Đánh giá vai trò của các phân nhóm đại thực bào liên quan đến khối u trong các loại ung thư vú bằng cách sử dụng phân tích hình ảnh kỹ thuật số

Springer Science and Business Media LLC - Tập 198 - Trang 11-22 - 2023
Mieke C. Zwager1,2, Rico Bense2, Stijn Waaijer2, Si-Qi Qiu2,3,4, Hetty Timmer-Bosscha2, Elisabeth G. E. de Vries2, Carolien P. Schröder2,5, Bert van der Vegt1
1Department of Pathology and Medical Biology, University of Groningen, University Medical Center Groningen, Groningen, the Netherlands
2Department of Medical Oncology, University of Groningen, University Medical Center Groningen, Groningen, The Netherlands
3Diagnosis and Treatment Center of Breast Diseases, Clinical Research Center, Shantou Central Hospital, Shantou, China
4Guangdong Provincial Key Laboratory for Breast Cancer Diagnosis and Treatment, Shantou University Medical College, Shantou, China
5Department of Medical Oncology, Dutch Cancer Institute, Amsterdam, Netherlands

Tóm tắt

Số lượng và tỷ lệ của các đại thực bào liên quan đến khối u giống M1 và M2 (TAM) có thể đóng vai trò trong sự phát triển và tiến triển của ung thư vú. Các thử nghiệm lâm sàng ban đầu sử dụng các hợp chất nhắm vào đại thực bào hiện đang được tiến hành. Tuy nhiên, phương pháp phát hiện tối ưu nhất các phân nhóm đại thực bào giống M1 và M2 và sự liên quan lâm sàng của chúng trong ung thư vú vẫn chưa rõ ràng. Chúng tôi nhằm mục đích tối ưu hóa việc đánh giá các phân nhóm TAM trong các kiểu loại ung thư vú khác nhau, và do đó liên kết số lượng và tỷ lệ các phân nhóm TAM với các đặc điểm bệnh lý lâm sàng và kết quả lâm sàng. Mẫu mô vi thể của 347 khối u nguyên phát liên tiếp thuộc loại Luminal-A, Luminal-B, HER2 dương tính và ba tiêu cực từ các nhà bệnh học ung thư vú ở giai đoạn đầu đã được cắt và nhuộm miễn dịch hóa học bằng dấu hiệu đại thực bào toàn phần CD68 và các dấu hiệu đại thực bào giống M2 CD163, CSF-1R và CD206. Số lượng TAM được định lượng bằng cách sử dụng thuật toán phân tích hình ảnh kỹ thuật số. Số lượng đại thực bào giống M1 được tính bằng cách trừ số TAM giống M2 khỏi tổng số TAM. Các dấu hiệu giống M2 CD163 và CSF-1R cho thấy sự liên kết dương vừa phải với nhau và với CD68 (r ≥ 0.47), nhưng chỉ liên kết yếu với CD206 (r ≤ 0.06). Các đại thực bào CD68 +, CD163 + và CSF-1R + có tương quan với độ xâm lấn của khối u trong các khối u Luminal-B (P < 0.001). Tổng số hoặc số lượng phân nhóm TAM không tương quan với kết quả bệnh lý ở bất kỳ loại ung thư vú nào. Kết luận, các đại thực bào và các phân nhóm của chúng có thể được phát hiện thông qua một bộ dấu hiệu TAM và có liên quan đến các đặc điểm bệnh lý lâm sàng không thuận lợi trong ung thư vú Luminal-B. Tuy nhiên, tác động của chúng đến kết quả vẫn chưa rõ ràng. Tốt hơn, điều này nên được xác định trong các loạt thử nghiệm theo dõi.

Từ khóa

#đại thực bào liên quan đến khối u #ung thư vú #phân tích hình ảnh kỹ thuật số #đặc điểm bệnh lý lâm sàng

