Calreticulin在弥漫大B细胞淋巴瘤中的表达及临床意义
2020-06-11
复旦大学附属中山医院病理科,上海 200032
淋巴瘤是最常见的淋巴造血系统恶性肿瘤,发病率逐年升高,在中国常见恶性肿瘤死亡原因中居第10位[1],其中B细胞型非霍奇金淋巴瘤(non-Hodgkin’s lymphoma,NHL)发病占淋巴瘤的90%以上,而NHL中最常见的亚型为弥漫大B细胞淋巴瘤(diffuse large B-cell lymphoma,DLBCL)。中国的DLBCL发病率占所有B细胞NHL的40%以上[2],是成人最常见的B细胞NHL。DLBCL分为生发中心B细胞样(germinal center B-cell,GCB)型和非生发中心B细胞样(non-GCB)型。化疗联合利妥昔单抗可以改善临床结局[3]。然而,1/3的患者会逐渐耐药,变为难治性,对以往治疗药物甚至二线治疗或基于免疫治疗的三线治疗无反应[4],这些患者预后往往较差。根据2016年世界卫生组织(World Health Organization,WHO)修订版淋巴组织肿瘤分类[5],将以往的介于Burkitt淋巴瘤与DLBCL形态之间的“灰区”淋巴瘤归为高级别B细胞淋巴瘤,其中发生MYC、BCL-2和(或)BCL-6基因重排的高级别B细胞淋巴瘤划分为新的独立类型,称为“双打击”或“三打击”高级别B细胞淋巴瘤(double/triple hit lymphoma,DHL/THL),其发生率为6%~13%[6]。
钙网蛋白(calreticulin)相对分子质量为46×103,是内质网内主要的钙结合蛋白之一[7],其参与多个重要的细胞过程,主要包括钙离子平衡调节、蛋白质折叠加工、基因表达调控、血管生成、细胞黏附、抗原呈递、自身免疫等[8-9],主要分布在细胞质及细胞膜中。研究表明,calreticulin在多种恶性肿瘤中均有表达,如胃腺癌[10]、尿路上皮癌[11]、鳞状细胞癌[12]、肺腺癌[13]、前列腺癌[14]等,在肿瘤中发挥促进肿瘤生长、转移及侵袭等作用。但其在淋巴瘤中尤其是B细胞NHL中表达的临床意义仍不明确。为了评估calreticulin的表达对DLBCL患者预后的影响,本研究采用免疫组织化学技术检测DLBCL肿瘤组织中calreticulin的表达情况,同时应用荧光原位杂交(fluorescencein situhybridization,FISH)技术检测肿瘤组织中MYC、BCL-2、BCL-6基因的重排情况,旨在为临床评估预后提供参考。
1 资料和方法
1.1 病例资料
收集2015—2018年于复旦大学附属中山医院确诊且临床资料完整的143例DLBCL患者作为研究对象。标本经4%的甲醛溶液固定,之后进行脱水及石蜡包埋,切片后进行H-E染色。根据H-E切片,每例选定1个典型且均一的取样位点制作组织芯片。应用免疫组织化学技术检测肿瘤组织中calreticulin的表达情况,同时应用FISH技术检测肿瘤组织中MYC、BCL-2、BCL-6基因的重排情况,进一步结合临床资料进行回顾性分析。由2名独立的经验丰富的病理科医师读片证实H-E染色、免疫组织化学染色及FISH结果。所有DLBCL均依据WHO 2008年诊断标准和2016年修订标准[5]确诊,并应用Hans法则分为GCB型和non-GCB型。本研究经复旦大学附属中山医院医学伦理委员会批准(B2018-073R),所有患者和(或)家属均知情同意并签署知情同意书。
1.2 免疫组织化学
将制作好的组织芯片切片后,进行H-E染色及免疫组织化学染色。免疫组织化学试剂盒购自罗氏诊断产品(上海)有限公司。Calreticulin抗体购自美国Proteintech Group公司。CD20、CD3、PAX-5、BCL-6、BCL-2、CD10和Ki-67等淋巴瘤常用一抗购自北京中杉金桥生物技术有限公司。应用罗氏诊断产品(上海)有限公司的BenchMark XT全自动免疫组织化学染色仪进行免疫组织化学染色。结果判定:calreticulin为细胞质和细胞膜着色,>75%的细胞无着色为0分,>75%的细胞浅黄着色为1分,>75%的细胞黄色着色为2分,>75%的细胞棕黄着色为3分。定义0~1分为calreticulin阴性表达,定义2~3分为calreticulin阳性表达。
