PD-L1表达对晚期肺腺癌患者培美曲塞化疗效果的影响及其机制

背景与目的:肺癌组织程序性死亡配体-1(programmed death ligand-1,PD-L1)表达水平不仅是程序性死亡[蛋白]-1(programmed death-1,PD-1)/PD-L1抑制剂最主要的疗效预测生物标志物,还可能影响表皮生长因子受体-酪氨酸激酶抑制剂(epidermal growth factor receptor-tyrosine kinase inhibitor,EGFR-TKI)的疗效。然而,肺癌组织PD-L1表达水平能否影响肺腺癌患者化疗效果,目前相关文献报道较少。探讨肺腺癌组织PD-L1表达对培美曲塞为基础的化疗效果的影响及其潜在机制。方法:2015年10月—2018年12月于中国人民解放军西部战区总医院肿瘤诊治中心确诊为肺腺癌且符合研究入组条件的患者共185例。应用免疫组织化学法分别检测肺腺癌组织中PD-L1和培美曲塞疗效预测分子胸苷酸合酶(thymidylate synthase,TS)的表达。采用Kaplan-Meier法绘制患者的生存曲线,采用log-rank检验和COX回归模型分析影响患者无疾病进展生存(progression-free survival,PFS)的临床病理学因素,采用log-rank检验分别分析PD-L1和TS表达对患者PFS和总生存(overall survival,OS)的影响,采用Spearman秩相关性检验分析肺腺癌组织中PD-L1表达与TS表达的相关性。应用蛋白质印迹法(Western blot)及实时荧光定量聚合酶链反应(real-time fluorescent quantitative polymerase chain reaction,RTFQ-PCR)分别检测6种肺腺癌细胞系中PD-L1、TS的蛋白水平和mRNA表达。采用Pearson相关性检验分析PD-L1和TS在蛋白表达水平及mRNA表达水平的相关性。结果:在51例一线接受培美曲塞为基础化疗的晚期肺腺癌患者中,PD-L1表达阳性患者的客观有效率(objective response rate,ORR)和疾病控制率(disease control rate,DCR)与PD-L1表达阴性患者相比差异无统计学意义(ORR:20.0%vs 35.5%,χ~2=1.404,P=0.236;DCR:60.0%vs 80.6%,χ~2=2.602,P=0.107)。PD-L1表达阴性患者的中位无疾病进展生存(median progression-free survival,mPFS)显著优于PD-L1表达阳性患者(mPFS:5.6个月vs 4.1个月,log-rank=5.406,P=0.020),两组患者中位总生存(median overall survival,mOS)差异无统计学意义(mOS:15.9个月vs 12.7个月,log-rank=0.525,P=0.469)。单因素分析发现PD-L1和TS表达阳性是影响患者PFS的危险因素(P=0.023和P=0.003),多因素分析发现TS表达阳性是影响患者PFS的独立危险因素(P=0.034)。在51例一线接受培美曲塞为基础化疗的晚期肺腺癌患者中,患者肺腺癌组织PD-L1表达与TS表达呈显著正相关性(r_s=0.691,P<0.001);进一步扩大样本检测发现:在不同肿瘤分期和一线治疗模式的185例肺腺癌患者中,癌组织PD-L1表达与TS表达仍然呈显著正相关(r_s=0.588,P<0.001)。在包括A549在内的6种肺腺癌细胞系中PD-L1与TS在蛋白水平和mRNA表达均呈显著正相关(蛋白水平:r_s=0.899,P<0.05;mRNA表达:r_s=0.861,P<0.05)。结论:在一线接受培美曲塞为基础化疗的晚期肺腺癌患者中,PD-L1表达阳性患者的mPFS较PD-L1表达阴性患者显著缩短,提示PD-L1表达可能作为晚期肺腺癌患者培美曲塞为基础化疗的潜在疗效预测生物标志物。PD-L1和TS的表达不论在肺腺癌组织水平还是细胞系水平均存在显著相关性,可能是PD-L1表达影响培美曲塞化疗效果的潜在原因之一。

