E-鈣粘蛋白和基質(zhì)金屬蛋白酶-7的蛋白表達與大腸癌的相關(guān)性

馬紅梅, 徐勝美, 李　靜, 郭　東, 周有儉

(廣東醫(yī)學院附屬福田醫(yī)院 病理科, 廣東 深圳, 518000)

E-鈣粘蛋白和基質(zhì)金屬蛋白酶-7的蛋白表達與大腸癌的相關(guān)性

馬紅梅, 徐勝美, 李靜, 郭東, 周有儉

(廣東醫(yī)學院附屬福田醫(yī)院 病理科, 廣東 深圳, 518000)

摘要:目的探討E-鈣粘蛋白(E-cadherin)和基質(zhì)金屬蛋白酶-7(MMP-7)的蛋白表達與大腸癌的關(guān)系。方法應(yīng)用免疫組織化學技術(shù)檢測E-cadherin和MMP-7蛋白在14例大腸腺瘤組織、102例大腸癌組織及相應(yīng)癌旁正常黏膜的表達情況。結(jié)果相對于大腸癌旁的正常組織，E-cadherin在癌組織中表達降低(P<0.001), 而MMP-7蛋白在癌組織中比正常組織表達明顯增高(P<0.001); 二者在癌組織中呈現(xiàn)負相關(guān)(r=-0.478,P<0.001)。結(jié)論E-cadherin的表達降低和MMP-7的表達增高與大腸癌的生物學行為密切相關(guān)。

關(guān)鍵詞:大腸癌; E-鈣粘蛋白; 基質(zhì)金屬蛋白酶-7; 免疫組織化學

大腸癌(CRC)是消化道常見的惡性腫瘤之一，癌的侵襲轉(zhuǎn)移是患者預(yù)后差和死亡的主要原因，其過程受黏附分子和蛋白水解酶等多種因素的調(diào)控。E-鈣粘蛋白(E-cadherin)是鈣粘蛋白家族中的一個重要的成員，是介導同型細胞間黏附作用的跨膜糖蛋白?；|(zhì)金屬蛋白酶7(MMP-7)是基質(zhì)金屬蛋白酶家族中分子量最小的一員，通過各種機制促進腫瘤的侵襲轉(zhuǎn)移，比如降解基底膜和細胞外基質(zhì)、誘導和促進血管、降解凋亡相關(guān)蛋白因子(Fas)等。本實驗用免疫組織化學的方法來探討E-cadherin和MMP-7的蛋白相關(guān)表達與大腸癌侵襲轉(zhuǎn)移的關(guān)系，現(xiàn)報告如下。

1資料與方法

1.1　一般資料

收集本院普外科2006年1月—2012年12月手術(shù)切除經(jīng)病理證實的大腸癌蠟塊標本102例及相應(yīng)癌旁正常黏膜組織。其中男56例，女46例；年齡30～87歲，平均年齡55歲；高分化癌55例，中分化癌28例，低分化癌19例；Dukes分期A期15例，B期46例，C期15例，D期26例；淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移40例，未轉(zhuǎn)移62例。14例大腸腺瘤取自經(jīng)結(jié)腸鏡切除的患者。

1.2　方法

采用SABC法。選用武漢博士德生物工程有限公司提供的E-cadherin(BA0475, 1∶100)、MMP-7(BA0571, 1∶100)的濃縮型一抗和即用型SABC試劑盒(SA1022)。所有標本經(jīng)10%中性甲醛固定，石蠟包埋，切片厚4 μm, 操作步驟按試劑盒說明書進行。DAB顯色，蘇木素復染，透明，封固。選用E-cadherin和MMP-7蛋白的典型陽性病例作為陽性對照，陰性對照以PBS緩沖液替代一抗。

1.3　判定標準

采用半定量積分法，綜合考慮陽性細胞百分率和顯色強度來判定結(jié)果：計算陽性細胞百分率并賦予分值，≤5%為0分, 6%～25%為1分, 26%～50%為2分，51%～75%為3分，>75%為4分；觀察顯色強度并賦予分值，無著色為0分, 淺黃色為1分，黃色為2分，棕黃色為3分。兩者相乘, 0分為(-), 1～4分為(+), 5～8分為(2+)，9～12分為(3+)。