Tài liệu tham khảo

Torre LA, Bray F, Siegel RL et al (2015) Global cancer statistics, 2012. CA Cancer J Clin 65:87–108. https://doi.org/10.3322/caac.21262 Torre LA, Siegel RL, Ward EM, Jemal A (2016) Global cancer incidence and mortality rates and trends–an update. Cancer Epidemiol Biomarkers Prev 25:16–27. https://doi.org/10.1158/1055-9965.EPI-15-0578 Torre LA, Islami F, Siegel RL et al (2017) Global cancer in women: Burden and trends. Cancer Epidemiol Biomark Prev 26:444–457 Early Breast Cancer Trialists’ Collaborative Group (EBCTCG) (2005) Effects of chemotherapy and hormonal therapy for early breast cancer on recurrence and 15-year survival: an overview of the randomised trials. Lancet 365:1687–1717. https://doi.org/10.1016/S0140-6736(05)66544-0 Dowsett M (2001) Overexpression of HER-2 as a resistance mechanism to hormonal therapy for breast cancer. Endocr Relat Cancer 8:191–195. https://doi.org/10.1677/erc.0.0080191 Hanahan D, Weinberg RA (2011) Hallmarks of cancer: the next generation. Cell 144:646–674. https://doi.org/10.1016/j.cell.2011.02.013 Qian B-Z, Pollard JW (2010) Macrophage diversity enhances tumor progression and metastasis. Cell 141:39–51. https://doi.org/10.1016/j.cell.2010.03.014 Hanahan D (2022) Hallmarks of cancer: new dimensions. Cancer Discov 12:31–46. https://doi.org/10.1158/2159-8290.CD-21-1059 Tariq M, Zhang J, Liang G et al (2017) Macrophage polarization: anti-cancer strategies to target tumor-associated macrophage in breast cancer. J Cell Biochem 118:2484–2501. https://doi.org/10.1002/jcb.25895 Binnemars-Postma K, Bansal R, Storm G, Prakash J (2018) Targeting the Stat6 pathway in tumor-associated macrophages reduces tumor growth and metastatic niche formation in breast cancer. FASEB J 32:969–978. https://doi.org/10.1096/fj.201700629R Georgoudaki A-M, Prokopec KE, Boura VF et al (2016) Reprogramming tumor-associated macrophages by antibody targeting inhibits cancer progression and metastasis. Cell Rep 15:2000–2011. https://doi.org/10.1016/j.celrep.2016.04.084 Galdiero MR, Bonavita E, Barajon I et al (2013) Tumor associated macrophages and neutrophils in cancer. Immunobiology 218:1402–1410. https://doi.org/10.1016/j.imbio.2013.06.003 Hu W, Li X, Zhang C et al (2016) Tumor-associated macrophages in cancers. Clin Transl Oncol 18:251–258. https://doi.org/10.1007/s12094-015-1373-0 Biswas SK, Mantovani A (2010) Macrophage plasticity and interaction with lymphocyte subsets: cancer as a paradigm. Nat Immunol 11:889–896. https://doi.org/10.1038/ni.1937 Soysal SD, Tzankov A, Muenst SE (2015) Role of the tumor microenvironment in breast cancer. Pathobiology 82:142–152. https://doi.org/10.1159/000430499 Shih J-Y, Yuan A, Chen JJ-W, Yang P-C (2006) Tumor-associated macrophage: its role in cancer invasion and metastasis. J Cancer Mol 2:101–106 Lu J, Ma L (2020) The role of tumor-associated macrophages in the development, metastasis and treatment of breast cancer. Pathol Res Pract 216:153085. https://doi.org/10.1016/j.prp.2020.153085 Loi M, Salvatore G, Sottili M et al (2022) Tumor-associated macrophages (TAMs) modulate response to HER2-targeted agents in a humanized mouse model of breast cancer. Clin Transl Oncol 24:1395–1402. https://doi.org/10.1007/s12094-022-02785-z Olson OC, Kim H, Quail DF et al (2017) Tumor-associated macrophages suppress the cytotoxic activity of antimitotic agents. Cell Rep 19:101–113. https://doi.org/10.1016/j.celrep.2017.03.038 Chen X, Yang M, Yin J et al (2022) Tumor-associated macrophages promote epithelial-mesenchymal transition and the cancer stem cell properties in triple-negative breast cancer through CCL2/AKT/β-catenin signaling. Cell Commun Signal 20:92. https://doi.org/10.1186/s12964-022-00888-2 Chen Z, Wu J, Wang L et al (2022) Tumor-associated macrophages of the M1/M2 phenotype are involved in the regulation of malignant biological behavior of breast cancer cells through the EMT pathway. Med Oncol 39:83. https://doi.org/10.1007/s12032-022-01670-7 Bense RD, Sotiriou C, Piccart-Gebhart MJ et al (2017) Relevance of tumor-infiltrating immune cell composition and functionality for disease outcome in breast cancer. J Natl Cancer Inst. https://doi.org/10.1093/jnci/djw192 Ward R, Sims AH, Lee A et al (2015) Monocytes and macrophages, implications for breast cancer migration and stem cell-like activity and treatment. Oncotarget 6:14687–14699. https://doi.org/10.18632/oncotarget.4189 Sousa S, Brion R, Lintunen M et al (2015) Human breast cancer cells educate macrophages toward the M2 activation status. Breast Cancer Res 17:101. https://doi.org/10.1186/s13058-015-0621-0 Ma Z, Shiao SL, Yoshida EJ et al (2017) Data integration from pathology slides for quantitative imaging of multiple cell types within the tumor immune