丁承 王平 刘娇 黎钊 李刘雨 刘东银 郑俊惠 沈宏
310009杭州,安徽医科大学附属杭州临床学院皮肤科(丁承、王平);浙江中医药大学附属杭州第三医院皮肤科(刘娇);杭州市第三人民医院皮肤科(黎钊、李刘雨、刘东银、郑俊惠、沈宏)
蕈样肉芽肿白细胞介素13及其受体表达
丁承 王平 刘娇 黎钊 李刘雨 刘东银 郑俊惠 沈宏
310009杭州,安徽医科大学附属杭州临床学院皮肤科(丁承、王平);浙江中医药大学附属杭州第三医院皮肤科(刘娇);杭州市第三人民医院皮肤科(黎钊、李刘雨、刘东银、郑俊惠、沈宏)
目的探讨白细胞介素13(IL⁃13)及其受体在蕈样肉芽肿(MF)皮损中的表达及临床意义。方法2010年1月至2016年3月收集杭州市第三人民医院皮肤科经临床、病理、免疫表型和(或)T细胞受体基因重排检测确诊的MF石蜡组织标本34份,ⅠA期5例,ⅠB期9例,ⅡA期17例和ⅡB期3例。选择正常皮肤组织10份作为对照。应用免疫组化方法分别检测IL⁃13、IL⁃13Rα1及IL⁃13Rα2的表达。结果IL⁃13、IL⁃13Rα1和IL⁃13Rα2表达于各期MF皮损组织的异形淋巴样细胞和亲表皮性淋巴样细胞,IL⁃13Rα2几乎高表达于所有的MF皮损组织。正常皮肤组织及淋巴细胞均不表达IL⁃13及其受体。随着MF病程的进展,皮损组织IL⁃13及其受体表达率升高。IL⁃13、IL⁃13Rα1及IL⁃13Rα2的表达率在Ⅰ期MF皮损(分别为10.00%±3.14%、21.43%±6.88%、31.14%±6.38%)均显著低于Ⅱ期MF皮损(分别为27.50%±11.00%、39.45%±9.43%、44.40%±11.15%),差异均有统计学意义(P<0.05),但在ⅠA期与ⅠB期之间以及ⅡA期与ⅡB期之间差异均无统计学意义(P>0.05)。结论IL⁃13及其受体尤其是IL⁃13Rα2有望成为MF早期诊断和生物学行为预判的标志物。
蕈样真菌病;细胞转化,肿瘤;白细胞介素13;白细胞介素13受体α1亚单位;白细胞介素13受体α2亚单位
蕈样肉芽肿(MF)的斑片乃至斑块状皮损进展极其缓慢,可持续数年至数十年不等。然而,一旦出现进展期皮损如斑块或肿瘤,则显示显著的侵袭性生物学行为,包括累及外周血、淋巴结或内脏器官[1]。探寻一种能够预判MF生物学行为转化的标志物,对MF的临床管理和治疗选择极其重要。Th2细胞因子如白细胞介素(IL)⁃4、IL⁃10等[2],在调控肿瘤的增殖与扩散中发挥重要作用。近期研究表明,同样属于Th2细胞因子的IL⁃13,作为多种人类恶性肿瘤的自分泌因子,可促进肿瘤的侵袭[3];而IL⁃13受体IL⁃13Rα1及IL⁃13Rα2是一种新近发现的血源性受体家族成员之一,与IL⁃13具有高度专一的亲和力,被认为是一个独特的、有前途的肿瘤基因治疗候选靶点之一[4⁃5]。我们检测分析不同时期MF患者皮损中IL⁃13及其受体的表达,以期为MF提供一种新的生物学行为转化与进展标记和分子治疗靶点。
1.研究对象:收集杭州市第三人民医院皮肤科2010年1月至2016年3月MF患者34例,其中,男20例,女14例;发病年龄(50.94±21.47)岁;病程14个月至17(6.80± 4.14)年。所有病例均具有完整的临床病理学资料,经临床、组织病理、免疫表型检测和(或)T细胞受体基因重排分析及系统检查后确诊。临床分期:斑片期14例,斑块期17例,肿瘤期3例;TNMB分期:ⅠA期5例,ⅠB期9例,ⅡA期17例,ⅡB期3例。另收集同时期正常皮肤组织石蜡存档标本10份,年龄(50.58±20.05)岁。收集我院乳腺癌石蜡存档标本2份作阳性对照。本研究获得杭州市第三人民医院医学伦理委员会批准,受试者均签署知情同意书;未满18岁患儿征得其监护人同意,并签署知情同意书。
2.主要试剂:鼠抗人IL⁃13、IL⁃13Rα1、IL⁃13Rα2单克隆抗体(英国abcam公司),兔/鼠通用型免疫组化试剂盒和二氨基联苯氨(DAB)显色试剂盒(北京中杉金桥生物技术有限公司),乙二胺四乙酸(Tris⁃EDTA)(上海将来实业股份有限公司),3%H2O2溶液(武汉博士德生物技术有限公司)。
