摘要
目的:探讨黑色素瘤相关抗原A1(MAGE-A1)在肺癌组织中的表达及其与预后因素的关系。
材料和方法:本横断面研究收集了-年间例肺癌患者的标本,采用免疫组织化学
方法:进行MAGE-A1染色。与预后因素的相关性采用t检验、χ-2和皮尔逊检验。
结果:80例非小细胞肺癌(NSCLC)和21例小细胞肺癌(SSCLC)标本MAGE-A1染色阳性。MAGE-A1在腺癌中更常见,在男性和60岁的患者中表达更多见。
结论:MAGE-A1存在于多种肺癌患者中。MAGE-A1在非小细胞肺癌、老年人和男性中的表达更为普遍。需要进一步的研究来评估MAGE-A1作为潜在的癌症生物标记物。
前言
肺癌是最常见的恶性肿瘤之一。国际癌症研究机构(IARC)的GLOBOCAN世界癌症报告认为肺癌在男女中都是常见的肿瘤之一。从年代起,发展中国家的肺癌发病率呈增长趋势,目前有55%的新病例发生在这些国家(Jemal等人,年)。在伊朗,根据Almasi、Salehiniya、Amoori和Enayatrad()报告的国家癌症登记系统,肺癌发病率在过去十年中呈上升趋势。肺癌的两个主要亚型是小细胞肺癌(SCLC)和非小细胞肺癌(NSCLC)。后者随后被细分为鳞状细胞癌(SCC)、腺癌(AC)和大细胞癌(LCC),约占所有肺癌病例的85%(Jemal等人,年)。
最近,肺癌的诊断和治疗方法取得了广泛的进展。然而,患者预后几乎没有改善,特别是对于预后非常差的晚期、复发和转移性肺癌。对肺癌潜在分子发病机制和生物学的新见解重新引起了人们对这种肿瘤的靶向治疗研究的兴趣(Le,Alzghari,Jean,La-Beck,)。在NSCLC中,这些靶向药物中有几种已被批准,它们主要由作用于表皮生长因子受体(如erlotinib)或间变性淋巴瘤激酶(如alectinib)的受体酪氨酸激酶抑制剂,以及人源化的抗血管内皮生长因子单克隆抗体(如贝伐单抗和ramucirumab;Le等人,年)。最近的研究表明,癌-睾丸抗原(CTA)在非小细胞肺癌组织中表达相似,在正常睾丸组织中也有独特表达。在一项对例非小细胞肺癌患者样本进行的研究中,Gure等人进行了研究()。发现至少有一种CTA在鳞状细胞癌(90%)、细支气管肺泡癌(62%)和AC(67%)标本中表达。此外,他们报告说,CTA的表达与晚期疾病和不良预后相关。在所有的CTA中,黑色素瘤相关抗原基因I(MAGEI)家族已经显示出作为癌症生物标志物的增长趋势,其中包括聚集在X染色体上的MAGE-A、-B和-C生物标志物(Libert,deJager,Pinheiro,)。这个家族与p53、MDM4、锌指转录因子(KZNF)和5‘-腺苷酸活化蛋白激酶催化亚基α-1(AMPKα亚基)的泛素化相互作用,这是癌症生物学中非常重要的途径(Doyle,Gao,Wang,Yang,Potts,年;Marcar,Maclaine,Hupp,Meek,年)。MAGE-A1通常存在于癌症中(Anvari等人,年)。
在以前的研究中,MAGE-A1mRNA在肺肿瘤中表达过多。Jungbluth等人()通过逆转录聚合酶链反应报告了大约30%的MAGE-A1患病率。Ayyoub等人()通过免疫组化(IHC)发现43%的NSCLCs中存在MAGE-A1表达。这些抗原具有免疫原性,是NSCLC新兴免疫治疗方法的重要靶点。对于未来的研究方向,了解肿瘤特异性抗原(如MAGE-A1)在异质性患者群体中的表达模式非常重要。据我们所知,关于MAGE-A1在伊朗肺癌患者中的表达还没有报道。为了解决这些问题并帮助改进未来临床研究的设计,我们使用IHC评估了MAGE-A1抗原在大样本肺癌患者中的表达,并将结果与患者的临床病理特征相关联。
材料与方法
这项横断面研究是在年至年期间在马什医院肿瘤科住院的肺癌患者的活检标本上进行的。共有名患者接受了评估。临床病理资料,包括性别、年龄、肿瘤、淋巴结和转移分类,以及分期,均从病历中获得。肿瘤分期采用国际分期标准。这项研究是由马什哈德医科大学伦理委员会在获得放射肿瘤系的科学批准后批准的(参考号:#)。根据“赫尔辛基宣言”遵守研究的伦理规则。我们承诺对所有参赛者的信息保密。
