邱柏圣 杜君 张艳辉 王晴 陈薇 王坤 张超 姚欣
膀胱癌在世界恶性肿瘤中位居第9位,是泌尿系统最常见的恶性肿瘤之一。在美国,每年约有7.4万例患者被诊断为膀胱癌,男、女性膀胱癌发病率分别占男、女性恶性肿瘤发病率的第4位及第11位[1]。在中国,每年约有5.6万例膀胱癌新发病例,2.6万例患者死于该病,发病率呈逐年上升趋势。膀胱癌分为非肌层浸润性膀胱癌(non-muscle invasive bladder cancer,NMIBC)和肌层浸润性膀胱癌(muscle invasive bladder cancer,MIBC)。NMIBC分期、病理分级是疾病复发进展的关键预测因子,同时也是指导患者个体化精准治疗的关键。病理学诊断是判断NMIBC分期、病理分级的金标准,但标本质量易受经尿道膀胱肿瘤电切术(transurethral resection of the bladder,TURBT)的影响,如膀胱肿瘤组织被烧灼、电切未能切到膀胱肌层等[2],而病理学专家判断NMIBC的分期、病理分级中也存在明显的差异[3]。因此迫切需要客观的临床指标以有效地判断NMIBC分期与病理分级。
近年来,随着分子生物学技术的发展,许多与NMIBC相关的免疫组织化学指标逐渐被应用于临床。目前研究证实Ki-67、TP53、Cyclin D1、HER-2是肿瘤进展的重要预测指标[4],但预测其与NMIBC分期及病理分级关系的研究鲜见。本研究旨在通过分析NMIBC患者的临床病理资料及Ki-67、TP53、Cy⁃clin D1、HER-2表达与肿瘤分期、病理分级之间的关系,探究判断NMIBC分期、病理分级的客观指标,为临床诊断及治疗提供参考依据。
收集2015年1月至2016年12月184例就诊于天津医科大学肿瘤医院行TURBT且术后经病理证实为Ta、T1期NMIBC患者的临床病理资料。患者年龄为26~90岁,平均年龄58岁。患者的肿瘤大小<3 cm为142例(77.2%),肿瘤大小≥3 cm为42例(22.8%);肿瘤单发113例(61.4%),肿瘤多发71例(38.6%);肿瘤初发149例(81.0%),肿瘤复发35例(19.0%)。术后病理G1与G2级102例(55.4%),G3级82例(44.6%);Ta期125例(67.9%),T1期59例(32.1%)。
采用免疫组织化学法检测病理组织切片中Ki-67、TP53、Cyclin D1、HER-2表达。SP试剂盒、兔抗人Ki-67、TP53、Cyclin D1、HER-2单克隆抗体及DAB显色剂均购自北京中杉金桥生物技术有限公司,实验步骤严格按照试剂说明进行。采用双盲法,由两位资深病理医师分别阅片。在显微镜下随机选取5个不同视野(×400),每个视野计数200个细胞,计算阳性细胞的百分比(阳性细胞数/总细胞数×100%)。阳性细胞的百分比大于最佳临界点者定义为高表达,阳性细胞的百分比小于最佳临界点者定义为低表达。
采用SPSS 19.0软件进行统计学分析。采用ROC曲线法确定免疫组织化学各指标的最佳临界值。单因素分析采用χ2检验,多因素分析采用Logistic风险回归模型,计算并比较变量的灵敏度及特异度。以P<0.05为差异具有统计学意义。
利用ROC曲线确定Ki-67、TP53、Cyclin D1、HER-2阳性细胞百分比的最佳临界点,分别为25%、75%、45%、70%。Ki-67高表达阳性率为41.8%(77/184),TP53高表达阳性率为27.7%(51/184),Cyclin D1高表达阳性率为84.2%(155/184),HER-2高表达阳性率为22.8%(42/184)。Ki-67、TP53、Cyclin D1、HER-2指标高、低表达的比较见图1。
图1 免疫组织化学法检测各指标的高、低表达(SP法×400)
单因素分析结果显示,肿瘤直径与NMIBC分期、病理分级呈正相关(P<0.05);NMIBC的T1期及病理G3级组织中的Ki-67及HER-2高表达,与NMIBC分期、病理分级呈正相关(P<0.05);NMIBC的Ta期及病理G1、G2级组织中的Cyclin D1高表达,与NMIBC分期、病理分级呈负相关(P<0.05,表1)。将单因素有意义的指标纳入Logistic回归模型进行多因素分析,结果显示Ki-67高表达、Cyclin D1低表达为NMIBC的T1期独立预测因素(P<0.01);Ki-67高表达、HER-2高表达、Cyclin D1低表达为NMIBC的病理G3级独立预测因素(P<0.01,表2)。
表1 184例NMIBC患者临床病理特征及免疫组织化学各指标与肿瘤分期、病理分级的关系
表2 患者临床病理特征及免疫组织化学各指标与NMIBC分期、病理分级关系的Logistic多因素分析
