PTEN、Twist1 與腫瘤浸潤淋巴細胞PD1 的表達在三陰型乳腺癌中的臨床病理意義

李 然，曹錦濤，閔 銳，孫 帥，馮振中，2，李 楠

（1. 蚌埠醫(yī)學院第一附屬醫(yī)院病理科/蚌埠醫(yī)學院病理學教研室，安徽 蚌埠233030；2. 安徽醫(yī)科大學第二附屬醫(yī)院病理科，安徽 合肥230000）

三陰型乳腺癌（triple-negative breast cancer，TNBC）是指雌激素受體（ER）、孕激素受體（PR）以及人類表皮因子受體（Her2）均呈陰性表達的一類高度多樣化與異質(zhì)性的乳腺癌，占所有乳腺癌的15%～20%［1］。與其他類型乳腺癌相比，TNBC 患者的組織學與臨床分期呈現(xiàn)高度侵襲性特征［2］。治療方面，由于缺乏相應激素受體，傳統(tǒng)的內(nèi)分泌及靶向治療效果不佳，術(shù)后復發(fā)轉(zhuǎn)移風險高［3］。近年來，腫瘤浸潤淋巴細胞（tumor infiltrating lympho‐cytes，TIL）及腫瘤免疫檢查點阻斷（immune check‐point blockade，ICB）療法逐漸引起關(guān)注。程序性死亡受體1（programmed cell death protein 1，PD1）是腫瘤發(fā)生免疫逃逸的關(guān)鍵蛋白，研究表明PD1 高浸潤的T 細胞代表T 細胞耗竭更多、更具侵襲性的生物 學 特 征，以 及 抗PD1/PDL1 治 療 效 果 會 更 好［4］。上皮間質(zhì)轉(zhuǎn)化（epithelial-mesenchymal transition,EMT）參與相關(guān)免疫抑制機制也有報道［5］。本實驗通過觀察TIL 及PD1 受體陽性腫瘤浸潤淋巴細胞（TILPD1）在TNBC 中的表達及對預后的影響，探討PTEN/Twist1 在TNBC 中的表達，各蛋白之間是否存在關(guān)聯(lián)，對患者預后的作用，探究TNBC 腫瘤組織中PTEN 對于EMT 標志蛋白Twist1 的影響與調(diào)控，進而觀察PTEN/Twist1 對于下游TILPD1代表的T 細胞耗竭的調(diào)控，以期為TNBC 的相關(guān)免疫治療提供思路與幫助。

1 材料與方法

1.1 材料收集

收集2013～2018 年蚌埠醫(yī)學院第一附屬醫(yī)院診斷為乳腺癌患者標本，包括TNBC 患者標本76例，隨機抽取其他類型乳腺癌（NTNBC）標本47 例。由兩名以上資深病理醫(yī)師閱片，根據(jù)最新版ASCO指南及AJCC 第八版指南進行組織學與臨床的分級分期，并判斷乳腺癌患者的ER、PR、Her-2 以及PTEN、Twist1 與TILPD1 的表達程度。實驗通過了蚌埠醫(yī)學院倫理委員會的批準，并嚴格遵守赫爾辛基宣言操作。納入標準：患者術(shù)前未接受生物學治療、放化療等輔助治療手段；患者無其他惡性腫瘤及慢性病病史；患者確診為乳腺癌，并經(jīng)閱片復習有明確乳腺癌免疫組化分型；患者對實驗知情同意，同意醫(yī)師定期隨訪。免疫組化結(jié)果若腫瘤組織不充分，存在非特異性染色則不納入。

1.2 腫瘤浸潤淋巴細胞（TILs）程度

通過蘇木素-伊紅（HE）染色切片，以腫瘤間質(zhì)淋巴細胞浸潤作為評估對象，低倍鏡下觀察淋巴細胞在間質(zhì)區(qū)域內(nèi)所占比例，并進行分級。TILs 分級評 分 依 據(jù)2014 年 國 際TILs 工 作 小 組 建 議 判 定［6］，即：陰性：< 1% ；弱陽性：1%～20%；中等陽性：20%～50% ；強陽性：≥50%。

