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乳腺癌中CXCL2的表达及其临床意义

2025-05-10 128 上传者：管理员

摘要：目的研究CXCL2在乳腺癌中的表达及其临床意义。方法选取2015年10月—2020年6月在嘉兴市妇幼保健院接受乳腺癌根治手术治疗患者的组织标本共48例。使用免疫组化检测乳腺癌组织中的CXCL2表达，分析其与患者临床病理参数和预后之间的关系。使用生物信息学分析CXCL2在乳腺癌中的预后价值和功能机制。结果CXCL2阳性部位主要位于细胞核和细胞浆，乳腺癌组织中CXCL2蛋白阳性表达率(50.00%)高于癌旁组织(27.00%);乳腺组织中CXCL2表达与HER-2表达(P=0.005)、N分期(P=0.043)有关，与患者的年龄、病理分级、雌激素受体(ER)、孕激素受体(PR)、T分期和M分期均无显著相关性(均P>0.05)。单因素分析显示，CXCL2表达与乳腺癌患者根治术后的总生存期(OS,P=0.018)和无病生存期(DFS,P=0.045)显著相关。多因素分析显示，CXCL2表达是乳腺癌患者总生存期(OS)(P=0.010)和无病生存期(DFS)(P=0.015)的独立危险因素。生物信息学分析结果显示，CXCL2影响乳腺癌中的免疫浸润和化疗耐药性，并且CXCL2相关基因在PI3K-Akt信号通路、HIPPO信号通路、mTOR信号通路及AMPK信号通路中富集。结论CXCL2在乳腺癌组织中的表达高于癌旁组织，CXCL2表达与乳腺癌HER-2表达和N分期有关，可作为判断乳腺癌患者预后的指标，为个体化临床治疗提供理论依据。

关键词：
CXCL2蛋白
临床分期
乳腺癌
化疗
放疗
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乳腺癌是女性最常见的恶性肿瘤,并且乳腺癌发病年龄也越来越年轻化[1]。目前,乳腺癌治疗手段主要包括手术、放疗及化疗,早期乳腺癌患者术后5年生存率可达90%,而晚期乳腺癌患者不足40%[1]。因此,寻找更敏感、更特异的乳腺癌分子靶点尤为重要。C-X-C基序趋化因子(CXCLs)是一类可溶性蛋白质,可以诱导肿瘤细胞的趋化性,进而影响肿瘤的各种生物学进展,包括增殖、侵袭和转移[2]。CXCL2是CXCLs的一员,在炎症损伤修复过程中发挥着非常重要的生物学功能,如细胞的迁移、黏附和免疫[3]。有研究发现,在肝细胞癌、胰腺腺癌中CXCL2中的表达与患者的不良预后和靶向用药高度相关[4-5]。目前临床上关于CXCL2蛋白在乳腺癌中的表达以及意义方面的研究较少,故本研究拟探讨CXCL2表达与乳腺癌患者临床病理参数和预后的关系,以期为乳腺癌临床诊疗提供理论依据。

1、资料与方法

1.1资料来源

2015年10月—2020年6月在嘉兴市妇幼保健院接受乳腺癌根治手术治疗患者的组织标本共48例。组织学诊断由两位高年资病理医生确定。所有患者在手术前均未接受过放化疗。患者中位年龄54岁,均为女性。本研究通过嘉兴市妇幼保健院伦理委员会批准。

1.2方法

1.2.1免疫组化(IHC)

将组织标本在10%中性福尔马林中固定24h后行常规脱水、包埋、切片、脱蜡,水化,使用3%H2O2在37℃下封闭10min,然后在高压锅中加热150s封闭抗原。将切片冷却至室温,并与CXCL2一抗(A12639,Abclonal)在4℃下孵育过夜。次日将切片复温1h后滴加二抗工作液(中杉金桥),室温孵育30min后洗涤,最后使用DAB显色液(中杉金桥)显色,使用苏木素进行细胞核染色,常规分化、返蓝、脱水和透明后,使用中性树胶封片。免疫组化结果由两位高年资病理科医师评分。染色强度评分:细胞核/细胞质完全不着色为0分,高倍放大(400倍)可见轻微着色为1分,中倍放大(100倍)可见着色为2分,低倍放大(40倍)可见着色为3分;阳性细胞量评分:所有细胞完全不着色计为0分,<20%细胞着色计为1分,20%~50%细胞着色计为2分,50%~75%细胞着色计为3分,>75%细胞着色计为4分。两种评分结果相乘。0~1分为-,2~4分为1+,5~8分为2+,9~12分为3+。-和+为低表达,2+和3+为高表达。

