乳腺癌微環境中CD163標記M2型TAM和CD31標記MVD與臨床病理特征的關系*

黃瑾瑾， 楊宇石， 孫紫君， 范夢蕾， 李翀瑤， 薄莉， 李小虎， 徐澍**

(1.貴州醫科大學附屬醫院 病理科， 貴州 貴陽 550004； 2.貴陽市第二人民醫院 病理科， 貴州 貴陽 550004)

乳腺癌(carcinoma of breast)來自乳腺終末導管小葉單元，是全世界女性最常見的腫瘤，也是導致女性癌癥死亡的主要原因[1]。現階段，乳腺癌治療方式多樣，但是對于轉移性乳腺癌，已有的各種治療手段的效果并不理想。三陰性乳腺癌，因缺乏ER、PR和HER-2表達，失去了內分泌治療機會，只能采取手術和療效有限且副作用大的傳統放化療等方式治療[2]。因此，探索新的治療方式就對乳腺癌患者尤為重要。研究表明，腫瘤微環境可影響腫瘤發生發展，改變腫瘤細胞生物學行為。腫瘤相關巨噬細胞(tumor associated macrophage,TAM)是腫瘤微環境中重要的免疫細胞，具有高可塑性，可經過經典激活途徑極化為M1型，促進炎癥及抗腫瘤作用，或是經過替代激活途徑極化為M2型，調節腫瘤微環境免疫反應，與腫瘤轉移和侵襲息息相關[3]。CD163屬于半胱氨酸家族成員的血紅蛋白清除劑受體，是M2型TAM特異性蛋白標記[4]。在結直腸癌[5]和胃癌[6]等腫瘤研究中，CD163標記M2型TAM表達密度越高、數量越多，腫瘤侵襲轉移能力越強，患者預后越差；但是CD163在乳腺癌機制研究中存在爭議。本研究采用免疫組化方法檢測乳腺癌中CD163標記M2型TAM以及CD31標記的微血管密度(microvessel density，MVD)，探討CD163標記M2型TAM和CD31標記MVD與乳腺浸潤性導管癌臨床病理特征的關系。

1 材料與方法

1.1 臨床資料

通過電話或門診隨訪2012年1月—2014年12月病理科診斷的625例乳腺浸潤性導管癌患者，隨訪時間最長94個月、中位隨訪時間68個月，隨訪期間收集患者有無復發、遠處轉移及死亡等資料。隨訪時間截止至2019年8月，有效隨訪患者138例(全部為女性)，收集年齡、月經情況、腫瘤直徑、TNM分期、Ki-67表達及淋巴結轉移情況等臨床病理特征；138例患者術前均未行放化療及內分泌等治療，年齡27～75歲，平均49歲、中位年齡48歲；收集腫瘤直徑資料及TNM分期共109例，缺失29例，其余資料完整。收集存檔切片，由兩位乳腺病理專業主任醫師根據中國抗癌協會乳腺癌診治指南與規范(2019年版)診斷標準使用雙盲法重新判讀并分級[2]，其中Luminal A型24例(ER/PR陽性，且PR陽性率>20%,HER-2陰性，Ki67增殖指數<20%)，Luminal B樣HER-2陰性型32例(ER/PR陽性，且PR陽性率<20%,Ki67增殖指數≥20%，HER-2陰性)，Luminal B樣HER-2陽性型26例(ER/PR陽性，HER-2陽性)，HER-2陽性型22例(ER和PR均陰性，HER-2陽性)，三陰性乳腺癌34例(ER、PR及HER-2均陰性)。138例納入樣本為癌組織組，35例癌旁正常乳腺組織作為對照(癌旁正常組織組)。

1.2 研究方法

1.2.1切片處理 鼠抗人單克隆抗體CD163一抗(北京中杉金橋，ZM-0428)，鼠抗人單克隆抗體CD31一抗(北京中杉金橋，ZM-0044)，檢測滴度均為1 ∶100，免疫組化染色采用EnVision法。切片脫蠟脫水后，EDTA抗原修復液(pH 9.0)高壓修復5 min，PBS沖洗3×3 min后，滴加過氧化氫孵育20 min，PBS沖洗3×3 min，山羊血清封閉20 min，一抗孵育過夜；復溫50 min后，PBS沖洗3×3 min，二抗37 ℃孵育20 min(北京中杉金橋，PV-9000)，PBS沖洗后DAB顯色3 min，蘇木素復染后封固。