1.3 免疫組化

采取Envision 兩步法進行免疫組化染色，一抗抗體來源見表1，二抗試劑、DAB 顯色劑等均購自福州邁新生物科技有限公司。免疫組化判斷標準：腫瘤區(qū)域隨機選取5 個高倍視野，以細胞內(nèi)定位區(qū)域出現(xiàn)棕黃染色為陽性。ER、PR 及Ki-67、Twist1 等核陽染色依據(jù)陽性細胞所占比例判斷（?：<1%；+ ：<25%；++：25%～70%；+++：>70% ）。PTEN 在腫瘤細胞中，以及PD1 在腫瘤浸潤淋巴細胞（TILPD1）中呈現(xiàn)胞膜或胞漿陽性，以>1%定義為陽性，依據(jù)陽性細胞百分比判斷表達強度綜合計數(shù)分析［7］（陽性染色：淡黃色1 分；棕黃色2 分；黃褐色3 分。陽性細胞百分比：<1% 計0 分；< 5% 計1 分；25%～70% 計2 分；> 0% 計3 分。兩者相加，<1 分為?；1～2 分為+；3～4 分為++；>5 分為+++）。

表1 免疫組化抗體來源Tab 1 Sources of immunohistochemical antibodies

1.4 統(tǒng)計學處理

數(shù)據(jù)統(tǒng)計運用SPSS 軟件26.0 版本，兩組間率的比較使用卡方檢驗，多組檢驗使用ANOVA 方差分析。單因素Kaplan-Meier 生存分析運用Log Rank 檢驗，運用Cox 風險比例回歸模型進行多因素生存分析；相關(guān)性分析使用Spearman 相關(guān)性檢驗，運用RStudio 軟件進行統(tǒng)計分析及繪圖制作，P<0.05 為差異有統(tǒng)計學意義。

2 結(jié)果

2.1 TNBC 及NTNBC 患者的臨床病理特征

TNBC 患者總生存期5～171 個月，隨訪過程中9 例患者死亡，12 例患者出現(xiàn)轉(zhuǎn)移。相對于NTN‐BC 患者，TNBC 患者的發(fā)病年齡更輕，腫瘤直徑更大，且有更大的轉(zhuǎn)移傾向（P=0.012）、更高的組織學分級（P=0.048）、TNM 分期（P<0.01）（表2），以及更差的預后（P=0.014）（圖1）。

圖1 TNBC 與NTNBC 患者總生存期比較Fig 1 Cumulative survival rate comparison between TN?BC and NTNBC patients

表2 TNBC 及NTNBC 病例的臨床病理特征Tab 2 Clinicopathological characteristics of TNBC and NTNBC cases

2.2 TNBC 與NTNBC 組 織 中PTEN、Twist1、TILPD1 的表達

TNBC 患者PTEN 缺失表達（20.6%）與TIL‐PD1 陽性表達（85.5%）高于NTNBC，但兩者差異無統(tǒng)計學意義（P>0.05）。另外，TNBC 組中，Twist1 表達比例較高，淋巴細胞浸潤比例更高（92.9%）、程度更大，兩組間差異有統(tǒng)計學意義（P<0.05）（圖2、表3）。

表3 TNBC 與NTNBC 組織中PTEN、Twist1、PD1 的表達Tab 3 Expression levels of PTEN，Twist1 and TILPD1 in TNBC and NTNBC tissues

2.3 TNBC 組織中PTEN、Twist1 與PD1 的相關(guān)性

Spearman 相關(guān)性檢驗顯示，TNBC 組織中PTEN 與Twist1 以及TILPD1 的表達呈負相關(guān)，Twist1 與TILPD1 的表達呈正相關(guān)，檢驗結(jié)果和相關(guān)系數(shù)有統(tǒng)計學意義（P<0.05）（表4、圖3）。TILPD1 的表達與腫瘤間質(zhì)TIL 浸潤程度顯著正相關(guān)（表4）。PTEN 與腫瘤的臨床分期顯著負相關(guān)（表4），與TIL 浸潤程度、腫瘤轉(zhuǎn)移率、組織學分級也有一定的關(guān)聯(lián)性。

