PD-1和PD-L1在結直腸癌中的表達及其臨床病理意義

韓麗芳 王珍 關穎

（1 廣州中醫藥大學祈福醫院病理科 廣東 廣州 511495）

（2 廣州中醫藥大學祈福醫院科教科 廣東 廣州 511495）

（3 南方醫科大學生物統計學系 廣東 廣州 511495）

結直腸癌（CRC）作為最常見的惡性腫瘤之一，在全世界男性的發病率排名第3位，病死率第4位，女性的發病率排名第2位，病死率第3位。晚期結直腸癌(指局部晚期或遠處轉移），占所有結直腸癌的50%。我國結直腸癌的發病率和病死率呈明顯上升趨勢，且發病年齡有所提前。而針對結直腸癌的治療，仍然是以手術為主、放化療等為輔的綜合治療方法，以減少腫瘤細胞數量來達到治療效果。但是，術后5年生存率低、復發轉移率及耐藥率高。目前，腫瘤免疫治療是腫瘤領域的研究熱點，是一種療效顯著的腫瘤治療模式。腫瘤免疫治療是通過調動機體的免疫系統，增強抗腫瘤免疫力，從而抑制和殺傷腫瘤細胞。PD-1是一種重要的免疫抑制分子，近期研究發現PD-1和PD-L1的抑制劑在多種腫瘤類型中療效顯著。本研究將收集既往結直腸癌病例，運用免疫組化方法檢測癌組織、癌旁組織及其浸潤淋巴細胞中PD-1/PD-L1的蛋白表達，分析其與臨床參數，如性別、年齡、腫瘤大小、組織類型、TNM分期、淋巴結轉移等的相關性，探討PD-1/PD-L1的蛋白表達在結直腸癌早期診斷、免疫靶向治療、預后評估中的應用價值。

1.資料與方法

1.1 一般資料

收集廣東祈福醫院2012年1月－2018年10月期間結直腸癌標本172例作為病例組，隨機選取其中50例距腫瘤組織＞5 cm的癌旁組織及50例非腫瘤體檢者正常腸粘膜作為對照組。病例組術前均未行放化療，臨床資料完整，其中男104例，女68例；年齡31～94 歲，平均年齡64 歲；腫瘤直徑（癌結節）1.5～10cm，中位大小4.5cm；依據分化程度，低分化8例，中分化150例，高分化14例；按照AJC C（2010 ）第七版結直腸癌 TNM 分期標準[1]，Ⅰ～Ⅱ期88例，Ⅲ～Ⅳ期84例；有淋巴結轉移者82例，無淋巴結轉移者90例；有脈管癌栓者90例，無脈管癌栓者82例。

1.2 方法

免疫組織化學法檢測PD-1、PD-L1的表達及分布 采用EnVision兩步法，一抗室溫孵育2h，二抗室溫孵育30min，經DAB顯色蘇木精復染。鼠抗人PD-1（NAT）單克隆抗體即用型，兔抗人PD-L1（MXR003）單克隆抗體即用型，均購自福州邁新生物技術開發有限公司。

1.3 結果判定

免疫組化結果由2名中級以上病理醫師雙盲獨立觀察評估。PD-Ll和PD-l以細胞質或細胞膜出現黃至棕褐色顆粒為陽性顯色。PD-Ll以陽性細胞數≥1%判為陽性，＜1%判為陰性[2]，分別評價腫瘤細胞及間質細胞的表達情況。PD-l表達于腫瘤間質浸潤的淋巴細胞，以陽性細胞數≥5%判為陽性，＜5%判為陰性[3]。

1.4 統計學處理

數據采用SPSS20.0統計軟件進行統計學分析，計數資料采用率（%）表示，進行χ2檢驗，P＜0.05為差異具有統計學意義。

2.結果

2.1 PD-1、PD-L1在結直腸癌組織及淋巴結中的表達

PD-1蛋白表達定位于結直腸癌間質浸潤的淋巴細胞中，陽性部位為細胞膜及細胞質，陽性率為32.6%（56/172）。PD-L1蛋白表達主要定位于癌細胞和癌間質淋巴細胞的細胞質和細胞膜，其總體陽性率為65.1%（112/172），其中癌細胞上表達陽性率為24.4%（42/172），癌間質淋巴細胞上表達陽性率為65.1%（112/172）。50例癌旁組織間質淋巴細胞可見少量PD-1和PD-L1表達，其中PD-1陽性率為6%（3/50），PDL-1陽性率為8%（4/50）。淋巴結轉移癌中PD-1和PDL-1表達率分別為23.2%（19/82）和61.0%（50/82），與其對應的原發腫瘤組織表達高度一致；見圖1。