1.2.2結果判讀 CD163和CD31在胞膜和胞漿中出現粗顆粒狀和片狀的黃色或棕黃色著色為陽性，免疫組化結果由2位主任病理醫師雙盲法按照以下標準評分：(1)CD163在癌組織組及癌旁正常組織組的判讀，隨機選取10個高倍鏡視野，計數1 000個間質細胞，以陽性細胞數1/1000為陽性百分率，陽性百分率評分標準定位0分(<1%)、1分(1%～10%)、2分(11%～25%)、3分(26%～50%)及4分(>50%)；根據組織染色強度評分為陰性0分，點狀淡黃色1分，粗顆粒狀和片狀黃色2分，棕黃色3分；強度和百分比的乘積作為免疫組化結果評分(IRS)，CD163標記M2型TAM≤6分為低表達，CD163標記M2型TAM>6分為高表達[7]；(2)CD31標記MVD免疫組化判讀參照Weidner校正方法，取5個高倍鏡視野，計數微血管數量，取其平均值為CD3l標記MVD值，統計所有病例的CD31標記MVD值，中位數為15，<15個為低密度，≥15個為高密度[8]。

1.3 統計學方法

使用SPSS 22.0軟件對所有的數據進行統計學分析，使用χ2檢驗及Spearman法分析CD163標記M2型TAM和CD31標記MVD表達與臨床病理特征的關系，使用Spearman法分析CD163標記M2型TAM和CD31標記MVD相關性，利用Kaplan-Meier法分析CD163標記M2型TAM表達和CD31標記MVD與預后的相關性。以P<0.05為差異有統計學意義。

2 結果

2.1 CD163標記M2型TAM及CD31標記MVD在癌組織組與癌旁正常組織組的表達

CD163標記M2型TAM和CD31標記MVD在癌組織組高表達率均明顯高于癌旁正常組織組，差異均有統計學意義(P<0.05)，見表1和圖1。

表1 CD163標記M2型TAM及CD31標記MVD在癌組織組與癌旁正常組織組中的表達Tab.1 The expressions of CD163 labeled M2 type TAM and CD31 labeled MVD in the cancer tissue group and the control group

注：A為高表達(400×)，B為低表達(400×)，C呈高密度(200×)，D呈低密度(200×)。圖1 癌旁正常組織及癌組織中CD163標記M2型TAM和CD31標記MVD的表達Fig.1 CD163 labeled M2 type TAM expression and CD31 labeled MVD in adjacent normal tissues and cancer tissues

2.2 CD163標記M2型TAM與乳腺癌患者臨床病理特征的關系

CD163標記M2型TAM在病理組織學分級Ⅲ級中高表達率明顯高于Ⅰ級和Ⅱ級，在Ki-67增殖指數≥20%者高表達率明顯高于Ki-67增殖指數<20%者，伴有淋巴結轉移患者高表達率明顯高于無轉移者，差異均有統計學意義(P<0.05)；CD163標記M2型TAM在Luminal B樣HER-2陰性型、Luminal B樣HER-2陽性型、HER2陽性型和三陰性型乳腺癌高表達率均明顯高于Luminal A型，其中HER-2陽性型高表達率明顯高于其他分子分型，差異有統計學意義(P<0.05)。CD163標記M2型TAM的表達在不同患者年齡、月經狀況、TNM分期、腫瘤大小、復發遠處轉移及死亡等特征中比較，差異無統計學意義(P>0.05)。見表2。

2.3 CD31標記MVD與癌組織組患者臨床病理特征的關系

CD31標記MVD在腫瘤直徑>5 cm者高密度表達率明顯高于腫瘤直2.0<～≤5 cm者和腫瘤直徑≤2.0 cm者，在Ki-67增殖指數≥20%者高密度表達率明顯高于Ki-67增殖指數<20%者，差異均有統計學意義(P<0.05)。CD31標記MVD在Luminal B樣HER-2陰性型、Luminal B樣HER-2陽性型、HER2陽性型和三陰性型乳腺癌中高密度表達率均高于Luminal A型，尤其在三陰性乳腺癌中高密度表達率更明顯，差異有統計學意義(P<0.05)。CD31標記MVD的表達在不同患者年齡月經狀況、TNM分期、組織學分級、淋巴結轉移、復發遠處轉移及死亡等特征中比較，差異無統計學意義(P>0.05)。見表2。

