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• CK7在癌症中可作为生物标记物
• 患者来源的肺异种移植中CK7评分
• CK7染色评分分类
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角蛋白是上皮细胞的中间纤维，在抗细胞死亡、蛋白质合成、伤口愈合以及上皮细胞极化和信号传导中具有多种功能 (Pastuszak et al., 2015)。细胞角蛋白7 (CK7)是一种类型II角蛋白，可在单层和腺上皮中，以及间叶器官的特化细胞中表达。在健康的组织中，CK7免疫染色可在例如肾脏的肾小囊中收集导管和分散的上皮细胞（图1A）以及胎盘的上皮细胞（图1B）中检测到，而CK7免疫染色在小肠黏膜（图1C）和皮肤中的角质化鳞状上皮（图1D）却是缺失的 (Dum et al., 2022)。
图 1：使用兔抗-细胞角蛋白7 (HS-454 008, 1:1000; DAB)抗体，对经福尔马林固定、石蜡包埋（FFPE）的A 人类肾脏、B 人类胎盘、C人类小肠、D 人类皮肤进行免疫组化染色。细胞核被苏木精复染为蓝色。
CK7和细胞角蛋白20（CK20）一起，是最常用的诊断抗体之一，可用来检测转移性癌症组织的来源 (Dum et al., 2022)。CK7 和CK20表达可用作预诊断不同类型癌症的临床指数。CK7在前列腺癌和结肠直肠癌中通常是阴性的，而CK7阳性可指示尿路上皮癌或粘液性卵巢癌。CK7的异常表达与不利的肿瘤行为有关。例如，Dum et al. (2022)将可检测到的CK7表达与源于CK7阴性前体细胞的胃腺癌的不利特征相关联。相反，CK7的低表达与源于CK7阳性前体细胞的非特异型（NST）乳腺癌和尿路上皮癌的不利特征有关联。在人类肺癌中，CK7 阳性取决于组织学亚型 (Johansson, 2004)。CK7的阳性表达对肺癌患者的预断不足是一个独立的临床参数 (Luo et al., 2017)。
为了分析CK7在异种移植模型肿瘤细胞中的表达，区分内源鼠类CK7和人类肿瘤细胞表达的CK7是很重要的。HistoSure抗-人类细胞角蛋白7抗体可鉴别人类和小鼠CK7 （图2）。
图 2：使用人类特异性抗-细胞角蛋白7抗体 (cat. no. HS-454 017, 稀释比例 1:100, DAB)，进行CK7的免疫组化染色。A人类CK7表达在FFPE人类胎盘切片中可检测到。B小鼠CK7表达在小鼠FFPE胎盘切片中则检测不到。细胞核可被苏木精复染为蓝色。
一个组织芯片（TMA）包含61个已注释的患者来源的肺异种移植（PDX）核心，它们由查尔斯河实验室（弗莱堡，德国）提供，使用抗-人类细胞角蛋白7（HS-454 017）抗体在自动染色平台上染色。肺癌异种移植可分为两种类型：小细胞肺癌 （SCLC; 6/61）和非小细胞肺癌（NSCLC; 50/61）。而后者又进一步分为NSCLC腺癌亚型（25/61）、NSCLC表皮亚型（20/61）和NSCLC大细胞亚型（10/61）。根据染色强度和阳性细胞百分比，CK7表达水平的评分在0 和 3+之间（图3；表1）。
图 3：患者来源的肺异种移植中CK7 状态的分类，由0 （阴性）到3+ （非常强烈表达）。
| CK7 染色评分 | 评分标准 |
| 0 |
阴性或者小于1%的阳性细胞 |
| 0.5+ |
在所有细胞（或者超过2/3）中显示微弱染色 |
| 1+ |
在所有细胞（或者超过2/3）中显示中度染色 |
| 1.5+ | 混合细胞显示中度染色和1/3 到2/3的细胞显示强烈染色 |
| 2+ |
在所有细胞（或者超过2/3）中显示强烈染色 |
| 2.5+ | 混合细胞显示强烈染色和1/3 到2/3的细胞显示非常强烈染色 |
| 3+ | 在所有细胞（或者超过2/3）中显示非常强烈染色 |
所有小细胞肺癌患者来源的异种移植中CK7表达要么是阴性（5/6），要么非常微弱（1/6）。相反的是，大部分非小细胞肺癌患者来源的异种移植型腺癌CK7表达是阳性的，仅仅3/25的染色是阴性的。12/25显示中等到强烈（染色评分1.5 - 2）或者甚至非常强烈（染色评分2.5 - 3）的CK7表达。大部分NSCLC患者来源的异种移植型表皮样瘤CK7表达是阴性的（14/20），并且只有一个样本显示非常强烈的表达（染色评分2.5）。大型细胞亚型NSCLC显示CK7表达异质性较高，有4/10标本表达阴性，而2/10标本显示极强表达。平均来讲，NSCLC患者来源的异种移植型腺癌CK7表达最高（平均评分= 1.7），而SCLC患者来源的异种移植CK7表达最低（平均评分= 0.1）（图4）。
图 4：患者来源的异种移植亚型中CK7染色的平均评分。根据染色强度和阳性细胞百分比，CK7表达水平的评分在0 和 3+之间。CK7的最高表达与非小细胞肺癌、腺癌亚型相关，而CK7的最低表达与小细胞肺癌相关。
然后我们通过RNA测序和免疫组织化学比较了CK7的表达水平。人类CK7基因的表达由查尔斯河在患者来源的异种移植的肿瘤组织中进行了评估。RNA测序评分范围为0 到12.2。RNA测序评分低于7.2时，转化为CK7染色评分为0（图5）。RNA测序评分高于8.4时，通常转化为CK7染色评分则大于等于1。而患者来源的异种移植的RNA测序评分约高于10时，CK7染色评分变化很大，在1 到3之间。
图 5：不同肺癌亚型中，RNA测序评分和CK7染色评分的相关性。具有RNA测序高评分的样品在IHC-P中显示中度到高度的CK7表达。而具有RNA测序低评分的样品在IHC-P中显示CK7无表达。
总之，RNA测序评分和CK7染色库在当前研究中产生了类似的结果。在IHC-P中，RNA测序的高评分与中等到高CK7表达评分相对应。此外，利用免疫组化技术分析CK7表达，可显示肿瘤的异质性。这个空间的信息在RNA测序中是丢失的（图6）。
图6：CK7免疫组化显示非小细胞肺癌腺癌亚型中的肿瘤异质性。