王星星 胡 勇夏國棟 李夢君
(解放軍第105醫(yī)院病理科,合肥 230031)
CD44+/CD24-和 CK5/6在乳腺浸潤性導管癌、乳腺普通型導管增生和低級別導管原位癌中的表達
王星星 胡 勇*夏國棟 李夢君
(解放軍第105醫(yī)院病理科,合肥 230031)
目的 探討乳腺浸潤性導管癌、普通型導管增生和低級別導管原位癌組織中CD44+/CD24-和 CK5/6的表達和意義。方法 采用免疫組織化學染色檢測30例乳腺浸潤性導管癌中CD44+/CD24-、CK5/6和 P63的表達、30例乳腺普通型導管增生組織中 CD44+/CD24-、CK5/6、34βE12和 CK8的表達和30例低級別導管原位癌中 CD44+/CD24-、CK5/6的表達。結果 30例乳腺浸潤性導管癌中24例呈CD44+/CD24-,30例普通型導管增生中9例呈 CD44+/CD24-和30例低級別導管原位癌中19例呈 CD44+/CD24-,3組相比具有統(tǒng)計學意義。浸潤性導管癌中CD44+/CD24-表型與患者的年齡、月經(jīng)狀況、腫瘤大小、淋巴結轉移、組織學分級、ER、PR和HER-2無相關性。30例乳腺浸潤性導管癌中6例表達CK5/6,30例乳腺普通型導管增生中全部表達 CK5/6,30例低級別導管原位癌中 8例表達CK5/6,3組相比具有統(tǒng)計學意義。結論 CD44+/CD24-和CK5/6聯(lián)合使用可用于鑒別乳腺浸潤性導管癌、普通型導管增生和低級別導管原位癌。
浸潤性導管癌;普通型導管增生;低級別導管原位癌;CD44+/CD24-;CK5/6
乳腺癌是一類在分子水平上高度異質性的惡性腫瘤,無論在組織形態(tài)、免疫表型、生物學行為還是治療反應上都存在極大的差異。其中,以浸潤性導管癌(invasive ductal carcinoma,IDC)最為常見。其在形態(tài)學上多表現(xiàn)為管狀、索條狀結構,部分呈巢狀和實體狀。乳腺普通型導管增生(usual ductal hyperplasia,UDH)是一種良性導管型增生病變或一種定向干細胞病變。增生的細胞多種多樣,彼此間相互黏附,有的甚至形成增生的細胞團,呈實體狀充填閉塞固有管腔。而低級別導管原位癌 (low grade DCIS)是一種腫瘤性的導管內病變,其特征為導管型腫瘤性上皮細胞增生明顯,細胞形態(tài)單一,大小一致,輕度異型,未突破導管基膜,無間質浸潤。這樣,就使得在臨床工作中鑒別 IDC、UDH和低級別 DCIS尤為重要。本文選擇30例IDC、30例UDH和30例低級別DCIS病例,分別行免疫組化雙染CD44和CD24,單染 CK5/6、p63和 34βE12等抗體,分析了 CD44+/CD24-和 CK5/6在三種病變中的表達和意義。
1.材料
收集解放軍第105醫(yī)院2008年1月 ~2013年1月乳腺 IDC蠟塊30例,所有乳腺癌患者均未行放療和化療,年齡 39歲 -67歲,中位年齡 50.2歲,其中,≥50歲者13例,<50歲17例,≥2枚淋巴結轉移者16例,<2枚淋巴結轉移者14例。腫瘤直徑≤2.0cm 7例,>2.0cm 23例。組織學分級:Ⅰ~Ⅱ級17例,Ⅲ級13例。收集乳腺UDH蠟塊30例,年齡20歲 -76歲,中位年齡43.4歲。收集低級別DCIS蠟塊30例,年齡28-63歲,中位年齡39.2歲。
2.試劑
鼠抗人單克隆抗體CD44(克隆號156-3C11)購自Thermo公司,工作濃度 1:100;鼠抗人單克隆抗體CD24(克隆號SN3b)購自NeoMarkers公司,工作濃度1:50;即用型鼠抗人單克隆抗體 CK5/6(克隆號D5/16B4)、CK8(克隆號TS1)、CK(克隆號34βE12)、P63(克隆號4A4)、ER(克隆號SP1)、PR(克隆號SP2)和HER-2(克隆號 SP3)均購自福州邁新公司;SP免疫組化雙染試劑盒購自福州邁新公司。
3.方法
對收集的所有蠟塊切片行 HE染色。對IDC的蠟塊行免疫組織化學單染 CK5/6、P63、ER、PR和HER-2,并雙染CD44和CD24;對乳腺UDH的蠟塊行免疫組織化學單染 CK5/6、CK8和 34βE12,并雙染CD44和CD24;對低級別DCIS的蠟塊行免疫組織化學單染CK5/6,雙染CD44和CD24。用PBS代替一抗作陰性對照,用已知陽性切片作陽性對照,為保證雙染結果的可靠性,每一批實驗均進行單染作對照。
4.結果判讀
4.1 HE染色
對IDC、UDH和低級別DCIS蠟塊進行 HE染色和病理診斷,并對IDC行組織學Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ分級。
