趋化因子CXCL12和趋化因子受体CXCR4对行放化疗治疗的头颈部鳞癌的预后作用论文_梁分凤

湘潭市中心医院耳鼻咽喉头颈外科

【摘 要】目的:研究趋化因子CXCL12及其受体CXCR4对头颈部鳞癌的放疗和化疗的预后作用影响。方法:选取233例HPV/p16INK4A阳性头颈部鳞癌患者的癌组织来进行免疫组织化学分析,趋化因子CXCL12和受体CXCR4的表达与临床治疗、病理和生存相关参数进行单变量和多变量Cox回归分析。结果:在43.3%的样本中有CXCL12的表达,66.1%的样本中有CXCR4的表达,并且二者都与HPV/p16INK4A阳性相关。CXCL12的高表达增加了总生存率(P<0.05),而CXCR4的高表达降低了无转移的生存率(P<0.05)。结论:趋化因子受体CXCR4的高表达可以作为头颈部鳞癌预后不良的因素,因为它能够促进肿瘤转移。同时也提示CXCR4可以作为抑制头颈部鳞癌组织转移的治疗靶标。

【关键词】头颈部鳞癌;趋化因子;放化疗;预后

尽管可以使用外科手术、化疗和放疗等治疗手段,但是头颈部鳞状细胞癌(HNSCC)的5年生存率仍低于50%。并且,人乳头状瘤病毒(HPV)相关的肿瘤比吸烟和饮酒等传统风险因素造成的肿瘤对临床治疗更加困难[1]。虽然HNSCC常被看作是一个局部区域的疾病,但是在晚期转移的程度是患者预后的决定因素[2]。在癌症的发展过程中肿瘤的局部微环境起决定性作用,并且对治疗的效果也同样重要。已有研究发现趋化因子CXCL12(SDF-1)和其主要受体CXCR4是肿瘤微环境中的关键因子之一,它们能够影响肿瘤生长、复发和转移,血管生成和治疗效果[3-4]。迄今为止CXCL12 / CXCR4与HPV状态之间的相互关系尚未阐明。临床上,关于CXCL12 / CXCR4在HNSCC中的作用研究还很少,但是已有研究发现二者在其他肿瘤中与总生存率有关[5-7]。

因此,本研究聚焦于CXCL12 / CXCR4在HNSCC中的表达对预后的价值,研究对象选取233例不能手术治疗,并给予放疗或化疗的HNSCC病人。

1资料与方法

1.1 病人

在签署书面知情同意书的前提下,选取本院2010年1月至2013年12月233例诊断时没有发现远端转移的单纯HNSCC患者参与本研究,收集病人详细的临床资料。患者HPV状态由PCR分析HPVDNA分子或p16INK4A分子的表达来确定[8]。本研究获得了伦理学委员会的批准。

1.2 治疗方法

所有患者均采用标准分数的单纯放疗:2Gy每天,每周五次,通过三维适形外部束给予,单个病人总量为70Gy,另外给予了5 -氟尿嘧啶+丝裂霉素C或顺铂的伴随化疗辅助治疗。

1.3 患者随访

治疗效果的评估通过耳鼻喉科检测和增强型CT来评估,如果肿瘤的各项指标都得到逆转就定义为完全缓解。之后,如有必要,每季度对患者进行耳鼻喉科检测和头颈部的X光片或CT检查。另外,采集病人的活检癌组织样本进行后续分析。

1.4免疫组化

采用标准的福尔马林固定和石蜡包埋的预处理方法。对切片进行了标准的免疫组化染色,免疫反应通过阳性细胞率和荧光强度来评估,荧光强度按照0(阴性),1+(弱),2+(中等),3+(强)来进行等级评分。每个个体CXCR4和CXCL12的加权平均值=阳性肿瘤细胞百分数×染色强度。为了避免可能的人为因素,在评价过程中进行双盲实验。最后,个人加权平均值用来进行临床病理参数和病人生存状况之间的相关性分析。

1.5 统计学分析

生存时间从组织学诊断为HNSCC开始计算到本研究结束为止,运用Kaplan–Meier法计算总生存率(OS)、无病生存率(DFS)、局部控制率(LRC)、无远端转移生存率(DMFS)。CXCR4的表达分成了低中高三类,病人特征通过Fisher’s exact test。CXCR4和CXCL12的表达对各项生存指标的影响通过单变量Cox回归分析。随后,进一步用多变量Cox回归分析该因子对预后的影响是否独立于其他因素,以排除单变量Cox回归分析可能造成的偏差。所有统计学分析通过免费软件R(version 2.8;http://www.r-project.org)来完成,P<0.05被认定为有统计学差异。

