MMP-1、MMP-13在食管鱗癌中的表達(dá)及與浸潤(rùn)轉(zhuǎn)移的關(guān)系

馬 莉 李紅偉 柴大敏 汪紅梅 張 瓊 陶儀聲

(蚌埠醫(yī)學(xué)院第一附屬醫(yī)院病理科 蚌埠醫(yī)學(xué)院病理學(xué)教研室，安徽 蚌埠 233003)

MMP-1、MMP-13在食管鱗癌中的表達(dá)及與浸潤(rùn)轉(zhuǎn)移的關(guān)系

馬 莉 李紅偉1柴大敏 汪紅梅2張 瓊 陶儀聲

(蚌埠醫(yī)學(xué)院第一附屬醫(yī)院病理科 蚌埠醫(yī)學(xué)院病理學(xué)教研室，安徽 蚌埠 233003)

目的 研究食管鱗癌組織中基質(zhì)金屬蛋白酶-1(MMP-1)、MMP-13蛋白的表達(dá)情況及其與浸潤(rùn)轉(zhuǎn)移之間的關(guān)系。方法 應(yīng)用免疫組織化學(xué)Elivision法檢測(cè)90例食管鱗癌組織、16例重度不典型增生組織及28例正常食管黏膜組織中MMP-1、MMP-13蛋白的蛋白表達(dá)情況。結(jié)果 在食管鱗癌、不典型增生及正常食管黏膜組織中MMP-1蛋白的陽性表達(dá)率分別為81.11%(73/90)、81.25%(3/16)和17.86%(5/28)，MMP-13蛋白的陽性表達(dá)率分別為82.2%(74/90)、25%(4/16)、21.43%(6/28)，三者差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)。MMP-1、MMP-13蛋白表達(dá)與臨床分期、浸潤(rùn)深度及淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移有關(guān)(P<0.05)。MMP-1和MMP-13在食管鱗癌中表達(dá)呈正相關(guān)(r=0.537，P<0.05)。結(jié)論 MMP-1和MMP-13在食管鱗癌的發(fā)生、發(fā)展、浸潤(rùn)、轉(zhuǎn)移過程中可能發(fā)揮重要作用，可能作為食管癌判斷預(yù)后的重要標(biāo)記。

食管腫瘤；MMP-1；MMP-13；浸潤(rùn)；轉(zhuǎn)移

某些基因的異常表達(dá)與食管鱗癌的不良預(yù)后相關(guān)?；|(zhì)金屬蛋白酶家族(MMPs)是降解細(xì)胞外基質(zhì)的主要酶類，與腫瘤的轉(zhuǎn)移及預(yù)后密切相關(guān)。MMP-1、MMP-13是MMP家族的一個(gè)重要成員，在MMPs激活過程中起重要作用。目前有關(guān)MMP-1、MMP-13在食管鱗癌中的表達(dá)報(bào)道少見，本研究采用免疫組化方法檢測(cè)食管鱗癌中MMP-1、MMP-13蛋白的表達(dá)情況，探討其與食管鱗癌的臨床病理參數(shù)之間的關(guān)系。

1 資料與方法

1.1 一般資料 收集2006～2008年蚌埠醫(yī)學(xué)院第一附屬醫(yī)院手術(shù)切除食管癌標(biāo)本90例，另取28例距癌組織邊緣5 cm以上正常食管黏膜組織及16例非典型增生組織。所有患者術(shù)前均未做過放化療，有完整的臨床資料及病理診斷。男69例，女21例，<50歲11例，≥50歲79例，高分化30例，中分化46例，低分化14例，臨床分期Ⅰ期 29例，Ⅱ期 40例 ，Ⅲ-Ⅳ期 21例。有淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移40例，無淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移50例。浸潤(rùn)至淺層的21例，浸潤(rùn)至深層的79例。

1.2 試劑 兔抗人多克隆抗體MMP-1、MMP-13購(gòu)自NeoMarkers公司，通用性Elivision試劑盒及DAB顯色試劑購(gòu)自福州邁新公司。

