性黑色素瘤中CD8+T細胞浸潤數量較多者具有更長的PFS,這與文獻報道的效應性CD8+T細胞與多種腫瘤的預后呈正相關的結論一致[14-15]。亞組分析顯示,在CD8+T細胞浸潤數量較少者的惡性黑色素瘤組織中,Foxp3low的患者中位PFS較Foxp3high明顯延長。進一步分析發現,Foxp3lowCD8high亞組預后最佳,明顯優于其他三組,但是由于該組病例數少,盡管差異有統計學意義,但是筆者認為該結果仍需要進一步增加病例數證實。有報道顯示,Tregs可以通過抑制CD8+T細胞來促進腫瘤的發生發展,CD8+T細胞與Tregs之間呈負相關,并且CD8+T細胞/ Tregs比值與腫瘤預后較好有關[16]。但是本研究并未發現此關系,與Chaudhary等[16-17]的研究結果不一致,可能與標本的選取有關。筆者推測針對Tregs的免疫治療在黏膜惡性黑色素瘤中具有更重要的意義,但尚需進一步實驗驗證。
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(2014-12-05收稿2015-03-22修回)
(本文編輯魏杰)
The expression of Tregs and CD8+T cells in malignant melanoma and its relationship with prognosis
SU Yueying,AN Xiumei,ZHAO Hua,WEI Feng,ZHANG Xinwei△
Department of Immunology,Tianjin Medical University Cancer Institute and Hospital,National Clinical Research Center for Cancer,Key Laboratory of Cancer Immunology and Biotherapy,Tianjin 300060,China△
ObjectiveTo investigate the different distribution of regulatory T cells(Tregs)and CD8+T cells in the local immune microenvironment of mucosal malignant melanoma and cutaneous malignant melanoma,and analyze the relationship between the two indicators and the prognosis of patients.MethodsImmunohistochemistry staining was used to assess the ex?pression of Foxp3+Tregs and CD8+T cells in tumor microenvironment of 58 patients with malignant melanoma.The correlation between two factors,clinicopathological characteristics,and prognosis were analyzed.ResultsThere is no correlation be?tween the expression of Foxp3 and CD8.The number of Foxp3+Tregs was significantly higher in mucosa malignant melanoma than that in cutaneous malignant melanoma(t=2.648,P=0.011).The proportion of Foxp3highTregs was significantly higher in pa?tients with tumor diameter≥3 cm,lymph node metastasis and distant metastasis than that in patients with tumor diameter<3 cm,no lymph node metastasis and no distant metastasis(P<0.05).In addition,in patients with ulceration that proportion was significantly higher in CD8highgroup than that in patients without ulceration(33.3%vs 5.9%,P<0.05).The median progres?sion-free surial(PFS)was 12 months in Foxp3highgroup,which was significantly longer than that of Foxp3lowgroup(31 months,P<0.05).The median PFS was significantly higher in CD8highgroup(25 months)than that of CD8lowgroup(12 months,P<0.05).Subgroup analysis showed that the median PFS was 7 months in Foxp3highCD8lowgroup,which was significantly lower than that of Foxp3highCD8highgroup(25 months)and Foxp3lowCD8lowgroup(18 months,P=0.003).Univariate analysis showed that median PFS was different in patients with different tumor location,different number of Foxp3+Treg,different number of CD8+T cells,and distant metastases.ConclusionThe number of Tregs is closely associated with metastasis in patients with malig?nant melanoma.Compared with cutaneous malignant melanoma,our results indicate that the poor prognosis of mucosal malig?nant melanoma may be associated with the infiltration of more Tregs.
melanoma;T-lymphocytes;CD8-positive T-lymphocytes;tumor escape;prognosis
R739.5
A
10.11958/j.issn.0253-9896.2015.09.019
973子課題基于納米技術的肺癌早期檢測研究資助項目(2012CB9333004);國家自然科學基金資助項目(81171983);天津市科委應用基礎面上項目資助項目(12JCYBJC16100)
天津醫科大學腫瘤醫院免疫室、國家腫瘤臨床醫學研究中心、天津市腫瘤免疫與生物治療重點實驗室(郵編300060)
蘇月穎(1988),女,碩士在讀,主要從事惡性黑色素瘤免疫微環境的研究
△通訊作者E-mail:zhangxinwei@tjmuch.com