2.4 乳腺癌患者CD163標記M2型TAM與CD31標記MVD相關性

癌組織組內CD163標記M2型TAM表達與CD31標記MVD呈正相關(r=0.180，P<0.05)，見表3。

2.5 癌組織組CD163標記M2型TAM與CD31標記MVD與乳腺癌預后的關系

Kaplan-Meier法分析結果顯示，CD163標記M2型TAM及CD31標記MVD與乳腺浸潤性導管癌患者預后無關(P>0.05),見圖2、圖3。

3 討論

體液循環中單核細胞在單核細胞集落刺激因子作用下被募集到腫瘤微環境成為TAM。巨噬細胞表面Toll樣受體(TLR)、脂多糖及T輔助細胞1(Th1)細胞因子受體與病原體結合，或在干擾素-γ(IFN-γ)、腫瘤壞死因子-α(TNF-α)和粒細胞-巨噬細胞集落刺激因子(GM-CSF)等誘導下經過經典激活途徑，極化為M1型TAM。M1型TAM分泌因子發揮先天免疫防御反應，殺死腫瘤細胞。在T輔助細胞2(Th2)細胞因子、細胞因子白細胞介素-4、10、13(IL-4、10、13)和轉化生長因子(TGF)和前

表2 CD163標記M2型TAM和CD31標記MVD與乳腺癌患者臨床病理特征的關系Tab.2 The relationship between CD163 labeled M2 type TAM and CD31 labeled MVD and clinicopathological features in the cases with breast cancer

表3 138例乳腺癌患者CD163標記M2型TAM 與CD31標記MVD表達的相關性Tab.3 The correlation between CD163 labeled M2 type TAM and CD31 labeled MVD expression in the cases with breast cancer

圖2 CD163標記M2型TAM表達與 乳腺浸潤性導管癌預后關系Fig.2 The relation of CD163 labeled M2 type TAM and prognosis of breast cancer

圖3 CD31標記MVD與乳腺浸潤性導管癌預后關系Fig.3 The relation of CD31 labeled MVD and prognosis of breast cancer

列腺素E2(PGE2)等作用下，TAM通過替代激活途徑極化為M2型TAM，發揮抗炎作用、調節腫瘤微環境免疫反應、參與基質重塑、促進血管生成，與腫瘤轉移和侵襲相關[3]。本實驗研究發現，對比癌旁正常組織組，癌組織組微環境中CD163標記M2型TAM和CD31標記MVD明顯增高(P<0.05)，表明乳腺癌細胞可能通過分泌活性物質促進腫瘤微環境中巨噬細胞向M2型TAM轉化。

乳腺癌相關研究已明確IL-4可介導TAM極化為M2型TAM，該實驗中腫瘤細胞合成的集落刺激因子-1(CSF-1)和M2型TAM產生的表皮細胞生長因子，兩者之間通過相互旁分泌作用促進腫瘤細胞侵襲能力[9]。CD163標記M2型TAM的數量與乳腺癌TNM分期、增殖能力、異質性相關[10]。已有研究表明，CD163標記M2型TAM與乳腺癌高Ki67和總體生存不良有關，與高組織學分級、淋巴結轉移和HER-2表達無關，可作為非轉移性乳腺癌的預后標志物[11]。而高表達的CD163標記M2型TAM與腫瘤直徑以及雌孕激素受體陰性呈正相關[12]；CD163標記M2型TAM還可與乳腺癌細胞協同作用，提升細胞增殖能力，促進血管生成以及肺轉移[13]。本研究提示，CD163標記M2型TAM在高組織學分級、高Ki67增殖指數、有淋巴結轉移、HER-2陽性型的乳腺浸潤性導管癌中高表達(P<0.05)。CD163標記M2型TAM在有淋巴結轉移的乳腺浸潤性導管癌患者中明顯高表達。提示位于血管腔側的CD163標記M2型TAM簇可能通過促進膠原纖維形成產生蛋白酶(組織蛋白酶、金屬蛋白酶等)，導致腫瘤細胞溶解基底膜并沿著膠原原纖維向下遷移進入血管及脈管系統中，促進腫瘤轉移[9,14]。而在乳腺導管原位癌研究中發現，CD163標記M2型TAM與HER-2陽性有關[15]。本實驗發現在乳腺浸潤性導管癌，CD163標記M2型TAM在HER-2陽性型乳腺癌中表達最高。可能與HER-2陽性型乳腺癌細胞產生的趨化因子2(CCL-2)誘導巨噬細胞活化而上調整合位點家族成員1(Wnt-1)，下調E-鈣黏蛋白(E-cadherin)，導致腫瘤擴散有關，因此認為HER-2可能通過活化TAM，尤其是M2型TAM，導致腫瘤細胞增殖及轉移[16]。提示CD163標記M2型TAM介導的微環境對乳腺癌惡性生物學行為演進產生重要影響。在本組研究中，雖然沒有觀察到CD163標記M2型TAM和腫瘤預后的關系，這可能與本組入組研究病例少有關系。