圖3 TNBC 組織中各因素的相關(guān)性熱圖Fig 3 Correlation heat map of various factors in TNBC tissues

表4 TNBC 組織中各因素的相關(guān)性分析Tab 4 Correlation analysis of various factors in TNBC tissues

2.4 TNBC 患者的單因素及多因素生存分析

以總生存期（overall survival，OS）為因變量，運用Log rank 檢驗分析，依據(jù)PTEN 蛋白有無表達、Twist1 及TILPD1 蛋白表達程度高低將病例各分為兩組，檢測各臨床病理因素及各因子對TNBC 患者生存時間的影響。Kaplan-Meier 分析顯示，較低的TNM 分級、無淋巴結(jié)及遠處轉(zhuǎn)移的患者臨床預后更好，而PTEN 缺失表達、TILPD1 高表達的患者預后不佳（表5）。利用多因素COX 回歸分析，運用Omnibus 檢驗建立模型，顯示PTEN 的缺失表達（圖4A、B）與TILPD1 高表達，患者預后不佳（圖4C、D），是影響TNBC 患者生存預后的獨立危險因素（表6）。

表5 Kaplan-Meier 單因素生存分析Tab 5 Univariate Kaplan-Meier survival analysis of survival for TNBC patients

表6 COX 回歸多因素生存分析Tab 6 COX multivariate analysis of factors affecting survival of TNBC patients

圖4 TNBC 患者單因素及多因素分析生存曲線圖Fig 4 Survival curves of TNBC patients by univariate and multivariate Kaplan-Meier survival analysis

2.5 患者的臨床治療與預后

TNBC 患者術(shù)后治療：67 例接受了輔助化療，其中51 例（76.1%）患者使用了TAC 聯(lián)合化療方案（多西他賽+環(huán)磷酰胺+表柔比星），4 例患者聯(lián)合紫杉醇化療，2 例患者聯(lián)用鉑類藥物，另有聯(lián)合放療的患者4 例。隨訪顯示，22 例患者處于病情穩(wěn)定狀態(tài)（stable disease，SD），11 例患者疾病進展（pro‐gressive disease，PD），僅有1 例患者完全緩解（com‐plete response，CR）。NTNBC 患者術(shù)后：共35 例患者接受了輔助化療，均使用TAC 方案，無患者接受聯(lián)合放療。其中3 例患者疾病進展，其余患者病情穩(wěn)定。

3 討論

TNBC 是一類異質(zhì)性強、侵襲性強的乳腺癌，與其他類型乳腺癌相比，TNBC 在年輕女性中發(fā)病率高，遠端轉(zhuǎn)移率高，疾病特異性生存率較低，并伴隨著高級別的組織學類型與腦轉(zhuǎn)移高風險，術(shù)后復發(fā)轉(zhuǎn)移風險高［3］。此外，TNBC 有更強的免疫原性、更多的免疫活性及免疫途徑基因的富集和較高的淋巴細胞浸潤水平［8］。近年來，針對細胞毒性T 淋巴細胞相關(guān)抗原4（cytotoxic T lymphocyte-associat‐ed antigen-4，CTLA-4）、程序性死亡受體PD1 及其配體PDL1 的ICB 療法已被批準用于治療多種癌癥，包括黑色素瘤、非小細胞肺癌和膀胱癌等，并取得 一 定 成 效［9］。而TNBC 患 者 中 從PD1/PDL1 抑制劑治療中獲益的患者仍然有限［10］。因此，探究TNBC 腫瘤免疫微環(huán)境相關(guān)機制有益于提高ICB療法的特異性，有助于改善患者預后。

