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背景与目的: 口腔鳞状细胞癌(OSCC)是头颈部最常见的恶性上皮性肿瘤,其主要发病机制之一是肿瘤细胞具有逃避机体免疫系统识别及清除的能力。Toll样受体家族(TLRs)是重要的天然免疫分子,能识别来自细菌、真菌和病毒等微生物的病原相关分子模式,激活NF-κB通路,介导机体的免疫炎症效应。多种肿瘤细胞也表达TLRs,并且TLRs信号通路有助于肿瘤的免疫逃逸和发生发展。研究以核酸为配体的TLR3、TLR7、TLR9在OSCC组织中的表达、临床病理学意义及免疫微环境变化对于寻找新的检测或治疗靶标具有重要的指导作用。 方法: 采用免疫组化(IHC)检测TLR3、TLR7、TLR9蛋白质在166例OSCC、50例口腔白斑(OLK)、20例正常口腔黏膜石蜡组织中的表达,分析其临床病理学意义;荧光实时定量PCR检测TLR3、TLR7、TLR9 mRNA在18例OSCC新鲜组织中的表达,分析其临床病理学意义;激光共聚焦显微镜观察其分布与定位。运用原位杂交(ISH)检测OSCC组织中HPV16/18感染状况,分析其与TLR3、TLR7、TLR9表达的相关性。应用IHC检测OSCC组织中TLRs/NF-κ3通路的激活状况和增殖指数(PI)、TUNEL法检测凋亡指数(AI),进行相关性分析。利用流式细胞术检测OSCC患者外周血中CD3+T细胞、CD4+T细胞、CD8+T细胞、CD4+CD25+Foxp3+Treg、 CD1a+DC的表达;IHC检测其在OSCC组织中的浸润,分析免疫微环境变化与TLR3、TLR7、TLR9表达的相关性。对166例OSCC患者进行随访,利用Kaplan-Meier法和时序检验进行生存分析,探讨TLR3、TLR7、TLR9表达及相关病理学参数在OSCC中的预后意义。 结果: (1)20例正常口腔黏膜、50例OLK、166例OSCC中,TLR3蛋白质阳性表达率分别为0、20.0%、69.3%,TLR7蛋白质阳性表达率分别为0、16.0%、60.8%,TLR9蛋白质阳性表达率分别为0、18.0%、48.8%; TLR3、TLR7、TLR9蛋白质阳性表达率在OSCC组显著高于正常口腔黏膜组(P<0.01,P<0.01,P<0.01)和OLK组(P<0.01,P<0.01,P<0.01)。 (2) OSCC中TLR3蛋白质阳性表达率和TLR3 mRNA相对表达量在Ⅲ-V期组显著高于Ⅰ-Ⅱ期组(P<0.01,P<0.05),中-低分化组显著高于高分化组(P<0.01,P<0.05),淋巴结转移组显著高于无淋巴结转移组(P<0.01,P<0.05)。 (3) OSCC间质成纤维细胞样细胞、单个核炎症细胞上TLR3蛋白质阳性表达率分别为51.8%、37.3%,TLR7蛋白质阳性表达率分别为50.0%、42.2%,TLR9蛋白质阳性表达率分别为51.2%、21.1%;成纤维细胞样细胞TLR3、TLR7、TLR9蛋白质阳性表达率在Ⅰ-Ⅱ期组显著高于Ⅲ-V期组(P<0.01,P<0.01,P<0.01),无淋巴结转移组显著高于淋巴结转移组(P<0.01,P<0.01,P<0.01);单个核炎症细胞TLR3、TLR7蛋白质阳性表达率在Ⅲ-V期组显著高于Ⅰ-Ⅱ期组(P<0.01,P<0.01),淋巴结转移组显著高于无淋巴结转移组(P<0.01,P<0.01)。 (4)激光共聚焦显示TLR3、TLR7、TLR9在细胞内定位。TLR3蛋白质主要分布于OSCC细胞浆和部分细胞核,TLR7蛋白质主要分布于OSCC细胞浆和细胞核,TLR9蛋白质主要分布于OSCC细胞浆。 (5)20例正常口腔黏膜、50例OLK、166例OSCC中,HPV16/18感染阳性率分别为5.0%、24.0%、39.8%;HPV16/18感染阳性率在OSCC组显著高于正常口腔黏膜组(P<0.01)和OLK组(P<0.05); OSCC中TLR3、TLR9蛋白质阳性表达和HPV16/18感染阳性具有显著的正相关关系(r=0.274,P<0.01;r=0.561,P<0.01)。 (6) OSCC中NF-κB p65蛋白质阳性表达率为58.4%,在<60岁组显著高于≥60岁组(P<0.05),中-低分化组显著高于高分化组(P<0.01); pNF-κB p65蛋白质阳性表达率为71.7%,在中-低分化组显著高于高分化组(P<0.01),淋巴结转移组显著高于无淋巴结转移组(P<0.05); NF-κBp65蛋白质和pNF-κB p65蛋白质表达具有显著的正相关关系(r=0.420,P<0.01);TLR3蛋白质和pNF-κB p65蛋白质表达具有显著的正相关关系(r=0.219,P<0.01)。 (7) OSCC中PI均值为0.51±0.20,AI均值为0.25±0.12; PI和AI在Ⅲ-Ⅳ期组显著高于Ⅰ-Ⅱ期组(P<0.01,P<0.01),中-低分化组显著高于高分化组(P<0.01,P<0.01),淋巴结转移组显著高于无淋巴结转移组(P<0.01,P<0.01);PI和AI具有显著的正相关关系(r=0.685,P<0.01);pNF-κB p65蛋白质表达和PI、AI具有显著的正相关关系(r=0.385,P<0.01;r=0.405,P<0.01);TLR3、TLR9蛋白质表达和PI具有显著的正相关关系(r=0.556,P<0.01; r=0.180,P<0.05); TLR3、TLR7、TLR9蛋白质表达和AI具有显著的正相关关系(r=0.743,P<0.01;r=0.224,P<0.01;r=0.197,P<0.05)。 (8)与正常对照组比较,OSCC患者外周血中CD3+T细胞百分率显著降低(P<0.01),CD4+T细胞百分率显著降低(P<0.01),CD8+T细胞百分率显著增高(P<0.01),CD4/CD8 T细胞比值显著降低(P<0.01),CD4+CD25+Foxp3+Treg百分率显著增高(P<0.001),CD1 a+DC百分率显著降低(P<0.001)。 (9) OSCC组织中CD3+T细胞均值为58.93±9.14,其浸润在高分化组显著高于中-低分化组(P<0.01); CD4+T细胞均值为22.64±7.61,其浸润在高分化组显著高于中-低分化组(P<0.01); CD8+T细胞均值为27.48±6.89; CD4/CD8 T细胞比值在高分化组显著高于中-低分化组(P<0.01); Foxp3+Treg均值为13.00±7.00,其浸润在Ⅲ-V期组显著高于Ⅰ-Ⅱ期组(P<0.01),中-低分化组显著高于高分化组(P<0.01),淋巴结转移组显著高于无淋巴结转移组(P<0.01); CD1a+DC均值为17.61±10.13,其浸润在Ⅰ-Ⅱ期组显著高于Ⅲ-V期组(P<0.01),高分化组显著高于中-低分化组(P<0.01),无淋巴结转移组显著高于淋巴结转移组(P<0.01)。 (10) OSCC组织中TLR3蛋白质表达和CD3+T细胞、CD4+T细胞、CD1 a+DC浸润具有显著的负相关关系(r=-0.449,P<0.01;r=-0.621,P<0.01;r=-0.620,P<0.01);TLR3蛋白质表达和CD8+T细胞、Foxp3+Treg浸润具有显著的正相关关系(r=0.324,P<0.01; r=0.516,P<0.01);TLR9蛋白质表达和CD1 a+DC浸润具有显著的负相关关系(r=-0.196,P<0.05)。 (11)166例OSCC患者随访结果显示TNM分期(P=0.024)、淋巴结转移(P=0.017)、瘤周炎症(P=0.001)、成纤维细胞样细胞TLR3蛋白质表达(P=0.004)、成纤维细胞样细胞TLR7蛋白质表达(P=0.040)、HPV16/18感染(P=0.001)、AI(P=0.036)、Foxp3+Treg(P=0.032)是预后相关因素。TNMⅢ-V期、淋巴结转移、瘤周轻度炎症、成纤维细胞样细胞TLR3蛋白质阴性表达、成纤维细胞样细胞TLR7蛋白质阴性表达、HPV16/18感染阳性、AI值高、Foxp3+Treg大量浸润的OSCC患者预后不良。 结论: (1) TLR3、TLR7、TLR9蛋白质在正常口腔黏膜、OLK、OSCC中的阳性表达逐步升高,提示在口腔黏膜上皮癌变过程中存在TLR3、TLR7、TLR9蛋白质的异常阳性表达。OSCC中TLR3蛋白质和mRNA的阳性表达与肿瘤TNMⅢ-Ⅳ期、中-低分化和淋巴结转移关系密切,表明TLR3的阳性表达可能与OSCC的进程有关。TLR3、TLR7、TLR9蛋白质在成纤维细胞样细胞上的阳性表达与肿瘤TNMⅠ-Ⅱ期、无淋巴结转移关系密切,TLR3、TLR7蛋白质在单个核炎症细胞上的阳性表达与肿瘤TNMⅢ-Ⅳ期、淋巴结转移关系密切,提示不同基质细胞上TLRs的阳性表达影响OSCC的发展。 (2) OSCC中HPV16/18感染阳性率显著高于正常口腔黏膜和OLK,提示HPV16/18感染与部分OSCC的发病有关。OSCC中TLR3、TLR9蛋白质的阳性表达和HPV16/18感染阳性显著正相关,表明TLR3、TLR9与HPV16/18感染的特异性识别有关。 (3) OSCC中NF-κB p65蛋白质和pNF-κB p65蛋白质的阳性表达与肿瘤中-低分化关系密切,NF-κB p65蛋白质和pNF-κB p65蛋白质的表达显著正相关,TLR3蛋白质和pNF-κB p65蛋白质的表达显著正相关,提示在OSCC的病变过程中存在TLR3/NF-κB通路的激活。OSCC中高PI和高AI与肿瘤TNMⅢ-Ⅳ期、中-低分化和淋巴结转移关系密切,PI和AI显著正相关,表明在OSCC病程进展中细胞增殖与细胞凋亡均增强。OSCC中pNF-κB p65蛋白质的表达和PI、AI显著正相关,TLR3、TLR9蛋白质的表达和PI显著正相关,TLR3、TLR7、TLR9蛋白质的表达和AI显著正相关,提示TLRs/NF-κB通路激活可促进肿瘤细胞增殖与细胞凋亡。 (4) OSCC组织中CD3+T细胞和CD4+T细胞较少浸润、CD4/CD8 T细胞比值下降与肿瘤中-低分化关系密切,Foxp3+Treg较多浸润和CD1 a+DC较少浸润与肿瘤TNMⅢ-Ⅳ期、中-低分化和淋巴结转移关系密切,表明随着OSCC病程进展,细胞免疫功能受到抑制,肿瘤免疫微环境状态低下。OSCC中TLR3蛋白质的表达与CD3+T淋巴细胞、CD4+T淋巴细胞、CD1 a+DC浸润显著负相关,而与CD8+T淋巴细胞、Foxp3+Treg浸润显著正相关,提示TLR3的阳性表达可能有助于OSCC的免疫逃逸。 (5) OSCC患者TNM分期、淋巴结转移、瘤周炎症、成纤维细胞样细胞TLR3蛋白质表达、成纤维细胞样细胞TLR7蛋白质表达、HPV16/18感染、AI、Foxp3+Treg是预后相关因素。成纤维细胞样细胞TLR3、TLR7蛋白质阴性表达患者的预后生存时间显著低于成纤维细胞样细胞TLR3、TLR7蛋白质阳性表达患者,表明成纤维细胞样细胞TLR3、TLR7阳性表达对OSCC患者起保护作用,具有判断预后的重要意义。 (6) TLR3在肿瘤细胞、成纤维细胞样细胞、单个核炎症细胞上的阳性表达影响OSCC的病程进展,与HPV16/18感染的特异性识别有关,引起NF-κB通路的激活,促进肿瘤细胞增殖与细胞凋亡,有助于肿瘤的免疫逃逸,提示TLR3可作为检测OSCC发生发展的有效指标,并有望成为OSCC预防干预或生物治疗的潜在靶点。