不同分子亚型子宫内膜癌组织中叶酸受体1、前列腺特异性膜抗原的表达

严淑萍,许 跃,郑湘予,马怡晖,杨琛擘,孙淼淼,陈奎生

郑州大学第一附属医院病理科 郑州 450052

子宫内膜癌是女性生殖系统最常见的恶性肿瘤,其发病率不断增加,发病年龄趋于年轻化[1]。随着分子生物学技术的发展,2013年美国癌症基因组图谱(TCGA)提出了子宫内膜癌的分子分型,并已成为子宫内膜癌诊断、治疗及判断预后的重要依据[2]。

叶酸受体1(folate receptor 1,FOLR1)是人类叶酸结合蛋白家族的成员,由位于11q11.3-14.1号染色体上的FOLR1基因编码,又称为叶酸受体蛋白α,介导细胞对叶酸的反应,参与DNA修复,其表达水平与细胞增殖密切相关[3]。有研究[4]显示FOLR1在子宫内膜癌,尤其是具有浆样特征的肿瘤中过表达,与患者无进展期缩短相关。前列腺特异性膜抗原(prostate-specific membrane antigen,PSMA)是FOLH1基因编码的Ⅱ型跨膜糖蛋白,可以将细胞外信号转导到细胞内[5]。研究[6]显示PSMA在早期子宫内膜癌中表达明显高于晚期;并且在肿瘤细胞和肿瘤特异性血管中均表达,提示其可能在肿瘤进展及肿瘤血管生成中发挥作用。但不同分子亚型子宫内膜癌组织中FOLR1和PSMA蛋白的表达情况罕见报道,为此,作者进行了如下研究。

1 对象与方法

1.1 研究对象收集郑州大学第一附属医院病理科2018年3月至2022年2月病理诊断为子宫内膜癌的石蜡包埋标本140份,患者年龄27～82岁(中位年龄57岁)。其中子宫内膜样癌87例[6例为去分化癌;3例刮宫后标本雌激素受体(estrogen receptor,ER)、孕激素受体(progesterone receptor,PR)无靶组织]、透明细胞癌9例、浆液性癌44例(5例伴有高级别肉瘤)。选同期非典型增生子宫内膜标本27例及增生期子宫内膜标本10例。本研究经该院伦理委员会批准(伦理批号2022-KY-1200-002)。

1.2 不同子宫内膜组织中FOLR1和PSMA蛋白表达的免疫组化检测采用Leica Bond-Ⅲ全自动免疫组织化学仪,FOLR1一抗(均为工作液)购自上海罗氏诊断产品有限公司;PSMA一抗购自同宜医药(苏州)有限公司;CD34购自浙江迈新科技有限公司。以已知阳性组织为阳性对照,PBS代替一抗为空白对照。FOLR1、PSMA结果判读参考相关文献(在分析子宫内膜癌、非典型增生及增生期子宫内膜组织以及不同临床病理特征子宫内癌组织中FOLR1和PSMA蛋白的表达时均将FOLR1、PSMA染色阴性及弱阳性记为阴性)[4,6]。

1.3 分子分型切5 μm厚的石蜡组织卷5卷,根据FFPE DNA试剂盒(OMEGA公司)说明书提取DNA;应用NANODROP测定仪(Thermo公司)测定DNA浓度以备后续检测。TP53、POLE基因采用一代测序;MSI检测试剂盒购自常州桐树生物科技有限公司,按照试剂盒说明进行检测;测序仪Genetic Analyzer 3500Dx购自美国Applied Biosystems 公司。分子分型:错配修复缺陷型(mismatch repair-deficient,MMRd)31例、无特定分子特征型(no specific molecular profile,NSMP)29例、POLE超突变型20例和p53突变型或异常型(p53abn)54例,另有6例透明细胞癌无分子分型。

1.4 统计学处理采用SPSS 21.0进行数据分析。应用χ2检验或Fisher确切概率法比较3种子宫内膜组织以及不同临床病理特征子宫内膜癌组织中FOLR1和PSMA蛋白表达的差异。应用Spearman相关分析评价子宫内膜癌组织中FOLR1与PSMA蛋白表达的相关性。检验水准α=0.05。

2 结果

2.1 3种子宫内膜组织中FOLR1和PSMA蛋白的表达见图1、2和表1。FOLR1、PSMA在正常子宫内膜、非典型增生及癌组织中表达逐渐升高。FOLR1在5例浆液性癌伴高级别肉瘤的癌组织中表达(3/5),肉瘤组织中无表达。 PSMA在肿瘤细胞及肿瘤特异性血管、新生血管中均表达。

表1 3种子宫内膜组织中FOLR1、PSMA的表达比较 例

A:增生期子宫内膜中无表达;B:非典型增生内膜中表达;C:子宫内膜样癌中强阳性表达;D:浆液性癌组织中强阳性表达;E:透明细胞癌组织中强阳性表达; F:浆液性癌伴高级别肉瘤的癌组织中表达,肉瘤组织中无表达

A:增生期内膜腺体中中度阳性表达、新生血管中表达;B:非典型增生内膜腺体中中度阳性表达、新生血管中表达;C:子宫内膜样癌组织中强阳性表达、肿瘤特异性血管中表达;D:浆液性癌组织中强阳性表达、肿瘤特异性血管中表达;E:透明细胞癌组织中无表达、肿瘤特异性血管中表达;F:肿瘤特异性血管中表达、组织固有血管中无表达

2.2 不同临床病理特征子宫内膜癌组织中FOLR1和PSMA蛋白表达的比较不同分子亚型子宫内膜癌组织中FOLR1表达差异无统计学意义(P=0.203)。PSMA在MMRd组及p53abn组表达较低(12/31,21/54),在POLE超突变组表达升高(11/20),在NSMP组中过表达(25/29)。详见表2。