cell infiltrate. Diagn Pathol 12:69. https://doi.org/10.1186/s13000-017-0658-8 Hammond MEH, Hayes DF, Dowsett M et al (2010) American society of clinical oncology/college of American pathologists guideline recommendations for immunohistochemical testing of estrogen and progesterone receptors in breast cancer. J Clin Oncol 28:2784–2795. https://doi.org/10.1200/JCO.2009.25.6529 Wolff AC, Hammond MEH, Allison KH et al (2018) Human epidermal growth factor receptor 2 testing in breast cancer: American society of clinical oncology/college of American pathologists clinical practice guideline focused update. J Clin Oncol 36:2105–2122. https://doi.org/10.1200/JCO.2018.77.8738 Cardoso F, Kyriakides S, Ohno S et al (2019) Early breast cancer: esmo clinical practice guidelines for diagnosis, treatment and follow-up†. Ann Oncol 30:1194–1220. https://doi.org/10.1093/annonc/mdz173 Zhao X, Qu J, Sun Y et al (2017) Prognostic significance of tumor-associated macrophages in breast cancer: a meta-analysis of the literature. Oncotarget 8:30576–30586. https://doi.org/10.18632/oncotarget.15736 Qiu S-Q, Waaijer SJH, Zwager MC et al (2018) Tumor-associated macrophages in breast cancer: innocent bystander or important player? Cancer Treat Rev 70:178–189. https://doi.org/10.1016/j.ctrv.2018.08.010 Wang N, Wang S, Wang X et al (2021) Research trends in pharmacological modulation of tumor-associated macrophages. Clin Transl Med 11:e288. https://doi.org/10.1002/ctm2.288 Lepland A, Asciutto EK, Malfanti A et al (2020) Targeting pro-tumoral macrophages in early primary and metastatic breast tumors with the CD206-binding mUNO peptide. Mol Pharm 17:2518–2531. https://doi.org/10.1021/acs.molpharmaceut.0c00226 Xuan Q, Wang J, Nanding A et al (2014) Tumor-associated macrophages are correlated with tamoxifen resistance in the postmenopausal breast cancer patients. Pathol Oncol Res 20:619–624. https://doi.org/10.1007/s12253-013-9740-z Malla R, Padmaraju V, Kundrapu DB (2022) Tumor-associated macrophages: Potential target of natural compounds for management of breast cancer. Life Sci 301:120572. https://doi.org/10.1016/j.lfs.2022.120572 Lao L, Fan S, Song E (2017) Tumor associated macrophages as therapeutic targets for breast cancer. Adv Exp Med Biol 1026:331–370. https://doi.org/10.1007/978-981-10-6020-5_16 Laviron M, Petit M, Weber-Delacroix E et al (2022) Tumor-associated macrophage heterogeneity is driven by tissue territories in breast cancer. Cell Rep 39:110865. https://doi.org/10.1016/j.celrep.2022.110865 Lin EY, Nguyen AV, Russell RG, Pollard JW (2001) Colony-stimulating factor 1 promotes progression of mammary tumors to malignancy. J Exp Med 193:727–740. https://doi.org/10.1084/jem.193.6.727 Rőszer T (2015) Understanding the mysterious M2 macrophage through activation markers and effector mechanisms. Mediators Inflamm 2015:816460. https://doi.org/10.1155/2015/816460 Ivanova EA, Orekhov AN (2016) monocyte activation in immunopathology: cellular test for development of diagnostics and therapy. J Immunol Res 2016:4789279. https://doi.org/10.1155/2016/4789279 Hao N-B, Lü M-H, Fan Y-H et al (2012) Macrophages in tumor microenvironments and the progression of tumors. Clin Dev Immunol 2012:948098. https://doi.org/10.1155/2012/948098 Medrek C, Pontén F, Jirström K, Leandersson K (2012) The presence of tumor associated macrophages in tumor stroma as a prognostic marker for breast cancer patients. BMC Cancer 12:306. https://doi.org/10.1186/1471-2407-12-306 Tiainen S, Tumelius R, Rilla K et al (2015) High numbers of macrophages, especially M2-like (CD163-positive), correlate with hyaluronan accumulation and poor outcome in breast cancer. Histopathology 66:873–883. https://doi.org/10.1111/his.12607 Jamiyan T, Kuroda H, Yamaguchi R et al (2020) CD68- and CD163-positive tumor-associated macrophages in triple negative cancer of the breast. Virchows Arch 477:767–775. https://doi.org/10.1007/s00428-020-02855-z Koru-Sengul T, Santander AM, Miao F et al (2016) Breast cancers from black women exhibit higher numbers of immunosuppressive macrophages with proliferative activity and of crown-like structures associated with lower survival compared to non-black Latinas and Caucasians. Breast Cancer Res Treat 158:113–126. https://doi.org/10.1007/s10549-016-3847-3 Kuroda H, Jamiyan T, Yamaguchi R et al (2021) Tumor microenvironment in triple-negative breast cancer: the correlation of tumor-associated macrophages and tumor-infiltrating lymphocytes. Clin Transl Oncol 23:2513–2525. https://doi.org/10.1007/s12094-021-02652-3 Barros MHM, Hauck F, Dreyer JH et al (2013) Macrophage polarisation: an immunohistochemical approach for identifying M1 and M2 macrophages. PLoS ONE 8:e80908. https://doi.org/10.1371/journal.pone.0080908