小提示
號外,每周三的清晨,我們將推出全新的欄目,醫(yī)海蠡測。如果我們把breast cancer 作為關(guān)鍵詞,在pubmed上搜索近5年的文獻,結(jié)果是353897篇,2017年就有21231篇,面對海量的文獻,通讀已不可能。在浩如煙海的文獻中,通過興趣,通過研究方向,通過刊物的影響力,我們摘取一二,恰如以管窺天,以蠡測海,雖不能通其條貫,然醫(yī)海拾貝,點滴擇取,終將聚沙成塔。此為記!
臨近過年,腫瘤外科的年輕人們閱讀分享文獻的熱情不減,今天和我們分享文獻的是王秦川博士,分享的文獻是“Immune Escape in Breast Cancer During In Situ to Invasive Carcinoma Transition 免疫逃避在乳腺癌由原位發(fā)展為浸潤癌過程中的作用”,發(fā)表于2017年6月Cancer Discovery 雜志上的最新研究論文。
開篇問題
今天講的,是乳腺癌越獄的故事。主角癌細胞的牢籠在基底膜內(nèi),基底膜內(nèi)外都有許多的守衛(wèi)(免疫細胞),它如何才能突破牢籠,并且騙過守衛(wèi),逃出升天,繁衍生息呢?
這就要從腫瘤的免疫逃避說起了。上一期中,周濟春博士就巨噬細胞在乳腺癌早期轉(zhuǎn)移中的作用做了詳細的解讀和科普(春哥的傳送門)。而在這篇文章中,作者就研究了這個問題,通過對正常乳腺組織、原位癌組織(DCIS)以及浸潤性癌組織(IDC)中免疫細胞分型的詳細分析,明確了免疫逃避在乳腺癌從原位癌進展為浸潤性癌中的作用和可能的機制。
請手機前的各位思考幾個小問題:
1. 乳腺癌是如何從原位癌發(fā)展為浸潤性癌的?
2. 乳腺癌組織中的免疫細胞,是越多越好,還是越少越好?
3. 目前火熱的免疫治療,在乳腺癌中可以應(yīng)用么,哪一種分子亞型的患者適合免疫治療?
4. 乳腺癌細胞逃避免疫監(jiān)視的手段有哪些?
內(nèi)容梗概
為了探索乳腺腫瘤進展過程中的免疫逃逸機制,研究者分析了免疫細胞在正常乳腺組織、原位癌和浸潤性導(dǎo)管癌中的組成,發(fā)現(xiàn)不同組織和分子亞型之間免疫細胞的組成顯著不同。針對CD45+CD3+T細胞的基因表達芯片提示浸潤性導(dǎo)管癌中CD8+相關(guān)基因表達顯著下降。免疫熒光分析提示浸潤性導(dǎo)管癌較導(dǎo)管原位癌組織活化GZMB+CD8+T細胞顯著較少,包括配對的DCIS和復(fù)發(fā)的IDC。 T細胞受體克隆多樣性在DCIS中顯著高于IDC,免疫檢查點蛋白TIGIT表達T細胞在DCIS中更多見,而PDL1高表達和CD274基因的擴增僅僅在三陰型IDC中被檢測到。17q12上與ERBB2相關(guān)趨化因子位點的擴增將HER2+乳腺癌分為不同的免疫及臨床亞型。研究者的結(jié)果展示了乳腺癌進展過程中腫瘤細胞與免疫微環(huán)境的共同演化。 有效的開展免疫治療需要我們對腫瘤進展過程中免疫逃避機制有充分的理解和認識,研究者報道了在乳腺癌浸潤發(fā)展過程中,腫瘤微環(huán)境內(nèi)免疫細胞活化抑制的現(xiàn)象,并發(fā)現(xiàn)了決定腫瘤進化的免疫調(diào)節(jié)因素和基因組學變化