对于IHC染色,首先从伊朗马什哈德医学科学大学癌症研究所获得NCL-MAGE-1单克隆抗体。如前所述进行IHC染色(Simpson、Caballero、Jungbluth、Chen和Old,)。简言之,将石蜡切片应用于载玻片上以进行IHC,然后在60℃下加热20分钟。将载玻片脱石蜡并在一系列梯度乙醇中再水化。抗原提取是通过将载玻片放在pH9.0的tris(羟甲基)氨基甲烷(tris)缓冲液中,再加热40分钟,然后冷却。相关抗体在室温下孵育1小时。用磷酸盐缓冲盐水冲洗切片20分钟,然后在37°C下用二级抗体培养1小时,清洗,并在37°C下与亲和素-生物素复合物孵育1小时。此外,连续冲洗切片,然后用苏木精复染载玻片。染色程度的估计和分级如下:单个细胞或超过总数50%的小簇的局灶染色在不同程度下被认为是阳性的(弱染色、中度染色和强染色),而单个细胞或小于总数50%的小簇的局灶染色被认为是阴性的(PN0)。此外,MAGE-A1定量精确度(H-score=MAGE-A1强度×阳性细胞百分比;图1)。
采用χ2检验比较各组间MAGE-A1表达的性别、级别和类型。分类变量采用Fisher精确检验进行比较。p≤0.05时差异显著。使用SPSS第15版(伊利诺伊州芝加哥市SPSS公司)进行统计分析。
结果
检测例肺癌组织中CTAMAGE-A1的表达,其中80例非小细胞肺癌(NSCLC亚型,SCC=43例,AC=23例,未分化癌9例,LCC=5例)和21例SCLC组织中CTAMAGE-A1的表达阳性。患者平均年龄为68岁(范围18-91岁),男女比例为67:34。病理分期Ⅰ期7例(6.9%),Ⅱ期16例(15.8%),Ⅲ期21例(20.8%),Ⅳ期57例(56.4%)。表一详细显示了人口统计数据。
MAGE-1免疫组化染色阳性56例(55.44%),PN1阳性13例(12.9%),PN2阳性24例(23.8%),PN3阳性20例(19.8%)。然而,非小细胞肺癌患者MAGE-A1的表达显著升高(62.5%vs.28.5%,p=0.;图1,表2)。MAGE-1呈胞浆、核和核+胞浆表达(分别为32.1%、32.1%和35.8%;图2)。MAGE-1的表达模式与年龄、性别、分期和组织学之间没有关系(表3)。
MAGE-A1在男性患者中的表达率明显高于女性患者(p=0.),在非小细胞肺癌患者中的表达率明显高于小细胞肺癌患者(p=0.;表2和表4)。
讨论
MAGE-A1是一种免疫原性蛋白,表达于多种肿瘤,如肺癌,它可能是免疫治疗的理想抗原靶点(Anvari等人,年;Ayyoub等人,年;JungBluth等人,年)。CTA在肺癌组织中的表达可能与患者的某些临床病理特征有关。我们探讨CTAMAGE-A1在浸润性肺癌组织中的表达及其与预后因素的关系。本研究发现MAGE-A1的表达与年龄60岁和男性显著相关,但与分期和组织学亚型无明显相关性。
我们的研究表明,至少有一半的肺肿瘤表达MAGE-A1蛋白。以前的研究已经显示了相同的结果,报道了MAGE基因在非小细胞肺癌和小细胞肺癌中的表达(总共在30%到50%之间)(Gotoh等人,;Lucas等人,;Weynants,Lethe,Brasseur,Marchand和Boon,;Yoshimatsu等人,)。MAGE-A1基因的存在和蛋白表达似乎是相互关联的,黑色素瘤抗原的激活在肺癌发生的早期就发生了(Jang等,)。
有趣的是,结果显示MAGE-A1在非小细胞肺癌中的表达高于在小细胞肺癌亚型中的表达。然而,它在这两个实体中的表达都相当可观。与其他免疫治疗靶点一样,MAGE-A1在非小细胞肺癌中的表达受到广泛评价。GRAH、Katalinic、Juretic、Santek和Samarzija()研究了非小细胞肺癌患者MAGE-A1、MAGE-A3/4和NY-ESO-1的表达,报告这些抗原的表达率分别为17.3%、44.4%和18.5%。
