王宇航,宋全福,吳俊強(qiáng),南丁阿比雅斯,阿勒哈,龐 達(dá),姜永冬
1.哈爾濱醫(yī)科大學(xué)附屬腫瘤醫(yī)院乳腺外科,黑龍江 哈爾濱 150081;
2.阿勒泰地區(qū)人民醫(yī)院腫瘤科,新疆維吾爾族自治區(qū) 阿勒泰 836000;
3.哈爾濱醫(yī)科大學(xué)附屬腫瘤醫(yī)院病理科,黑龍江 哈爾濱 150081
乳腺癌作為女性常見的惡性腫瘤之一,全世界范圍內(nèi)每年乳腺癌新發(fā)病例約140萬例,其發(fā)病率在發(fā)展中國家和發(fā)達(dá)國家中均呈逐年上升趨勢,嚴(yán)重威脅人類健康[1-2]。在乳腺癌病例中,雌激素受體(estrogen receptor,ER)和孕激素受體(progesterone receptor,PR)陽性的患者比例約70%[3],且隨著乳腺癌診療技術(shù)的日臻完善和輔助內(nèi)分泌治療的廣泛應(yīng)用,此類患者往往預(yù)后較好。然而,激素敏感型乳腺癌患者有時卻并不能從內(nèi)分泌治療中獲益,約30%的ER陽性患者內(nèi)分泌治療無效[4]。目前,內(nèi)分泌治療耐藥已成為一個亟待解決的問題。
成纖維細(xì)胞生長因子受體(fibroblast growth factor receptors,F(xiàn)GFRs)是一類具有自身磷酸化活性的受體酪氨酸激酶[5-7],在細(xì)胞的生長和分化、新生血管形成及損傷修復(fù)等諸多生物學(xué)過程中均發(fā)揮著重要作用[8-9]。FGFRs通過基因突變、融合蛋白、差異表達(dá)和受損的成纖維細(xì)胞生長因子(fibroblast growth factor,F(xiàn)GF)信號的減量調(diào)節(jié)等途徑導(dǎo)致酪氨酸激酶受體持續(xù)活化,與包括乳腺癌在內(nèi)的諸多惡性腫瘤的發(fā)生、發(fā)展密切相關(guān)[10-13]。FGFR1是FGFRs家族成員之一,有研究表明,F(xiàn)GFR1基因在約10%的乳腺癌中存在擴(kuò)增,而該基因的擴(kuò)增與其過表達(dá)直接相關(guān),并能夠?qū)е氯橄侔?fù)發(fā)轉(zhuǎn)移增加及患者生存率降低,尤其在ER陽性和(或)低分化的乳腺癌中更為顯著[14]。同時,F(xiàn)GFR1的高表達(dá)常與ER陽性乳腺癌患者的內(nèi)分泌治療耐藥有關(guān),這一現(xiàn)象已得到證實[15],但其導(dǎo)致耐藥的具體作用機(jī)制目前尚無定論。這提示FGFR1對乳腺癌預(yù)后的不良影響,有相當(dāng)一部分原因來自其對于抗雌激素治療的負(fù)面作用。因此,研究FGFR1介導(dǎo)的內(nèi)分泌治療的耐藥機(jī)制,對于改善ER陽性乳腺癌患者的預(yù)后具有重要臨床意義。
既往研究發(fā)現(xiàn),F(xiàn)GFR1高表達(dá)常發(fā)生于Luminal型乳腺癌中,并且FGFR1的表達(dá)與患者的ER及人表皮生長因子受體2(human epidermal growth factor receptor 2,HER 2)狀態(tài)有關(guān)[16],這些現(xiàn)象均提示FGFR1與ER之間存在潛在關(guān)系。因此,本研究通過檢測ER陽性乳腺癌樣本中FGFR1蛋白水平,結(jié)合患者的臨床病理特征加以統(tǒng)計分析,試圖明確FGFR1蛋白的表達(dá)與乳腺癌臨床病理學(xué)特征,尤其是與患者ER表達(dá)水平之間的關(guān)系,并探討FGFR1蛋白的表達(dá)與ER陽性乳腺癌預(yù)后的相關(guān)性。
本研究選取哈爾濱醫(yī)科大學(xué)附屬腫瘤醫(yī)院2008年9月—2011年12月收治的184例ER陽性乳腺癌患者,平均年齡為(50.16±10.47)歲。入選患者均是于哈爾濱醫(yī)科大學(xué)附屬腫瘤醫(yī)院首次確診,通過術(shù)前乳腺穿刺活檢或手術(shù)切除活檢證實為乳腺癌,根據(jù)術(shù)后免疫組織化學(xué)分析結(jié)果確定患者的ER狀態(tài)。入選者要求無其他腫瘤病史或腫瘤家族史,術(shù)前未接受新輔助放化療。患者的一般情況見表1。
表1 研究對象的基本特征Tab.1 Disease characteristics of the study population[n (%)]
