MMP-2及其抑制劑TIMP-2與食管癌的分化及侵襲的關(guān)系

史建國，胡顏江，代　云

(溧陽市人民醫(yī)院 a.胸心外科,b.病理科,江蘇 溧陽 213300)

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MMP-2及其抑制劑TIMP-2與食管癌的分化及侵襲的關(guān)系

史建國a※，胡顏江a，代云b

(溧陽市人民醫(yī)院 a.胸心外科,b.病理科,江蘇 溧陽 213300)

摘要：目的探討基質(zhì)金屬蛋白酶2(MMP-2)及其抑制劑金屬蛋白酶組織抑制因子2(TIMP-2)與食管癌的分化及侵襲的關(guān)系。方法隨機抽取2010年1月至2014年1月溧陽市人民醫(yī)院收治的食管癌患者52例，觀察所有病理切片檢驗結(jié)果，比較MMP-2及其抑制劑TIMP-2在不同組織部位的表達(dá)。結(jié)果MMP-2在食管癌病灶組織中表達(dá)明顯陽性的有30例，弱陽性的有18例，與食管正常組織相比，差異有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.05)；TIMP-2在食管癌病灶組織中表達(dá)明顯陽性的有31例，弱陽性的有17例，與食管正常組織相比，差異有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.05)。病理切片結(jié)果顯示，有35例(67.3%)受檢者食管部位的組織細(xì)胞MMP-2檢驗結(jié)果為陰性(-)，另有17例(32.7%)檢驗結(jié)果為弱陽性(+)表達(dá)，與TIMP-2的表達(dá)結(jié)果具有一致性。結(jié)論MMP-2及其抑制劑TIMP-2在體內(nèi)的平衡狀態(tài)與食管癌的分化及侵襲具有密切的關(guān)系，可以作為評估病情的重要指標(biāo)。

關(guān)鍵詞：食管癌；基質(zhì)金屬蛋白酶2；基質(zhì)金屬蛋白酶組織抑制因子2

食管癌是臨床常見的消化道類腫瘤之一，食管癌的侵襲性生長是導(dǎo)致患者治療失敗和引起死亡的主要原因。相關(guān)文獻(xiàn)報道[1-2],在癌細(xì)胞的侵襲生長過程中，基質(zhì)金屬蛋白酶類(matrimetalloproteinases,MMPs)參與了腫瘤演進(jìn)等多個病理和生理過程，而金屬蛋白酶組織抑制因子(tissue inhibitors of metalloproteinases，TIMPs)能特異性地抑制MMPs，兩種物質(zhì)在體內(nèi)的平衡狀態(tài)對腫瘤的發(fā)生、進(jìn)展和侵襲轉(zhuǎn)移具有關(guān)鍵性的作用[3]。因此，探討MMP-2及其抑制劑TIMP-2的表達(dá)情況對于早期的病情診斷和控制具有重要臨床意義。本研究探討MMP-2及其抑制劑TIMP-2與食管癌的分化及侵襲的關(guān)系，現(xiàn)報道如下。

1資料與方法

1.1一般資料隨機抽取2010年1月至2014年1月溧陽市人民醫(yī)院收治的食管癌患者52例，男37例、女15例，年齡49～70歲，平均(58±5)歲。納入標(biāo)準(zhǔn)：所有患者臨床診斷結(jié)果確診為食管癌，7例患者病灶在食管上段，18例病灶在食管下段，27例病灶在食管中段。所有患者經(jīng)實驗室病理學(xué)檢查確定的疾病分期為0～Ⅰ期者10例，Ⅱa期者14例，Ⅱb期者20例，Ⅲ期者8例；按食管癌的分化程度分為中高度分化食管癌者30例和低度分化食管癌22例；根據(jù)患者是否存在淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移現(xiàn)象分為淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移患者(39例)和無淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移者(13例)，患者均知情并在知情同意書上簽字。排除標(biāo)準(zhǔn)：排除精神病以及意識模糊者，排除同時合并嚴(yán)重的內(nèi)科疾病(重癥高血壓等)等對手術(shù)耐受性極差患者。

