侯飛 呂娟 楊志賢 李浩宇 鄧智勇
甲狀腺癌是最常見的內(nèi)分泌腫瘤,其中甲狀腺乳頭狀癌(papillary thyroid carcinoma,PTC)約占全部甲狀腺癌的85%[1],并有多灶性發(fā)生和區(qū)域淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移的特征。近30年來,甲狀腺癌發(fā)病率持續(xù)增長,目前其發(fā)病率的增速已躍居惡性腫瘤第1 位[2],致使甲狀腺癌防治工作的形勢十分嚴(yán)峻。因此,探尋影響甲狀腺乳頭狀癌生長、轉(zhuǎn)移相關(guān)的生物標(biāo)志物具有重要的意義。
腫瘤相關(guān)巨噬細(xì)胞(tumor-associated macrophages,TAMs)在腫瘤微環(huán)境中扮演重要的角色,TAMs 可促進(jìn)腫瘤侵襲、轉(zhuǎn)移及腫瘤血管新生,在調(diào)節(jié)腫瘤發(fā)生、進(jìn)展等方面發(fā)揮著重要作用。在不同的環(huán)境中,巨噬細(xì)胞可以分化為M1 和M2 兩個亞型,存在于腫瘤微環(huán)境中的巨噬細(xì)胞,被稱為TAMs,大部分表現(xiàn)為M2 型。有研究指出[3-4],CD68 表達(dá)于M1 及M2 型TAMs,是泛巨噬細(xì)胞標(biāo)志物,但不能區(qū)分M1 及M2型TAMs,而M2 型巨噬細(xì)胞的特異性標(biāo)記物是CD206。有研究檢測活檢后口腔鱗狀細(xì)胞癌組織中的TAMs,發(fā)現(xiàn)TAMs 在Ⅱ級鱗癌的浸潤明顯多于Ⅰ級鱗癌[5],顯然TAMs 在分化程度更低的口腔鱗癌浸潤更多,提示TAMs 可能促進(jìn)了腫瘤的進(jìn)展。一項研究發(fā)現(xiàn),M2 型巨噬細(xì)胞分泌Wnt 配體激活Wnt/βcatenin 信號通路,抑制結(jié)腸癌細(xì)胞分化,促進(jìn)結(jié)腸癌的生長。但TAMs 與甲狀腺乳頭狀癌的臨床病理相關(guān)性尚缺乏充分的研究。因此本研究初步探索TAMs 是否與甲狀腺乳頭狀癌的發(fā)生發(fā)展相關(guān),選用CD68 與CD206 標(biāo)記巨噬細(xì)胞,了解M2 型TAMs 在甲狀腺癌中的浸潤情況,并分析其與甲狀腺癌碘難治等臨床病理特征的關(guān)系。
回顧性分析2010年1月至2017年12月云南省腫瘤醫(yī)院 昆明醫(yī)科大學(xué)第三附屬醫(yī)院就診的甲狀腺癌51 例、甲狀腺良性病變17 例患者的臨床資料,均行手術(shù)切除、病理確診并有完整的組織標(biāo)本。入選標(biāo)準(zhǔn):1)本院手術(shù)切除,組織標(biāo)本保存完整;2)術(shù)前未接受化療、放療和靶向治療等;3)病理學(xué)證實,臨床資料完整;4)術(shù)后行規(guī)范131I 治療及TSH 抑制治療。排除標(biāo)準(zhǔn):1)有其他惡性腫瘤或既往腫瘤病史;2)合并其他可能引起體內(nèi)激素變化的疾病及因素;3)患者本身存在可能導(dǎo)致CD68 與CD206 表達(dá)異常的因素。
1.2.1 主要試劑、抗體及免疫組織化學(xué)法檢測 試驗抗體CD206(91 992)購自美國CST 公司;CD6(76 437)購自美國CST 公司,Elivision Super HRP(mouse/rabbit)IHCKit 試劑盒、DAB 顯色試劑盒均購自福州邁新試劑公司。按照試劑盒說明書進(jìn)行操作。用已知的陽性組織切片作為陽性對照,用PBS 代表一抗作為陰性對照。根據(jù)入組患者病理號,于本院病理科選取對應(yīng)的標(biāo)本,所有標(biāo)本先用10%福爾馬林固定,石蠟包埋,以4 μm 厚度進(jìn)行切片,置入60℃烘箱內(nèi)烤片。在檸檬酸緩沖液中進(jìn)行抗原修復(fù)之前,梯度酒精中水化。切片與抗CD68、CD206(1∶150 稀釋度)一抗在4℃下孵育過夜。PBS 洗滌3 次后,將辣根過氧化物酶標(biāo)記的抗兔二抗在37℃孵育1 h。采用免疫組織化學(xué)法染色。