入選的184例乳腺癌患者的組織樣本均采用免疫組織化學(xué)方法檢測FGFR1蛋白的表達(dá)情況。采用Benchmark XT自動染色儀(美國Ventana Medical Systems公司)進(jìn)行免疫組織化學(xué)染色,使用的FGFR1抗體(兔抗人多克隆抗體,英國Abcam公司)的稀釋比例為1∶2 000。簡要操作步驟如下:取4 μm厚的石蠟組織切片,經(jīng)脫蠟、水化、梯度乙醇(95%、75%和50%)處理后,置于PBS中漂洗。加入3%H2O2耗竭內(nèi)源性過氧化物酶,而后依次溫育一抗和二抗并顯色。FGFR1高、低表達(dá)的典型組織切片見圖1。ER、PR、HER-2、Ki-67、p53(ZM-0104、ZM-0215、ZM-0065、ZM-0165和ZM-0405,均為小鼠抗人單克隆抗體,北京中杉金橋生物技術(shù)有限公司)的免疫組織化學(xué)方法同上。
免疫組織化學(xué)染色結(jié)果判定:① ER和PR可見明顯細(xì)胞核著色且≥1%為陽性,無著色或陽性腫瘤細(xì)胞數(shù)<1%和著色弱且陽性腫瘤細(xì)胞數(shù)>1%為陰性[17],同時根據(jù)Allred等[18]的評分方法,依照陽性細(xì)胞所占比例分為1+、2+、3+。② HER-2可見細(xì)胞膜著色,>10%的腫瘤細(xì)胞呈現(xiàn)強(qiáng)、完整、均勻細(xì)胞膜著色(3+),定義為陽性;無著色或≤10%的腫瘤細(xì)胞呈現(xiàn)不完整的微弱的細(xì)胞膜著色(0分),>10%的腫瘤細(xì)胞呈現(xiàn)不完整的微弱的細(xì)胞膜著色(1+),兩者為陰性;>10%的腫瘤細(xì)胞呈現(xiàn)不完整和(或)弱至中等強(qiáng)度的細(xì)胞膜染色或≤10%的腫瘤細(xì)胞呈現(xiàn)強(qiáng)而完整的細(xì)胞膜染色(2+),均為不確定性[19]。③ Ki-67、p53抗體染色陽性結(jié)果為腫瘤細(xì)胞的細(xì)胞核呈棕黃色或棕褐色顆粒,Ki-67標(biāo)記指數(shù)判斷標(biāo)準(zhǔn)根據(jù)St.Galeen共識,陽性細(xì)胞數(shù)≥14%為高陽性率,<14%為低陽性率[20];p53判斷標(biāo)準(zhǔn),陽性細(xì)胞數(shù)>10%為陽性,≤10%為陰性。④ FGFR1蛋白表達(dá)于細(xì)胞膜及細(xì)胞質(zhì)內(nèi),以所有細(xì)胞中染色陽性細(xì)胞的百分率(0%~100%)進(jìn)行評估,選用10%的臨界值作為高低表達(dá)的評判標(biāo)準(zhǔn)[21],≥10%為FGFR1蛋白高表達(dá),<10%為FGFR1蛋白低表達(dá)(圖1)。所有免疫組織化學(xué)切片由2名病理醫(yī)師分別閱片,結(jié)果一致者為最后判定。
圖1 ER陽性乳腺癌組織切片中FGFR1蛋白表達(dá)情況Fig.1 Representative sections of FGFR1 protein expression in ER-positive breast cancer
使用SPSS 13.0軟件對數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計學(xué)分析。采用χ2檢驗分析FGFR1蛋白水平與乳腺癌臨床病理學(xué)特征的關(guān)系,Spearman相關(guān)分析評估變量間是否存在相關(guān)性;采用Kaplan-Meier法進(jìn)行單因素生存分析,并繪制總生存曲線;采用COX回歸進(jìn)行多因素生存分析,以評估乳腺癌風(fēng)險因素。顯著性檢驗均采用雙側(cè)概率檢驗,P<0.05為差異有統(tǒng)計學(xué)意義。