3.免疫组化EnVision法检测IL⁃13、IL⁃13Rα1和IL⁃13Rα2的表达:将切片常规脱蜡、水化,置pH 9.0 EDTA缓冲液中水浴;3%过氧化氢溶液室温孵育;磷酸盐缓冲液(PBS)冲洗,加入IL⁃13(1∶200)、IL⁃13Rα1(1∶200)、IL⁃13Rα2(1∶1200)单抗37℃孵育;滴加二抗37℃孵育;DAB显色,苏木素复染,脱水、透明、封片。乳腺癌组织作为阳性对照,PBS代替一抗作为阴性对照,HE染色作组织学对照。镜下以胞核和(或)胞质见棕黄色或棕褐色反应物为阳性,每张切片随机选5个高倍(400倍)视野,计数阳性细胞及淋巴细胞。阳性率=(某区域内阳性细胞总数/该区域内淋巴细胞总数)×100%。
1.IL⁃13、IL⁃13Rα1和IL⁃13Rα2在MF皮损中的表达:正常皮肤组织及淋巴细胞均不表达IL⁃13及其受体。乳腺癌组织中IL⁃13和IL⁃13Rα2表达于肿瘤细胞的胞质,而IL⁃13Rα1表达于肿瘤细胞的细胞膜。而各期MF皮损组织均有表达,特别是恶性淋巴细胞(胞核大而深染或胞质丰富淋巴样细胞)和亲表皮性淋巴样细胞,IL⁃13Rα2几乎高表达于所有的MF皮损组织。IL⁃13和IL⁃13Rα2表达于细胞质,IL⁃13Rα1表达于细胞膜。见图1~3。
2.不同期MF皮损中IL⁃13、IL⁃13Rα1和IL⁃13Rα2表达阳性率比较:IL⁃13、IL⁃13Rα1、IL⁃13Rα2在ⅠA期与ⅠB期MF皮损组间阳性率差异均无统计学意义(Z值分别为0.805、0.738、0.067,均P>0.05),ⅡA期与ⅡB期间差异亦无统计学意义(Z值分别为1.485、0.636、0.848,均P>0.05),但Ⅰ期MF皮损低于Ⅱ期MF皮损(Z值分别为4.374、4.351、3.337,均P<0.01)。见表1。
MF是最常见的皮肤T细胞淋巴瘤(CTCL),尽管早期MF呈惰性病程,但对于其临床管理仍很困难,主要体现在对MF的早期确诊和生物学行为的预判[6]。目前,组织病理是确诊MF的主要手段,但MF早期常常缺乏病理学特征(如异形淋巴细胞和向表皮性),免疫组化和T细胞受体基因重排分析可作为MF的辅助诊断手段,但免疫组化的诊断依据仅仅是某些成熟T细胞标记物如CD7的丢失,后者常常会出现假阳性结果[7]。另外,MF生物学行为的预判对预后和采取适应性治疗极其重要,因为MF一旦由惰性进展为侵袭性生物学行为,常常已是晚期且预后不良[1,8]。因此,探寻一种对MF早期确诊和生物学行为预判的标志物具有重要临床价值。
IL⁃13作为Th2细胞因子广泛参与纤维化、炎症和肿瘤的发生发展[9]。IL⁃13在多种肿瘤如霍奇金淋巴瘤、乳腺癌等中不仅可以直接促进肿瘤细胞增殖,还参与下调免疫系统对肿瘤的监视,促进肿瘤的增殖扩散[3⁃5,10]。有学者发现,几乎所有的CTCL细胞株和Sézary综合征(SS)肿瘤细胞体外培养均可分泌IL⁃13[2,11]。Geskin等[12]证实,IL⁃13及其受体在各期MF患者皮损高表达于恶性淋巴细胞。
IL⁃13受体主要由IL⁃13Rα1、IL⁃13Rα2、IL⁃4R和IL⁃2Rγ组成,发挥主要作用的为IL⁃13Rα1和IL⁃13Rα2。IL⁃13Rα2缺乏与JAK激酶结合,启动信号传递所必须的box1、box2功能域,但可以更高效地与IL⁃13结合,阻断IL⁃13信号通过IL⁃13Rα1进行传导[13]。现已发现在多种肿瘤组织中,IL⁃13Rα1和IL⁃13Rα2表达水平增高,尤其IL⁃13Rα2在肿瘤组织中高表达,但其在肿瘤中的作用机制尚不明确[3⁃5,14]。IL⁃13Rα2介导的假单胞菌融合蛋白(IL⁃13PE38QQR)经体外细胞和动物实验证明对恶性肿瘤细胞有特异性的杀伤作用,已进入恶性脑胶质瘤的Ⅱ期临床阶段,并取得满意的疗效[15⁃16]。
图1~3 蕈样肉芽肿(MF)皮损中白细胞介素(IL)⁃13(图1)、IL⁃13 Rα1(图2)、IL⁃13 Rα2(图3)的表达(免疫组化×200) 正常皮肤组织中部分血管内皮细胞表达IL⁃13(图1A),未见IL⁃13 Rα1(图2A)和IL⁃13Rα2(图3A)的表达;MF皮损中部分亲表皮性异形淋巴细胞表达IL⁃13(图1B~1D),部分亲表皮性异形淋巴细胞胞膜表达IL⁃13 Rα1(图2B~2D),部分亲表皮性异形淋巴细胞表达IL⁃13 Rα2(图3B~3D)
