肿瘤相关巨噬细胞作为II期结肠癌患者术后辅助化疗的预后和预测生物标志物

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一、研究背景

对于II期结肠癌,术后辅助化疗的疗效仍然存在争议,术后5年生存率提高不到5%,目前仍没有有效的生物标志物用于预测。为使患者能更准确地接受辅助化疗,本文以肿瘤相关巨噬细胞作为预后和预测性生物标志物,研究II期结肠癌根治术后辅助化疗的疗效。

研究者运用免疫组织化学方法检测巨噬细胞CD68和CD206的表达。计算CD68+TAMs、CD206+TAMs和CD206+TAMs/CD68+TAMs比值(CD206/CD68比值)作为预后指标和预测指标。

研究发现,高CD206/CD68比值与较差的无病生存率(DFS)和总生存率(OS)显著相关。作为一个孤立的危险因素,CD206/CD68比值也比CD68+TAM密度、CD206+TAM密度和传统的临床病理高危因素有更好的预后效果。辅助化疗能显著改善CD206/CD68比值高的患者的DFS和OS。

最终得出结论,对于II期结肠癌,CD206/CD68比值是术后辅助化疗较好的预后和预测指标。结合临床病理高危因素,有助于精确治疗。

二、研究内容

1、物料及方法
研究者将患者分为两组:主要队列以确定TAMs的截止值,并确定其预后和预测效果;验证队列以验证临界值,并确定TAMs的预后和预测效果。

病理证实为II期疾病的结肠腺癌、粘液腺癌或印戒细胞癌(T3-4,N0,M0);原发肿瘤根治性(R0)切除。根据全身复发的高危因素、身体状况、治疗耐受性和患者偏好进行术后辅助化疗。术后辅助化疗未使用靶向药物。将DFS定义为手术与第一次复发、新发大肠癌或任何原因引起的死亡之间的时间,OS定义为手术与死亡之间的时间,进行跟踪、样本估量、免疫组织化学实验和统计学分析。

2、实验结果
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1、免疫组织化学
研究者对每个组织核或正常切片,在200x高倍场(HPF)下计数3个阳性染色细胞随机场。
巨噬细胞密度计算为核心区和正常区所有视野的平均数,计算CD68+TAMs、CD206+TAMs和CD206+TAMs/CD68+TAMs比值(CD206/CD68比值)。研究显示,浸润在原发肿瘤组织和正常组织中的CD68+和CD206+巨噬细胞免疫组织化学染色阳性。在主要队列研究中,肿瘤组织中CD68+巨噬细胞密度、CD206+巨噬细胞密度和CD206+/CD68+巨噬细胞比值显著高于正常组织。

2、截止值的定义
CD68+TAM密度≥118/HPF为高,118/HPF为低。CD206+TAM密度≥74/HPF为高,74/HPF为低。对于CD206/CD68比值,≥0.77为高,<0.77为低。根据临界值,确认主要队列中148例(28.4%)、实验队列中75例(23.9%)为高CD68+TAM密度,主要队列中102例(19.6%)、实验队列中73例(23.2%)为高CD206+TAM密度,主要队列中86例(16.5%)、实验队列中65例(20.7%)为高CD206/CD68比值。

3、TAMs与临床病理特征的相关性研究
研究发现,对照组和实验组中结果相似,低CD68+TAM密度与神经浸润显著相关;CD206+TAM密度高与分化程度低密切相关;CD206/CD68比值高与分化不良、病理性T4期、淋巴管/血管浸润、神经周围浸润相关。高危组患者CD206/CD68比值明显高于中低危组患者。

4、TAMs作为预后生物标志物
研究发现,对照组和实验组中结果相似,CD68+TAM密度不是DFS或OS的显著预后生物标志物。CD206+TAM高密度组患者的DFS和OS明显低于低密度组。CD206/CD68比值高的患者DFS和OS明显低于CD206/CD68比值低的患者。上图表示TAMs作为主要队列中的预后生物标志物。

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5、CD206/CD68比值作为更好的预测指标
研究者比较CD68+TAM密度、CD206+TAM密度和CD206/CD68比值对预后的影响,发现对于诊断DFS和OS,CD206/CD68比值作为预后指标明显优于CD68+TAM密度和CD206+TAM密度。同时将CD206/CD68比值与临床病理学高危预后因素进行比较。CD206/CD68比值与MSI状态、病理T分期、淋巴结检查、淋巴/血管浸润、神经浸润和MSI状态相结合,对DFS和OS的疗效明显优于原发肿瘤分化。

6、CD206/CD68比值作为预测术后辅助化疗疗效的生物标志物
研究发现,对照组和实验组结果相似:所有患者术后辅助化疗对DFS和OS均无明显影响。CD206/CD68比值低的患者术后辅助化疗对DFS或OS无明显效果。对于CD206/CD68比值高的患者,实验组辅助化疗对DFS和OS的疗效显著,对照组辅助化疗对DFS疗效显著、OS疗效具有潜在意义。上图表示主要队列中TAMs作为术后辅助化疗疗效的生物标志物。

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7、CD206/CD68比值作为术后辅助化疗疗效预测指标的亚组分析
研究者将患者分为三个亚组:低危T3(MSI-H)无高危因素,中危组T3(MSS/MSI-L)无高危因素,高危组T3有高危因素或T4。每个分组进行相互作用分析。研究表明实验组和对照组结果相似:低危组无复发或死亡;在中度危险组,未观察到DFS或OS辅助化疗的明显好处;在高危组中,CD206/CD68比值高的患者DFS和OS明显受益于辅助化疗,而CD206/CD68比值低的患者则无明显受益。交互作用分析对DFS有显著意义,对OS无显著意义。上图表示CD206/CD68比值作为预测主要队列中不同临床病理危险组术后辅助化疗疗效的生物标志物。

8、免疫组化染色正常切片与TMA的比较
研究者在验证队列中,也使用正常切片进行IHC染色,并与TMA进行比较。高ICC和kappa的结果显示正常切片与TMA有良好的一致性。使用正常切片检测的CD206/CD68比值也证实了有效的预后和预测性生物标志物。

三、总结与思考

由于CD206+TAM密度只能反映M2亚型的抑制因子,而不能反映M1亚型的刺激因子,作为改进,研究者检测CD206/CD68比值作为M2总TAMs的比例,反映了免疫刺激和抑制因素。结果表明,CD206/CD68比值是一个比CD206+TAM密度和传统临床病理高危因素更好的预后因素。更重要的是,CD206/CD68比值可以成功地确定哪些患者真正从术后辅助化疗中受益。

然而,这项研究仍然存在局限性:基线不平衡,特别是在辅助化疗的应用和方案的变化;这项研究中的两组患者来自同一个医疗中心,缺乏外部验证;检测方法没有自动化,人工检测具有一定的偏差。

总之,该研究表明,TAMs的CD206/CD68比值可以有效地将II期结肠癌患者分为低和高肿瘤复发风险组。此外,CD206/CD68比值可以识别术后辅助化疗受益的患者。因此,患者将更准确地接受辅助化疗,从而提高疗效,减少不良事件,并节省经济成本。随着进一步的大规模临床验证,CD206/CD68比值将有助于II期结肠癌患者的精确治疗。