1.3 FISH
石蜡切片脱蜡后放入82 ℃蒸馏水中预处理25~30 min,之后于37 ℃胃蛋白酶(美国Sigma公司)溶液中消化后梯度乙醇脱水、风干。所用探针均购自美国Abbott公司(Vysis BCL-2 Break Apart FISH Probe Kit、Vysis BCL-6 Break Apart FISH Probe Kit、Vysis MYC Break Apart FISH Probe Kit)。应用美国Abbott公司的Thermo Brite杂交仪按探针说明书提供的方法进行操作。在日本Olympus公司BX5l型荧光显微镜下观察,根据分离探针属性,红绿信号分离为阳性信号。结果判定:正常细胞显示2个红色、2个绿色信号,当红绿信号之间分离超过2个点宽度时判为异常细胞,异常细胞比例超过阈值,就判断患者为基因重排阳性。每个标本由3名实验员分别计数,取其平均值。本实验室MYC、BCL-2、BCL-6基因重排阳性细胞阈值均为15%。本课题研究对象为非DHL/THL的DLBCL病例。
1.4 随访
对所有患者随访5~57个月,随访以门诊或电话方式进行,随访内容包括患者生活质量、一般情况、近期复查情况等。终点事件为患者因DLBCL死亡。观察记录每例随访患者的生存时间,总生存期(overall survival,OS)指自病理学确诊至因任何原因死亡的时间。
1.5 统计学处理
数据均采用SPSS 19.0软件进行分析,DLBCL中calreticulin的表达与临床病理学参数间的关系行Pearsonχ2检验,若理论频数1≤T<5,采用χ2检验的连续校正公式,若理论频数T<1,采用χ2检验的Fisher精确概率法。生存分析采用Kaplan-Meier分析。应用COX比例风险模型分析影响DLBCL患者预后的因素。P<0.05为差异有统计学意义。
2 结果
2.1 Calreticulin在DLBCL患者肿瘤组织中的表达
Calreticulin的表达部位为细胞质和细胞膜。Calreticulin代表性免疫组织化学检测结果见图1。143例DLBCL患者中,calreticulin不表达的病例为12例(8.4%),1分病例40例(28.0%),2分病例43例(30.1%),3分病例48例(33.6%)。本研究0~1分定义为calreticulin阴性,2~3分定义为calreticulin阳性,143例DLBCL患者中,calreticulin阳性表达者92例,阳性表达率为64.3%。
2.2 Calreticulin表达水平与DLBCL病例临床病理学特征的关系
Calreticulin表达情况与DLBCL患者临床病理学特征的关系见表1。经χ2检验发现,Ann Arbor分期Ⅰ、Ⅱ期的病例在calreticulin阳性组所占比例(38.0%)高于calreticulin阴性组(17.6%)(P=0.011)。国际预后指数(international prognostic index,IPI)评分0~1分的病例在calreticulin阳性组中所占比例(34.8%)高于calreticulin阴性组(11.8%)(P=0.013)。DLBCL患者calreticulin表达阳性组及calreticulin表达阴性组的年龄、性别、Hans分型、MYC重排、BCL-2重排及BCL-6重排等比较差异无统计学意义(P>0.05)。
图1 DLBCL患者肿瘤组织中calreticulin的代表性免疫组织化学染色Fig.1 Representative immunohistochemical staining of calreticulin in tumor tissues of DLBCL patients
2.3 DLBCL组织中calreticulin表达与生存期的关系
对本研究143例DLBCL患者随访5~57个月。在随访结束时,calreticulin阳性组92例患者中,24例因疾病死亡,68例至随访结束仍生存;Calreticulin阴性组51例患者中,5例因疾病死亡,46例至随访结束仍生存。Calreticulin阳性组死亡患者的比例(26.1%)明显高于calreticulin阴性组(9.8%),差异有统计学意义(χ2=5.381,P=0.020)。Kaplan-Meier生存曲线见图2,calreticulin阳性表达组较阴性表达组生存期短(χ2=5.285,P=0.022)。应用Hans法则将所有