2 结果

总的随访统计结果显示,病人5年、10年总生存率分别为22%和15%,局部复发率为28.3%,远端转移复发率为12.5%,病人临床资料和治疗效果以及CXCR4和CXCL12的表达相关参数都总结在表一中。

2.1CXCR4和CXCL12在肿瘤组织中的表达频率

分别有233和229个病人进行了CXCR4和CXCL12的表达分析。大部分病人中有CXCR4的表达,并且低中高各组基本都占到1/3左右(表 1)。而对于CXCL12,有56.7 %的病人呈阴性(表1)。并且没有发现CXCR4和CXCL12的表达存在相关性。

2.2与治疗参数的相关性分析

相关性分析结果显示CXCR4的表达与治疗参数、性别和肿瘤位置没有明显关联。

表1 患者临床病理特征与CXCR4和CXCL12的表达情况

在年龄大于50岁的患者中CXCR4的阳性率有明显增加(P=0.0035;表 1)。而CXCL12的表达与肿瘤位置有显著的相关性。在口咽、喉咽、喉头位置的肿瘤,CXCL12阳性率和阴性率没有明显差异,而在口腔中的肿瘤CXCL12阳性率明显升高(P=0.00096;表 1)。

2.3与生存参数的相关性分析

统计学分析发现,CXCR4的表达与总生存率、无病生存率和局部复发控制率没有显著相关性。然而,CXCR4的高表达与远端转移复发率的降低显著相关(P=0.034;表 1)。另外,CXCR4的高表达与无病生存率的降低可能存在相关性,但是没有显著统计学差异(P=0.057;表 1)。然后,我们分析了远端转移常用指标:原发肿瘤位置、组织学分级等与无远端转移生存率的关系,结果显示无统计学意义。而CXCL12的表达能够显著增加总生存率(P=0.036;表 1),与其他生存参数没有关联。

2.4与HPV状态的相关性分析

统计结果显示,CXCR4的高表达与HPV阳性显著相关(P=0.038),同时CXCL12的表达与HPV阳性相关性更加显著(P=0.0001)。

2.5多变量分析

CXCR4的表达在两组不同的化疗方案中存在显著差异(P=0.001),CXCL12表达阳性率在没有辅助化疗的病人中更低(P=0.023;表 1)。随后,生存参数也进行了多变量Cox回归分析,发现无远端转移生存率的高低依赖于CXCR4的表达、HPV状态。总生存率水平则依赖于CXCL12的表达、和HPV状态。在多变量分析中,CXCR4的表达仍然与无远端转移生存率的降低显著相关(P=0.041;表 2)。

表 2 CXCR4的表达、化疗参数和HPV状态与DMFS的风险比和P值

而总生存率,仅与HPV状态有关(P=0.034),而与CXCL12的表达无显著相关性。另外,IMRT的运用在一定程度上增加了总生存率,但是没有统计学意义(P=0.058;表 3)。

3讨论

趋化因子CXCL12/ CXCR4信号通路已经被发现在HNSCC中发挥多重重要作用,包括影响肿瘤生长[9]、血管生成[10]、转移[11]和病人生存率[7]。在本研究中,我们利用免疫组化的方法分析了CXCL12/ CXCR4的表达,然后运用Cox回归分析方法探讨了其与233例HNSCC病人的临床病理特征和生存参数的相关性。

通常影响远端转移发生率的因素主要有肿瘤位置和组织学分级等,但是在本研究中没有发现这些因素与无远端转移生存率有关。通过多变量分析之后,仅CXCR4与无远端转移生存率显著相关,这与文献报道的CXCR4的高表达能够增加远端转移[12-13]的结果是一致的。尽管这其中的机制还没有研究清楚,已有临床和实验证据表明单克隆抗体或小分子化合物抑制CXCR4是治疗肿瘤转移的有效手段,并且已有相关治疗方法在开展临床试验[3,14]。

然后,在CXCL12表达的单变量分析中,发现CXCL12的表达能显著增加总生存率,这与Clatot等人的研究结果[7,15]一致,并且发现CXCL12信号通路相关基因的高表达也能改善病人预后[15]。在HNSCC中,CXCL12在原发肿瘤和肿瘤微环境中的高表达能够抑制CXCR4介导的向其他表达CXCL12的组织的趋化转移[4,15]。而在多变量分析中,仅发现HPV状态与总生存率相关,而鉴于CXCL12的表达与HPV阳性率的相关性非常显著,可能前期发现的CXCL12表达与预后的关系仅仅是HPV阳性率与预后的关系的表现[16]。因此HPV是影响HNSCC患者总生存率的初级因素,这也是首次阐明HPV与CXCL12/ CXCR4的关系。

总的来说,我们评估了CXCL12/ CXCR4与HNSCC病人的临床病理特征和生存参数的相关性,发现其不仅可以预测病人的临床治疗预后,还可能是控制HNSCC转移的新的治疗靶点。

参考文献:

[1]Heiduschka G.,Grah A.,Oberndorfer F.,et al. Improved survival in HPV/p16-positive oropharyngeal cancer patients treated with postoperative radiotherapy. Strahlenther Onkol,2015,191(3):209-216.