血管生成是腫瘤生長發展的先決條件，在實體腫瘤中，血管形成機制非常復雜。通常CD31、CD34和Ⅷ因子均已用來評估MVD，CD31比Ⅷ因子標記微血管更加可靠。有研究認為，CD31標記MVD與乳腺癌腫瘤大小、淋巴結轉移、復發和總體生存率相關，是乳腺癌患者預后不良重要因素[17]。有研究顯示，CD31標記MVD與臨床病理特征無關，并不是評價乳腺癌的重要預后因素[18]。盡管乳腺癌中MVD研究結論不一致，但臨床試驗證實抗血管生成療法對乳腺癌患者有一定的作用，特別是在HER-2陰性患者[17]。本研究提示，CD31標記MVD在較大腫瘤直徑、高Ki67增殖指數和HER-2陽性型及三陰性乳腺浸潤性導管癌中高表達，且在三陰性乳腺癌中高表達更明顯。這可能是因為當腫瘤細胞快速生長時，腫瘤間質不能滿足腫瘤細胞生長血液供應，腫瘤處于缺氧狀態，缺氧誘導腫瘤細胞自身產生血管內皮生長因子，同時腫瘤細胞通過糖酵解的方式產能并通過堆積乳酸進一步促進內皮細胞表達血管內皮生長因子(VEGF)受體，VEGF與周圍內皮細胞表達的VEGF受體結合后誘導血管生成[9]。另外，腫瘤干細胞也可能通過向內皮細胞去分化及分泌血管生成因子促進血管生成[19]。本組研究沒有觀察到血管和腫瘤預后的關系，可能與本組入組研究病例少，臨床治療方法提高改變了腫瘤自然病程等因素有關系。

TAM是控制腫瘤血管生成的關鍵細胞，M2型TAM轉錄譜分析表明，它們在編碼血管生成分子的轉錄中高度富集[14]。在乳腺癌、黑色素瘤、肺腺癌及胃癌等人體惡性腫瘤中，TAM浸潤與血管生成呈正相關[20]。本組研究提示，乳腺癌微環境中CD163標記M2型TAM與CD31標記MVD呈正相關(r=0.180，P<0.05)。這可能是因為腫瘤微環境使TAM主要極化為M2型TAM，從而有效促使血管生長因子表達升高，在乳腺癌缺氧區域，TAM特異性的產生VEGF-A，在非缺氧區域，TAM產生白介素-1β(IL1β)誘導腫瘤細胞VEGF-A釋放，參與腫瘤血管生成。除VEGF外，TAM還可釋放其他促血管生成因子，包括TNFα、堿性成纖維細胞生長因子(bFGF)、胸苷磷酸化酶(TP)、尿激酶型纖溶酶原激活劑(uPA)、腎上腺髓質素(ADM)以及信號蛋白4D(Sema4D)等因子。另外，TAM可誘導腫瘤細胞啟動血管生成程序，腫瘤細胞和TAM在腫瘤微環境中協同作用促進血管生成因子的產生，從而促進血管生成[20]。提示乳腺癌微環境中，CD163標記M2型TAM可直接或是間接促進血管生成，影響乳腺癌惡性生物學行為。