COX-2和MMP-2在結(jié)直腸癌中的表達(dá)及其意義

盧國(guó)豐 陳 軍 劉菊林 吳躍龍 李 靜

上海市嘉定區(qū)中心醫(yī)院病理科(201800)

結(jié)直腸癌是我國(guó)常見的惡性腫瘤之一，其生物學(xué)行為具有侵襲性生長(zhǎng)和轉(zhuǎn)移的特征。已有大量研究表明，結(jié)直腸癌患者預(yù)后與腫瘤侵襲和轉(zhuǎn)移密切相關(guān)。腫瘤細(xì)胞侵襲、轉(zhuǎn)移是一個(gè)復(fù)雜的過程，其中環(huán)氧合酶-2(COX-2)和基質(zhì)金屬蛋白酶-2(MMP-2)起有極為重要的作用[1]。本研究通過采用免疫組化法檢測(cè)COX-2、MMP-2在結(jié)直腸癌中的表達(dá)，旨在探討兩者的相互關(guān)系及其臨床意義，從而為探索結(jié)直腸癌的發(fā)病機(jī)制和臨床采用新的治療方法提供有用數(shù)據(jù)。

對(duì)象與方法

一、研究對(duì)象

收集2009年3月-2013年8月上海市嘉定區(qū)中心醫(yī)院82例非遺傳性結(jié)直腸癌患者的手術(shù)切除標(biāo)本，其中男47例，女35例；年齡30～85歲，平均(46.5±12.5)歲；患者術(shù)前均未進(jìn)行過放化療等相關(guān)治療，并排除結(jié)直腸癌家族史和結(jié)直腸癌術(shù)后復(fù)發(fā)者。82例均為腺癌，其中中高分化59例，低分化23例；結(jié)直腸癌TNM分期：Ⅰ、Ⅱ期34例，Ⅲ、Ⅳ期48例；腫瘤浸潤(rùn)未及漿膜層27例，浸潤(rùn)超過漿膜層55例；有淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移58例，無淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移24例。所有標(biāo)本均經(jīng)甲醛溶液固定，常規(guī)石蠟包埋，4 μm厚連續(xù)切片。

二、研究方法

COX-2、MMP-2單克隆抗體、SP試劑盒、DAB-酶底物顯色試劑購于上海長(zhǎng)嘉生物科技有限公司，采用免疫組化SP法，實(shí)驗(yàn)操作步驟嚴(yán)格按照試劑盒說明書進(jìn)行，用已知陽性染色的結(jié)直腸癌切片為陽性對(duì)照，以PBS代替一抗作陰性對(duì)照。

結(jié)果判斷：COX-2、MMP-2均定位于胞質(zhì)內(nèi)，腫瘤細(xì)胞胞質(zhì)呈棕黃色且背景清晰者判斷為陽性，在中倍光學(xué)顯微鏡下(×200)隨機(jī)觀察10個(gè)視野[2]，計(jì)算陽性細(xì)胞數(shù)，以陽性細(xì)胞數(shù)>5%為陽性，<5%為陰性。

三、統(tǒng)計(jì)學(xué)分析

采用SPSS 13.0統(tǒng)計(jì)軟件，計(jì)數(shù)非等級(jí)資料的比較采用χ2檢驗(yàn)，P<0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

結(jié) 果

一、COX-2 和MMP-2在結(jié)直腸癌組織中的表達(dá)

結(jié)直腸癌組織中COX-2和MMP-2均表達(dá)于腫瘤細(xì)胞的細(xì)胞質(zhì)內(nèi)(圖1、圖2)。COX-2的陽性表達(dá)率為64.6%，MMP-2為65.9%。COX-2和MMP-2陽性表達(dá)與腫瘤臨床分期、浸潤(rùn)深度、淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移具有相關(guān)性(P<0.05)，提示COX-2和MMP-2陽性患者臨床分期更晚，浸潤(rùn)度更深，淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移更常見。COX-2和MMP-2陽性表達(dá)與患者性別、年齡、腫瘤大小以及分化程度等無關(guān)(P>0.05)(表1)。

圖1 COX-2表達(dá)于細(xì)胞質(zhì)(免疫組化SP法，×200)

圖2 MMP-2表達(dá)于細(xì)胞質(zhì)(免疫組化SP法，×200)

表1 COX-2 和MMP-2在結(jié)直腸癌組織中的表達(dá)(n)

*50歲為我國(guó)結(jié)直腸癌好發(fā)年齡

二、COX-2 和MMP-2在不同腫瘤臨床分期、浸潤(rùn)深度、淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移的結(jié)直腸癌中的共表達(dá)

