膀胱移行细胞癌组织B7-H1和CXCR4表达及其意义

公欣海,王永华,邵世修,崔杰,纪传彪

(青岛大学医学院附属医院泌尿外科,山东青岛 266003)

膀胱移行细胞癌组织B7-H1和CXCR4表达及其意义

公欣海,王永华,邵世修,崔杰,纪传彪

(青岛大学医学院附属医院泌尿外科,山东青岛 266003)

目的探讨共刺激因子B7-H1与CXC趋化因子受体4(CXCR4)在膀胱移行细胞癌组织表达及意义。方法应用免疫组化SP法,检测60例膀胱移行细胞癌及12例正常膀胱组织中B7-H1及CXCR4的表达,并分析其与膀胱移行细胞癌临床病理参数的关系及两者表达之间的相关性。结果B7-H1与CXCR4在正常膀胱组织中不表达,在膀胱移行细胞癌组织中表达阳性率分别为71.7%(43/60)和65.0%(39/60),与正常膀胱组织比较差异有显著性(χ2＝21.352、17.018,P＜0.05)。膀胱移行细胞癌组织中B7-H1、CXCR4表达与肿瘤的临床病理分级、临床分期及复发有关(χ2＝4.250～5.240,P＜0.05);且B7-H1与CXCR4的表达呈明显正相关(r＝0.469,P＜0.01)。结论膀胱移行细胞癌组织B7-H1与CXCR4表达与肿瘤临床进展过程中的免疫逃逸现象密切相关。

膀胱肿瘤;B7-H1;受体,CXCR4;肿瘤逃逸

膀胱癌为泌尿系统最常见恶性肿瘤,其中又以膀胱移行细胞癌多见,其发病率和复发率均较高,受到广泛关注。免疫逃逸机制被认为是膀胱癌发生、发展、转移及复发过程中的潜在突破点。共刺激因子B7-H1是近年来新发现的B7家族成员,它可与T细胞表面的程序性死亡因子1(PD-1)结合并启动凋亡程序,是免疫逃逸的重要因子[1]。趋化因子及其受体被发现表达于多种恶性肿瘤[2-3],参与其转移、侵袭过程,膀胱肿瘤中以CXC趋化因子受体4 (CXCR4)表达水平较高[4]。关于B7-H1与CXCR4表达的相关性及其在膀胱肿瘤免疫逃逸机制中的作用,目前国内外研究较少。本文用免疫组化方法,检测B7-H1与CXCR4在膀胱移行细胞癌及正常膀胱组织表达,并分析它们与膀胱移行细胞癌临床分期、病理分级间的关系以及两者表达之间的相关性,探讨它们在膀胱肿瘤免疫逃逸过程中的作用。

1 资料与方法

1.1 一般资料

收集2009—2011年我科手术切除并经病理学检查证实的膀胱移行细胞癌标本60例,所有标本均经病理科医生复检。其中男46例,女14例,年龄25～82岁,平均64岁。初发肿瘤44例,复发肿瘤16例。病理分级按1999年WHO标准,低级别26例,高级别34例。按UICC的TNM标准分期,非浸润型组(Ta～1)32例,浸润型组(T2～4)28例。另外,取10例正常膀胱组织作为对照组。

1.2 主要试剂

兔抗人B7-H1多克隆抗体、兔抗人CXCR4多克隆抗体,均购自武汉博士德生物公司;PV-6000检测试剂盒及DAB试剂盒,均购于北京中杉金桥生物技术有限公司。

1.3 PV-6000免疫组织化学染色

所有标本经40 g/L多聚甲醛固定,石蜡包埋,连续切片,厚4μm。采用PV-6000两步免疫组化法染色,按试剂盒说明书操作,再分别加入不同一抗孵育后,滴加PV-6000工作液,然后经DAB显色,苏木精复染,透明,中性树胶封片。所有切片均在同一条件下同一批次内完成染色。以已知阳性片作为阳性对照,PBS代替一抗作为阴性对照。

1.4 免疫组化结果判定

B7-H1蛋白及CXCR4蛋白阳性染色均为细胞膜或细胞质内出现棕色或棕黄色颗粒,判定方法参考文献[5]。在高倍镜下(400倍)随机观察3个不连续视野,计算阳性细胞占细胞总数百分比,并结合阳性细胞表达强度对表达情况进行评分,评分计算公式如下:S＝∑ei。其中S为评分最后得分;e为阳性细胞百分比评分:无阳性细胞为0分,1%～30%为1分,31%～60%为2分,61%～100%为3分;i为阳性细胞表达强度评分,用Image pro＋6.0对图像进行扫描,根据累计光密度值(IOD)评分:IOD≤15计0分,IOD为16～45计1分,IOD为46～75计2分,IOD≥76计3分。S≥3分为阳性表达。