然而,与我们的结果一样,Grah等人。()发现CTA样本在AC细胞中的表达倾向于比在SCC中更频繁。此外,我们对CTA的IHC评分结果的分析也证实了Kim等人的结果。(),其中AC组织中CTA的表达频率高于鳞癌组织。相反,以前的一些研究发现,与AC细胞相比,SCC中所有CTA基因的表达率都要高得多(Gure等人,年)。此外,一些试验表明,与相同器官中其他组织类型的肿瘤相比,肺、膀胱和食道的鳞状细胞癌中CTA的表达也更高(Bolli等人,年;Kocher等人,年;Zambon等人,年)。
MAGE‐1A的表达与肿瘤类型、组织学和患者特征相关,这一事实证明了评估该基因表达的基础是复杂的。基因表达与异常CpG甲基化和印记缺陷有关,这些缺陷已被证明是肿瘤类型特异性的(Costello等人,;Feinbergamp;Tycko,)。大多数CTA抗原,尤其是MAGE-A1,具有免疫原性,先前的研究评估了它们作为治疗癌症疫苗的用途(Chen等人,;Davis等人,;Lurquin等人,)。一些药物,如DNA甲基转移酶抑制剂5-氮杂-2V脱氧胞苷(Desitabine)和各种组蛋白去乙酰化酶抑制剂(Blaheta,Michaelis,Driever,amp;Cinatl,;Daskalakis等人,;Esteller,;Marks,Richon,Kelly,Chiao,amp;Miller,),可以提高CTA靶向免疫疗法的患者资格和治疗效果。
我们的结果表明,随着肿瘤的进展,MAGE-A1的表达水平增加。这反过来表明,基于MAGE-A1的癌症疫苗在晚期恶性肿瘤的治疗中具有潜在的重要治疗作用。然而,我们只评估了MAGE-A1的表达与不同的潜在变量的关系,即年龄、性别、分期和病理亚型。以前的研究调查了不同的CTA基因,包括MAGE-A1,并建议根据CTA基因之间的强共表达预测多CTA靶向策略是最有效的。此外,CTA抗原免疫即使对CTA阴性肿瘤患者也可能是有益的,这可能是有争议的,因为诱导的抗CTA免疫反应可能会阻止表达CTA的肿瘤细胞的出现,从而阻止或减缓肿瘤的进展。似乎任何程度的去分化都是肿瘤侵袭过程中的重要一步,表明CTA的产生是肿瘤进展的中流砥柱。换言之,与MAGE类似的CTA的表达是肿瘤去分化现象,而不是进展的原因。
与之前的研究(Gure等人,年;Kim等人,年;Kocher等人,年;Zambon等人,年)一样,我们还发现MAGE-A1在男性患者中的表达高于女性患者,以及60岁以上患者与小于60岁患者相比。Kim等人之前的一项研究()发现CTA的表达与年龄和性别有关。然而,年龄与MAGE-1表达的关系并不一致(Akcakanat等人,年;海尔等人,年)。考虑到目前肺癌患者的治疗选择(不管其病理如何)都是毒性很大的,特别是对老年人,MAGE-1可能为这些亚组提供一个潜在的治疗靶点。因此,MAGE-1在老年人中的高水平表达表明免疫治疗在这一亚组患者中可能有临床益处,这些患者可能无法耐受化疗或放化疗等治疗方式。这一点尤其适用于免疫检查点治疗作用不确定的鳞状细胞癌患者。
我们的结果显示MAGE-A1在男性患者中的表达明显增高。研究表明,男性更容易接触到致癌物,因为他们吸烟的频率更高,而且可能更多地暴露在工作环境中的有害物质中。这可能是由于吸烟对肿瘤细胞分化过程的影响(Sun等人,年)。这种可能性的原因是,有报道称MAGE-A1的表达与各种肿瘤实体的去分化有关(Kavalar等人,年),尽管我们和其他人都没有发现这种相关性(Anvari等人,年;海尔等人,年)。
结论
MAGE-A1在老年、男性、晚期和AC亚型肺癌中表达较高。需要进一步的研究来评估MAGE-A1作为一个潜在的癌症生物标记物的表达。这项回顾性研究具有与这类纵向队列研究相关的所有局限性。然而,我们的研究包括了相当数量的患者,这是我们地区第一次进行这项研究。此外,我们评估了作为CTA基因产物的MAGE-A1的表达(而不是它的存在,例如在PCR进行的研究中)。本研究的这一特点为今后的新型免疫检查点治疗药物的研究提供了初步的信息。
CardiothoracicSurgery