1.2病理切片制作方法在患者腫瘤病灶位置縱行取4塊(包括一塊遠(yuǎn)側(cè)緣，一塊近側(cè)緣和兩塊切除面)，對食管和賁門周圍的淋巴結(jié)組織取材，同時在距離腫瘤邊緣超過5 cm處的正常部位(病理學(xué)檢驗結(jié)果為陰性部位)取4塊組織，取得的病理組織標(biāo)本置于10%中性福爾馬林溶液中12～24 h后固定標(biāo)本，標(biāo)本脫水(浸入濃度為95%的乙醇中3 h)后浸入二甲苯中30 min透明，在60 ℃的溫香中用石蠟包埋，同時對蠟塊的周圍進(jìn)行適當(dāng)?shù)男拚窈脴悠返氖瀴K置于冰箱中增加硬度后置于切片機上(保持蠟塊的切面與刀口平行)，先用20 μm的力量粗切蠟塊至組織切面完整暴露，再調(diào)整至5 μm的刀量進(jìn)行切片，選擇完整、厚薄均勻的切片附貼在載玻片上后置于60 ℃的烘箱中干燥2 h。

1.3染色方法將石蠟切片在二甲苯溶液中溶解后，依次通過高濃度到低濃度的乙醇清洗二甲苯，最后用純凈水清洗干凈后進(jìn)行染色，染色劑為蘇木素，染色5 min左右后用純凈水清洗，在濃度分?jǐn)?shù)為1%的鹽酸乙醇中分化幾秒后用純水沖洗，在氨水溶液中返藍(lán)幾秒后用純水沖洗，在0.5%濃度的伊紅染液中染色5 min后用純水清洗，最后用70%乙醇進(jìn)行脫水，晾干后用中性的樹膠進(jìn)行封片。染色后的封片采用免疫組化法進(jìn)行檢驗：將封片在3%過氧化氫中保持8 min，徹底消除內(nèi)源性的過氧化物酶活性后用純水清洗，并按照說明書進(jìn)行抗原修復(fù)。

1.4判斷方法MMP-2和TIMP-2在細(xì)胞質(zhì)內(nèi)出現(xiàn)黃色(或者棕黃色)的顆粒為陽性著色，根據(jù)Nomura等[4]的評分方法(半定量計分法)進(jìn)行評分：觀察視野中陽性細(xì)胞數(shù)<5%者為0分，5%～30%者為1分，31%～60%者為2分，>60%者為3分；視野中陽性細(xì)胞為淡黃色者記為1分，黃色記為2分，棕黃色3分；兩積分相乘，結(jié)果為0分者記為陰性(用“-”表示)，結(jié)果為1分者記為弱陽性(+)，2～4分為中強陽性(++)，>4分為強陽性(+++)。

1.5統(tǒng)計學(xué)方法應(yīng)用SPSS 20.0統(tǒng)計軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)分析。等級資料比較采用秩和檢驗。P<0.05為差異有統(tǒng)計學(xué)意義。

2結(jié)果

2.1病理切片檢驗結(jié)果所有受檢者均獲得完整的病理切片檢驗結(jié)果：有35例(67.3%)受檢者食管部位的組織細(xì)胞MMP-2檢驗結(jié)果為陰性(-)，另有17例(32.7%)檢驗結(jié)果為弱陽性(+)表達(dá)。有34例(65.4%)受檢者TIMP-2的檢驗結(jié)果為陰性(-)，有18例(34.6%)為弱陽性(+)。52例食管癌患者中，MMP-2及其抑制劑TIMP-2的陽性著色部位在癌變細(xì)胞的細(xì)胞質(zhì)部位(圖1和圖2)。

圖1基金金屬蛋白酶2在食管癌組織的表達(dá)情況癌細(xì)胞散

在分布，免疫組織化學(xué)×200

圖2基質(zhì)金屬蛋白酶組織抑制因子2在癌細(xì)胞胞質(zhì)中的表達(dá)

弱陽性表達(dá)，免疫組織化學(xué)×200

2.2MMP-2及其抑制劑TIMP-2在不同組織部位表達(dá)結(jié)果MMP-2在食管癌病灶組織中表達(dá)明顯陽性的有30例，弱陽性的有18例，與食管正常組織相比，差異有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.05)，TIMP-2在食管癌病灶組織中表達(dá)明顯陽性的有31例，弱陽性的有17例，與食管正常組織相比，差異有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.05)，見表1。