4.2 免疫組織化學染色
CD44和 CD24:CD44染色結果細胞膜呈紅色為陽性,CD24染色結果以細胞質和(或)胞膜呈藍黑色為陽性。雙染結果顯示細胞膜呈紅色,胞質或胞膜無藍黑色干擾的腫瘤細胞判定為 CD44+/CD24-細胞。由兩位高年資病理醫(yī)師采用雙盲法閱片,CD44+/CD24-細胞在腫瘤組織中比例均以≥1%為陽性,其中陽性細胞介于1~10%為 +(1分),陽性細胞介于11~50%為 ++(2分),陽性細胞介于51~75%為 +++(3分),陽性細胞介于 76~100%為++++(4分)[1]。ER和 PR:陽性細胞著色定位于細胞核,切片中陽性細胞≥15%為陽性(+)[2]。HER-2:陽性細胞著色定位于細胞膜。0:無染色或≤10%的浸潤癌細胞呈現(xiàn)不完整的、微弱的細胞膜染色;1+:>10%的浸潤癌細胞呈現(xiàn)不完整的、微弱的細胞膜染色;2+:有兩種情況,第一種為 >10%的浸潤癌細胞呈現(xiàn)不完整和/或弱至中等強度的細胞膜染色,第二種為≤10%的浸潤癌細胞呈現(xiàn)強而完整的細胞膜染色;3+:>10%的浸潤癌細胞呈現(xiàn)強而完整的細胞膜染色[3]。CK5/6、CK8和34βE12:陽性細胞著色定位于細胞質,呈棕黃色。P63:陽性細胞著色定位于細胞核,呈棕黃色。
5.統(tǒng)計學處理
所有數(shù)據(jù)均采用 SPSS13.0進行統(tǒng)計學分析,采用 χ2檢驗,P<0.05為差異具有統(tǒng)計學意義。
1.CD44+/CD24-表型在乳腺浸潤性導管癌、乳腺普通型導管增生和低級別導管原位癌中的表達
30例IDC中24例呈CD44+/CD24-(圖1a),占80%,其中 +、++、+++和 ++++的分別為14例(46.7%)、6例(20%)、2例(6.7%)和 2例(6.7%);30例 UDH中 9例呈 CD44+/CD24-,占30%,且均為 +(圖1b)(表1);30例低級別DCIS中19例呈CD44+/CD24-(圖1c),占63%。IDC組與UDH組相比,具有統(tǒng)計學意義(P=0.000);UDH組與低級別 DCIS組相比,具有統(tǒng)計學意義(P<0.05)。
2.CK5/6在乳腺浸潤性導管癌和乳腺普通型導管增生中的表達
30例IDC中6例表達CK5/6(圖2a),占20%,此6例浸潤性導管癌P63均為陰性表達(圖2b),確信其為非肌上皮來源;同時分析ER、PR和HER-2狀態(tài),發(fā)現(xiàn)此6例病例均為 ER、PR、HER-2陰性表達,故此6例乳腺癌病例可歸為基底細胞樣乳腺癌。30例UDH中均表達CK5/6(表2),且與34βE12和CK8形成特征性的“鑲嵌式”表達(圖3A~D)。30例低級別導管原位癌中 8例表達 CK5/6(圖4)。UDH組和IDC組相比,UDH組與低級別 DCIS組相比,均具有統(tǒng)計學意義(P<0.05)。
圖1 CD44+/CD24-表型在乳腺浸潤性導管癌、乳腺普通型導管增生和低級別導管內癌中的表達。A.乳腺浸潤性導管癌高呈 CD44+/CD24-(400×);B.乳腺普通型導管增生中少數(shù)細胞呈CD44+/CD24-(400×);C.低級別導管原位癌中部分細胞呈CD44+/CD24-(400×)Fig.1 the expression of CD44+/CD24-in IDC group and UDH group.A.a strong expression of CD44+/CD24-in IDC(400×);B.a few cells express CD44+/CD24-in UDH(400×);C.some cells express CD44+/CD24-in low grade DCIS(400×)
圖2 CK5/6和P63在乳腺浸潤性導管癌中的表達。A.浸潤性導管癌表達 CK5/6(200×);B.浸潤性導管癌P63顯示肌上皮缺失(200×)Fig.2 the expression of CK5/6 and P63 in IDC.A.the expression of CK5/6 in IDC(200×);B.staining of P63 demonstrate the lack of myoepithelial in IDC(200×)
表 1 CD44+/CD24-表型在乳腺浸潤性導管癌、乳腺普通型導管增生和低級別導管原位癌中的表達Table 1 The expression of CD44+/CD24-in IDC group,UDH group and low grade DCIS group