1.5 统计学方法

应用SPSS 19.0统计软件进行数据处理,数据组间比较采用χ2检验,相关性采用Spearman相关分析,以P＜0.05为差异有显著性。

2 结 果

2.1 正常膀胱及膀胱移行细胞癌组织中B7-H1及CXCR4表达比较

正常膀胱组织中B7-H1及CXCR4均呈阴性表达,膀胱移行细胞癌组织中B7-H1蛋白表达阳性率为71.7%(43/60),CXCR4表达阳性率为65.0% (39/60)。两组B7-H1及CXCR4表达阳性率比较,差异有显著性(χ2＝21.352、17.018,P＜0.05)。膀胱移行细胞癌组织中B7-H1及CXCR4表达评分分别为(5.4±1.2)、(4.5±0.9)分。见图1。

2.2 B7-H1及CXCR4蛋白表达与膀胱移行细胞癌生物学行为的关系

B7-H1及CXCR4蛋白表达与膀胱移行细胞癌的病理分级、临床分期以及复发均有关,差异有显著性(χ2＝4.250～5.240,P＜0.05)。见表1。

2.3 B7-H1与CXCR4表达的相关性

本文43例B7-H1表达阳性的膀胱移行细胞癌中34例CXCR4表达为阳性;而21例CXCR4表达为阴性的膀胱移行细胞癌中,12例B7-H1表达为阴性。相关分析显示,B7-H1与CXCR4表达呈正相关(r＝0.469,P＜0.01)。

3 讨 论

B7-H1是共刺激分子B7家族的新成员,正常情况下主要表达于活化的单核细胞和树突状细胞(DC)表面,PD-1是B7-H1的受体,故又称PD-1L,主要表达于活化的T和B细胞表面。最近研究显示,B7-H1在多种肿瘤组织中均有过度表达[6-7],B7-H1与其受体PD-1结合可以提供抑制性信号,抑制T、B细胞的增殖活化,并诱导活化的T细胞发生凋亡,从而对体内的抗肿瘤免疫应答发挥负性调控作用,诱导肿瘤免疫逃逸的发生[1]。

趋化因子是一类对某些细胞具有定向趋化作用的小分子蛋白质,趋化因子受体是一类介导趋化因子行使功能的G蛋白偶联受体。已有研究显示,趋化因子受体CXCR4在众多肿瘤中呈高表达[2,8],通过其受体CXCL12的介导[9],与肿瘤的浸润和淋巴转移、肿瘤复发等均密切相关,其中也包括膀胱肿瘤,并且可以反映膀胱癌临床进展[4]。

肿瘤发生、发展、转移等过程并不仅仅是一种简单、独立的现象,而是一个复杂与程序化的过程,多种因素参与其中,宏观如饮食习惯[10],微观到基因表达的多态性[11]等,这些因素相互影响、共同作用。本文研究结果显示,共刺激因子B7-H1与CXCR4在膀胱移行细胞癌组织高表达,分别与膀胱移行细胞癌的临床分期、病理分级、复发等临床病理参数密切相关,并且两者表达之间也高度相关,这表明两者可能在膀胱移行细胞癌的发生、发展过程中存在协同关系。趋化因子在介导肿瘤转移及局部侵袭过程中必然受到细胞毒性T细胞(CTL)的杀伤作用,而B7-H1恰恰可以与后者表面PD-1结合启动其凋亡过程,介导免疫逃逸过程。所以联合检测B7-H1及CXCR4可能对预测膀胱移行细胞癌的临床进展有积极意义。但本文所收集病例资料有限,大样本临床及实验研究对进一步揭示两者参与膀胱移行细胞癌发生发展的具体作用机制不可或缺。另外,两者间相互作用的具体分子机制也有待进一步研究。

[1]王永华,庄乾元,周四维,等.阻断B7-H1通路增强淋巴细胞抗膀胱肿瘤免疫效应的研究[J].中华实验外科杂志,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,DRÖMANN 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,周晓彬,陈静,等.中国人群蔬菜摄入及饮酒与直肠癌发病关系Meta分析[J].青岛大学医学院学报,2012,48(5): 405-407.

[11]于层,于文娟,李玉军,等.β2-ADR27位点基因多态性与胰腺癌相关性[J].齐鲁医学杂志,2012,27(4):289-291,294.

(本文编辑 黄建乡)

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

国家自然科学基金资助项目(81101932)

公欣海(1987-),男,在读硕士研究生。

王永华(1981-),男,博士,主治医师,硕士生导师。