1.3 實(shí)驗(yàn)方法 應(yīng)用免疫組化Elivision 法對(duì)食管癌及癌旁正常組織和不典型增生組織做MMP-1、MMP-13染色，抗體滴度分別為1∶100、1∶200，具體步驟嚴(yán)格按照說明書進(jìn)行，用PBS代替一抗做陰性對(duì)照，分別選取直腸癌、乳腺癌組織做陽性對(duì)照。MMP-1、MMP-13定位于細(xì)胞質(zhì)呈淺黃色、黃色或棕黃色，每張切片隨機(jī)觀察10個(gè)高倍視野，每個(gè)視野計(jì)數(shù)200個(gè)細(xì)胞，統(tǒng)計(jì)陽性細(xì)胞數(shù)及觀察顯色度，陽性強(qiáng)度用半定量法，按陽性細(xì)胞所占得百分?jǐn)?shù)評(píng)分：陽性細(xì)胞<10%為0分，10%～50%為1分，51%～75%為2分，>75%為3分。細(xì)胞不著色為0分，淺黃為1分，黃色為2分，棕褐色為3分。兩者分?jǐn)?shù)相乘0～2分為陰性(-)，≥3分為陽性(+)。結(jié)果觀察采用雙盲法。

1.4 統(tǒng)計(jì)學(xué)方法 采用SPSS17.0軟件進(jìn)行χ2檢驗(yàn)和Spearman等級(jí)相關(guān)檢驗(yàn)。

2 結(jié) 果

2.1 MMP-1、MMP-13蛋白在食管鱗癌、重度不典型增生及正常食管黏膜組織中的表達(dá) MMP-1在食管正常黏膜組織、非典型增生組織及鱗癌組織的陽性表達(dá)率比較，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.01)。食管正常黏膜組織與鱗癌組織、食管正常黏膜組織與非典型增生組織兩兩比較有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.01)。MMP-13在食管正常黏膜組織、非典型增生組織及鱗癌組織的陽性表達(dá)率，比較差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.01)。食管正常黏膜組織與鱗癌組織、非典型增生組織與鱗癌組織兩兩比較有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.01)。見表1、 圖1。

2.2 MMP-1、MMP-13蛋白表達(dá)與食管鱗癌組織臨床病理參數(shù)之間的關(guān)系 在食管鱗癌中MMP-1、MMP-13蛋白的陽性表達(dá)隨浸潤(rùn)深度的增加，淋巴結(jié)是否轉(zhuǎn)移及臨床分期的增加而增強(qiáng)(P<0.05)，而與年齡、性別、分化程度無關(guān)(P>0.05)。見表2。

表1 MMP-1、MMP-13蛋白在不同食管組織中的表達(dá)〔n(%)〕

與食管癌組織比較：1)P<0.05；與非典型增生組織比較：2)P<0.05

2.3 MMP-1與MMP-13的相關(guān)性 MMP-1和MMP-13蛋白在食管鱗癌中共同表達(dá)的是67例，共同表達(dá)陰性的是10例，兩者呈現(xiàn)出正相關(guān)(r=0.518，P<0.05)。

圖1 MMP-1、MMP-13在不同食管組織中的表達(dá)(Elivision法，×100)

表2 MMP-1、MMP-13蛋白陽性表達(dá)與食管鱗癌組織臨床病理參數(shù)之間關(guān)系(n)

臨床病理特征nMMP?1P值MMP?13P值性別 男69590．355580．298 女211416年齡 <50歲1170．11490．970 ≥50歲796665分化臨床 高分比30213．637240．804 中分化464039 低分化141211浸潤(rùn)深度 淺層21130．024140．033 深層696060淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移 無50360．014350．0007 有403739臨床分期 Ⅰ期29190．032190．014 Ⅱ期403537 Ⅲ期211918

