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肿瘤相关巨噬细胞促进胃癌上皮-间质转化的机制

更新时间:2009-03-28

胃癌病死率占我国恶性肿瘤的第2位,且呈逐年上升趋势,侵袭和转移是导致胃癌患者死亡的主要原因。肿瘤相关巨噬细胞(tumor-associated macrophages, TAMs)是炎症的重要组成成分之一,高水平TAMs浸润的肿瘤预后差已在许多肿瘤中被证实。上皮-间质转化(epithelial-mesenchymal transition, EMT)即肿瘤细胞丢失上皮表型而获得间质表型,从而使癌细胞获得更强的侵袭和转移能力。其中上皮细胞如E-cadheirn表达的减弱或丢失和间质细胞如vimentin表达的获得,被认为是发生EMT的标志[1]。转化生长因子β1(transforming growth factor β1, TGFβ1)是TGF家族重要成员之一,在肿瘤的侵袭、转移中起重要促进作用[2]。有研究表明TGFβ1是EMT重要的诱发者,但胃癌中TAMs与EMT的相关性及相互作用机制尚不明确。本文采用免疫组化法检测胃癌中TAMs、TGFβ1和EMT相关标志物E-cadherin和vimenitn的表达,并初步探讨其相关性及临床意义。

1 材料与方法

1.1 临床资料 收集邢台市人民医院病理科2014~2016年病理诊断为胃癌的手术切除石蜡标本90例。其中男性68例,女性22例;年龄34~80岁,中位年龄59岁;肿瘤直径<5 cm者48例,肿瘤直径≥5 cm者42例;按1965年Lauren分型:肠型54例,弥漫型36例;WHO(2010)胃癌分级标准:高+中分化者51例,低+未分化者39例;临床Ⅰ+Ⅱ期者36例,Ⅲ+Ⅳ期者54例;肿瘤浸润达浆膜者70例,未达浆膜者20例;有淋巴结转移者56例,无淋巴结转移者34例;有脉管癌栓者14例,无脉管癌栓者76例。同时收集20例相应的癌旁正常胃黏膜组织(距肿瘤切缘>5 cm)作为对照组。患者术前均未行任何放、化疗及其他辅助治疗。

1.2 方法 所有组织标本均经10%中性福尔马林固定,石蜡包埋,4 μm厚连续切片,应用免疫组化EliVision法染色。一抗为即用型鼠抗人单克隆抗体CD68标记巨噬细胞,即用型兔抗人多克隆抗体TGFβ1,即用型鼠抗人单克隆抗体E-cadherin和即用型鼠抗人单克隆抗体vimenitn均购自北京中杉金桥公司。免疫组化操作步骤严格按试剂盒说明书进行。以PBS代替一抗作阴性对照,用已知阳性切片作阳性对照。

1.3 结果判定 所有指标的结果均由两位病理主治医师经双盲法判定。TAMs计数标准:低倍镜下(×40)观察切片,选择TAMs分布最高密度区即“热点”,然后在高倍镜下(×400,每个视野面积为0.785 mm2)计数5个视野的TAMs数,取其平均值为该例的TAMs值,计算90例总平均值,每例大于总平均值为高表达,低于总平均值为低表达。

每例切片选择5个高倍视野(×40),TGFβ1染色以胞质中出现背景清晰的棕色或棕黄色颗粒为阳性,E-cadherin和vimentin阳性染色定位分别为细胞膜和细胞质,按细胞染色强度计分:无着色为0分,淡黄色为1分,棕黄色为2分,棕褐色为3分。按细胞阳性率计分:<5%为0分,5%~25%为1分,26%~75%为2分,>75%为3分。两项得分之和<6分为低表达,≥6分为高表达。

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2 结果

2.1 TAMsTGFβ1EMT标志物在正常胃黏膜和胃癌中的表达 胃癌组织中,CD68标记的TAMs的高表达率(63.3%,57/90)高于正常胃黏膜组织(30%,6/20),差异有统计学意义(χ2=7.43, P=0.006,图1);TGFβ1的阳性率(62.2%,56/90)高于正常胃黏膜组织(35%,7/20),差异有统计学意义(χ2=4.955, P=0.026,图2); E-cadherin的阳性率(50%,45/90)低于正常胃黏膜组织(100%,20/20),差异有统计学意义(χ2=16.923,P<0.001,图3);vimentin的阳性率(60%,54/90)高于正常胃黏膜组织(5%,1/20),差异有统计学意义(χ2=19.800,P<0.001,图4)。