表1　MMP-2及其抑制劑TIMP-2在

MMP-2：基質(zhì)金屬蛋白酶2；TIMP-2：金屬蛋白酶組織抑制因子2

3討論

食管癌的侵襲和轉(zhuǎn)移是影響患者的關(guān)鍵因素，很多與腫瘤相關(guān)的標(biāo)志物及其病理進(jìn)展過程密切相關(guān)。隨著醫(yī)學(xué)科學(xué)技術(shù)的飛速發(fā)展，用于對腫瘤進(jìn)行診斷和治療的特異性腫瘤標(biāo)志物逐步被人們發(fā)現(xiàn)并篩選出來[5]。腫瘤的發(fā)生和進(jìn)展是一個多因素影響下的復(fù)雜的病理學(xué)進(jìn)程，癌細(xì)胞和巨噬細(xì)胞會產(chǎn)生具有降解細(xì)胞外基質(zhì)(extracellular matrixc，ECM)的酶類物質(zhì)，這可能是引起食管癌發(fā)生、侵襲、生長的關(guān)鍵因素[6-7]，與此同時，腫瘤組織增生的血管也能同時為腫瘤的長大提供大量的營養(yǎng)供給。

在食管癌的進(jìn)展過程中，ECM酶發(fā)揮著重要的生理功能，它是防止癌細(xì)胞發(fā)生、侵襲、轉(zhuǎn)移的重要屏障，目前臨床上發(fā)現(xiàn)有Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅴ和Ⅵ 5種類型，均來自于成纖維細(xì)胞的分泌，由于其結(jié)果的特殊性，在人體內(nèi)的大多數(shù)酶類物質(zhì)都不能將其降解，具有相對穩(wěn)定的生物學(xué)性質(zhì)[8]，而ECM酶的穩(wěn)態(tài)是建立在MMP-2及其抑制劑TIMP-2平衡基礎(chǔ)之上的，它們之間相互協(xié)同，共同參與組織發(fā)生、機體發(fā)育、退行性疾病、血管生成和腫瘤侵襲轉(zhuǎn)移的過程。MMPs種類眾多，MMP-2是使ECM發(fā)生降解的重要酶類之一[9]，而TIMP-2是特異性的MMP-2抑制劑，選擇性地抑制MMP-2的活性，TIMP-2和MMP-2之間的平衡狀態(tài)共同維持著ECM的水平，間接控制著食管癌的病情進(jìn)展(分化或者侵襲情況)。

本研究結(jié)果顯示，MMP-2及其抑制劑TIMP-2在食管癌組織中的表達(dá)，與非癌變組織的陽性表達(dá)差異有統(tǒng)計學(xué)意義，與Ma等[10]的研究結(jié)果具有一致性，研究指出食管組織的細(xì)胞具有硬度高和細(xì)胞外機制稠厚的特點，有利于維持細(xì)胞的正常生理功能，當(dāng)組織細(xì)胞出現(xiàn)癌變后，癌細(xì)胞會分泌MMPs物質(zhì)，打破MMP-2及其抑制劑TIMP-2的動態(tài)平衡狀態(tài)，逐漸加速ECM的降解，進(jìn)而使癌細(xì)胞的侵襲和轉(zhuǎn)移更加有力[11-12]。

總之，MMP-2及其抑制劑TIMP-2的表達(dá)水平與食管癌異質(zhì)化密度相關(guān)，檢驗這兩種物質(zhì)在人體內(nèi)的水平對于評估食管癌的分化及侵襲關(guān)系具有重要的意義。

參考文獻(xiàn)

[1]Atsumi K，Shioyama Y,Arimura H，etal.Esophageal stenosis associated with tumor regression in radiotherapy for esophageal cancer:frequency and prediction[J].Inter J Radiat Oncol Biol Phys,2012,82(5):1973-1980.

[2]李克,王鑫,何煒,等.神經(jīng)型鈣粘素在食管鱗癌組織中的表達(dá)及RNAi沉默該基因?qū)C9706細(xì)胞體外侵襲能力的影響[J].癌癥,2009,28(1):11-18.

[3]Li Q,Wu SG,Gao JM，etal.Impact of esophageal cancer staging on overall survival and disease-free survival based on the 2010 AJCC classification by lymph nodes[J].J Radiat Res,2013,54(2):307-314.

[4]Nomura M,Shitara K,Kodaira T,etal.Prognostic impact of the 6 th and 7th American Joint Committee on Cancer TNM staging systems on esophageal cancer patients treated with chemoradiotherapy[J].Inter J Radiat Oncol Biol Phys,2012,82(2):946-952.

