肺癌是世界性疾病,每年因其死亡的人數比例居所有腫瘤的首位[1]。隨著PD-L1/PD-1抑制劑[2-4]在晚期非小細胞肺癌(non-small cell lung carcinoma,NSCLC)中應用取得了顯著療效,PD-L1表達的預后意義備受關注。前期研究[5]探索了PD-L1在NSCLC組織的表達情況及其影響因素,尚未發現PD-L1在NSCLC組織中表達有明顯規律性,但發現PD-L1表達與TNM分期存在一定程度的相關性,為避免這一因素干擾,將研究對象定義為早期(Ⅰ~Ⅱ期)和Ⅲ~Ⅳ期兩組,探討NSCLC中PD-L1表達的預后意義。有體外研究顯示PD-L1能調節糖酵解相關酶類,直接影響腫瘤部位的代謝[6]。本研究旨在進一步探索PD-L1表達與腫瘤組織分子水平代謝活性的反應指標最大標準攝取值(maximum standardized uptake value,SUVmax)之間的關聯。
收集2008年4月至2014年8月就診于天津醫科大學腫瘤醫院,經肺部根治術及病理明確診斷為NSCLC的122例初治患者相關臨床影像、病理資料及石蠟標本。臨床分期根據第8版國際肺癌腫瘤-淋巴結-轉移(tumornode-metastasis,TNM)分為:Ⅰ期31例,Ⅱ期32例,Ⅲ期58例,Ⅳ期1例。患者信息通過其術后就診檢查記錄、信訪、電話隨訪所得,隨訪日期截止至2016年8月30日,隨訪時間為12~90個月,中位隨訪時間為37個月,至隨訪結束30例(24.5%)患者死亡。
1.2.1 免疫組織化學檢測 石蠟塊連續切片,石蠟切片常規脫蠟,高溫高壓修復2 min(修復液pH為9.0的乙二胺四乙酸),3%H2O2溶液封閉;加PD-L1一抗1:400(美國Proteintech公司),4℃冰箱過夜,加二抗增強及二抗,37℃30 min;DAB顯色;蘇木素復染1~2 min,1%的鹽酸酒精浸泡10 s,水洗5 min。梯度酒精脫水,封片。
1.2.2 結果判斷 2名病理科醫生采用盲法判讀結果。PD-L1染色陽性為腫瘤細胞膜和(或)細胞質出現棕黃色或棕褐色顆粒。在高倍鏡下隨機選擇5個視野計數陽性細胞數,每個視野至少計數200個細胞。目前PD-L1陽性表達尚無明確定義,PD-L1染色結果判定根據陽性腫瘤細胞所占腫瘤細胞百分比進行半定量分析,以陽性細胞百分比中位數為界,原發灶PD-L1分為陰性、低表達組和高表達組(圖1)。
患者影像數據通過DiscoveryST4 PET/CT掃描儀(美國GE公司)獲取。18F-FDG為pH值5~7,放射化學純度≥95%的等滲溶液,由天津醫科大學腫瘤醫院分子影像及核醫學診療科提供。檢查前患者需禁食6 h以上,且空腹血糖<6.8 mmol/L,經肘前靜脈注射劑量為3.7 MBq/kg~4.81 MBq/kg的顯影劑,平靜休息約60 min后行全身PET/CT顯像,顯影范圍為顱底部至股骨中段,最后由2名以上核醫學醫師將所得圖像行衰減校正及迭代法重建,在放射性核素濃聚灶部位設置感興趣區(region of interest,ROI),通過計算機軟件計算出該區的SUVmax。

圖1 免疫組織化學法檢測原發灶PD-L1表達(IHC×400)
采用SPSS 21.0軟件進行統計學分析。等級變量相關性分析采用Spearman法,SUVmax在PD-L1分組中的差異性采用Kruskal-Wallis檢驗,生存分析采用Kaplan-Meier和Cox風險回歸模型。P<0.05為差異具有統計學意義。
考慮到PD-L1低表達組和高表達組例數少,在早期肺癌患者分析中將其結合分為陰性、陽性兩組,PDL1陰性組OS較陽性組長(P=0.017,圖2),而Ⅲ~Ⅳ期中兩組OS無顯著差異(P=0.882,圖3)。