3.乳腺浸潤性導管癌 CD44+/CD24-表型與臨床病理資料的關系
30例 IDC中,CD44+/CD24-表型與患者的年齡、月經(jīng)狀況、腫瘤大小、組織學分級、淋巴結轉移、ER、PR和HER-2等均無相關性(P>0.05)(表3)。
圖3 CK5/6、34βE12和CK8在乳腺普通型導管增生中形成“插花樣”表達及CD44+/CD24-表型在乳腺普通型導管增生中的陰性表達。A.乳腺普通型導管增生(HE400×);B.乳腺普通型導管增生 CK5/6陽性表達(400×);C.乳腺普通型導管增生 34βE12陽性表達(400×);D.乳腺普通型導管增生 CK8陽性表達 (400×)Fig.3 the expression of CK5/6、34βE12 and CK8 display“figure Inserting”pattern in UDH and the negative expression of CD44+/CD24-in UDH.a.UDH(HE400×);b.the expression of CK5/6 in UDH(400×);c.the expression of 34βE12 in UDH(400×);d. the expression of CK8 in UDH(400×)
圖4 低級別導管原位癌 CK5/6陽性表達 (×200)Fig.4 the expression of CK5/6 in low grade DCIS(×200)
表2 CK5/6在乳腺浸潤性導管癌、乳腺普通型導管增生和低級別導管原位癌中的表達Table 2 The expression of CK5/6 in invasive ductal carcinoma group,usual ductal hyperplasia group and low grade DCIS group
表 3 乳腺浸潤性導管癌 CD44+/CD24-表型與臨床病理資料的關系Table 3 The relationship between CD44+/CD24-phenotype and clinical characteristics in IDC
1.CD44+/CD24-表型與乳腺癌干細胞
腫瘤干細胞是既具有腫瘤細胞的特征又具有干細胞的特征的一群細胞,其生物學特征表現(xiàn)為自我更新性、高致瘤性,并具有分化潛能和抵抗放化療的能力[4]。腫瘤干細胞具有不同的分子標記物。近年來,研究者提出使用分子標記物 CD44+/CD24-、ALDH1和CD133等進行乳腺癌干細胞的分選[5]。其中,CD44+/CD24-是目前乳腺癌干細胞公認的表面分子標記物。2003年,AI-HAJJ用 NOD/SCID小鼠研究乳腺癌時發(fā)現(xiàn),僅用100個免疫表型為 CD44+/CD24-、Lineage-的腫瘤細胞,就能在 NOD/SCID小鼠體內形成腫瘤,而數(shù)百萬個不具有此表型的非腫瘤干細胞卻不能形成腫瘤[6]。本研究中,乳腺 IDC中 CD44+/CD24-表型占 80%,其評分分別為 +(14例)、++(6例)、+++(2例)和 ++++(2例),低級別DCIS中CD44+/CD24-表型占63%,而UDH中CD44+/CD24-表型僅占30%,這提示乳腺UDH、低級別 DCIS和 IDC中均存在CD44+/CD24-的乳腺癌干細胞,且隨著乳腺良性病變向惡性病變的發(fā)展,其組織內表達CD44+/CD24-的乳腺癌干細胞也隨之增加。Dittmer[7]的研究指出:乳腺癌干細胞的起源有二:其一,正常干/祖細胞原本嚴密受控的自我更新能力調控失常;其二,乳腺不同類型細胞連續(xù)遺傳突變過程去分化,成為腫瘤干細胞。本研究中,UDH、低級別 DCIS和IDC中均出現(xiàn)了癌干細胞標記物CD44+/CD24-的表達,證明了乳腺癌干細胞起源于正常干/祖細胞的自我更新能力的調控失常;比較三組病變,不難發(fā)現(xiàn),乳腺浸潤性導管癌中癌干細胞標記物 CD44+/CD24-的表達率較高,且評分較高,這也進一步說明,乳腺癌的發(fā)生可能與乳腺不同類型細胞連續(xù)遺傳突變?yōu)槿橄侔└杉毎嘘P。
2.CD44+/CD24-表型與乳腺癌各臨床病理特征的關系