表2 不同临床病理特征子宫内膜癌组织中FOLR1和PSMA蛋白表达的比较

2.3 子宫内膜癌组织中FOLR1与PSMA蛋白表达的相关性见表3。由表3可知,二者在子宫内膜癌进展中存在正关联。

3 讨论

子宫内膜癌具有显著的异质性,在不同诊断者之间的不一致性为10%～20%,在高级别肿瘤中可高达37%[2]。因此,2013年TCGA团队[7]对373例子宫内膜癌进行基因组、转录组和蛋白质组研究,提出了子宫内膜癌分子分型:POLE超突变型、微卫星不稳定性高突变型、低拷贝数型和高拷贝数型;并证实了分子分型与患者预后之间的关联,POLE超突变型预后最好,高拷贝数型预后最差。在TCGA 分型基础上提出了改良的分型方法: ProMisE和TransPORTEC分子分型。女性生殖器官肿瘤(2020年)WHO分类[8]参照上述分型方法,将内膜样癌分为:POLE超突变型、MMRd、NSMP及p53abn。

FOLR1又称为FRα和叶酸结合蛋白,是一种糖基磷脂酰肌醇连接蛋白[9-10],对叶酸具有较高的亲和力,在多种肿瘤中过表达,并与总生存期和疾病进展相关[11-12]。有研究[13]显示Ⅰ型子宫内膜癌FRα阳性表达率明显高于Ⅱ型,并且在Ⅰ型子宫内膜癌中,Ⅲ+Ⅳ期患者癌组织中FRα阳性表达率明显高于Ⅰ+Ⅱ期患者。但本研究显示FOLR1阳性表达仅与患者年龄相关,在大于55岁患者中表达较高;与癌组织学类型、FIGO分期及分子分型无关,但在预后差的p53abn组(30/54)中表达高于预后较好的POLE超突变组(6/20),提示FOLR1在具有浆液性特征的子宫内膜癌中高表达。进一步观察发现,在浆液性癌伴高级别肉瘤中,FOLR1仅表达于癌组织中,肉瘤组织中无表达。有学者[14]在肺腺癌研究中发现FRα高表达与PD-L1低表达相关。有临床研究[15]表明,PD-1抑制剂治疗MMRd患者的客观缓解率高于MMR完整(proficient mismatch repair,pMMR)组,美国FDA已批准PD-1单抗用于接受含铂类药物化疗期间或之后病情进展、MMRd型复发或晚期子宫内膜癌患者。然而,pMMR和p53abn亚组患者通常对PD-1治疗反应较差,因此FOLR1单抗治疗有望为这些患者提供免疫治疗的新靶点。

PSMA是一种Ⅱ型跨膜蛋白[5],调节细胞对叶酸的吸收,不仅在前列腺癌中可被检测到,而且在多种实体肿瘤细胞中亦有表达,如肾癌、膀胱癌和卵巢癌;也在非小细胞肺癌肿瘤特异性血管和新生血管中表达[16-17]。本研究显示PSMA在子宫内膜癌组织及肿瘤特异性血管、新生血管中均有表达。一项对子宫内膜癌组织及HEC59、AN3CA细胞系的研究[6]发现,CpG岛甲基化可导致PSMA蛋白表达缺失和PSMA RNA水平降低。本研究发现PSMA在Ⅰ+Ⅱ期子宫内膜癌中表达明显高于Ⅲ+Ⅳ期患者。PSMA在子宫内膜样癌中的表达高于浆液性癌和透明细胞癌;在ER、PR阳性患者中的表达升高。子宫内膜癌4种分子亚型中,PSMA在MMRd组及p53abn组表达较低,在POLE超突变组表达升高,在NSMP组中过表达。在MMRd型子宫内膜癌患者中,造成MLH1/MSH2表达缺失的最主要原因是体细胞MLH1基因启动子区高度甲基化,占MMRd的69.2%[18],CpG岛甲基化导致PSMA蛋白表达缺失[6],因此PSMA在MMRd组患者表达低于其他组。NSMP型没有特征性分子改变,侵袭性参数低于其他组[19],其预后与MMRd型接近,但对PD-1治疗反应较差,因此PSMA单抗有可能成为NSMP型患者治疗的新靶点。本研究显示PSMA不仅在癌组织中表达,而且在肿瘤特异性血管及新生血管中表达。因此通过PSMA追踪的PET-CT扫描可以协助临床评估肿瘤分期,预测患者预后,并可作为放射性配体进行个体化治疗。

叶酸是细胞生长和DNA合成过程所必需,但人类无法自身合成。FOLR1在子宫内膜癌中高表达,子宫内膜癌细胞可能通过上调FOLR1满足细胞快速增长的需求,同时叶酸通过FOLR1胞吞作用进入子宫内膜癌细胞内,从而抑制细胞的凋亡及提高细胞周期的(S+G2)期、促进子宫内膜癌生长[20]。PSMA可调节细胞对叶酸的摄取,促进细胞增殖。本研究显示FOLR1和PSMA在子宫内膜癌组织中表达明显升高,且二者在促进子宫内膜癌中的表达呈正关联,其内在作用机制有待进一步的研究。

综上所述,FOLR1和PSMA可促进子宫内膜癌的进展,因此FOLR1和PSMA的单抗治疗有望成为子宫内膜癌患者治疗的新靶点。特别是通过PSMA追踪的PET-CT扫描,可协助临床判定肿瘤分期及评估患者预后。在子宫内膜癌组织中FOLR1和PSMA蛋白呈正关联。由于本研究随诊时间短,无法评估FOLR1和PSMA在患者预后中的价值,需多中心大样本的研究进一步观察。