分別有15例和34例臨床分期Ⅰ、Ⅱ期和Ⅲ、Ⅳ期的結(jié)直腸癌患者共表達(dá)COX-2和MMP-2，在浸潤(rùn)深度未及漿膜層和侵及漿膜層者中分別為12例和37例，在無淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移和有淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移者中分別為10例和39例。行統(tǒng)計(jì)學(xué)分析后發(fā)現(xiàn)，COX-2和MMP-2在結(jié)直腸癌中的共同陽性表達(dá)率很高，表達(dá)具有協(xié)同效應(yīng)(χ12=8.912 8，P1=0.002 83；χ22=4.650 1，P2=0.031 05；χ32=5.954 0，P3=0.014 68)。

討 論

COX是前列腺素合成過程中的限速酶，可將花生四烯酸代謝成各種前列腺素產(chǎn)物，后者參與維持機(jī)體的各種生理和病理功能。COX至少存在兩種亞型，即COX-1和COX-2。COX-1在大多數(shù)組織中均表達(dá)，參與維持機(jī)體正常的生理功能；COX-2是一種誘導(dǎo)型酶，正常生理狀態(tài)下難以檢測(cè)，但在細(xì)胞因子、內(nèi)毒素、腫瘤促進(jìn)劑、癌基因等因素的刺激下可迅速產(chǎn)生[3]。COX-2與多種消化道腫瘤的發(fā)生、發(fā)展關(guān)系密切，在結(jié)直腸癌、食管癌、胃癌[4]、宮頸癌[5]和乳腺癌等腫瘤中呈高表達(dá)。

細(xì)胞外基質(zhì)(ECM)和基底膜是抵御腫瘤侵襲和轉(zhuǎn)移的屏障。在局部浸潤(rùn)和轉(zhuǎn)移過程中，腫瘤細(xì)胞必須具備降解ECM和基底膜的能力。MMP-2基因位于人染色體6q21，激活的MMP-2能降解細(xì)胞基底膜和ECM中Ⅳ型、Ⅴ型膠原等成分[6-7]，導(dǎo)致基底膜破壞，從而發(fā)生腫瘤細(xì)胞浸潤(rùn)，侵入淋巴管和小血管發(fā)生轉(zhuǎn)移。因此，MMP-2在腫瘤的發(fā)生、發(fā)展過程中起有重要作用[8-10]。

本研究結(jié)果顯示，結(jié)直腸癌COX-2和MMP-2陽性組淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移率較陰性組增高，且與腫瘤臨床分期和浸潤(rùn)深度相關(guān)。說明MMP-2在結(jié)直腸癌浸潤(rùn)、轉(zhuǎn)移中起舉足輕重的作用，與Allgayer等[11]的結(jié)論相似；而COX-2過表達(dá)可能增強(qiáng)腫瘤細(xì)胞浸潤(rùn)和淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移潛能，提示預(yù)后不佳。本研究進(jìn)一步發(fā)現(xiàn)COX-2蛋白和MMP-2蛋白在不同臨床分期、浸潤(rùn)深度和淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移中的共同陽性表達(dá)例數(shù)為49例，表明結(jié)直腸癌組織中COX-2高表達(dá)，MMP-2亦隨之高表達(dá)，具有協(xié)同效應(yīng)(P<0.05)。此外，Tsujii等[12]的研究認(rèn)為，在結(jié)腸癌中COX-2激活可促使血管生成因子增多，后者可作用于內(nèi)皮細(xì)胞誘導(dǎo)血管生成，該作用在體外可被特異性COX-2抑制劑所逆轉(zhuǎn)。因此，在一些有潛在罹患結(jié)直腸癌危險(xiǎn)的患者中，選擇性應(yīng)用COX-2抑制劑可預(yù)防結(jié)直腸癌的發(fā)生[13]，可將COX-2作為腫瘤預(yù)防和治療的靶點(diǎn)。

綜上所述，COX-2和MMP-2在結(jié)直腸癌中均呈高表達(dá)，兩者之間具有協(xié)同效應(yīng)，共同促進(jìn)結(jié)直腸癌的發(fā)生和發(fā)展，為研究結(jié)直腸癌的發(fā)病機(jī)制、預(yù)后評(píng)估和治療提供了有價(jià)值的臨床指標(biāo)。COX-2與MMP-2抑制劑的聯(lián)合應(yīng)用，可能對(duì)結(jié)直腸癌的發(fā)生、浸潤(rùn)和轉(zhuǎn)移具有協(xié)同抑制作用，為臨床醫(yī)師尋找綜合有效的治療方案提供了新的思路。

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