高平发,吴炜,冯东旭,谷佃宝,费哲为
上海健康医学院附属崇明医院甲乳外科,上海 202150
乳腺癌是女性发病率最高、致死率第二的恶性肿瘤[1]。三阴性乳腺癌(TNBC)是一种特殊类型的乳腺癌,占所有乳腺癌的10.0%~20.8%。由于雌激素受体、孕激素受体以及表皮生长因子受体2(Her-2)表达均为阴性,TNBC缺乏有效的治疗靶点,目前的治疗策略仍以化疗为主,治疗效果较差[2-3]。因此,深入研究TNBC 的发病机制可能对探索新的治疗策略具有重要意义。表观遗传改变,如DNA 甲基化和组蛋白翻译后修饰,已被证实能够影响基因的表达[4]。组蛋白翻译后修饰包括磷酸化、泛素化、乙酰化和甲基化等,这些修饰方式均与基因表达调控密切相关。组蛋白H3 第4 位赖氨酸三甲基化(H3K4me3)是由组蛋白甲基转移酶介导,能够导致肿瘤相关基因转录激活。组蛋白H3 第9 位赖氨酸残基乙酰化(H3K9ac)作为转录激活剂,能够增强多种信号通路而促进肿瘤的发生、发展[5]。有研究报道,乳腺癌组织H3K4me3、H3K9ac 高表达,其高表达与患者预后不良有关[6]。本研究探索了TNBC 组织H3K4me3、H3K9ac 表达与临床病理特征和预后的关系。现报告如下。
1.1 临床资料 选择2016 年1 月—2019 年4 月上海健康医学院附属崇明医院收治的TNBC 患者145例。TNBC 诊断依据《中国临床肿瘤学会(CSCO)乳腺癌诊疗指南》,并经术后病理检查明确诊断。纳入标准:①符合原发性TNBC 诊断标准;②单侧发病;③初诊,入院前未接受任何抗肿瘤治疗;④接受乳腺癌改良根治术+腋窝淋巴结清扫术。排除标准:①存在远处转移者;②合并其他部位肿瘤者;③合并心、肝、肾等重要脏器严重疾病者;④妊娠期或哺乳期。患者年龄32~62 岁,其中≤50 岁84 例、>50 岁61 例;绝经41例,未绝经104例;肿瘤直径≥2 cm 56例,肿瘤直径<2 cm 89例;病理类型:浸润性导管癌109例,浸润性小叶癌10例,髓样癌5例,其他癌21例;T分期:T1期58例,T2~T4期87例;N分期:N0期49例,N1、N2期96 例;组织分化程度:高分化62 例,中分化54 例,低未分化29例。本研究经上海健康医学院附属崇明医院伦理委员会批准(审批编号:20162104),所有研究对象或其家属知情同意并签署书面知情同意书。
1.2 H3K4me3、H3K9ac、Ki-67表达检测 采用PV-6000 二步法行免疫组化染色。取手术切除的TNBC组织,4%甲醛固定,常规石蜡包埋,4~6 μm 厚连续切片。切片57~60 ℃烤片60 min,经二甲苯脱蜡、梯度乙醇水化后,3% H2O2灭活内源性过氧化物酶活性。然后将切片置于柠檬酸盐缓冲液中,置于微波炉中加热修复抗原,自然冷却至室温。经正常山羊血清封闭后,分别滴加H3K4me3、H3K9ac、抗Ki-67 多克隆抗体,4 ℃孵育过夜。次日,滴加生物素标记的二抗,37 ℃孵育60 min。DAB 显色,苏木素复染,盐酸乙醇分化,常规脱水、透明,中性树胶封固,显微镜下拍照观察。
结果判定:H3K4me3、H3K9ac 阳性染色均定位于细胞核,呈浅黄色至棕褐色颗粒。染色强度评分:以阳性细胞呈色反应为准,无色为0 分,浅黄色为1分,棕黄色为2 分,棕褐色为3 分。每张切片随机选取5个400倍不重叠视野,计数每视野阳性细胞和细胞总数,计算阳性细胞比例。阳性细胞比例评分:≤10%为0 分,>10%~25%为1 分,>25%~50%为2分,>50%为3 分。根据染色程度和阳性细胞比例半定量分析,染色程度评分与阳性细胞比例评分乘积≥1 为阳性表达,其中二者乘积0~3 为低表达、4~6为高表达。Ki-67阳性染色定位于细胞核,呈浅黄色至棕褐色颗粒。Ki-67 表达强度采用阳性细胞比例评估。每张切片随机选取5个400倍不重叠视野,计数每视野阳性细胞和细胞总数,计算阳性细胞比例。阳性细胞数≤5%为阴性,>5%~10%为弱阳性,>10%~50%为阳性,>50%为强阳性。
1.3 随访 所有研究对象出院后以电话形式定期随访3 年,出院后第1 年每3 个月随访1 次,之后每6个月随访1次,以患者死亡或随访3年结束为随访终点,统计患者生存情况。
1.4 统计学方法 采用SPSS21.0 统计软件。计数资料比较采用χ2检验,等级资料比较采用秩和检验。生存分析采用Kaplan-Meier 法,生存率比较采用Log-rank检验。P<0.05为差异有统计学意义。