1.2.2生物信息学分析

使用TIMER(https://cistrome.shinyapps.io/timer/)系统分析乳腺癌中的肿瘤浸润免疫细胞(B细胞、CD4+T细胞、CD8+T细胞、中性粒细胞、巨噬细胞和树突状细胞)。使用LinkedOmics进行CXCL2在乳腺癌中的GO和KEGG,最小基因数(Size)为3个,模拟数设置为500个。使用ROCplotter(http://www.rocplot.org/)进行CXCL2在乳腺癌中的药物敏感性分析。

1.3统计学分析

使用SPSS23.0统计软件行χ2检验分析临床病例参数(使用Fisher精确法检验不满足χ2检验条件的病例),行Log-rankt检验比较生存率之间的差异和预后,采用Cox比例风险模型分析预后结果的单变量和多变量。P<0.05为差异有统计学意义。

2、结果

2.1CXCL2在乳腺癌组织中的表达

上调CXCL2在乳腺癌细胞和癌旁细胞的细胞核或细胞浆中表达,评分2+及以上的阳性病例染色强度明显强于背景(见图1)。乳腺癌细胞中CXCL2阳性24例,而癌旁细胞阳性13例,CXCL2在乳腺癌细胞中的表达上调,差异有统计学意义(P=0.036)。见表1。

图1CXCL2在乳腺癌细胞中的表达情况

表1CXCL2在乳腺癌组织及癌旁组织中的表达

2.2CXCL2的表达与患者临床病理参数的关系

CXCL2高表达组的HER-2阳性率高于CXCL2低表达组(P=0.005),并且表现为更高的N分期(P=0.043);而CXCL2高表达与患者年龄、病理分级、ER/PR表达、T分期及M分期均无显著相关性。见表2。

2.3高CXCL2水平预示乳腺癌患者预后不良

与癌组织中CXCL2低表达患者相比,CXCL2高表达的乳腺癌患者具有更差的OS(图2A)和DFS(图2B),并且在本研究临床样本中得到了一致趋势(图2CD)。此外,单因素分析(表3)和多因素分析(表4)结果显示,CXCL2水平是乳腺癌患者OS和DFS的独立危险因素(均P<0.05)。

2.4CXCL2在乳腺癌中的免疫浸润分析

使用TIMER研究CXCL2表达与基质/免疫/ESTIMATE评分之间的潜在相关性,结果显示,CXCL2表达与基质/免疫/ESTIMATE评分均呈显著正相关(r=0.24,P<0.05;r=0.33,P<0.05;r=0.33,P<0.05)。进一步使用TIMER对乳腺癌中CXCL2进行免疫浸润分析,CXCL2表达与B细胞、CD4+T细胞、CD8+T细胞、中性粒细胞、巨噬细胞及树突状细胞的免疫浸润水平呈正相关(r=0.05,P<0.05;r=0.29,P<0.05;r=0.24,P<0.05;r=0.37,P<0.05;r=0.13,P<0.05;r=0.35,P<0.05)。

表2CXCL2与乳腺癌患者临床病理参数的关系

图2CXCL2表达与乳腺癌患者OS和DFS的相关性分析

表3影响乳腺癌患者OS和DFS的变量的单因素分析

表4影响乳腺癌患者OS和DFS的变量的多因素分析

2.5CXCL2在乳腺癌的耐药性分析

从ROCplotter网络工具(http://www.rocplot.org/)中检索了总共1632例未接受放疗乳腺癌患者的微阵列表达数据,以检查CXCL2表达与化疗耐药性的关联。与1100例对任何化疗(2-氟尿嘧啶、奥沙利铂、贝伐珠单抗、伊立替康和卡培他滨)无反应性乳腺癌患者相比,532例反应性乳腺癌患者的CXCL2表达显著增高相比,反应组基因表达数较无反应组相对集中。CXCL2的表达被认为是对该队列中化疗反应进行分类的顶级癌症生物标志物,处于强临界值(图3),表明CXCL2高表达可能有助于乳腺癌的治疗耐药性。

图3CXCL2表达与乳腺癌患者耐药相关性分析

2.6CXCL2在乳腺癌中的基因富集分析

GO分析结果显示,CXCL2及其相关基因富集于参与调节细胞间连接、调节免疫效应、激酶激活、CCR趋化因子受体锚定以及细胞因子G蛋白偶联受体结合(均P<0.05)等。KEGG分析结果显示,CXCL2相关基因在PI3K-Akt信号通路、HIPPO信号通路、mTOR信号通路及AMPK信号通路中富集(均P<0.05)。