免疫组织化学指标Ki-67预测NMIBC分期和病理分级的灵敏度和特异度较Cyclin D1、HER-2高(表3)。
表3 免疫组织化学指标预测NMIBC分期、病理分级的灵敏度与特异度
膀胱癌是最常见的泌尿生殖系统肿瘤,首诊患者中约75%被诊断为NMIBC,超过50%NMIBC患者术后2年复发,45%患者进展为MIBC。Holmäng等[5]研究应用欧洲泌尿外科协会指南推荐的EORTC危险评分系统,对NMIBC患者复发进展风险进行评估,其中病理分级按照世界卫生组织(WHO)分级法(1973年)将患者分为低危组、中危组、高危组,精确地制定出治疗方案,而NMIBC的T分期、病理分级是EORTC危险评分系统的两个关键分层指标。研究发现,NMIBC分期、病理分级的一致率仅为50%~60%[6-7]。近年来,膀胱癌的很多分子标志物逐渐被应用于临床,如果可应用这些客观的指标协助判断NMIBC分期、病理分级,则可以帮助临床医生制定下一步治疗方案,从而改善患者预后,避免治疗不足或过度治疗。
Ki-67是一种大分子增殖细胞核蛋白,除G0期外在细胞周期各个阶段均表达,能反映乳腺癌、肾癌、前列腺癌、膀胱癌等多种恶性肿瘤的细胞增殖活性。Wang等[8]研究了270例NMIBC患者临床病理特征及免疫组织化学指标发现,Ki-67增殖活性与NMIBC患者分期、病理分级呈正相关。此外,Otto等[9]研究结果表明,膀胱癌患者组织中的Ki-67高表达具有较差的无复发生存率(recurrence free survival,RFS)、无进展生存率(progression free survival,PFS)和肿瘤特异性生存率(cancer specific survival,CSS)。对膀胱癌T1期病理G3级的亚组分析结果显示,Ki-67高表达是预测NMIBC进展、复发的独立预测因子[10]。本研究发现Ki-67高表达是NMIBC的T1期和病理G3级的独立预测因素,与上述研究结果基本一致,并且免疫组织化学指标Ki-67在预测NMIBC分期和病理分级中有较高的灵敏度和特异度,因此可应用该指标协助临床医生判断NMIBC分期与病理分级。
HER-2是跨膜酪氨酸激酶受体家族成员之一,HER-2基因扩增与乳腺癌、胃癌、肺癌、膀胱癌多种恶性肿瘤细胞的生长、侵袭、转移及不良预后密切相关。有研究证实,膀胱癌组织中的HER-2高表达患者的分期和病理分级均较高,预后较差[11],但也有研究并未发现其相关性[12]。因此,HER-2基因扩增和蛋白高表达在膀胱癌中的意义并不十分明确。本研究结果发现HER-2高表达与NMIBC分期、病理分级相关,是NMIBC病理G3级独立预测因素。一项Meta分析结果显示,HER-2基因扩增与膀胱癌高分级、伴有淋巴结转移相关,其PFS和无病生存率(disease free survival,DFS)均较低[11]。Chen等[13]研究发现HER-2基因扩增与NMIBC病理G3级相关,与本研究结果相似。免疫组织化学检测指标HER-2预测NMIBC分期、病理分级的灵敏度与特异度较Ki-67低。
Cyclin D1是一种常见的细胞周期调节因子。在正常细胞周期中,Cyclin D1与CDK4、CDK6形成复合物,使Rb蛋白磷酸化而失活,从而使细胞周期从G1期进入S期,完成细胞增殖[14]。Cyclin D1高表达能缩短G1期,促使细胞提前进入S期,引起细胞生长失控、转化和癌变。El-Gendi等[15]分析了 100 例行TURBT的膀胱癌患者的临床病理特征与免疫组织化学指标的相关性,研究结果显示Cyclin D1表达与膀胱癌分期(NMIBCvs.MIBC)、病理分级(lowvs.high)均无明显相关性。本研究结果显示,NMIBC的Ta期及病理G1、G2级组织中的Cyclin D1高表达,与肿瘤分期及病理分级呈负相关;Cyclin D1低表达是NMIBC患者T1期及病理G3级的独立预测因素。各研究结果差异的原因,可能由于研究机构采用免疫组织化学染色方法存在差异,以及选取的cut off值未能统一所导致。但免疫组织化学指标Cyclin D1预测NMIBC分期及病理分级的灵敏度与特异度也较Ki-67低。
综上所述,本研究选取的免疫组织化学指标Ki-67的表达水平与NMIBC分期、病理分级呈正相关,是判断NMIBC分期、病理分级的独立预测因素,由于其敏感性及特异性较高、操作方便,对NMIBC分期、病理分级判断较困难的患者具有鉴别意义,适用于临床应用。但本研究属于回顾性分析,在患者选择上可能存在偏倚,样本量较少且为单中心研究,尚需更大样本量的验证。
[1]Kamat AM,Hahn NM,Efstathiou JA,et al.Bladder cancer[J].Lancet,2016,388(10061):2796-2810.