1.2.2 免疫組織化學(xué)法結(jié)果判定 被染色的組織5個高倍視野(×200)下進(jìn)行統(tǒng)計腫瘤細(xì)胞總數(shù)和陽性細(xì)胞數(shù),得到陽性細(xì)胞百分比。陽性細(xì)胞率0~25%為0 分,26%~50%為1 分,51%~75%為2 分,75%為3 分。按照多數(shù)陽性細(xì)胞表現(xiàn)出的染色強(qiáng)度進(jìn)行記分:無顯色時為0 分,淺黃色為1 分,棕黃色為2 分,棕褐色為3 分。將上述兩項得分相加:0 分為陰性(-),1~2 分為弱陽性(+),3~4 分為中等強(qiáng)度陽性(++),5~6 分為強(qiáng)陽性(+++)。以CD68 陽性判定為通用型TAMs,記為CD68+TAMs;CD206 陽性判定為M2型TAMs,記為CD206+TAMs;CD68 與CD206 均表達(dá)陽性,記為CD68+/CD206+TAMs。
采用SPSS 25.0 軟件進(jìn)行統(tǒng)計學(xué)分析。樣本率的比較使用χ2檢驗,有序定性資料使用秩和檢驗,相關(guān)性分析采用Spearman 等級相關(guān)分析。以P<0.05 為差異具有統(tǒng)計學(xué)意義。
所有病例中,男性26 例,女性42 例,年齡15~71 歲,平均年齡45(45±16)歲。甲狀腺癌51 例,其中PTC 42 例、鱗狀細(xì)胞癌9 例。甲狀腺良性病變17 例,其中結(jié)節(jié)性甲狀腺腫9 例、濾泡性腺瘤8 例。
在甲狀腺良性病變及甲狀腺癌組織中,CD68 與CD206 均定位于巨噬細(xì)胞細(xì)胞膜和(或)胞質(zhì)中,表現(xiàn)為黃褐色或者是棕褐色顆粒狀(圖1)。免疫組織化學(xué)法結(jié)果顯示,42 例PTC 組織中主要有CD68+/CD206+細(xì)胞和CD68-/CD206+兩種陽性細(xì)胞,在甲狀腺癌組織內(nèi)未發(fā)現(xiàn)CD68+/CD206-細(xì)胞存在。本研究42 例PTC 組織中,存在CD68+TAMs 分布的患者為14 例,存在CD206+TAMs 分布為37 例;存在CD68+/CD206+TAMs 分布為14 例,存在CD68-/CD206-TAMs 分布為5 例,存在CD68-/CD206+TAMs 分布為23 例。
圖 1 采用免疫組織化學(xué)法檢測甲狀腺癌和甲狀腺良性病變組織中CD68+TAMs 與CD206+TAMs 的表達(dá)
CD68+TAMs、 CD206+TAMs 和 CD68+/CD206+TAMs 在甲狀腺癌組織中的分布強(qiáng)度均高于甲狀腺良性病變,差異具有統(tǒng)計學(xué)意義(Z=-2.121,P=0.034;Z=-2.026,P=0.043;χ2=-2.080,P=0.038),見表1。
表1 CD68+TAMs、CD206+TAMs 在甲狀腺良惡性病變中分布的比較
CD68+TAMs 的分布強(qiáng)度在有淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移組及腫瘤大小≥2 cm 組中,分別高于無淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移組和腫瘤大小<2 cm 組,差異具有統(tǒng)計學(xué)意義(Z=-2.462,P=0.014;Z=-2.19,P=0.029),見圖2。同樣,CD68+/CD206+TAMs 在上述兩組中的分布差異具有統(tǒng)計學(xué)意義(χ2=5.979,P=0.014;χ2=4.725,P=0.030),見圖3。CD68+TAMs 和CD68+/CD206+TAMs 的分布在PTC患者性別、年齡、甲狀腺外是否受侵、是否遠(yuǎn)處轉(zhuǎn)移、單灶或多灶、是否碘難治及AJCC Ⅰ+Ⅱ期/Ⅲ+Ⅳ期中差異均無統(tǒng)計學(xué)意義(均P>0.05)。CD206+TAMs的分布在所有臨床病理特征中差異均無統(tǒng)計學(xué)意義(均P>0.05)。