3、讨论

乳腺癌对人类的健康构成重大威胁,随着乳腺癌诊疗的进步,早期乳腺癌治疗的成功率有所提高,但晚期乳腺癌患者的预后仍然较差[6-7]。因此发现乳腺癌治疗和判断预后的新型生物标志物仍非常重要。先前的研究表明,CXCL2在多种肿瘤中起着重要作用,如参与消化道、黑色素瘤、乳腺癌的发生、发展,然而其机制尚不明确[8]。在卵巢癌中,CXCL2介导ATR/CHK1信号通路调控上皮性肿瘤中的铂耐药性[9]。本研究通过免疫组化技术检测CXCL2在乳腺癌组织和癌旁组织中的表达,发现CXCL2在乳腺癌中表达显著上调,进一步分析乳腺癌患者的临床参数,发现乳腺癌中CXCL2高表达与HER-2表达、N分期有关,而与患者的年龄、病理分级、ER/PR表达及T/M分期等无明显相关。提示CXCL2可能是乳腺癌淋巴结转移和HER-2靶向治疗提供早期依据以及预后评估指标。通过Log-rank检验获得的结果表明,CXCL2高表达的乳腺癌患者具有更短的OS和DFS。此外,通过Cox比例风险模型发现,CXCL2是乳腺癌患者的独立预后因素。

对乳腺癌中CXCL2免疫浸润的分析表明,免疫细胞浸润中的CXCL2水平与免疫基因生物标志物水平呈负相关。免疫浸润决定肿瘤微环境[10],免疫细胞和免疫基因生物标志物的失调在介导肿瘤免疫逃逸中发挥重要作用,可能导致肿瘤进展和转移[11]。此外,这些免疫细胞和免疫基因生物标志物可以作为各种类型癌症预后或治疗的生物标志物。因此,CXCL2可能在肿瘤免疫逃逸中发挥重要作用,CXCL2可能作为乳腺癌免疫治疗和药物筛选的潜在生物标志物。

本研究GO结果显示,CXCL2主要参与调节细胞间连接、调节免疫效应、激酶激活、CCR趋化因子受体锚定以及细胞因子G蛋白偶联受体结合。KEGG结果显示,PI3K-Akt信号通路、HIPPO信号通路、mTOR信号通路及AMPK信号通路中富集。先前的研究表明,PI3K-Akt家族影响肿瘤的免疫反应和炎症[12],HIPPO与人类癌症的启动、进展和耐药性有关[13],mTOR信号转导失调与免疫病理学和肿瘤进展有关[14],高度保守的AMPK信号通路在侵袭、凋亡和转移等各种生物学过程中发挥重要作用[15]。因此,CXCL2可能通过这些信号通路影响乳腺癌的肿瘤发生和进展。

近期有研究[16]发现SHCBP1缺陷可以抑制乳腺癌细胞的增殖,SHCPB1显著下调CXCL2的mRNA水平,进而激活AKT和ERK信号传导,同时使p21和p27信号传导失活,导致SHCPB1在乳腺癌患者的乳腺癌细胞或组织中高表达,而CXCL2在乳腺癌细胞或组织中低表达。Pan等[17]将CXCL2质粒DNA与灭活的仙台病毒(日本血凝病毒)-包膜(HVJ-E)结合,发现CXCL2DNA和HVJ-E(C/H)的组合通过增强细胞毒性T淋巴细胞抑制原位同基因模型中小鼠乳腺癌的生长,并抑制乳腺癌原发病灶的肺转移,并增强抗PD-1抗体治疗。Zhang等[18]发现抑制CXC趋化因子受体2(CXCR2)的激活,干扰CXCL2与其受体的结合,从而阻断下游信号传导通路,可减少免疫抑制性细胞的募集,同时,抗CXCL2单克隆抗体阻断剂可以直接中和CXCL2分子,阻断其与CXCR2的相互作用,可特异性抑制CXCL2介导的趋化作用,进一步限制肿瘤微环境中的巨噬细胞在体内迁移。CXCR2拮抗剂和抗CXCL2单抗的组合疗法能增强抗肿瘤免疫应答的潜力,为靶向趋化因子的联合治疗提供了新方向。

综上所述,本研究首次发现CXCL2在乳腺癌中表达上调,并且与乳腺癌患者的HER-2表达、N分期以及预后有关,且CXCL2表达是乳腺癌患者预后的独立影响因素。CXCL2有望成为乳腺癌诊断和预后的潜在生物学标志物。CXCL2在乳腺癌的发生、发展过程中发挥重要作用,可作为判断乳腺癌患者预后的指标,为个体化临床治疗提供依据。

参考文献:

[3]苏青和.趋化因子与免疫调节性细胞因子[J].免疫学杂志,2003,2003(2):158-161.

[8]李晓燕,吴微微,常晓悦.CXCL2在肿瘤中的表达及意义[J].中国继续医学教育,2018,10(10):54-55

基金资助:浙江省嘉兴市科技计划项目(2022AD30091);

文章来源:周炜根,徐建勤,袁军.乳腺癌中CXCL2的表达及其临床意义[J].中国妇幼保健,2025,40(10):1874-1878.