CD44是分布在細胞膜的糖蛋白,可能通過與透明質酸的結合促進腫瘤細胞與血管內皮細胞的黏附作用,從而增加癌腫侵襲性[8]。CD24也是分布在細胞膜表面的糖蛋白,其作為一種細胞黏附分子,通過與配體 P-選擇素結合介導了腫瘤細胞的遠處轉移[9]。Abraham等[10]應用免疫組織化學技術回顧性分析了腫瘤組織中CD44+/CD24-細胞的比例,發(fā)現(xiàn)CD44+/CD24-細胞占腫瘤組織比例為 0~80%,但78%患者中CD44+/CD24-的細胞比例 <10%,未發(fā)現(xiàn)與組織病理學特征有關,但可能與骨轉移有關。Tiezzi等[11]的研究發(fā)現(xiàn),浸潤性導管癌中 CD44+/CD24-的表達與患者的年齡、臨床病理分期、組織學分級和 HER-2的表達無關,但與患者的淋巴結轉移相關。本研究中,CD44+/CD24-細胞占腫瘤組織的0~90%(+~++++),未發(fā)現(xiàn)CD44+/CD24-的表達與患者年齡、組織學分級和 HER-2相關,與Abraham等和 Tiezzi等的報道大致吻合。
3.CK5/6與乳腺前體細胞
人類乳腺組織含有 2種不同的上皮細胞:腺腔內層的腺上皮細胞和外層的肌上皮細胞。Boecker等[12]的研究表明,乳腺腺上皮和肌上皮細胞具有共同的祖細胞(progenitor cell),即定向干細胞(progenitor stem cell),表達CK5(CK5/6)。這種定向干細胞可沿著腺系、經(jīng)腺中間細胞分化為腺終端細胞,也可沿著肌上皮系、經(jīng)肌上皮中間細胞分化為肌上皮終端細胞。也就是說,正常乳腺組織存在以下 5種細胞成分:①定向干細胞(祖細胞),CK5+或CK5/6+;②腺上皮中間細胞,也稱腺前驅細胞,CK5+、CK8/18/19+,也表達 CK1/5/10/14(克 隆 號34βE12);③腺終末細胞,CK8/18/19+;④肌上皮中間細胞,也稱肌上皮前驅細胞,CK5(CK5/6)+和SMA+,⑤肌上皮終末細胞,SMA+。在乳腺干細胞的分化過程中,起始表達 CK5(CK5/6)的定向干細胞逐漸獲得CK8/18/19和SMA的表達,并逐漸丟失 CK5/6的表達,最終成為腺終末細胞和肌上皮終末細胞。按照“乳腺普通型導管增生是一種定向干細胞病變”的觀點[13],普通型導管增生灶內可出現(xiàn)多種細胞的表達,如 CK5/6+的乳腺定向干細胞、34βE12+的腺中間細胞和CK8+的腺終端細胞,它們在UDH病灶內鑲嵌式排列,構成 UDH特征性的免疫表型,具有診斷意義[14,15]。
本研究中,30例UDH均出現(xiàn)了CK5/6、34βE12和 CK8的鑲嵌式表達,與國內外文獻報道相吻合。30例IDC中,6例表達CK5/6(占20%),進一步的研究發(fā)現(xiàn),其ER、PR和 HER-2的免疫表型均為陰性,因此,可歸類為基底細胞樣乳腺癌。有文獻報道,基底細胞樣乳腺癌來源于乳腺干細胞,其具有較高的增殖活性和高度侵襲性,易于復發(fā)和轉移。
4.CD44+/CD24-和 CK5/6在鑒別 UDH、低級別DCIS和 IDC中的作用
臨床工作中,病理醫(yī)師經(jīng)常遇到鑒別UDH、低級別 DCIS和 IDC的情況,特別是當普通型導管增生的細胞較多,填塞整個管腔時,呈實性生長時,此時借助于免疫組化鑒別 UDH、低級別 DCIS抑或 IDC尤為重要。本研究中使用標記物CD44、CD24和CK5/6進行鑒別,同時,輔以抗體p63、CK8和 34βE12。若病變細胞表達乳腺癌干細胞的標記物 CD44+/CD24-,同時乳腺干細胞的標記物CK5/6陰性(或陽性)時,要考慮浸潤性導管癌或低級別導管原位癌的診斷;若病變內細胞表達乳腺干細胞標記物 CK5/6,同時,乳腺癌干細胞的標記物 CD44+/CD24-不表達(或少有表達)時,考慮為UDH的診斷,此時,應注意觀察CD44+/CD24-的表達細胞數(shù)是否小于10%,是否出現(xiàn)了 UDH的特征性鑲嵌式(CK5/6、CK8和34βE12的)表達。綜上所述,乳腺干細胞標記物CK5/6和乳腺癌干細胞的標記物 CD44+/CD24-及其它抗體(如 P63、34βE12和CK8等)的應用,可以用來鑒別乳腺良惡性病變。在實際工作中需要積累更多的病例以進一步探討這一問題。
[1]Honeth G,Bendahl PO,Ringnér M,et al.TheCD44+/CD24-phonotype is enriched in basal-like breast tumors. Breast Cancer Res,2008,10(3):R53
[2]Ailles LE,Weissman IL.Cancerstem cellsin solid tumors.Curr Opin Biotechnol,2007,18(50):460-466