1.4　統(tǒng)計學方法

采用SPSS 13.0軟件對數(shù)據(jù)資料進行分析。計數(shù)資料采用χ2檢驗或連續(xù)性校正χ2檢驗或Fisher確切概率檢驗，雙變量相關(guān)分析采用Spearman相關(guān)系數(shù)，P<0.05為差異有統(tǒng)計學意義。

2結(jié)果

2.1　E-cadherin的蛋白表達

E-cadherin在大腸正常黏膜和腺瘤中的陽性表達主要在細胞膜，癌組織主要為細胞質(zhì)表達(圖1)。E-cadherin在CRC中的低表達與正常黏膜中的高表達，差異有統(tǒng)計學意義(P<0.001); 同樣在癌組織的低表達和腺瘤的高表達，差異有統(tǒng)計學意義(P<0.01)。見表1。

2.2　MMP-7的蛋白表達

MMP-7在大腸癌中特異性地表達于癌細胞及個別異型性上皮細胞(圖2)。大腸正常黏膜與腺瘤、癌組織的差異有統(tǒng)計學意義(P<0.001)。見表2。

表1　各組間E-cadherin的蛋白表達

與CRC組比較，**P<0.01。

圖1 E-cadherin蛋白在大腸癌細胞陽性表達 SABC,200倍

表2　各組間MMP-7的蛋白表達

與正常黏膜組比較，**P<0.01。

圖2 MMP-7蛋白在大腸癌細胞陽性表達 SABC,200倍

2.3　大腸癌中E-cadherin和MMP-7的蛋白表達的相關(guān)性

Spearman等級相關(guān)分析結(jié)果得出, Spearman相關(guān)系數(shù)rs=-0.478，說明大腸癌中E-cadherin與MMP-7的表達呈負相關(guān)關(guān)系(P<0.001)，見表3。

表3　大腸癌中E-cadherin和MMP-7的蛋白表達的相關(guān)性

3討論

腫瘤的侵襲、轉(zhuǎn)移是一個動態(tài)的、復雜的、多步驟的過程，涉及同質(zhì)性的腫瘤細胞之間和異質(zhì)性的腫瘤細胞與宿主細胞的黏附性以及細胞外基質(zhì)的降解。人的E-cadherin基因定位于染色體16q22.1, 基因組DNA全長約100 kb, 其中含16個外顯子，其編碼的蛋白分子量為124 KD，主要分布于所有上皮組織，是保證上皮細胞間黏附力的關(guān)鍵因素?，F(xiàn)已經(jīng)發(fā)現(xiàn)E-cadherin基因是一種抑癌基因，其分泌的蛋白可以抑制腫瘤的侵襲轉(zhuǎn)移。有學者[1]認為，E-cadherin所介導的細胞間黏附作用的降低是良性腫瘤細胞向癌細胞轉(zhuǎn)化的限速步驟。此種現(xiàn)象已在胃癌[2]、肺癌[3]等多種腫瘤中得以證明。

本研究結(jié)果表明，E-cadherin在癌組織的低表達與正常組織的高表達的差異有統(tǒng)計學意義。E-cadherin蛋白在正常腸上皮的胞膜上呈同質(zhì)和有極性的分布，而在癌組織中胞膜表達明顯減弱、喪失或者呈異質(zhì)性的表達，即出現(xiàn)細胞質(zhì)的表達，此種異常的分布可能使E-cadherin蛋白難以發(fā)揮細胞之間的黏附作用，與癌的侵襲轉(zhuǎn)移有關(guān)。國外有研究[4]表明，E-cadherin在大腸癌中呈現(xiàn)胞漿表達，這種異位表達說明E-cadherin在大腸癌的侵襲轉(zhuǎn)移過程中發(fā)生了變異，對大腸癌的侵襲轉(zhuǎn)移有重要的預(yù)測因素。因此，大腸癌中E-cadherin細胞膜表達的降低預(yù)示著患者術(shù)后更高的復發(fā)率和更短的生存期[5]。