表1 各期蕈样肉芽肿皮损中白细胞介素(IL)⁃13、IL⁃13Rα1、IL⁃13Rα2阳性细胞表达率比较(%,±s)
表1 各期蕈样肉芽肿皮损中白细胞介素(IL)⁃13、IL⁃13Rα1、IL⁃13Rα2阳性细胞表达率比较(%,±s)
注:a:为ⅠA期、ⅠB期、ⅡA期、ⅡB期4期之间比较的结果
分期Ⅰ期ⅠA期ⅠB期Ⅱ期ⅡA期ⅡB期Z值a P值a例数14 IL⁃13 10.00±3.14 9.20±2.86 10.44±3.36 27.50±11.00 25.58±10.23 36.67±12.58 22.18<0.01 5 9 2 0 17 3 IL⁃13Rα1 21.43±6.88 20.00±7.38 22.22±6.90 39.45±9.43 39.82±7.38 37.33±20.03 18.96<0.01 IL⁃13Rα2 31.14±6.38 30.60±3.65 31.44±7.70 44.40±11.15 43.24±10.32 51.00±15.87 13.60<0.01
我们研究表明,相对于正常皮肤组织,各期MF患者皮损中IL⁃13及其受体的表达量均增高,尤其IL⁃13Rα2几乎高表达于所有的MF皮损组织,这与Geskin等[12]的研究结果相似。且随着病情的进展,IL⁃13及其受体表达水平显著升高。Ⅰ期(斑片期)和Ⅱ期(斑块期/肿瘤期)MF患者皮损中IL⁃13及其受体的表达差异有统计学意义,而ⅠA期和ⅠB期之间、ⅡA期和ⅡB期MF皮损之间IL⁃13及其受体的表达差异无统计学意义。提示IL⁃13作为MF肿瘤细胞的自分泌因子以及肿瘤微环境的重要组成部分,可能不仅参与MF的发生,也参与推进MF生物学行为转化,即由相对惰性的Ⅰ期(斑片期)进入侵袭期Ⅱ期(斑块期/肿瘤期),但具体机制有待进一步研究。
IL⁃13及其受体介导的信号通路有望为MF发病机制的研究提供新的思路。IL⁃13Rα2在人类其他多种恶性肿瘤中作为分子靶向治疗的靶点已经有了一定突破,而且我们证实IL⁃13Rα2在MF皮损中高水平特异性表达,有望为MF生物学行为转化与进展提供一种新的标记和候选的分子治疗靶点。
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Expression of interleukin⁃13 and its receptors in mycosis fungoides
Ding Cheng,Wang Ping,Liu Jiao,Li Zhao,Li Liuyu,Liu Dongyin,Zheng Junhui,Shen Hong
Department of Dermatology,Hangzhou Clinical College Affiliated to Anhui Medical University,Hangzhou 310009,China(Ding C,Wang P);Department of Dermatology,Third Affiliated Hospital of Zhejiang Chinese Medical University,Hangzhou 310009,China(Liu J);Department of Dermatology,Hangzhou Third
Wang Ping,Email:dermwang@aliyun.com
ObjectiveTo measure the expression of interleukin⁃13(IL⁃13)and its receptors in mycosis fungoides(MF)lesions,and to investigate their clinical significance.MethodsA total of 34 paraffin⁃embedded specimens of MF,which was confirmed by clinical and histopathological features, immunophenotyping and/or T⁃cell receptor gene rearrangements,were collected from Hangzhou