[5]Swisher SG,Winter KA,Komaki RU,etal.A phase Ⅱ study of a paclitaxel-based chemoradiation regimen with selective surgical salvage for resectable locoregionally advanced esophageal cancer:initial reporting of RTOG 0246[J].Inter J Radiat Oncol Biol Phys,2012,82(5):1967-1972.

[6]董明明,雋兆東,蘇俊武,等.Notch 4表達(dá)與胸中段食管鱗癌侵襲、轉(zhuǎn)移及預(yù)后的關(guān)系[J].中華胸心血管外科雜志,2013,29(8):466-469.

[7]Li SX,Zeng QY,Li LF，etal.Study of support vector machine and serum surface-enhanced Raman spectroscopy for noninvasive esophageal cancer detection[J].J Biomed Opt,2013,18(2):1-8.

[8]Kole TP,Aghayere O,Kwah J,etal.Comparison of heart and coronary artery doses associated with intensity-modulated radiotherapy versus three-dimensional conformal radiotherapy for distal esophageal cancer[J].Inter J Radiat Oncol Biol Phys,2012,83(5):1580-1586.

[9]李慶軍.miR-10b通過抑制CADM1表達(dá)促進(jìn)人肝細(xì)胞肝癌細(xì)胞侵襲和轉(zhuǎn)移的機制研究[D].西安：第四軍醫(yī)大學(xué),2013.

[10]Ma JB,Song YP,Yu JM,etal.Linear correlation between patient survival and decreased percentage of tumor [18F]fluorodeoxyglucose uptake for late-course accelerated hyperfractionated radiotherapy for esophageal cancer[J].Inter J Radiat Oncol Biol Phys,2012,82(4):1535-1540.

[11]李林.人間充質(zhì)干細(xì)胞對腫瘤細(xì)胞A549和Eca-109增殖、凋亡和侵襲影響的實驗研究[D].濟(jì)南：山東大學(xué),2011.

[12]Chen PC,Chen YC,Lai LC,etal.Use of germline polymorphisms in predicting concurrent chemoradiotherapy response in esophageal cancer[J].Inter J Radiat Oncol Biol Phys,2012,82(5):1996-

2003.

The Relationship between Differentiation and Invasion of Esophageal Carcinoma and MMP-2 and Its Inhibitor TIMP-2SHIJian-guoa,HUYan-jianga,DAIYunb.(a.DepartmentofCardiothoracicSurgery,b.DepartmentofPathology,People′sHospitalofLiyangCityJiangsu,Liyang213300，China)

Abstract:ObjectiveTo investigate the relationship of matrix metalloproteinase 2 (MMP-2) and their inhibitors,tissue inhibitors of matrix metalloproteinases 2(TIMP-2) with differentiation and invasion of esophageal carcinoma.MethodsA total of 52 patients with esophageal carcinoma admitted to Liyang City People′s Hospital from Jan.2010 to Jan.2014 were included,all pathological sections of the test results were observed,the result of MMP-2 expression and its inhibitor TIMP-2 in different tissues were compared.ResultsMMP-2 in esophageal cancer lesion tissue expression was significantly positive in 30 cases,weakly positive in 18 cases,compared with the normal esophageal tissue,there was significant difference(P<0.05);there were 31 cases of TIMP-2 significantly positive expression in esophageal cancer lesion tissue,and 17 cases of weakly positive,compared with the esophagus normal tissue,there was significant difference(P<0.05).The pathological results showed:there were 35 cases(67.3%) with the results of MMP-2 negative(-) in the esophageal cells of the tested,and 17 cases(32.7%) of weakly positive(+),consistent with TIMP-2 expression.ConclusionThe balance of MMP-2 and its inhibitor TIMP-2 has a close relationship with differentiation and invasion of esophageal carcinoma in vivo,which can be used as an important index to assess the condition of disease.

Key words:Esophageal cancer; Matrix metalloproteinase 2; Tissue inhibitor of matrix metalloproteinase 2

收稿日期：2014-06-23修回日期：2014-11-27編輯：伊姍

doi：10.3969/j.issn.1006-2084.2015.13.064

中圖分類號:R735.1； R730.2

文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A

文章編號：1006-2084(2015)13-2466-02