本研究對184例ER陽性乳腺癌患者的FGFR1蛋白水平進(jìn)行了檢測,并通過χ2檢驗分析FGFR1蛋白水平與ER陽性乳腺癌臨床病理學(xué)特征的相關(guān)性(表2)。結(jié)果顯示,F(xiàn)GFR1蛋白高表達(dá)的患者比低表達(dá)的患者更易發(fā)生淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移(P=0.012),且FGFR1蛋白的表達(dá)與ER的表達(dá)水平顯著相關(guān)(P=0.011)。進(jìn)一步通過Spearman相關(guān)分析發(fā)現(xiàn),F(xiàn)GFR1表達(dá)水平與淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移正相關(guān)(r=0.186),與ER表達(dá)水平負(fù)相關(guān)(r=-0.221)。此外,在腫瘤臨床分期、腫瘤大小、組織學(xué)分級、PR、HER-2及P53水平上,F(xiàn)GFR1高低表達(dá)的患者間無顯著性差異(P>0.05)。
表2 FGFR1蛋白的表達(dá)與ER陽性乳腺癌患者臨床病理特征的相關(guān)性Tab.2 Associations between FGFR1 expression and clinicopathological features of ER-positive breast cancer
本研究對臨床分期、腫瘤大小、組織學(xué)分級、淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移情況、ER、PR、HER-2、Ki-67標(biāo)記指數(shù)、P53和FGFR1蛋白水平等預(yù)后因素進(jìn)行了分析。在COX單因素分析中,ER陽性乳腺癌患者的臨床分期、淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移情況、Ki-67陽性率與FGFR1蛋白的表達(dá)水平及預(yù)后顯著相關(guān)(表3)。
表3 COX風(fēng)險比例模型中相關(guān)因素對乳腺癌預(yù)后的影響Tab.3 Prognostic factors of ER-positive breast cancer in COX regression analysis
為消除混雜因素及各因素之間交互作用的影響,本研究將單因素分析中臨床分期、淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移情況、Ki-67陽性率和FGFR1蛋白的表達(dá)共同納入COX多因素分析進(jìn)行統(tǒng)計。結(jié)果表明,淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移情況和Ki-67陽性率是ER陽性乳腺癌患者預(yù)后的獨立風(fēng)險因素,OR為1.744(95%CI:1.002~3.034,P=0.049)和1.882(95% CI:1.015~3.491,P=0.045)。此外,本研究還運(yùn)用Kaplan-Meier法對不同F(xiàn)GFR1表達(dá)水平的ER陽性乳腺癌患者的總生存率進(jìn)行了分析(圖2)。結(jié)果顯示,F(xiàn)GFR1蛋白高水平的患者的總生存率比低表達(dá)的患者更低,預(yù)后較差(P=0.036)。
圖2 FGFR1蛋白水平與ER陽性乳腺癌患者總生存時間的關(guān)系Fig.2 Kaplan-Meier analysis for overall survival in ER-positive breast cancer patients,based on FGFR1 protein level
為研究FGFR1表達(dá)對ER陽性乳腺癌患者的影響,本研究通過免疫組織化學(xué)法檢測了184例ER陽性乳腺癌患者的FGFR1蛋白水平。結(jié)果顯示,F(xiàn)GFR1高表達(dá)的患者更易發(fā)生區(qū)域淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移,且FGFR1蛋白的表達(dá)水平與患者ER的表達(dá)水平呈顯著負(fù)相關(guān)。此外,F(xiàn)GFR1是ER陽性乳腺癌患者的預(yù)后因素之一,F(xiàn)GFR1高表達(dá)顯著降低患者的總生存率。