PD1 是一類I 型跨膜蛋白，主要表達于活化的T 細胞表面。PD1 分子能夠通過與其配體PDL1 結(jié)合，介導其對效應T 細胞的抑制作用，從而抑制機體的抗腫瘤免疫功能［11］。T 細胞衰竭，即在腫瘤微環(huán)境的過度刺激下，T 細胞分泌細胞因子和增殖的能力受損，并伴有免疫檢查點受體（如PD1、TIM3、和CTLA4 等）過度表達。TILPD1 一定程度上能夠作為T 細胞耗竭標志物，表現(xiàn)為耗竭基因的顯著豐富，耗竭相關(guān)轉(zhuǎn)錄因子的偏態(tài)分布，相關(guān)免疫檢查點受體蛋白TIMS、CTLA4 的共表達，更具侵襲性的生物學特征，以及抗PD1/PDL1 治療的更好療效［4，12］。同時，Ren 等［7］研究發(fā)現(xiàn)，間質(zhì)淋巴細胞中的PD1 表達比非腫瘤細胞中PDL1 的表達更能預測TNBC 患者的預后。PTEN是一種常見的抑癌基因，約有25%～30%的TNBC 病例會伴有PTEN 蛋白的缺失，該突變與TNBC 患者分子異質(zhì)性、耐藥性及化療后不良反應密切相關(guān)，并伴有較差的抗PD1/PDL1 治 療 效 果［13］。Twist1 是 由Twist1基 因編碼的一類高度保守的堿性螺旋-環(huán)-螺旋蛋白，并能促進腫瘤細胞EMT 相關(guān)過程，增強腫瘤的侵襲性、遺傳不穩(wěn)定性，并參與PD1/PDL1 相關(guān)免疫機制的調(diào)節(jié)［5］。

在腫瘤免疫微環(huán)境中，功能紊亂的T 細胞往往高表達PD1 蛋白［11］。本研究發(fā)現(xiàn)，PTEN 的缺失與TILPD1 高表達是影響TNBC 患者生存預后的獨立危險因素，提示PD1 受體陽性腫瘤浸潤淋巴細胞高表達可能作為預后不佳的預測指標。與本研究一致，Meng 等［11］對PD1 降解機制的研究發(fā)現(xiàn)，敲除連接蛋白FBXO38 不會影響微環(huán)境中T 細胞的發(fā)育與活化，T 細胞表面PD1 表達增高，導致小鼠腫瘤進展增快。另外，有研究對218 例浸潤性乳腺癌患者的回顧性分析顯示，腫瘤浸潤PD1 陽性T 細胞與乳腺癌患者不良預后顯著相關(guān)［14］。

相關(guān)研究表明，多種機制參與PTEN基因?qū)NBC 的調(diào)控作用［15］。本研究結(jié)果顯示，PTEN 的缺失可作為TNBC 患者的預后不良獨立危險因素，能夠負向調(diào)控Twist1 與PD1 蛋白的表達，并與TIL的分布有一定的聯(lián)系。另外，PTEN 與腫瘤的臨床分期顯著負相關(guān)，與TIL 浸潤程度、腫瘤轉(zhuǎn)移率、組織學分級也有一定的關(guān)聯(lián)性，提示PTEN 作為負向調(diào)控分子，在TNBC 組織的腫瘤免疫微環(huán)境與EMT 相關(guān)機制中發(fā)揮重要作用。

另外，與其他類型乳腺癌相比，Twist1 在TN‐BC 組織中表達上調(diào)，與TILPD1 的表達呈正相關(guān)，提示Twist1 相關(guān)EMT 調(diào)控機制在PTEN 對于TILPD1 的調(diào)節(jié)中起到一定的作用。與本研究的結(jié)果一致，Guestini 等［16］的研究也表明PTEN 的缺失表達是TNBC 患者新輔助化療（neoadjuvant chemo‐therapy，NAC）后不良反應的獨立危險因素。有學者前瞻性研究結(jié)果也顯示，在接受PDL1/PD1 抑制劑治療的患者中，轉(zhuǎn)移性TNBC 患者的腫瘤PTEN沉默突變分別與較高的組織學分期及較差的無病生存期（disease free survival，DFS）及OS 密切相關(guān)［13］。Ueno 等［17］認為腫瘤組織中多種EMT 相關(guān)分子參與到腫瘤免疫微環(huán)境PD1/PDL1 蛋白表達調(diào)控之中。本研究結(jié)果一定程度上證實了PTEN及TILPD1 在TNBC 中的表達及對預后的影響，PTEN 表達對于TILPD1 及TIL 調(diào)控作用，以及相關(guān)免疫反應與EMT 標志蛋白Twist1 的相關(guān)性。