[3]《乳腺癌HER2檢測指南(2014版)》編寫組.乳腺癌HER2檢測指南(2014版).中華病理學雜,2014,43(4):262-267
[4]何 惠 華,楊 繼洲,李 蓓,等.三 陰 乳 腺癌 CD44+/CD24(-/LOW)細胞與 CXCR4表達的臨床意義.中國組織化學與細胞化學雜志,2014,23(2):190-194
[5]Wright MH,Calcagno AM,Salcido CD,et al.Brca1 breast tumors contain distinct CD44+/CD24-and CD133+cells with cancer stem cell characteristics.Breast Cancer Res,2008,10(1):R10
[6]Al-Hajj M,Wicha MS,Benito-Hernandez A,et al.Prospective identification of tumorigenic breast cancer cells.Proc Natl Acad Sci U S A.2003,100(7):3983-3988
[7]Dittmer J,Rody A.Cancer stem cells in breast cancer.Histopathol,2013,28(7):827-838
[8]Babina IS,McSherry EA,Donatello S,et al.A novel mechanism of regulating breast cancer cell migration via palmitoylation-dependent alterations in the lipid raft affiliation of CD44.Breast Cancer Res.2014,16(1):R19
[9]Adamczyk A,Niemiec JA,Ambicka A,et al.CD44/CD24 as potential prognostic markers in node-positive invasive ductal breast cancer patients treated with adjuvant chemotherapy.J Mol Histol,2014,45(1):35-45
[10]Abraham BK,F(xiàn)ritz P,McClellan M,et al.Prevalence of CD44+/CD24-/low cells in breast cancer may not be associated with clinical outcome but may favor distant metastasis.Clin Cancer Res,2005,11(3):1154-1159
[11]Tiezzi DG1,Valejo FA,Marana HR,et al.CD44+/CD24-cells and lymph node metastasis in stage I and II invasive ductal carcinoma of the breast.Med Oncol,2012,29(3):1479-1485
[12]B?cker W,Moll R,Poremba C,et al.Common adult stem cells in the human breast give rise to glandular and myoepithelial cell lineages:a new cell biological concept.Lab Invest,2002,82(6):737-746
[13]Boecker W,Buerger H,Schmitz K,et al.Ductal epithelial proliferations of the breast:a biological continuum?Comparative genomic hybridization and high-molecular-weight cytokeratin expression patterns.J Pathol,2001,195(4):415-421
[14]龔西騟,丁華野.乳腺病理學.北京:人民衛(wèi)生出版社,2009,221-233
[15]黃受方.乳腺 “干細胞 (CK5/6^+)學說”與導管上皮良惡性增生的診斷.中華病理學雜志,2013,42(2):73-77