FGFR1基因定位于染色體8p12上,已有大量研究證實該區(qū)域的拷貝數(shù)增加與FGFR1過表達(dá)顯著相關(guān),并且約10%的乳腺癌中存在FGFR1基因擴(kuò)增[22-24]。在正常生理條件下,F(xiàn)GFR1的表達(dá)促使絲裂原激活蛋白激酶(mitogen-activated protein kinase,MAPK)及蛋白激酶B的轉(zhuǎn)錄激活,最終調(diào)控管腔上皮細(xì)胞的生長和分化,與乳腺正常生長發(fā)育密不可分[25]。而異常高表達(dá)的FGFR1則能夠?qū)е翸APK和磷脂酰肌醇-3-激酶(phosphatidylinositol 3-kinase,PI3K)等信號通路的異常激活[26-27],且后者的活化與包括乳腺癌在內(nèi)的諸多惡性腫瘤的發(fā)生、發(fā)展密切相關(guān)。目前,關(guān)于FGFR1基因擴(kuò)增與乳腺癌相關(guān)性的研究較多,較為一致的觀點認(rèn)為其與乳腺癌患者的預(yù)后及對內(nèi)分泌治療的反應(yīng)有關(guān)。Turner等[15]的研究表明,在Luminal型乳腺癌中,F(xiàn)GFR1基因擴(kuò)增和過表達(dá)可能導(dǎo)致預(yù)后較差,與內(nèi)分泌治療耐藥有關(guān),并且還發(fā)現(xiàn)FGFR1基因拷貝數(shù)增加與FGFR1蛋白的表達(dá)水平升高存在一定關(guān)聯(lián)。Elsheikh等[14]的研究表明,F(xiàn)GFR1基因擴(kuò)增是乳腺癌的獨立預(yù)后因素。而本研究選取的研究對象均為ER陽性的乳腺癌患者,證明FGFR1蛋白的表達(dá)水平是ER陽性乳腺癌的預(yù)后因素之一,這與現(xiàn)有研究的結(jié)論相一致。
已有研究表明,F(xiàn)GFR1基因擴(kuò)增能夠?qū)е翬R陽性乳腺癌患者內(nèi)分泌治療耐藥。Balko等[28]的研究發(fā)現(xiàn),1例術(shù)前接受來曲唑治療的雙側(cè)乳腺癌患者,其兩側(cè)病灶對內(nèi)分泌治療的反應(yīng)不同,進(jìn)一步對患者的腫瘤組織樣本進(jìn)行基因芯片檢測,結(jié)果提示內(nèi)分泌治療效果較差的腫瘤組織中存在明顯的FGFR1基因擴(kuò)增。此外,聯(lián)合應(yīng)用布立尼布能夠增強(qiáng)他莫昔芬對ER陽性乳腺癌的療效[29]。目前,F(xiàn)GFR1介導(dǎo)內(nèi)分泌治療耐藥的作用機(jī)制仍未明確。有研究認(rèn)為FGFR1可能通過雌激素依賴/非依賴途徑激活MAPK和PI3K等腫瘤相關(guān)通路,進(jìn)而代償雌激素信號的缺失[14-15,30]。也有研究觀察到FGFR1信號通路的激活能夠抑制患者PR的表達(dá)[16],這可能從一定程度上加劇了乳腺癌對內(nèi)分泌治療藥物的抵抗。而Formisano等[31]對應(yīng)用來曲唑治療的ER陽性腫瘤患者進(jìn)行Ki-67、FGFR1和RNA測序研究,雌激素缺乏的ER/FGFR1擴(kuò)增細(xì)胞的芯片分析顯示,F(xiàn)GFR1和ERα與DNA結(jié)合,并且調(diào)節(jié)ER依賴基因的轉(zhuǎn)錄表達(dá),用來曲唑治療的FGFR1基因擴(kuò)增患者腫瘤的RNA測序數(shù)據(jù)顯示雌激素反應(yīng)活躍且E2F靶基因豐富。ERα通路在雌激素缺乏的ER+/FGFR1-擴(kuò)增乳腺癌中仍然有效。眾所周知,乳腺癌患者ER的狀態(tài)與其對抗雌激素藥物的敏感性關(guān)系最為密切,而目前未見對FGFR1與ER表達(dá)水平之間的相關(guān)性進(jìn)行分析的研究報道。本研究發(fā)現(xiàn),F(xiàn)GFR1的表達(dá)與ER陽性乳腺癌ER水平負(fù)相關(guān),提示FGFR1可能通過抑制腫瘤細(xì)胞ER的表達(dá)介導(dǎo)內(nèi)分泌治療耐藥,該結(jié)果與之前的研究互為補(bǔ)充。
綜上所述,本研究從蛋白水平證實了FGFR1高表達(dá)對ER陽性乳腺癌預(yù)后的不良影響,并發(fā)現(xiàn)FGFR1蛋白水平與患者ER狀態(tài)之間呈負(fù)相關(guān)。這些發(fā)現(xiàn)為探索乳腺癌內(nèi)分泌治療耐藥機(jī)制提供了新思路,并且支持抗雌激素治療失敗的乳腺癌患者聯(lián)合應(yīng)用FGFR1拮抗劑以逆轉(zhuǎn)內(nèi)分泌治療耐藥,從而改善患者的預(yù)后,延長生存期。