2.1 TNBC 组织H3K4me3、H3K9ac 表达情况 145例份TNBC 组织中,H3K4me3 高表达84 例份、低表达61例份,H3K9ac高表达78例份、低表达67例份。
2.2 TNBC 组织H3K4me3、H3K9ac 表达与临床病理特征的关系 见表1。
表1 TNBC组织H3K4me3和H3K9ac表达与临床病理特征的关系[例(%)]
2.3 TNBC 组织H3K4me3、H3K9ac 表达与Ki-67 表达的关系 经秩和检验,随着Ki-67 表达强度增加,TNBC 组织H3K4me3、H3K9ac 阳性表达逐渐增多(Z分别为3.630、3.168,P均<0.05),见表2。
表2 TNBC组织H3K4me3、H3K9ac表达与Ki-67表达强度的关系[例(%)]
2.4 TNBC 组织H3K4me3、H3K9ac 表达与患者预后的关系 TNBC组织H3K4me3高表达者与低表达者3年累积生存率分别为60.7%、78.7%,TNBC组织H3K4me3高表达者3年累积生存率显著低于其低表达者(χ2=3.023,P<0.05);TNBC组织H3K9ac高表达者与低表达者3 年累积生存率分别为58.3%、82.0%,TNBC组织H3K9ac高表达者3年累积生存率显著低于其低表达者(χ2=3.023,P<0.05)。
TNBC是一种雌激素受体、孕激素受体以及Her-2表达均为阴性的乳腺癌。流行病学调查显示,TNBC多发生于40岁以下的绝经前女性[7]。与其他类型乳腺癌相比,TNBC易复发和转移,病情进展迅速,并且缺乏有效的治疗靶标,预后较差。目前,TNBC发病的分子机制仍不十分清楚。因此,深入研究TNBC的发病机制可能对探索新的治疗策略具有重要意义。
表观遗传是指DNA 序列不发生变化,但基因表达却发生了可遗传的改变。表观遗传改变,如DNA甲基化和组蛋白翻译后修饰等,通常发生在肿瘤发展的早期阶段[8]。组蛋白修饰是指组蛋白在相关酶作用下发生甲基化、乙酰化、磷酸化等修饰过程,在过去几年中引起了较大关注。组蛋白修饰发生在细胞核或细胞质中,翻译后可调节DNA 的结构和复制,在细胞周期中发挥作用[9]。异常组蛋白修饰可导致基因表达和细胞整体代谢状态改变,从而引起多种疾病。已有研究证实,组蛋白甲基化、乙酰化与乳腺癌的关系非常密切[10]。H3K4me3 处的三甲基化是一种翻译后组蛋白修饰,H3K4me3 异常可导致表观遗传改变,这些表观遗传改变能够引起肿瘤相关蛋白表达变化,从而促进肿瘤细胞增殖、侵袭和迁移[11]。有研究报道,H3K4me3 改变能够激活与乳腺癌细胞增殖和侵袭相关的基因,从而促进乳腺的发生、发展[12]。组蛋白乙酰化可通过中和组蛋白的正电荷来改变静电荷,组蛋白尾部整体乙酰化可减少碱性赖氨酸残基与带负电荷DNA的静电作用。因此,组蛋白乙酰化可诱导常染色质形成,使常染色质变得更加开放,使基因转录变得活跃,从而诱导肿瘤发生。H3K9ac作为转录激活剂,能够增强多种信号通路而促进肿瘤的发生、发展[5]。有研究报道,乳腺癌组织H3K4me3、H3K9ac高表达,其高表达与患者预后不良有关[6]。但目前关于TNBC组织H3K4me3、H3K9ac 表达与临床病理特征和预后关系的报道相对较少。
本研究结果显示,145 例份TNBC 组织中,H3K4me3 高表达84 例份、低表达61 例份,H3K9ac高表达78 例份、低表达67 例份,提示TNBC 组织H3K4me3、H3K9ac 高表达,与以往在乳腺癌中的报道一致[6]。进一步研究发现,TNBC 组织H3K4me3、H3K9ac 表达均与T 分期、N 分期和组织分化程度有关,而与年龄、绝经状态、肿瘤直径、病理类型无关。结果提示,H3K4me3、H3K9ac 表达与TNBC 侵袭和转移密切相关。在TNBC 组织H3K4me3、H3K9ac 表达与Ki-67 表达强度关系的分析中,随着Ki-67 表达强度增加,TNBC 组织H3K4me3、H3K9ac 阳性表达逐渐增多。进一步证实H3K4me3、H3K9ac 高表达与TNBC 进展密切相关,与KAUKONEN 等[13]研究报道一致。生存分析发现,TNBC 组织H3K4me3、H3K9ac 高表达者3 年累积生存率均显著低于其低表达者,提示H3K4me3、H3K9ac 高表达与TNBC 患者预后不良有关。以上研究结果提示,抑制H3K4me3、H3K9ac 表达有望成为改善TNBC 预后的策略之一[14-16]。
综上所述,TNBC 组织H3K4me3、H3K9ac 高表达,其高表达与肿瘤侵袭、转移以及患者预后不良密切相关。