乳腺癌組織17羥脫氫酶1、2、7型表達與病理特征及預后的相關性

常春艷 陳大千

在女性中，乳腺癌是最常見的癌癥，也是導致癌癥死亡的主要原因[1,2]。正常人乳腺組織的生長液是雌激素依賴性的并受到雌二醇(E2)增加的刺激[3]。流行病學研究表明，高水平的E2有助于細胞增殖和刺激癌癥的發展[4,5]。17羥脫氫酶(17β-羥化類固醇脫氫酶，17β-HSDs)是煙酰胺腺嘌呤二核苷酸磷酸/煙酰胺腺嘌呤二核苷酸(NADPH/NAD+)依賴性氧化還原酶，在雌激素和雄激素代謝中起重要作用[6]。目前已知17β-HSDs家族有15種亞型，可分為氧化亞型和還原亞型。還原亞型17β-HSDs如1型、3型、5型、7型和12型，利用NADPH作為輔助因子，將效力較低的雌激素轉化為更有效的E2，而氧化亞型17β-HSDs如2型、4型、6型、8型、9型、10型、11型和14型則以NAD+作為輔助因子發揮逆轉作用，將E2轉化為效力較低的雌激素[7]。一般認為，乳腺癌細胞17β-HSDs同工酶表達水平的平衡對維持癌細胞足夠的E2供應起著關鍵作用，它促進乳腺癌組織中雌激素受體(ER)陽性癌細胞的生長[2-7]。因此，檢測17β-HSDs在乳腺癌中的表達對于更好地了解其在乳腺癌中的作用以及更好地了解乳腺癌雌激素作用的局部調節至關重要。本研究采用免疫組化方法檢測1型、2型和7型17β-HSD在乳腺癌組織中的表達，以探討其表達與臨床病理特征及預后的關系。

1 資料與方法

1.1 一般資料 收集2018年8月至2019年6月在南方科技大學醫院行乳腺癌手術的80例患者的乳腺癌組織。所有患者術前未進行過任何治療。從患者病歷表收集每位患者的臨床數據，包括患者性別、年齡、病理類型、腫瘤分期、腫瘤最大徑、淋巴結轉移數量、雌激素受體(ER)表達情況、孕激素受體(PR)表達情況、人表皮生長因子受體-2(HER2)表達情況以及細胞增殖抗原Ki67表達情況。入組患者均同意本研究中乳腺癌組織臨床標本的采集。收集的乳腺癌組織臨床標本均為在30 min內用預冷的4%多聚甲醛溶液固定24～48 h后經高濃度乙醇脫水、二甲苯清洗、石蠟包埋制成的乳腺癌組織石蠟樣本。見表1。

1.2 免疫組化方法 將乳腺癌組織石蠟樣本切成5 μm 厚切片，置于載玻片上脫蠟、水化，置于3%的過氧化氫-甲醇溶液中作用15 min，PBS沖洗后，滴加1∶500稀釋的1型、2型或7型17β-HSD抗體，4℃下放置過夜。陰性對照組滴加兔同型對照抗體同樣4℃放置過夜。4℃放置過夜后加入1∶200稀釋的二抗，室溫下孵育4 h，使用DAB-過氧化氫溶液浸泡5 min顯色，蘇木精復染30 s，自來水沖洗5 min，酸性乙醇溶液沖洗，再次自來水沖洗、乙醇及甲苯浸泡，封片。本研究所用試劑來源于上海聯邁生物工程有限公司。

1.3 結果判斷 組織切片結果的評價分別由2名研究人員獨立完成，不同的評價結果最終由專家組共同閱片討論決定，結果的評定依靠陽性細胞比例，不考慮組織染色強度。每個乳腺癌組織切片選取腫瘤細胞的強染色區，統計該區300個癌細胞的陽性細胞比例，當陽性細胞比例≥10%時記為表達陽性，陽性細胞比例<10%時記為陰性。