程序性死亡蛋白配体1在CD133^(+)人肝癌干样细胞中的表达及功能研究

目的探讨肝癌干样细胞(LCSLC)中程序性死亡蛋白配体1(PD-L1)的表达及其对LCSLC肿瘤干细胞特性和肿瘤生物学功能的影响,探索LCSLC中调控PD-L1表达变化的上游信号通路和PD-L1调控干细胞特性和肿瘤生物学功能的下游分子机制。方法采用无血清球培养法培养肝癌细胞HepG2,获得LCSLC。采用流式细胞术检测LCSLC中CD133等干性标志物分子的表达,Western blot和实时荧光定量聚合酶链反应(RT-qPCR)检测其干性特征分子和PD-L1的表达,细胞功能实验检测其肿瘤生物学功能,确认所获得的LCSLC具备肿瘤干细胞特性。以细胞信号通路抑制剂处理LCSLC,明确介导PD-L1表达变化的相关上游信号通路。利用小干扰RNA(siRNA)下调LCSLC中PD-L1的表达,检测干性特征分子的表达变化、LCSLC体内外肿瘤生物学功能变化以及下游细胞信号通路的变化。结果与普通HepG2细胞比较,LCSLC中CD133的表达率升高[分别为(92.78±6.91)%和(1.40±1.77)%,P<0.001],干性特征分子CD133、Nanog、Oct4A和Snai1的表达水平升高(均P<0.05),第7天的成球细胞数增多[分别为(395.30±54.05)个和(124.70±19.30)个,P=0.001],细胞迁移率升高[分别为(35.41±6.78)%和(10.89±4.34)%,P=0.006],穿膜细胞数增多[分别为(75.77±10.85)个/视野和(20.00±7.94)个/视野,P=0.002],克隆细胞数增多[分别为(120.00±29.51)个和(62.67±16.77)个,P=0.043],G_(0)/G_(1)期细胞数增多[分别为(54.89±3.27)个和(32.36±1.50)个,P<0.001]。小鼠成瘤实验显示,LCSLC组移植瘤的重量为(1.32±0.17)g,体积为(1779.0±200.2)mm^(3),均高于HepG2细胞组[分别为(0.31±0.06)g和(645.6±154.9)mm^(3),均P<0.001]。LCSLC中PD-L1蛋白表达水平为1.88±0.52,mRNA的表达水平为2.53±0.62,均高于HepG2细胞(均P<0.05)。细胞信号通路相关蛋白磷酸化信号传导及转录活化因子3(p-STAT3)和p-Akt在LCSLC中的表达水平高于HepG2细胞(均P<0.05),经抑制剂处理下调p-STAT3和p-Akt的表达后,PD-L1的表达亦随之下调(均P<0.05);相反,磷酸化细胞外信号调节蛋白激酶1/2(p-ERK1/2)在LCSLC中的表达水平低于HepG2细胞(P<0.01),经抑制剂处理下调其表达后,PD-L1的表达无明显变化(P>0.05)。siRNA敲低PD-L1的表达后,与siRNA-NC组比较,siRNA-PD-L1组LCSLC中CD133、Nanog、Oct4A和Snai1的表达均降低(均P<0.05),成球细胞数减少[分别为(45.33±12.01)个和(282.00±29.21)个,P<0.001],细胞迁移率降低[分别为(20.86±2.74)%和(46.73±15.43)%,P=0.046],穿膜细胞数减少[分别为(39.67±1.53)个/视野和(102.70±11.59)个/视野,P=0.001],克隆细胞数下降[分别为(57.67±14.57)个和(120.70±15.04)个,P=0.007],G0/G1期细胞数减少[分别为(37.68±2.51)个和(57.27±0.92)个,P<0.001],S期细胞数增多[分别为(30.78±0.52)个和(15.52±0.83)个,P<0.001]。小鼠成瘤实验显示,shRNA-PD-L1组的肿瘤重量为(0.47±0.12)g,体积为(761.3±221.4)mm^(3),均低于shRNA-NC组[分别为(1.57±0.45)g和(1829.0±218.3)mm^(3),均P<0.001]。同时,siRNA-PD-L1组LCSLC中p-STAT3和p-Akt的表达水平降低(均P<0.05),而p-ERK1/2和β-catenin的表达水平无明显变化(均P>0.05)。结论CD133^(+)LCSLC中PD-L1高表达,对于维持其干性特征、促进其肿瘤生物学功能具有重要意义。