MMP-7由于其結(jié)構(gòu)的特異性，具有廣泛的底物特異性和強大的基質(zhì)降解功能，促使腫瘤發(fā)生侵襲轉(zhuǎn)移。在涎腺癌[6]、口腔及食管鱗狀細胞癌[7-8]、胃癌[9]中的研究已經(jīng)得到了證實。本研究結(jié)果得出，MMP-7特異性地表達于大腸癌細胞，而間質(zhì)和淋巴細胞中均不表達。MMP-7蛋白在大腸癌組織中比正常組織表達明顯增高，差異有統(tǒng)計學意義。

在癌基因的研究中，許多學者提出了基因協(xié)同作用假說，認為在惡性腫瘤發(fā)生、發(fā)展和轉(zhuǎn)移的各個階段，至少有兩個或兩個以上功能不同的異常及獲得基因各自發(fā)揮不同的作用，并在時間和空間上相互配合，協(xié)同促進了細胞的癌變。有研究[10]表明MMP-7通過抑制E-cadherin的表達，可促進未轉(zhuǎn)化的上皮細胞株(MDCK和C57MG)上皮細胞的增殖。高雪等[11]在乳腺癌的研究中證實，E-cadherin的表達下調(diào)及MMP-7表達上調(diào)是基底細胞樣型乳腺癌高侵襲轉(zhuǎn)移力的發(fā)生機制之一。有報道[12]基質(zhì)金屬蛋白酶能夠裂解E-cadherin細胞外結(jié)構(gòu)而使其成為可溶性E-cadherin。另有報道[13]MMPs與細胞膜表面結(jié)構(gòu)E-cadherin的代謝有關(guān)。MMP-7可以抑制E-cadherin的產(chǎn)生，而且MMP-7裂解細胞膜上的E-cadherin，釋放可溶的E-cadherin片段，這種可溶性的E-cadherin片段能夠競爭性抑制E-cadherin的作用，因此E-cadherin和MMP-7在癌的侵襲轉(zhuǎn)移中發(fā)揮了重要的對抗作用。本實驗Spearman等級相關(guān)分析結(jié)果得出大腸癌組織中E-cadherin和MMP-7的蛋白表達呈現(xiàn)負相關(guān)，這也與Guo-Li Gu[14]的研究結(jié)果是一致的。

綜上所述，大腸癌組織中的E-cadherin、MMP-7的表達與癌的發(fā)生發(fā)展、侵襲轉(zhuǎn)移有密切關(guān)系。而且E-cadherin和MMP-7在癌組織中的負相關(guān)表達可能為大腸癌預(yù)后判斷和臨床個體化治療提供理論依據(jù)，具有臨床運用價值。

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Correlation between expressions of E-cadherin and

matrix metalloproteinase-7 and colorectal carcinoma

MA Hongmei, XU Shengmei, LI Jing, GUO Dong, ZHOU Youjian

(DepartmentofPathology,FutianHospitalAffiliatedtoGuangdongMedicalCollege,

Shenzhen,Guangdong, 518033)

ABSTRACT:ObjectiveTo investigate the correlation between expressions of E-cadherin and matrix metalloproteinase-7 (MMP-7) and colorectal carcinoma. MethodsExpressions of E-cadherin and MMP-7 were detected in 14 cases of adenomas, 102 cases of colorectal carcinomas and adjacent normal tissues by immunohistochemical staining. ResultsCompared with the normal colorectal mucous, the expression of E-cadherin significantly decreased in the tissues of carcinoma(P<0.001), and the expression of MMP-7 significantly increased in the tissues of carcinoma when compared with normal colorectal mucous(P<0.001). There was negative correlation between E-cadherin and MMP-7 (P<0.001). ConclusionDown-regulation of E-cadherin and up-regulation of MMP-7 are closely correlated with the biological behavior of colorectal carcinoma.

KEYWORDS:colorectal carcinoma; E-cadherin; matrix metalloproteinase-7; immunohistochemistry

收稿日期:2015-01-20

中圖分類號:R 735.3

文獻標志碼:A

文章編號:1672-2353(2015)09-052-03

DOI:10.7619/jcmp.201509015