1.4 統計學分析 應用SPSS 17.0統計軟件，計數資料采用χ2檢驗，相關性分析采用Spearman等級相關檢驗，P<0.05為差異有統計學意義。

2 結果

2.1 1型、2型和7型17β-HSD在乳腺癌組織中的表達情況

2.1.1 在80例乳腺癌患者中，49例(61.3%)患者乳腺癌組織的癌細胞胞漿可見1型17β-HSD表達，31例(38.7%)患者乳腺癌組織的癌細胞胞漿未見1型17β-HSD表達，1型17β-HSD陽性率為61.3%；52例(65%)患者乳腺癌組織的癌細胞胞漿檢測到2型17β-HSD表達，28例(35%)患者乳腺癌組織未見2型17β-HSD表達，2型17β-HSD陽性率為65%；38例(47.5%)乳腺癌組織的癌細胞胞漿可見7型17β-HSD表達，42例(52.5%)乳腺癌組織未見7型17β-HSD表達，7型17β-HSD陽性率為47.5%。1型、2型和7型17β-HSD在乳腺癌組織中表達的免疫組化圖見圖1。

2.1.2 Spearman相關性分析發現，1型17β-HSD陽性與2型17β-HSD陽性呈負相關(r=-0.315，P=0.004)，而與7型17β-HSD陽性呈正相關(r=0.243，P=0.030)；2型17β-HSD陽性與7型17β-HSD陽性呈正相關(r=0.383，P<0.001)。

2.2 1型17β-HSD與各臨床特征之間的關系 不同腫瘤分期患者的1型17β-HSD陽性率差異有統計學意義(χ2=12.827，P=0.004)；腫瘤最大徑≤2 cm的患者的1型17β-HSD陽性率明顯高于腫瘤最大徑>2 cm 的患者，差異有統計學意義(χ2=9.404，P=0.003)；ER陽性患者的1型17β-HSD陽性率明顯高于ER陰性患者，差異有統計學意義(χ2=31.354，P<0.00)；PR陽性患者的1型17β-HSD陽性率明顯高于PR陰性患者，差異有統計學意義(χ2=27.322，P<0.001)；不同HER2狀態的患者的1型17β-HSD陽性率差異顯著(χ2=16.609，P=0.001)；不同Ki67狀態的患者的 1型17β-HSD陽性率差異有統計學意義(χ2=10.039，P=0.002)。但是，不同年齡、不同病理類型或不同淋巴結轉移數量的患者的1型17β-HSD陽性率均差異無統計學意義(均P>0.05)。Spearman相關性分析顯示，乳腺癌組織中1型17β-HSD陽性與患者年齡、病理類型、淋巴結轉移數量均無顯著相關性(均P>0.05)，而與腫瘤分期(r=-0.339，P=0.002)、腫瘤最大徑(r=-0.343，P=0.002)、HER2(r=-0.264，P=0.018)及Ki67(r=-0.354，P=0.001)呈負相關，與ER(r=0.626，P<0.001)和PR(r=0.584，P<0.001)呈正相關。見表2。

2.3 2型17β-HSD與各臨床特征之間的關系 不同病理類型患者的2型 17β-HSD陽性率比較差異有統計學意義(χ2=9.905，P=0.004)，浸潤性導管癌2型 17β-HSD陽性率顯著高于浸潤性小葉癌(69.3% vs.0)；不同腫瘤分期患者的2型 17β-HSD陽性率差異有統計學意義(χ2=25.654，P<0.001)；腫瘤最大徑≤2 cm 的患者的2型17β-HSD陽性率明顯低于腫瘤最大徑>2 cm的患者，差異有統計學意義(χ2=5.416，P=0.033)；淋巴結轉移數量分別為0、1～3、≥4的患者的2型 17β-HSD陽性率分別為31.0%、88.5%、80.0%，差異有統計學意義(χ2=23.469，P<0.001)；ER陽性患者的2型 17β-HSD陽性率明顯低于ER陰性患者，差異有統計學意義(χ2=13.639，P<0.001)；PR陽性患者的2型17β-HSD陽性率明顯低于PR陰性患者，差異有統計學意義(χ2=12.924，P<0.001)；不同HER2狀態的患者的2型17β-HSD陽性率差異有統計學意義(χ2=7.990，P=0.045)。但是，不同年齡或不同Ki67狀態的患者的2型17β-HSD陽性率比較差異無統計學意義(均P>0.05)。Spearman相關性分析發現，乳腺癌組織中2型17β-HSD陽性與患者年齡、HER2狀態及Ki67狀態均差異無統計學意義(均P>0.05)，而與浸潤性導管癌(r=0.352，P=0.001)、腫瘤分期(r=0.457，P<0.001)、腫瘤最大徑(r=0.260，P=0.020)及淋巴結轉移數量(r=0.446，P<0.001)呈正相關，與ER(r=-0.413，P<0.001)和PR(r=-0.402，P<0.001)呈負相關。見表3。