DLBCL患者分为GCB型和non-GCB型后发现,在GCB亚型中,calreticulin阳性表达患者较阴性表达患者OS显著缩短(P=0.023),而在non-GCB亚型中,calreticulin阳性表达患者OS与阴性表达患者差异无统计学意义(P=0.307,图3)。
表1 Calreticulin表达与DLBCL患者临床病理特征的关系Tab.1 Relationship between calreticulin expression and clinicopathological characteristics of patients with DLBCL
图2 Calreticulin蛋白表达对DLBCL患者OS的影响Fig.2 The influences of calreticulin protein expression on the OS of DLBCL patients
2.4 影响DLBCL患者预后因素的单因素及多因素分析
单因素及多因素COX回归分析发现,年龄是否大于60岁及calreticulin表达是影响DLBCL患者预后的独立危险因素(P<0.05,表2)。
通过对年龄、是否GCB亚型、Ann Arbor临床分期及IPI分数这些影响淋巴瘤患者预后的因素进行分层分析,发现在年龄大于60岁(HR=3.163,95% CI:1.186~8.437)、Ann Arbor分期为Ⅲ~Ⅳ期(HR=3.456,95% CI:1.296~9.215)、IPI分数3~5分(HR=4.188,95% CI:1.407~12.468)的患者中calreticulin阳性表达提示DLBCL患者预后较差(表3)。
图3 Calreticulin表达对GCB与non-GCB亚型DLBCL患者OS的影响Fig.3 The influences of calreticulin expression on the OS in patients with GCB and non-GCB subtype DLBCL
表2 影响DLBCL患者预后的单因素和多因素分析Tab.2 Univariate and multivariate analyses of clinicopathologic characteristics affecting the prognosis of DLBCL patients
表3 对calreticulin表达和DLBCL患者的生存进行分层分析Tab.3 Stratified analysis for calreticulin expression and DLBCL patients’ survival
3 讨 论
DLBCL患者的预后随着治疗方案的优化已经取得了明显的改善,但仍有约1/3的患者最终死于耐药或疾病复发[15],其耐药的具体分子机制目前尚不明确。在精准医学时代,研究影响DLBCL预后的因素有助于对不同患者制定更具有针对性的精准治疗方案。目前有研究表明,发生MYC、BCL-2和(或)BCL-6基因重排的DHL/THL预后较差,不管临床上给予任何治疗方案,其中位生存期仅2~18个月[16-17]。MYC基因定位于染色体8q24上,长期以来一直被认为是真正的癌基因。正常情况下MYC表达量很低且具有诱导正常细胞凋亡的能力,但其可能通过基因突变、基因扩增和染色体易位等机制而不受调控地过度表达,使细胞发生转化[18],在肿瘤细胞增殖和癌细胞转移中发挥关键作用[19]。多项研究证实,在利妥昔单抗时代,发生MYC基因重排的DLBCL患者治疗反应差,容易复发及进展[20-24]。当然,也有一些研究指出,发生MYC、BCL-2重排的双打击淋巴瘤患者预后差主要是因为BCL-2重排[25]。BCL-2是抗凋亡的原癌基因,位于染色体18q21上,编码抗凋亡蛋白,可抑制肿瘤细胞凋亡,发生染色体(14;18)(q32;q21)易位后,会导致BCL-2与IGH基因融合,使BCL-2蛋白异常高表达。已知BCL-2在多种肿瘤中呈高表达,并且与耐药相关[26]。有研究[27]发现,DLBCL患者中,MYC基因易位发生率约为14%,BCL-2基因易位发生率约为21%,而BCL-6基因易位发生率约为31%。本研究中MYC、BCL-2和BCL-6基因易位发生率分别为8.4%、8.4%和25.2%,略低于文献报道的水平,可能与人群的地区差异及样本量有关。