圖1 A：PD-L1癌細胞陽性；B：PD-L1癌間質浸潤淋巴細胞陽性；C：PD-1癌間質浸潤淋巴細胞陽性

2.2 結直腸癌組織中PD-1、PD-L1蛋白表達的相關性

χ2檢驗結果顯示，PD-1、PD-L1兩者的蛋白表達呈顯著正相關，癌細胞及癌間質浸潤淋巴細胞中PD-L1的表達均與PD-1表達具有顯著差異(P＜0.001)，見表1。

表1 結直腸癌組織中PD-L1表達水平與PD-1陽性淋巴細胞相關性（n）

2.3 結直腸癌中PD-1、PD-L1蛋白表達與臨床病理特征的關系

癌細胞中PD-L1表達與年齡有關(P＜0.01)。癌間質浸潤淋巴細胞中PD-L1表達與年齡、TNM分期以及浸潤深度(P＜0.05)有關。癌組織中PD-1表達與性別和腫瘤大小(P＜0.05)有關。見表2。

表2 結腸癌組織中PD-L1和PD-1的表達與臨床病理特征的關系

3.討論

PD-l正常表達在CD4—CD8—胸腺細胞上，誘導性表達于活化的T細胞、B細胞、骨髓細胞、樹突狀細胞、自然殺傷細胞（NK）、單核細胞等，當抗原清除，免疫應答完成后，T細胞的PD-l表達減少。PD-l持續性表達在T細胞上會誘導T細胞的衰竭。因此PD-l屬于免疫抑制受體，而其本身也是活化T細胞的一個標志。PD-L1是PD-l的配體，屬于B7家族中的負性共刺激信號分子，正常生理狀態下，主要表達于組織細胞、內皮細胞、活化T細胞、B細胞、巨噬細胞和樹突細胞等，它與活化T細胞表面PD-l結合，抑制T細胞活化，誘導T細胞凋亡，使機體的免疫應答反應維持在一定動態平衡［4］。腫瘤發生時，腫瘤微環境會誘導浸潤性T細胞高表達PD-1分子，腫瘤細胞高表達PD-L1，導致腫瘤微環境中PD-1通路持續激活，PD-L1 與PD-1聯接后，T 細胞功能被抑制，不能向免疫系統發出攻擊腫瘤的信號［5］。PD-1/PD-L1 抑制劑可以阻斷PD-1與PD-L1 的結合，阻斷負向調控信號，使T細胞恢復活性，從而增強免疫應答。已有研究證實多種惡性腫瘤[6-11]，如肺癌、黑色素瘤、胃癌、胰腺癌、乳腺癌、腎細胞癌等均通過表達PD-L1 來誘導形成免疫抑制性的腫瘤微環境，逃避機體的抗腫瘤免疫反應。

目前對于PD-1、PD-L1在結直腸癌中的表達研究較少，本實驗結果顯示，結直腸癌組織中高表達PD-1、PD-L1，其中，PD-1蛋白表達定位于癌間質浸潤的淋巴細胞中，陽性率為32.6%，PD-L1蛋白表達主要定位于癌細胞和癌間質淋巴細胞，其總體陽性率為65.1%，兩者的表達均高于對照組。并且，PD-1、PD-L1蛋白表達與多項臨床病理特征相關，癌細胞中PD-L1表達與年齡密切相關(P＜0.01)，癌間質PD-L1表達與年齡、TNM分期以及浸潤深度密切相關(P＜0.05)。癌組織中PD-1表達與性別和腫瘤大小密切相關(P＜0.05)。因此推測，結直腸患者PD-1/PD-L1高表達可以作為PD-1/PD-L1 抑制劑治療的用藥指標，同時聯合臨床病理參數，可作為療效評估指標，有助于判斷預后。另外，本實驗結果顯示結直腸癌組織中PD-1、PD-L1兩者的蛋白表達呈顯著正相關(P＜0.001)，此結果與馬薇［12］、王也［13］在肺癌中的研究一致；在胃癌中，劉書漫［14］等發現PD-L1與PD-1的表達呈負相關，而吳圣［15］等的研究結果則顯示兩者之間的表達不存在明顯的相關性；張偉［16］等在三陰性乳腺癌的研究中發現間質TIL中PD-L1的表達與PD-1表達有相關性，而腫瘤細胞PD-L 1的表達與PD1表達無相關性。由此看來，PD-1、PD-L1在不同腫瘤中的表達模式及相關性有所不同，其意義仍有待進一步研究。