Expression of CD44+/CD24-and CK5/6 in invasive breast cancer,
usual ductal hyperplasia and low grade ductal carcinoma in situ
Wang Xingxing,Hu Yong*,Xia guodong,Li Mengjun
(Department of Pathology,the 105th hospital of PLA,Hefei 230031,China)
Objectives To explore the expression and significance of CD44+/CD24-and CK5/6 in invasive ductal breastc arcinoma,usual ductal hyperplasia and low grade ductal carcinoma in situ.Methods Double immunohistochemical staining of CD44/CD24 was performed in 30 cases of invasive ductal carcinoma,30 cases of usual ductal hyperplasia and 30 cases of low grade ductal carcinoma in situ.Meanwhile,single immunohistochemical staining of CK5/6 and P63 was performed in invasive ductal carcinoma,single immunohistochemical staining of CK5/6,34βE12 and CK8 in usual ductal hyperplasia,and single immunohistochemical staining of CK5/6 in low grade ductal carcinoma in situ.Results 24,9,and 19 cases of CD44+/CD24-phenotype were detected in invasive ductal carcinoma,usual ductal hyperplasia and low grade ductal carcinoma in situ,respectively.There were significant differences among the 3 groups.No significant correlation was found between the CD44+/CD24-phenotype and patients’age,menstruation state,tumour size,lymph node metastasis,histological grade,ER,PR and HER-2.6 cases of invasive ductal carcinoma,totally 30 cases of usual ductal hyperplasia and 8 cases of low grade ductal carcinoma in situ were CK5/6 positive.Significant differences were observed among the 3 groups.Conclusion CD44+/CD24-and CK5/6 can be used in combination to diagnose invasive ductal carcinoma,usual ductal hyperplasia and low grade ductal carcinoma in situ.
Invasive ductal carcinoma;Usual ductal hyperplasia;Low grade ductal carcinoma in situ;CD44+/CD24-;CK5/6
R737.9
A
10.16705/j.cnki.1004-1850.2015.05.008
2015-05-25
2015-08-28
解放軍105醫(yī)院科研基金(2012YG10)
王星星,女(1974年),漢族,碩士
*通訊作者(To whom correspondence should be addressed):huyong105@126.com