圖2 PTC 中CD68+TAMs 分布與腫瘤大小及頸部淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移的關(guān)系
圖3 PTC 中CD68+/CD206+TAMs 的分布與腫瘤大小及頸部淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移的關(guān)系
在42 例PTC 組織中,腫瘤大小<2 cm 組和Ⅰ+Ⅱ期組,CD206+TAMs 陽性例數(shù)多于CD68+TAMs,差異具有統(tǒng)計學(xué)意義(Z=-4.275,P<0.001;Z=-4.421,P<0.001);而在腫瘤大小≥2 cm 組和Ⅲ+Ⅳ期 組,CD68+TAMs 與CD206+TAMs 分布差異無統(tǒng)計學(xué)意義(Z=-1.465,P=0.178;Z=-1.053,P=0.353),見表2,3。
表2 PTC 中CD68+TAMs、CD206+TAMs 的分布與腫瘤大小的關(guān)系
Spearman 相關(guān)性分析表明,PTC 患者組織中CD68+TAMs 與CD206+TAMs 分布水平呈正相關(guān)(r=0.322,P=0.038)。
CD68+TAMs 的分布強(qiáng)度分別在42 例PTC 患者術(shù)前的T3、TgAb、FT3 及FT4 正常組與異常組之間差異具有統(tǒng)計學(xué)意義(Z=-3.242,P<0.001;Z=-1.986,P=0.047;Z=-3.080,P=0.002;Z=-2.682,P=0.007)。
CD68+/CD206+TAMs 的分布強(qiáng)度分別在患者術(shù)前的T3、FT3 及FT4 正常組與異常組之間比較差異具有統(tǒng)計學(xué)意義(χ2=8.842,P=0.009;χ2=10.371,P=0.005;χ2=11.351,P=0.002)。CD206+TAMs 分布情況在患者術(shù)前血清甲狀腺激素:T3、T4、TSH、TG、TgAb、TMAB、FT3、FT4、rT3 正常組與異常組之間比較差異無統(tǒng)計學(xué)意義(P>0.05)。
表3 PTC 中CD68+TAMs、CD206+TAMs 的分布與腫瘤分期的關(guān)系
腫瘤的發(fā)生、發(fā)展不僅與腫瘤本身的生物學(xué)特性有關(guān),且與腫瘤所在的微環(huán)境緊密相連。在不同的微環(huán)境里,巨噬細(xì)胞可以分化為M1、M2 兩個亞型,即通過經(jīng)典激活途徑來源的M1 表型和替代激活途徑來源的M2 表型。M1 型TAMs 顯示腫瘤抑制功能,能夠殺死微生物或腫瘤細(xì)胞,M2 型TAMs 有促進(jìn)腫瘤血管生成、淋巴管生成、基質(zhì)重塑和轉(zhuǎn)移的作用[6]。腫瘤相關(guān)巨噬細(xì)胞大部分表現(xiàn)為M2 型,表達(dá)與M2 型相似的分子標(biāo)記和細(xì)胞因子,如CD163、CD206 等[7-8]。研究發(fā)現(xiàn),TAM 與多種腫瘤的不良預(yù)后有關(guān),如乳腺癌、膀胱癌和食管癌等[9-11]。然而國內(nèi)外關(guān)于TAMs在甲狀腺癌中的研究較少。
實際上,CD68 被認(rèn)為經(jīng)典的巨噬細(xì)胞標(biāo)志物,代表兩種具有相反生物學(xué)特性的巨噬細(xì)胞,即M1 和M2 型TAMs[12],僅以CD68+TAMs 來研究其與甲狀腺的相關(guān)性并不可靠。因此,本研究以CD68 標(biāo)記M1型TAMs 與M2 型TAMs,以CD206+TAMs 指標(biāo)來表示M2 型TAMs。結(jié)果發(fā)現(xiàn),在PTC 患者中,CD206+TAMs患者比CD68+TAMs 患者多,此與國內(nèi)外文獻(xiàn)所報道的TAMs 和M2 型TAMs 的從屬關(guān)系不一致[12-13]。有報道,樹突狀細(xì)胞同樣表達(dá)CD206[14],可以猜測PTC微環(huán)境中可能有其他細(xì)胞表達(dá)CD206。