研究背景
腫瘤免疫編輯: 2016年免疫學年鑒雜志詳細的報道了惡性腫瘤細胞免疫編輯的過程,主要分為三個階段:免疫清除-免疫平衡-免疫逃避。在腫瘤發(fā)生前,異常的細胞大多被免疫系統(tǒng)發(fā)現(xiàn)并及時清除,少許休眠的腫瘤細胞生存下來,并發(fā)生了變異,很少甚至不再表達腫瘤抗原,導(dǎo)致免疫系統(tǒng)無法偵測,另外,腫瘤細胞會表達一些免疫抑制調(diào)定點蛋白,如PDL1,來抑制免疫細胞激活,甚至誘導(dǎo)它們凋亡。最終,腫瘤細胞克隆存活,進入指數(shù)復(fù)制發(fā)展的階段。
2. 腫瘤浸潤淋巴細胞(TIL):腫瘤內(nèi)浸潤的淋巴細胞,可作為早期HER2+或三陰乳腺癌的生物標記物,高TIL比例患者對HER2靶向治療和化療反應(yīng)更好。已有文獻提示TIL可能與DCIS進展為浸潤性癌(IDC)有關(guān),但是免疫逃避機制仍不明確。
研究內(nèi)容
? 現(xiàn)象:首先作者對正常及乳腺腫瘤組織進行了腫瘤浸潤免疫細胞的檢測,發(fā)現(xiàn)DCIS和IDC內(nèi)TIL浸潤比例較正常組織顯著增高,在正常組織中免疫巴細胞主要集中在間質(zhì)內(nèi),而不同組織內(nèi)免疫細胞的分型也不同,DCIS、IDC免疫細胞比例較正常乳腺上皮顯著增高,其中CD8/CD4 比例明顯降低,巨噬細胞、中性粒細胞比例顯著升高。
在生育及未生育正常對照的乳腺組織中,均可見肌上皮細胞層內(nèi)可見CD45+CD3+T細胞浸潤。在DCIS患者和浸潤性癌DCIS部分,HER2+患者免疫細胞浸潤更為明顯。
? 癌組織中抑制性免疫細胞顯著增多,活性抗腫瘤細胞顯著減少 :研究者對組織進行了消化,并對CD45+CD3+T細胞進行純化后RNA芯片測序,PCA分析提示正常乳腺組織與DCIS、IDC顯著不同。聚類分析提示差異基因主要集中于TCR信號通路(如NFKB等),抗原提呈(HLA-A等)通路,在腫瘤中顯著下調(diào)。同時,對不同亞型免疫細胞的分析也提示癌DCIS及IDC中,抑制性免疫細胞較正常組織顯著增高(Th2, T reg等),而CD8等抗腫瘤主力顯著下降。
? IDC組織中CD8+T細胞活性較DCIS組織明顯下降: 在DCIS中,GZMB+KI67+IFN-r+CD8+T細胞顯著高于IDC,提示在DCIS中,CD8+T細胞活性更高,是否在IDC中,CD8+T細胞活性受到抑制?