3 討 論

腫瘤的浸潤(rùn)轉(zhuǎn)移是惡性腫瘤死亡的主要原因，腫瘤浸潤(rùn)和轉(zhuǎn)移是多步驟、多基因發(fā)生改變的復(fù)雜過程，Liotta等〔1〕提出腫瘤發(fā)生侵襲轉(zhuǎn)移的三大步驟是黏附、基質(zhì)酶解、移動(dòng)。腫瘤細(xì)胞必須脫離原發(fā)部位， 然后突破基底膜以及細(xì)胞外基質(zhì)組成的天然屏障，向周圍組織浸潤(rùn)或進(jìn)入脈管中，引起血道或淋巴道轉(zhuǎn)移〔2,3〕，在整個(gè)過程中，起關(guān)鍵作用的是基質(zhì)金屬蛋白酶家族。MMPs可以破壞天然屏障 ，幾乎能降解細(xì)胞外基質(zhì)中的各種成分。MMPs是一類Zn2+依賴性的內(nèi)源性的蛋白水解酶，有23個(gè)成員。根據(jù)作用底物不同分為5大類分別為間質(zhì)膠原酶、明膠酶、基質(zhì)溶酶、膜型基質(zhì)金屬蛋白酶和其他類型，它們均以酶原的形式分泌到細(xì)胞外基質(zhì)中，被其他酶激活后發(fā)揮降解活性。 MMP-1屬于間質(zhì)膠原酶類，它可以降解Ⅰ型膠原、Ⅱ、Ⅲ、Ⅹ纖維膠原，許多文獻(xiàn)顯示MMP-1在血管形成、傷口愈合和纖維化等方面起著重要的作用,在惡性腫瘤中的表達(dá)最近也有報(bào)道Peng等〔4〕研究發(fā)現(xiàn)MMP-1在食管鱗癌中高表達(dá)，MMP-1的蛋白表達(dá)與食管鱗癌患者的淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移及臨床分期有關(guān)并且通過多因素分析發(fā)現(xiàn)MMP-1可作為食管鱗癌的一個(gè)獨(dú)立的預(yù)后因素。此外MMP-1在肺癌、乳腺癌、胃癌、大腸癌〔5～8〕等多種惡性腫瘤中都有表達(dá)。MMP-13是1994年從人乳腺癌中提取的又一基質(zhì)金屬蛋白酶，也屬于間質(zhì)膠原酶類，基因位于染色體 11 q 22-23 ，MMP-13基因轉(zhuǎn)錄編碼一條含471個(gè)氨基酸的多縮氨基酸序列，總共長(zhǎng)度12.5 kb，包含10個(gè)外顯子和9個(gè)內(nèi)含子。MMP-13幾乎可以降解所有的ECM和BM，并且MMPs其他亞型降解Ⅱ型膠原也需要MMP-13的作用。國(guó)內(nèi)外研究最多的是MMP-13在骨關(guān)節(jié)疾病中的作用，在食管鱗癌中的表達(dá)國(guó)內(nèi)外尚無文獻(xiàn)報(bào)道。但在其他惡性腫瘤中有部分相關(guān)報(bào)道。Yang等〔9〕在結(jié)直腸癌中研究發(fā)現(xiàn)，MMP-13在癌中表達(dá)明顯增強(qiáng)，且與結(jié)直腸癌的分化、臨床分期及淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移有關(guān)，通過預(yù)后分析發(fā)現(xiàn)，MMP-13可以作為結(jié)直腸癌判斷預(yù)后的一個(gè)有效標(biāo)記物。

本研究提示MMP-1、MMP-13可能參與了食管癌的發(fā)生、發(fā)展，MMP-1又可作為食管黏膜上皮非典型增生及鱗癌早期診斷的參考指標(biāo)。本實(shí)驗(yàn)結(jié)果與國(guó)內(nèi)外報(bào)道較一致，其機(jī)制可能是MMP-1、MMP-13作用于細(xì)胞外基質(zhì)及基底膜，導(dǎo)致ECM和BM降解及破壞，促進(jìn)了腫瘤的遷徙及轉(zhuǎn)移。MMP-1、MMP-13在腫瘤發(fā)生、發(fā)展過程中相互促進(jìn)，且兩者分泌到細(xì)胞外后可以相互激活，共同促進(jìn)了食管鱗癌的浸潤(rùn)、遷徙和轉(zhuǎn)移，為臨床判斷預(yù)后提供了非常有價(jià)值的分子標(biāo)記物。

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〔2013-10-30修回〕

(編輯 安冉冉/曹夢(mèng)園)

高等學(xué)校省級(jí)優(yōu)秀青年人才基金(2011SQR081)；安徽省教育廳自然科學(xué)研究重點(diǎn)項(xiàng)目(KJ2011A203)；蚌埠醫(yī)學(xué)院院基金(Byky1239)

陶儀聲(1965-)，女，主任醫(yī)師，教授，碩士生導(dǎo)師，主要從事腫瘤病理學(xué)研究。

馬 莉(1979-)，女，碩士，講師，主要從事腫瘤病理學(xué)研究。

R735

A

1005-9202(2015)12-3229-02；

10.3969/j.issn.1005-9202.2015.12.018

1 蚌埠醫(yī)學(xué)院第一附屬醫(yī)院放療科

2 蚌埠醫(yī)學(xué)院第一附屬醫(yī)院放射科