表3 乳腺癌組織中2型17β-HSD與各臨床特征的關系 例(%)

2.4 7型17β-HSD與各臨床特征之間的關系 不同腫瘤分期患者的7型17β-HSD陽性率差異有統計學意義(χ2=29.835，P<0.001)；淋巴結轉移數量分別為0、1～3、≥4的患者的7型 17β-HSD陽性率分別為31.0%、65.4%、48.0%，差異有統計學意義(χ2=6.490，P=0.038)；ER陽性患者的7型17β-HSD陽性率明顯高于ER陰性患者，差異有統計學意義(χ2=7.607，P=0.009)；PR陽性患者的7型17β-HSD陽性率明顯高于PR陰性患者，差異有統計學意義(χ2=4.521，P=0.042)。但是，不同年齡、不同病理類型、不同腫瘤最大徑、不同HER2狀態或不同Ki67狀態的患者的7型17β-HSD陽性率比較差異無統計學意義(均P>0.05)。Spearman相關性分析顯示，乳腺癌組織中7型17β-HSD陽性與腫瘤最大徑(r=0.222，P=0.048)、ER(r=0.308，P=0.005)及PR(r=0.238，P=0.034)呈正相關，而與其他臨床特征沒有顯著相關性(均P>0.05)。見表4。

表4 乳腺癌組織中7型17β-HSD與各臨床特征的關系 例(%)

3 討論

17β-HSDs家族中與乳腺癌相關的有1型、2型、7型等。1型17β-HSD催化非活性雌激素E1轉化為生物活性形式E2。研究表明，1型17β-HSD通過酶轉化E1在原位提供E2中起著關鍵作用，隨后刺激雌激素依賴性乳腺癌細胞的生長[7,8]。1型17β-HSD在大多數人乳腺癌組織中均有表達[8,9]。與1型17β-HSD相反，2型17β-HSD表現出增強的氧化性17β-HSD活性，催化從E2到E1的轉化。2型17β-HSD是人正常乳腺上皮17β-HSDs的顯性亞型，其轉化E2的活性比1型17β-HSD轉化E1的活性高50倍，其通過調節E1和E2的平衡來保護正常乳腺上皮細胞。2型17β-HSD在乳腺癌組織中的表達水平仍存爭議，有的報道2型17β-HSD表達在非增殖性病變中更常見，在癌癥中并不常見；有的則報道2型17β-HSD表達在癌組織中上調[9]。7型17β-HSD具有還原性17β-HSD活性并將E1轉化為E2。7型17β-HSD可在包括正常乳腺在內的多種人體組織中檢測到[9]。

本研究通過免疫組化檢測發現，1型、2型和7型17β-HSD在乳腺癌組織中的陽性率分別為61.3%、65%和47.5%，表明1型、2型和7型17β-HSD在人類乳腺癌組織中普遍表達。本研究顯示，1型17β-HSD陽性與2型17β-HSD陽性顯著負相關，與7型17β-HSD陽性顯著正相關；這一結果符合2型17β-HSD和1型17β-HSD在E1和E2相互轉化中的作用相反，7型17β-HSD和1型17β-HSD在E1和E2相互轉化中的作用類似。但是，本研究中2型17β-HSD陽性與7型17β-HSD陽性顯著正相關，這與2型17β-HSD和7型17β-HSD在E1和E2相互轉化中的作用相反不相符。推測造成這種矛盾的原因可能在于1型、2型17β-HSD是負責E1和E2相互轉化的主要的酶，而7型17β-HSD雖然也可在E1和E2相互轉化中發揮作用，但其主要生物學功能可能并不在于此；因此，在E1和E2相互轉化中，1型17β-HSD表達可能制約著7型17β-HSD表達，導致部分1型17β-HSD陽性乳腺癌組織中7型17β-HSD表達缺失，進而導致7型和2型17β-HSD在乳腺癌組織中的表達存在一致性。