本研究發(fā)現(xiàn)CD68+TAMs、CD206+TAMs 和CD68+/CD206+TAMs 在甲狀腺癌中的分布強(qiáng)度均高于甲狀腺良性病變組織,提示甲狀腺腫瘤微環(huán)境里存在腫瘤有關(guān)的炎癥,TAMs 可能促進(jìn)了甲狀腺癌的發(fā)生、發(fā)展。上述情況發(fā)生可能是由于腫瘤細(xì)胞或者間質(zhì)分泌了趨化因子,如CCL2、CCL5 和CCL7 等吸引外周循環(huán)中存在的巨噬細(xì)胞,或腫瘤微環(huán)境里的單核細(xì)胞被誘導(dǎo)分化為腫瘤相關(guān)巨噬細(xì)胞來促進(jìn)腫瘤的進(jìn)展[15]。本研究采用Spearman 等級相關(guān)性分析表明,PTC 患者中CD68+TAMs 與CD206+TAMs 分布水平呈正相關(guān),說明PTC 微環(huán)境中TAMs 在偏向M2 型TAMs 極化的趨勢可能。
本研究得出在42 例PTC 組織中,CD68+TAMs的分布強(qiáng)度在有淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移組及腫瘤大小≥2 cm 組中均高于無淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移組和腫瘤大?。? cm 組,同樣,CD68+/CD206+TAMs 在上述兩組中的分布強(qiáng)度也具有明顯不同,證明了TAMs 可能與PTC 頸部淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移及腫瘤大小有關(guān)。另外,本研究結(jié)果發(fā)現(xiàn),CD206+TAMs 在腫瘤大小<2 cm 和腫瘤分期Ⅰ期或Ⅱ期的情況下分布強(qiáng)度高于CD68+TAMs,然而在腫瘤大小≥2 cm 組中兩者的分布強(qiáng)度差異無統(tǒng)計學(xué)意義。有報道提示[16],在腫瘤生長早期階段,TAMs 極化主要是以M1 型TAMs 占主導(dǎo),M2 型TAMs 數(shù)量較少,此時的TAMs 主要是抗腫瘤,當(dāng)腫瘤發(fā)生、發(fā)展至一定階段,腫瘤微環(huán)境里各種細(xì)胞因子影響下,TAMs 主要是以M2 型為主導(dǎo),轉(zhuǎn)變?yōu)榇倌[瘤作用。這與上述研究結(jié)果相矛盾,本研究推測在PTC 生長早期,其微環(huán)境中M1 型TAMs 可能主導(dǎo)極化的時間不長,主要以M2 型TAMs 極化為主。此外,本研究還發(fā)現(xiàn)CD68+TAMs 的分布與患者術(shù)前甲狀腺相關(guān)激素T3、TgAb、FT3 及FT4 水平相關(guān);CD206+/CD206+TAMs的分布與患者的T3、FT3 及FT4 水平相關(guān)。本研究推測,TAMs 還可能參與甲狀腺激素的調(diào)節(jié),或體內(nèi)甲狀腺激素變化水平對M2 型TAMs 分布有影響,其兩者之間是如何相互作用的需要進(jìn)一步探索。
本研究的局限性為回顧性研究,需要更大的樣本量,多中心的研究來得出更具有代表性的結(jié)果。本研究僅納入甲狀腺乳頭狀癌及鱗狀細(xì)胞癌,未納入濾泡狀癌、髓樣癌及未分化癌,良性病變的病例也較少,后續(xù)需要繼續(xù)補(bǔ)充病例,完善研究。粗略的探索TAMs在甲狀腺癌組織中的分布情況,后續(xù)需要進(jìn)一步研究其對甲狀腺癌的作用的分子機(jī)制。
綜上所述,M2 型TAMs 在腫瘤微環(huán)境中可能參與了甲狀腺癌的發(fā)生、發(fā)展;暫未發(fā)現(xiàn)TAMs 在甲狀腺癌碘難治組與碘易治組之間確切的差異性分布。TAMs 與PTC 的頸部淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移、腫瘤大小及血清甲狀腺相關(guān)激素水平可能有關(guān),其之間是如何相互作用的需要更為深入的研究。另外,本研究給臨床診治帶來一種思路,可以通過研究一種靶向M2 型TAMs向M1 型TAMs 轉(zhuǎn)變,或直接消滅M2 型TAMs 的藥物,為甲狀腺癌的治療提供一種新的策略。