TNBC 患者中存在一定程度耐藥的情況。實驗組67 例接受輔助治療的TNBC 患者中，處于SD狀 態(tài) 患 者22 例，PD 狀 態(tài)11 例，僅 有1 例 完 全 緩 解，化療反應不佳的患者占比16.4%。目前，TNBC 患者的手術(shù)治療方式以根治性手術(shù)為主，但保乳手術(shù)的可行性也逐漸引起人們的重視［18］。臨床上尚無TNBC 患者特異敏感的化療及靶向藥物。部分TNBC 患者呈現(xiàn)雄激素受體（androgen receptor，AR）亞型，該類型對于雄激素治療敏感。PAPR 抑制劑奧拉帕尼、PD1 抑制劑、PI3K/AKT/mTOR 抑制劑在TNBC 中的作用也有所報道［19］。約40%的中晚期患者能夠從紫杉烷類藥物、蒽環(huán)霉素的聯(lián)合化療中獲得病理完全緩解（pathological complete re‐sponse，PCR），聯(lián)合應用PD1/PDL1 單抗能顯著提高TNBC 患者的PCR 率［9］。

轉(zhuǎn)移性TNBC 患者對于抗PD1/PDL1 的應答率較低，僅5%。在微環(huán)境PDL1 陽性的患者中，PD1/PDL1 阻 斷 劑 治 療 的 應 答 率 增 高［10］。Meng等［11］的小鼠體內(nèi)外研究顯示，IL-2 能夠通過促進腫瘤微環(huán)境中FBXO38 的復表達，從而介導PD1 蛋白的泛素化降解，從蛋白水平上抑制抗腫瘤免疫。IL-2 與抗PD1 聯(lián)合治療或許是新的研究方向。有學者對于70 例TNBC 患者的前瞻臨床試驗顯示短期阿霉素和順鉑的使用能夠誘導增加TNBC 患者對于PD1 阻斷劑的反應，誘導更有利的腫瘤微環(huán)境，提高相關(guān)免疫基因的轉(zhuǎn)錄表達［20］。同時，Schmid 的IMpassion130 臨床研究也顯示新輔助化療中紫杉醇與阿妥珠單抗連用可以有效改善PTEN 陰性PDL1陽性表達的轉(zhuǎn)移性TNBC 患者的生存預后［21］。

本研究探討了TNBC 中Twist1、PTEN、TIL‐PD1 蛋白的表達，并與對照組間比較，分析其與患者臨床病理特征及預后的關(guān)聯(lián)性。PTEN 缺失表達與TILPD1 的高表達是影響TNBC 患者生存預后的獨立危險因素。腫瘤微環(huán)境中TILPD1 水平受PTEN基 因 的 調(diào) 控，并 與EMT 相 關(guān) 蛋 白Twist1 存在著復雜平衡關(guān)系，相關(guān)機制有待于進一步探索。本課題在蛋白水平上初步探討了TNBC 組織中PTEN 蛋白通過EMT 相關(guān)通路對于腫瘤微環(huán)境中T 細胞耗竭的調(diào)控，但是相關(guān)分子調(diào)控機制，以及TILPD1 高表達的腫瘤組織與抗PD1/PDL1 聯(lián)合治療的相關(guān)性，尚有待后續(xù)實驗及臨床前瞻性研究進一步探討。

作者貢獻度說明：

李然負責數(shù)據(jù)分析、文章撰寫，李楠負責實驗設計、文章審校，馮振中負責實驗設計及指導，曹錦濤負責免疫組化實驗及患者隨訪，閔銳負責免疫組化數(shù)據(jù)分析，孫帥負責蠟塊收集及免疫組化實驗。