[2]Takes R.P.,Rinaldo A.,Silver C.E.,et al. Distant metastases from head and neck squamous cell carcinoma. Part I. Basic aspects. Oral Oncol,2012,48(9):775-779.

[3]Domanska U.M.,Kruizinga R.C.,Nagengast W.B.,et al. A review on CXCR4/CXCL12 axis in oncology:no place to hide. Eur J Cancer,2013,49(1):219-230.

[4]Albert S.,Riveiro M.E.,Halimi C.,et al. Focus on the role of the CXCL12/CXCR4 chemokine axis in head and neck squamous cell carcinoma. Head Neck,2013,35(12):1819-1828.

[5]Katayama A.,Ogino T.,Bandoh N.,et al. Expression of CXCR4 and its down-regulation by IFN-gamma in head and neck squamous cell carcinoma. Clin Cancer Res,2005,11(8):2937-2946.

[6]Salcedo R.,Wasserman K.,Young H.A.,et al. Vascular endothelial growth factor and basic fibroblast growth factor induce expression of CXCR4 on human endothelial cells:In vivo neovascularization induced by stromal-derived factor-1alpha. Am J Pathol,1999,154(4):1125-1135.

[7]Clatot F.,Picquenot J.M.,Choussy O.,et al. Intratumoural level of SDF-1 correlates with survival in head and neck squamous cell carcinoma. Oral Oncol,2011,47(11):1062-1068.

[8]Tehrany N.,Kitz J.,Rave-Frank M.,et al. High-grade acute organ toxicity and p16(INK4A)expression as positive prognostic factors in primary radio(chemo)therapy for patients with head and neck squamous cell carcinoma. Strahlenther Onkol,2015,191(7):566-572.

[9]Meng X.,Wuyi L.,Yuhong X.,et al. Expression of CXCR4 in oral squamous cell carcinoma:correlations with clinicopathology and pivotal role of proliferation. J Oral Pathol Med,2010,39(1):63-68.

[10] Li K.C.,Huang Y.H.,Ho C.Y.,et al. The role of IL-8 in the SDF-1alpha/CXCR4-induced angiogenesis of laryngeal and hypopharyngeal squamous cell carcinoma. Oral Oncol,2012,48(6):507-515.

[11]Uchida D.,Onoue T.,Kuribayashi N.,et al. Blockade of CXCR4 in oral squamous cell carcinoma inhibits lymph node metastases. Eur J Cancer,2011,47(3):452-459.

[12]Ishikawa T.,Nakashiro K.,Hara S.,et al. CXCR4 expression is associated with lymph-node metastasis of oral squamous cell carcinoma. Int J Oncol,2006,28(1):61-66.

[13]Ueda M.,Shimada T.,Goto Y.,et al. Expression of CC-chemokine receptor 7(CCR7)and CXC-chemokine receptor 4(CXCR4)in head and neck squamous cell carcinoma. Auris Nasus Larynx,2010,37(4):488-495.

[14]Ramsey D.M.McAlpine S.R. Halting metastasis through CXCR4 inhibition. Bioorg Med Chem Lett,2013,23(1):20-25.

[15]Clatot F.,Gouerant S.,Mareschal S.,et al. The gene expression profile of inflammatory,hypoxic and metabolic genes predicts the metastatic spread of human head and neck squamous cell carcinoma. Oral Oncol,2014,50(3):200-207.

[16]Rainsbury J.W.,Ahmed W.,Williams H.K.,et al. Prognostic biomarkers of survival in oropharyngeal squamous cell carcinoma:systematic review and meta-analysis. Head Neck,2013,35(7):1048-1055.

论文作者:梁分凤

论文发表刊物:《航空军医》2017年第3期

论文发表时间:2017/4/11

标签:;  ;  ;  ;  ;  ;  ;  ;  

趋化因子CXCL12和趋化因子受体CXCR4对行放化疗治疗的头颈部鳞癌的预后作用论文_梁分凤
下载Doc文档

猜你喜欢