[2]Hansel DE,Amin MB,Comperat E,et al.A contemporary update on pathology standards for bladder cancer:transurethral resection and radical cystectomy specimens[J].Eur Urol,2013,63(2):321-332.
[3]Babjuk M,Böhle A,Burger M,et al.EAU guidelines on non-muscleinvasive urothelial carcinoma of the bladder:update 2016[J].Eur Urol,2017,71(3):447-461.
[4]van den Bosch S,Alfred Witjes J.Long-term cancer-specific survival in patients with high-risk,non-muscle-invasive bladder cancer and tumour progression:a systematic review[J].Eur Urol,2011,60(3):493-500.
[5]Holmäng S,Johansson SL.Urothelial carcinoma of the upper urinary tract:comparison between the WHO/ISUP 1998 consensus classification and WHO 1999 classification system[J].Urology,2005,66(2):274-278.
[6]van Rhijn BW,van der Kwast TH,Kakiashvili DM,et al.Pathological stage review is indicated in primary pT1 bladder cancer[J].BJU Int,2010,106(2):206-211.
[7]Compeérat E,Egevad L,Lopez-Beltran A,et al.An interobserver reproducibility study on invasiveness of bladder cancer using virtual microscopy and heatmaps[J].Histopathology,2013,63(6):756-766.
[8]Wang L,Feng C,Ding G,et al.Ki-67 and TP53 expressions predict recurrence of non-muscle-invasive bladder cancer[J].Tumour Biol,2014,35(4):2989-2995.
[9]Otto W,Denzinger S,Fritsche HM,et al.Introduction and first clinical application of a simplified immunohistochemical validation system confirms prognostic impact of Ki-67 and CK20 for stage T1 urothelial bladder carcinoma:single-center analysis of eight biomarkers in a series of three hundred six patients[J].Clin Genitourin Cancer,2013,11(4):537-544.
[10]Ding W,Gou Y,Sun C,et al.Ki-67 is an independent indicator in non-muscle invasive bladder cancer(NMIBC);combination of EORTC risk scores and Ki-67 expression could improve the risk stratification of NMIBC[J].Urol Oncol,2014,32(1):42.
[11]Fleischmann A,Rotzer D,Seiler R,et al.HER-2 amplification is significantly more frequent in lymph node metastases from urothelial bladder cancer than in the primary tumours[J].Eur Urol,2011,60(2):350-357.
[12]Olsson H,Fyhr IM,Hultman P,et al.HER-2 status in primary stage T1 urothelial cell carcinoma of the urinary bladder[J].Scand J Urol Nephrol,2012,46(2):102-107.
[13]Chen PC,Yu HJ,Chang YH,et al.HER-2 amplification distinguishes a subset of non-muscle-invasive bladder cancers with a high risk of progression[J].J Clin Pathol,2013,66(2):113-119.
[14]Klein EA,Assoian RK.Transcriptional regulation of the cyclin D1 gene at a glance[J].J Cell Sci,2008,121(Pt 23):3853-3857.
[15]El-Gendi S,Abu-Sheasha G.Ki-67 and cell cycle regulators p53,p63 and cyclinD1 as prognostic markers for recurrence/progression of bladder urothelial carcinoma[J].Pathol Oncol Res,2017[Epub ahead print].