2.3 胃癌组织中TAMsTGFβ1表达与EMT标志物的相关性 在胃癌组织中,TAMs、TGFβ1的表达均与E-cadherin的表达呈显著负相关(rs=-0.530,rs=-0.700,P均<0.001);与vimentin的表达呈正相关(rs=0.508,rs=0.720,P均<0.001,表2)。

 

图1 低分化胃癌组织中CD68高表达,EliVision法 图2 低分化胃癌组织中TGFβ1高表达,EliVision法 图3 低分化胃癌组织中E-cadherin低表达,EliVision法 图4 低分化胃癌组织中vimentin高表达,EliVision法

2.2 TAMsTGFβ1和EMT标志物的表达与胃癌各临床病理特征的关系 TAMs和TGFβ1蛋白的表达均与胃癌的Lauren分型、分化程度、临床分期及淋巴结转移相关(P均<0.05);与胃癌患者年龄、性别、肿瘤大小、有无脉管癌栓无关(P均>0.05)。即随着胃癌浸润深度的加深、临床分期的进展、分化程度越低、有淋巴结转移时,TAMs和TGFβ1蛋白的表达逐渐增加,弥漫型比肠型胃癌TAMs和TGFβ1蛋白的表达增加。E-cadherin(早期高于晚期)和vimentin在胃癌组织中与胃癌分化程度、浸润深度、临床分期和淋巴结转移相关(P均<0.05);与胃癌患者年龄、性别、肿瘤大小、Lauren分型、有无脉管癌栓无关(P均>0.05)。即当胃癌浸润深度达浆膜、分化程度为低~未分化、临床分期Ⅲ+Ⅳ期及淋巴结转移时,vimentin表达增加而E-cadherin表达减少(表1)。

TAMs已被证实在口腔鳞癌、肝癌、胆管癌、肺癌、乳腺癌及胃癌等肿瘤EMT中起重要促进作用[5,9-12]。本组亦发现随着TAMs浸润增多,E-cadherin表达逐渐减弱甚至缺失,而vimentin表达逐渐增多,提示TAMs参与胃癌的EMT过程。目前,TAMs促进EMT发生的分子机制尚不明确。有研究认为TGFβ1信号通路是TAMs促进肿瘤EMT重要启动者[9-10]。本组结果亦显示,TGFβ1在分化程度低、侵犯浆膜、临床分期高、有淋巴结转移的胃癌中显著增多(P均<0.05),TGFβ1的表达与TAMs的表达呈显著正相关(rs=0.453,P<0.001),提示高表达TAMs和TGFβ1的胃癌侵袭性更强、预后更差,TAMs调节EMT可能通过TGFβ1途径。与Yan等[11]在胃癌中的研究结果一致。

2.装置中导管处空气对实验会造成影响,为了追求实验的准确性,需事先将导管处装满水,但显然操作起来麻烦。

2.4 胃癌组织中TAMs与TGFβ1之间的相关性 在胃癌组织中,TAMs与TGFβ1的表达呈显著正相关(rs=0.453,P<0.001,表3)。

肿瘤微环境在肿瘤发生、发展和转移中的作用已被普遍认可,炎症也已被列为癌症的第七大特征[3]。TAMs作为炎症细胞的重要组成成分之一,在肿瘤的生长、血管生成、侵袭和转移中起重要作用,并与患者预后呈负相关[4-5]。Lin等[6]在研究胃癌中发现TAMs浸润促进胃癌的进展,生存率降低,可以作为评价胃癌预后的指标,与本组结果相似。本实验发现当胃癌为弥漫型、分化程度越低、浸润深度达浆膜、有淋巴结转移及临床分期越晚时,TAMs显著增多(P均<0.05),提示TAMs促进胃癌演进与预后不良相关。

3 讨论

恒山景区要加强生态工程建设,提高森林覆盖率和景区绿化覆盖率。通过生态保护林来美化环境、涵养水源、保持生物多样性。同时加强生态环境保护。立足林业生态建设,着力抓好森林资源管护。另外要大力发展生态旅游。抓好旅游规划的实施,加快推进旅游资源整合,全力打造“花泉林歌,悠然恒山”旅游品牌。严厉打击景区周围的乱采乱挖的行为,严格规范开采的流程和相关评判标准,真正做到资源保护。提高景区群众和游客的环保意识。政府首先要起到主导作用,对民众进行素质教育,为保护当地的生态环境和拥有新鲜的空气,带动县城经济发展等多方面来告诉保护生态的重要性,其次民众也要相互监督积极参与。