圖2 63例NSCLC患者PD-L1表達陰性與陽性組的預后

圖3 59例Ⅲ~Ⅳ期NSCLC患者PD-L1表達陰性與陽性組的預后
早期NSCLC患者單因素生存分析中,腫瘤最大徑和PD-L1是OS的影響因素(P=0.042,P=0.029),性別、年齡、病理類型、CEA水平和SUVmax分組不是OS影響因素(P>0.05),PD-L1(HR=4.518,95%CI:1.176~17.352;P=0.028)和腫瘤最大徑(HR=1.404,95%CI:1.020~1.933;P=0.037)均是早期NSCLC患者的獨立預后因子(表1);Ⅲ~Ⅳ期NSCLC患者單因素生存分析中,性別、病理類型、腫瘤最大徑、SUVmax分組是OS的影響因素(P=0.011,P=0.001,P=0.008,P=0.029),年齡、CEA水平、PD-L1對OS無明顯影響(P>0.05,表2)。
SUVmax根據ROC曲線計算界值為10.6,分為低值組≤10.6,高值組>10.6;PD-L1表達與SUVmax無相關性(P=0.880),SUVmax在PD-L1分組中無顯著性差異(表3)。

表1 早期NSCLC患者生存分析

表2 Ⅲ、Ⅳ期NSCLC患者生存分析

表3 PD-L1表達與SUVmax的相關性分析
前期研究[5]中發現PD-L1與CD3+T細胞、淋巴細胞PD-1以及EGFR基因突變水平無相關性,原發病灶與相應轉移淋巴結之間的PD-L1表達水平也無關聯。本研究進一步分析PD-L1表達在NSCLC患者預后的意義,結果發現PD-L1表達是早期NSCLC患者的獨立預后因子,尚不能成為Ⅲ~Ⅳ期NSCLC患者生存的預后相關因素。
既往相關研究中對PD-L1表達的預后預測價值存在爭議:兩項研究[7-8]表明PD-L1過表達與預后呈正相關,兩項研究[9-10]表明PD-L1過表達與預后呈負相關,還有三項研究[11-13]表明兩者無顯著相關性。近期發表的1篇Meta分析[14]共納入15項研究3 116例NSCLC患者來分析PD-L1過表達與臨床因素及預后的關系,其中的亞組分析結果顯示,PD-L1過表達與亞洲NSCLC患者OS時間更短有關(HR=1.84,95%CI:1.14-2.28;P<0.001),分析結果還提示,PD-L1過表達與分期較晚、腫瘤分化程度低相關,而與其他臨床因素及EGFR突變情況不相關。日本的一項研究[15]結果與此類似,在I期NSCLC中PD-L1表達的患者預后更差,而且該研究中PD-L1陽性患者的腫瘤復發率幾乎是PD-L1陰性的2倍。由于PD-L1/PD-1信號通路激活,發揮負性調控作用,使腫瘤局部微環境T細胞免疫效應降低,誘導T細胞發生免疫耐受、甚至凋亡,促進T細胞耗竭,并增強Treg功能,從而介導腫瘤免疫逃逸,促進腫瘤發展[16-18]。這可能是PD-L1陽性患者OS相對較短,預后差的原因。PD-L1過表達不僅在NSCLC患者中提示侵襲性高,預后差[19],類似結論在肝癌、結直腸癌等腫瘤中也有報道[20]。
PD-L1過表達不能成為分期較晚的NSCLC患者預后影響因素的原因比較復雜。首先,PD-L1表達機制尚不十分明確,既受腫瘤細胞基因調控[21-22],又可能被過繼性免疫釋放因子如IFN-γ等誘導表達[23];其次,TNM分期越晚,患者腫瘤微環境越復雜,患者預后所受影響因素就越多;再次,患者后期接受的治療方案不盡一致,以及納入樣本量較少,PD-L1負性調控作用可能不明顯等。
PD-L1作為免疫調節蛋白,不僅結合PD-1向T細胞發出抑制信號,還在腫瘤微環境中增強腫瘤細胞糖酵解速率,耗盡葡萄糖,從而使免疫細胞處于“饑餓”狀態[6]。假如腫瘤細胞高表達PD-L1,促進自身糖酵解,從而使腫瘤細胞攝取更多的“糖”,該環境可能會表現出的高水平SUVmax,但本研究結果證實,SUVmax與PDL1表達無相關性。與Lopci等[24]研究結果一致。目前相關研究較少,PD-L1表達與SUVmax的關系尚無明確定論,值得進一步探索。
本研究中,PD-L1表達是早期NSCLC患者的獨立預后因子,尚不能成為分期較晚的NSCLC患者的預后因子。雖然NSCLC原發病灶SUVmax水平和PD-L1表達相關性不明顯,但是探索腫瘤微環境中免疫分子和代謝的關系,對更好地認識免疫抑制機制如何發揮作用,對腫瘤預后和根據免疫分子制定治療方案有重要的臨床意義。
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