Calreticulin是高度保守、普遍存在于哺乳动物细胞内质网腔中的钙结合蛋白,随着近年来研究的逐渐深入,发现calreticulin的生物功能不仅局限在内质网腔,而是涉及参与调节细胞凋亡、应激、钙离子平衡调节等多种生理和病理生理过程的多功能蛋白[28]。已发现calreticulin存在于除酵母以外的所有细胞当中,主要分布在细胞质及细胞膜中。目前已发现calreticulin在多种恶性肿瘤中的表达增加,且与肿瘤侵袭、淋巴结转移等呈正相关。在胰腺导管腺癌中,calreticulin以依赖MEK/ERK通路的方式上调肿瘤细胞的增殖、迁移和侵袭[29]。乳腺浸润性导管癌组织中的calreticulin表达较癌旁组织明显增加[30]。Calreticulin还可通过激活STAT5A通路促进食管鳞状细胞癌的转移及侵袭[12]。在膀胱尿路上皮癌中calreticulin的表达量也有所增加,calreticulin表达的下调可抑制肿瘤细胞的生长与迁移能力,而其过表达可增强细胞的迁移和附着能力[11]。在结肠癌中calreticulin呈高表达,这种高表达尤其表现在恶性程度高和分化较低的区域肿瘤细胞中[31]。在淋巴造血系统中,calreticulin的作用也越来越受到研究者的重视。有研究[32]显示,沉默calreticulin的表达后,NK/T细胞淋巴瘤细胞的增殖及侵袭能力受到抑制,提示calreticulin在肿瘤细胞增殖及侵袭中具有重要作用。另有研究[33]发现,70%~84%的骨髓增殖性肿瘤(myeloproliferative neoplasm,MPN)患者存在calreticulin基因突变,且calreticulin基因突变与JAK2和MPL突变是相互排斥的。而在其他髓系肿瘤中,如急性髓系白血病、慢性髓性白血病、骨髓增生异常综合征中未见calreticulin基因突变。但calreticulin基因突变与calreticulin高表达之间的关系仍有待进一步研究。
本研究的143例DLBCL患者中,calreticulin阳性表达者92例,阳性表达率为64.3%。Kaplan-Meier生存曲线显示,calreticulin阳性表达组较阴性表达组生存期短(χ2=5.285,P=0.022)。应用Hans法则将所有DLBCL患者分为GCB型和non-GCB型后发现,在GCB亚型中,calreticulin阳性表达患者较阴性表达患者O S 显著缩短(P=0.023),而在non-GCB亚型中,calreticulin阳性表达患者OS与阴性表达患者差异无统计学意义(P=0.307),在non-GCB亚型中,calreticulin阳性与阴性的患者生存差异无统计学意义可能与non-GCB亚型预后较差有关,non-GCB患者中大部分为激活B细胞样(activated B cell-like,ABC)型。多项研究显示,ABC型的DLBCL患者比GCB型患者预后差[22,34]。本研究还发现,MYC重排阳性在calreticulin阳性组中所占比例明显高于阴性组,而ABC及GCB型在BCL-2、BCL-6、MYC等基因的重排率、信号通路的活化、基因突变等方面都不尽相同,可能与calreticulin表达在non-GCB亚型中无明显差异有关,需要今后进一步的研究证实。进一步进行单因素及多因素COX回归分析发现,年龄是否大于60岁及calreticulin表达是影响DLBCL预后的独立危险因素(P<0.05),分层分析发现,在年龄大于60岁(HR=3.163,95% CI:1.186~8.437)、Ann Arbor分期为Ⅲ~Ⅳ期(HR=3.456,95% CI:1.296~9.215)、IPI分数3~5分(HR=4.188,95%CI:1.407~12.468)的患者中calreticulin阳性表达提示DLBCL患者预后较差,提示calreticulin高表达与DLBCL的不良预后有关。综上所述,DLBCL中calreticulin阳性表达的患者生存率低,可能与肿瘤细胞增殖及侵袭能力增加有关,calreticulin的表达对DLBCL预后评估具有一定参考价值。