1.2.4 术后常规检查 术后进行UCVA、屈光度数、非接触眼压和眼前节,术后3个月用Pentacam三维眼前节分析仪测量角膜光密度。

 

表1 TAMsTGFβ1E-cadherin及vimentin的表达与胃癌临床病理特征的关系

  

临床病理参数nTAMs高表达低表达P值TGFβ1高表达低表达P值E⁃cadherin高表达低表达P值vimentin高表达低表达P值年龄(岁) <502212101579131012 ≥506845230.32541270.50736320.32744240.109性别 男684127383031373929 女221660.29310120.3941480.1411570.367肿瘤直径(cm) <5482919262222263216 ≥54228140.53930120.09223190.39822200.168Lauren分型 肠型542826262819352430 弥漫型362970.006306<0.00126100.001306<0.001分化程度 高+中512031232840112427 低+未分化39372<0.001336<0.001534<0.0013090.004临床分期 Ⅰ+Ⅱ36162030624121620 Ⅲ+Ⅳ5441130.00226280.00121330.0138160.014浸润深度 达浆膜705020502030404822 未达浆膜207130.0036140.0011550.0116140.002淋巴结转移 有564313401621354313 无3414200.00116180.02124100.0021123<0.001脉管癌栓 有1411310486104 无7646300.1946300.43937390.56144320.342

 

表2 TAMs和TGFβ1与EMT相关蛋白在胃癌组织中表达的相关性

  

分组TAMs高表达低表达rs值P值TGFβ1高表达低表达rs值P值E⁃cadherin 高表达1728829 低表达405-0.530 <0.001485-0.700 <0.001vimentin 高表达459495 低表达12240.508 <0.0017290.720 <0.001

 

表3 TAMs与TGFβ1在胃癌组织中表达的相关性

  

TGFβ1TAMs高表达低表达rs值P值阳性45110.453<0.001阴性1222

EMT是指上皮细胞通过特定程序转化为具有间质表型细胞的生物学过程,上皮细胞如E-cadherin膜表达的缺失可使上皮细胞之间的黏附性降低,间质细胞如vimentin表达的获得使细胞运动和迁移能力增强。研究表明EMT通过促进肿瘤侵袭、抵抗细胞凋亡、抵抗化疗和免疫治疗、免疫监测、免疫抑制,并使瘤细胞获得干细胞特性,从而促进肿瘤演进和转移[7]。本组采用免疫组化法检测E-cadherin和vimentin的表达,结果发现在大部分胃癌组织中存在E-cadherin表达减弱甚至缺失,同时vimentin表达增加,这些病例具有更高的临床分期、分化程度低且出现淋巴结转移(P均<0.05),提示在胃癌中发生EMT促进了肿瘤侵袭和转移,与Zhang等[8]在胃癌中的研究结果相似。

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TAMs还可通过其他信号通路促进EMT,Lee等[12]的研究结果证实TAMs促进口腔癌 EMT是通过活化Gas6/Axl-NFκB17信号通路。Zhang等[13]在乳腺癌中发现TAMs分泌的CCL18通过活化PI3K/Akt/GSK3β/Snail信号通路促进癌细胞EMT。Liu等[14]在胰腺癌中发现TAMs通过TLR4/IL-10信号通路促进癌细胞EMT。由此可见,TAMs促进肿瘤EMT是个复杂的过程,具体机制仍需更多的研究证实。

综上所述,本实验结果表明TAMs参与胃癌的EMT过程,促进胃癌的发生、发展及侵袭转移,TGFβ1信号通路可能参与调节该过程,阻断TGFβ1信号通路可能是治疗胃癌的重要方法。

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1.4 统计学分析 应用SPSS 17.0软件进行统计学分析。计数资料采用χ2检验。TAMs与TGFβ1的相关性采用Spearman等级相关性分析,TAMs、TGFβ1与E-cadherin、vimentin的相关性分析采用Mann-Whitney U检验。P<0.05为差异有统计学意义。

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齐蕾,许欣,巩翠珂,姚冬颖,王博,赵振亚,李永才
《临床与实验病理学杂志》2018年第04期文献

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