Nature系列:對比研究非小細胞肺癌PD-L1的表達特徵

2020-11-30 生物谷

2017年4月7日，國際學術權威刊物自然出版集團旗下子刊《Scientific Report》雜誌在線發表了北京協和醫院病理科題為「PD-L1 expression in lung adenosquamous carcinomas compared with the more common variants of non-small cell lung cancer」的研究論文，揭示了PD-L1在肺腺鱗癌中的表達特點，並分析了與其臨床病理特性之間的相關性[1]。

肺腺鱗癌（adnosqumous cell carcinoma, ASC）屬於非小細胞肺癌中預後較差的一種，以鉑類為基礎的化療藥物一直以來都是ASC的主要治療手段。隨著針對腫瘤內基因變異產生的個體治療方案，例如使用酪氨酸激酶抑制劑或者ALK抑制劑；以及免疫監測點阻斷治療方法的研發，例如近年來FDA在美國批准的程序性死亡因子1（PD-1）抗體藥物pembrolizumab，使得非小細胞肺癌（NSCLC）的治療有了更多的選擇用藥方案。PD-1以及其配體PD-L1屬於免疫監測點蛋白，分別在免疫炎症細胞和腫瘤細胞內表達。在健康的個體內，PD-1和PD-L1參與抑制T細胞活性防止組織自身免疫反應；但由於腫瘤中過表達這些免疫監測點蛋白，可以使腫瘤細胞逃過T細胞監控的腫瘤殺傷反應。在抗PD-1/PD-L1治療的臨床實驗中，病人的無進展生存期（PFS）和整體生存期（OS）在使用pembrolizumab治療NSCLC組均優於單純使用化療藥物組。與此同時人們發現在未經分類的NSCLC病人中僅約有20%的病人對抗PD-1/PD-L1抗體藥物治療有效。因而在臨床上有必要篩選對治療敏感的病人，一方面可以提高治療的有效性，另一方面也可以避免非藥物敏感類病人接受PD-1/PD-L1治療後所引起的副作用以及可能誘導出的自身免疫反應。

在這篇文獻中，該研究團隊通過使用羅氏Ventana的特異性單克隆抗體（SP263）以及ACD公司的RNAscope原位雜交技術首先檢測了87例肺腺鱗癌（ASC）組織樣本內的PD-L1 mRNA和蛋白的表達情況。使用IHC檢測到的PD-L1表達陽性率為39.22%，使用RNAscope檢測到的陽性率為37.25%。兩種方法檢測結果沒有區別（圖1）。兩者的檢測一致性幾近完美（κ-coefficient為0.851），統計學分析顯示兩種方法沒有顯著性差異（P=1.000）。

圖示：肺腺鱗癌內PD-L1表達檢測結果。(a) 使用免疫組化方法檢測PD-L1獲得的陽性結果(x100) (b) 使用免疫組化方法檢測PD-L1獲得的陰性結果(x100) (c) 使用RNAscope原位雜交法檢測PD-L1獲得的陽性結果 (x100) (d) 使用RNAscope原位雜交法檢測PD-L1獲得的陰性結果 (x100)。         

接著在對腺鱗癌的腺癌和鱗癌部分進行區分統計分析時，發現PD-L1表達在兩者中存在顯著性差異（P=0.017）：在腺癌內，PD-L1的表達陽性率為11.11%，在鱗癌部分的陽性率為38.89%。前者與133例肺腺癌中統計得到的PD-L1表達率13.53%相似，而後者與83例肺鱗癌統計得到的PD-L1表達陽性率28.92%相似。

本研究繼續對比了腺鱗癌內PD-L1的陽性表達與臨床病理特性的關係，結果顯示PD-L1的表達與病人性別、年齡、吸菸、腫瘤體積、淋巴結轉移、胸膜侵犯、復發和死亡無關，但與淋巴血管侵犯有顯著相關性（P=0.016）。與EGFR，KRAS和ALK突變相比，PD-L1的表達與其沒有相關性。

在文章的討論中，作者闡述了對比使用RNAscope方法檢測PD-L1 mRNA以及使用免疫組化方法檢測PD-L1蛋白的目的：在臨床上存在不同公司提供的特定克隆號的抗體可對病人樣本進行檢測，而每個抗體又有各自的cutoff值對結果進行評估。在未來的臨床病人篩選過程中，需要一種可以不區分抗體公司抗體克隆號而可定篩查所有病人樣本的檢測方法。由於基因經轉錄得到mRNA，繼而翻譯成蛋白質，因而如果能夠在mRNA水平對PD-L1進行檢測，則將解決這一需求。故首先需要對兩者的檢測一致性進行分析。本研究之初對比了RNAscope原位雜交方法與IHC免疫組化法在肺腺鱗癌病人標本內測到的PD-L1的表達比率。結果顯示兩種方法一致性接近100%。這一結果為今後的臨床篩選用藥病人的檢測方法提供了基礎的臨床數據。

RNAscope技術是由美國Advanced Cell Diagnostics (ACD)公司研發的RNA原位雜交產品，在近年來的生物檢測領域發展迅速。與傳統的RNA原位雜交相比，RNAscope技術屬於新一代RNA原位雜交技術，其特異性的雙Z探針設計避免了傳統長鏈RNA探針的弊端，配以自身級聯放大檢測原理，可以高效敏感地檢測到目標RNA。該技術優勢如下：
 
1.應用廣泛；
2.高特異性；
3.極高靈敏度，單分子可視化和單細胞定量；
4.兼容降解的RNA樣本；
5.無需RNase-free操作和環境要求，一天完成實驗；
6.檢測結果穩定一致性，兼容高通量自動化平臺；
7.多通道多靶點同時檢測。
 
Reference:
Sci Rep. 2017 Apr 7;7:46209. doi:10.1038/srep46209. PD-L1 expression in lung adenosquamous carcinomas compared with the more common variants of non-small cell lung cancer. Shi X, Wu S, Sun J, Liu Y, Zeng X, Liang Z.

RNAscope技術不但能夠進行腫瘤組織中標誌物的原位檢測，而且在神經生物學上也有著廣泛的應用，該技術實現了對大腦組織等神經標本的原位定量和定位分析，結果清晰準確。

中國科學院生物物理研究所郝俊峰教授將於2017年6月29號在生物谷舉辦免費網絡講座：原位RNA表達檢測方案及基礎研究實例分析，對RNAscope技術應用做深度剖析，

歡迎您點擊前往註冊報名參與：http://webinar.b.bioon.com.cn/live-info/acd_webinar3.html（生物谷Bioon.com）

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