研究者搜集了珍貴的配對樣本中,即由DCIS術(shù)后,再次發(fā)生IDC的患者樣本對中,仍然得到類似的結(jié)果,即DCIS樣本中,CD8+T細胞活性更高,T細胞受體多樣性更高,抗腫瘤免疫更強。
? 浸潤性癌組織中,抑制性免疫調(diào)定點蛋白過表達抑制了免疫細胞的活性: 為何在IDC中,浸潤T細胞受到抑制呢?研究者想到了目前研究火熱的免疫調(diào)定點蛋白,是否因為免疫調(diào)定點蛋白的異常表達,導(dǎo)致IDC中免疫細胞的抑制?在DCIS中,TIGIT+CD3+T細胞較IDC顯著較多(黃色箭頭,TIGIT為T細胞激活的免疫調(diào)定點蛋白),而PD1+T 細胞(抑制性T細胞免疫調(diào)定點蛋白)則顯著較少,這一現(xiàn)象在TNBC及HER2+乳腺癌中均有觀察到。在TCGA數(shù)據(jù)庫中,PD1的配體PDL1(CD274)和PDL2在IDC中較DCIS也顯著升高。
? 抑制性趨化因子位點擴增抑制癌組織內(nèi)免疫細胞活性:研究者為了尋找其他可能的原因,在HER2擴增子附近找到了趨化因子的擴增,而這些趨化因子都是趨化抑制性免疫細胞的,在ERBB2基因擴增的患者中,CC位點擴增者顯著較多,F(xiàn)ISH也證實了這一點。最后,GZMB+CD3+活化T細胞與CC位點擴增呈顯著的負相關(guān)(p=0.0322,相關(guān)系數(shù)-0.4886)
總結(jié): 研究者向我們展示了乳腺癌在DCIS發(fā)展為IDC過程中,免疫細胞組成成分的變化。其中CD8+T細胞的活化抑制,調(diào)節(jié)性T細胞等免疫抑制細胞的升高,抑制性免疫調(diào)定點PDL1的過表達促進了DCIS向IDC發(fā)展,最終導(dǎo)致腫瘤進展。
王秦川博士的點評和科普
這是一篇建立在臨床樣本上的研究,報道了正常乳腺組織、原位癌以及浸潤性癌組織中免疫細胞成分的不同,揭示了乳腺癌進展過程中,免疫微環(huán)境的變化,提示了癌細胞免疫逃避的可能機制,為下一步的機制研究指明了道路。
該研究在許多方面具有開創(chuàng)性的意義,首先,DCIS發(fā)展為浸潤性癌的潛在可能性、DCIS的免疫組成均不為我們所認識,該研究填補了這個空白,活化的CD8+T細胞或許可以作為評估DCIS潛在侵襲性的生物標記物;其次,該研究對三陰型和HER2陽性型乳腺癌免疫分型的研究,有助于乳腺癌免疫治療的發(fā)展,是早期乳腺癌免疫治療目標亞型的依據(jù);最后,17q12 CC位點的發(fā)現(xiàn),為新的靶向治療提供了理論依據(jù),通過抑制該位點基因的擴增,或許可以減少腫瘤微環(huán)境內(nèi)抑制性免疫細胞的趨化,從而增強抗腫瘤免疫。
盡管如此,該研究仍有許多不足,首先,這是建立在不同腫瘤樣本上的比較,腫瘤的異質(zhì)性和個體差異,很大的限制了該研究結(jié)果的應(yīng)用;其次,腫瘤的發(fā)展是一個連續(xù)的過程,而此研究是在不同階段的斷面上進行比較,如果在乳腺癌的自發(fā)動物模型中進一步的觀察驗證,將更好的支持該研究的結(jié)論。
對于患者而言,這意味著新的治療方法和理論,盡管還需要更多的研究和更長的時間來完善,但是可以相信不久的將來,免疫治療終將造福廣大乳腺癌患者!
王秦川博士簡介
王秦川,主治醫(yī)師,醫(yī)學博士,
2013年畢業(yè)于浙江大學,師承王林波教授,美國希望城腫瘤中心聯(lián)合培養(yǎng)博士,從事惡性腫瘤標記物研究。
2015年于美國MD安德森癌癥中心進修學習,師從著名腫瘤流行病學家Wu Xifeng教授。
現(xiàn)從事甲狀腺乳腺疾病及胃腸惡性腫瘤診治,個人座右銘: 認真工作,有時去治愈,常常去幫助,總是去安慰,做個有溫度的外科醫(yī)生。
參考文獻
1. Adv Immunol 2016;130:25–74
2. Nat Rev Clin Oncol 2016;13:228–41
3. Exp Cell Res 2004;301:103–18
4. BMC Cancer. 2018 Feb 3;18(1):129
5. Cancer Discov. 2017 Oct;7(10):1098-1115