本研究發現，ER陽性患者的1型17β-HSD陽性率明顯高于ER陰性患者，PR陽性患者的1型17β-HSD陽性率明顯高于PR陰性患者，Ki67陽性患者的1型17β-HSD陽性率明顯低于Ki67陰性患者；Spearman相關性分析顯示，乳腺癌組織1型17β-HSD陽性與ER、PR顯著正相關，而與Ki67顯著負相關。ER、PR被認為是判斷乳腺癌預后、治療指導的重要指標；ER/PR陽性乳腺癌可接受內分泌治療，并預示預后良好[10]。本研究中乳腺癌組織1型17β-HSD陽性與ER、PR的正相關關系表明乳腺癌組織1型17β-HSD狀態可能反映其ER、PR狀態，提示1型17β-HSD可能作為判斷乳腺癌預后、治療指導的潛在標志物。Ki67是一個重要的細胞增殖標志物。一般來說，在大多數新輔助化療的乳腺癌病例中，殘余腫瘤的Ki67表達水平降低[10]。因此，Ki67可以用來反映乳腺癌化療治療的效果，可作為化療敏感性指標。本研究中乳腺癌組織1型17β-HSD陽性與Ki67呈負相關關系，表明1型17β-HSD陽性預示著Ki67低表達或陰性；因此，1型17β-HSD可能作為化療治療效果的潛在預測指標。

此外，本研究結果顯示，乳腺癌組織中1型17β-HSD陽性與腫瘤分期、腫瘤最大徑顯著負相關，提示隨著腫瘤惡性程度的升高、腫瘤最大徑的增加，1型17β-HSD陽性率下降；也就是說，1型17β-HSD陽性通常出現在惡性程度較低、腫瘤較小的乳腺癌患者中。本研究還發現，乳腺癌組織中1型17β-HSD陽性與HER2呈負相關關系。HER2狀態對于指導抗HER2治療改善乳腺癌預后和避免過度治療至關重要[10]。本研究結果表明1型17β-HSD陽性可能預示著HER2低表達或陰性，提示1型17β-HSD可能是抗HER2治療的潛在預后標志物。

本研究發現，乳腺癌組織中2型17β-HSD陽性與浸潤性導管癌、腫瘤分期、腫瘤最大徑及淋巴結轉移數量顯著正相關，與ER和PR顯著負相關；表明浸潤性導管癌相比浸潤性小葉癌更可能出現2型17β-HSD陽性；2型17β-HSD陽性通常出現在惡性程度高、腫瘤較大、淋巴結轉移數量較多、ER陰性或PR陰性的乳腺癌患者中。另外，乳腺癌組織中2型17β-HSD陽性與ER和PR的負相關關系可能提示乳腺癌組織2型17β-HSD陽性患者可能不適合接受內分泌治療，預示著內分泌治療預后不良。

本研究還發現，乳腺癌組織中7型17β-HSD陽性與腫瘤最大徑、ER和PR顯著正相關。本研究結果表明，7型17β-HSD陽性通常出現在腫瘤較大、ER陽性或PR陽性的乳腺癌患者中；7型17β-HSD陽性與ER和PR的正相關關系可能提示乳腺癌組織7型17β-HSD表達與ER、PR的表達存在一致性，乳腺癌組織7型17β-HSD陽性患者可能適合接受內分泌治療，預示著內分泌治療預后良好，7型17β-HSD可能作為判斷乳腺癌預后、治療指導的潛在標志物。

綜上，本研究發現1型、2型和7型17β-HSD在人類乳腺癌組織中普遍表達，并證明了乳腺癌組織中1型、2型和7型17β-HSD表達與乳腺癌患者各臨床病理特征的相關性。因此，檢測1型、2型和7型17β-HSD在乳腺癌中表達，有助于提高對乳腺癌惡性表型判斷的準確性，可幫助深入了解腫瘤發生發展機制，并可為乳腺癌預后判斷和治療決策提供依據。