Third People′s Hospital between January 2010 and March 2016.According to the tumor⁃node⁃metastasis(TNM)staging system,5 patients were at stageⅠA,9 at stageⅠB,17 at stageⅡA,and 3 at stageⅡB.Ten normal skin tissue specimens served as controls.Immunohistochemical study was conducted to measure the expression of IL⁃13,IL⁃13Rα1 and IL⁃13Rα2.ResultsIL⁃13,IL⁃13Rα1 and IL⁃13Rα2 were all expressed in atypical lymphoid cells and epidermotropic lymphoid cells in MF lesions at various stages.IL⁃13Rα2 was highly expressed in all the MF lesions.None of IL⁃13 and its receptors were expressed in normal skin tissues and lymphocytes.The expression rates of IL⁃13 and its receptors in MF lesions increased along with the progression of MF.Additionally,the expression rates of IL⁃13(10.00% ±3.14%),IL⁃13Rα1(21.43%±6.88%)and IL⁃13Rα2(31.14%±6.38%)significantly decreased in MF lesions at stageⅠcompared with those at stageⅡ(27.50%±11.00%,39.45%±9.43%,44.40%±11.15%,respectively,allP<0.05),but no significant differences were observed between stageⅠA andⅠB,or between stageⅡA andⅡB(P>0.05).ConclusionIL⁃13 and its receptors,especially IL⁃13Rα2,may be expected to serve as biomarkers for early diagnosis of MF and prediction of its biological behaviors.
Mycosis fungoides;Cell transformation,neoplastic;Interleukin⁃13;Interleukin⁃13 receptor alpha1 subunit;Interleukin⁃13 receptor alpha2 subunit
王平,Email:dermwang@aliyun.com
10.3760/cma.j.issn.0412⁃4030.2017.04.013
浙江省公益技术研究社会发展项目(2016C33206);浙江省医药卫生科技计划项目(2014KYB200)
People′s Hospital,Hangzhou 310009,China(Li Z,Li LY,Liu DY,Zheng JH,Shen H)
Fund programs:Zhejiang Provincial Public Welfare Technology Research and Social Development Project(2016C33206);Medical and Health Technology Development Program in Zhejiang Province(2014KYB200)
2016⁃06⁃02)
(本文编辑:尚淑贤)