MMP-2和E-cadherin在肺癌中的表達(dá)及臨床意義△

彭海員　馬杰　彭海平　朱慧芳廊坊市人民醫(yī)院呼吸科，河北廊坊065000廊坊衛(wèi)生職業(yè)學(xué)院，河北廊坊065000

MMP-2和E-cadherin在肺癌中的表達(dá)及臨床意義△

彭海員1#馬杰2彭海平2朱慧芳2
1廊坊市人民醫(yī)院呼吸科，河北廊坊065000
2廊坊衛(wèi)生職業(yè)學(xué)院，河北廊坊065000

目的觀察肺癌發(fā)生過程中基質(zhì)金屬蛋白酶-2（MMP-2）和上皮性鈣黏附素（E-cadherin）的表達(dá)，探討二者臨床應(yīng)用價(jià)值。方法收集肺癌患者肺組織石蠟標(biāo)本78例、良性病變肺組織石蠟標(biāo)本28例及正常肺組織石蠟標(biāo)本10例，采用流式細(xì)胞免疫法定量檢測肺組織MMP-2和E-cadherin的表達(dá)。比較三組差異并分析MMP-2與E-cadherin的相關(guān)性。結(jié)果肺癌組織中的MMP-2的表達(dá)顯著高于良性病變組織和正常肺組織，良性病變組織中的MMP-2的表達(dá)高于正常肺組織，Ⅲ、Ⅳ期肺癌組織中MMP-2的表達(dá)高于Ⅰ、Ⅱ期，低分化肺癌組織中MMP-2的表達(dá)高于高中分化，差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＜0.05）。肺癌組中E-cadherin的表達(dá)顯著低于良性病變組和正常組，Ⅲ、Ⅳ期肺癌組織中E-cadherin的表達(dá)低于Ⅰ、Ⅱ期，低分化肺癌組織中E-cadherin的表達(dá)低于高中分化，差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＜0.05）。肺癌組織中MMP-2和E-cadherin表達(dá)呈負(fù)相關(guān)（r=-0.763，P＜0.01）。結(jié)論MMP-2高表達(dá)和E-cadherin低表達(dá)可能與肺癌的發(fā)生、發(fā)展、分化及轉(zhuǎn)移過程有關(guān)，聯(lián)合檢測可以作為肺癌治療、預(yù)后的判斷指標(biāo)。

肺癌；MMP-2；E-cadherin

Oncol prog,2016,14(1)

肺癌是目前世界上病死率第一位的惡性腫瘤[1]，侵襲和轉(zhuǎn)移是晚期肺癌患者死亡的主要原因[2-3]。腫瘤細(xì)胞間黏附降低，分泌降解酶降解細(xì)胞外基質(zhì)是侵襲和轉(zhuǎn)移的基礎(chǔ)，E-鈣黏附蛋白（E-cadherin）是介導(dǎo)細(xì)胞間黏附的Ca2+依賴性黏附分子，肺癌細(xì)胞中E-cadherin表達(dá)缺失或降低以及功能缺陷與肺癌的侵襲和轉(zhuǎn)移存在相關(guān)性[4-5]。而金屬基質(zhì)蛋白酶（MMP）通過對細(xì)胞外基質(zhì)（ECM）的降解可促進(jìn)癌細(xì)胞對周圍組織的浸潤[6]，MMP-2能降解血管基底膜和細(xì)胞外基質(zhì)中的Ⅳ型膠原成分，完成了對細(xì)胞外基質(zhì)的降解，使腫瘤細(xì)胞很容易突破結(jié)構(gòu)屏障，與腫瘤內(nèi)血管生成、侵襲、轉(zhuǎn)移相關(guān)[7]。另有報(bào)道，MMP與細(xì)胞膜表面結(jié)構(gòu)上E-cadherin的代謝有關(guān)[8]。肺癌發(fā)生過程中MMP-2和E-cadherin的表達(dá)及相關(guān)性報(bào)道較少。因此本研究應(yīng)用流式細(xì)胞免疫法定量檢測肺癌組織中MMP-2、E-cadherin的表達(dá)，探討二者與肺癌發(fā)生、分化及轉(zhuǎn)移的相關(guān)性，為肺癌的臨床治療和預(yù)后提供判斷指標(biāo)。

1　資料與方法

1.1一般資料

搜集廊坊市人民醫(yī)院2006—2013年經(jīng)手術(shù)切除及病理證實(shí)的106例肺組織標(biāo)本，所有入組的患者未經(jīng)化療或放療，且無其他惡性腫瘤疾病，無嚴(yán)重肝腎功能。其中28例為肺部良性病變組織，男性13例，女性15例，78例為肺癌組織，男性32例，女性46例，年齡30～70歲，平均年齡（47.5±6.4）歲。78例肺癌組織按TNM標(biāo)準(zhǔn)分期，Ⅰ、Ⅱ期24例，Ⅲ、Ⅳ期54例；按組織學(xué)分級，1、2級（高中分化）35例，3級（低分化）43例。取因其他良性肺部病變而手術(shù)切除的正常肺組織10例作為對照。

1.2主要試劑及儀器

鼠抗人MMP-2單克隆抗體，羊抗鼠FITC-IgG購自北京金橋生物技術(shù)有限公司；鼠抗人E-cadherin多克隆抗體購自Cell Signaling Technology；Epics-XL2型流式細(xì)胞儀購自美國Beckman Coulter公司。

1.3方法

應(yīng)用流式細(xì)胞免疫法定量檢測MMP-2和E-cadherin在組織中的表達(dá)。采用常規(guī)單細(xì)胞懸液制備法[9]，用間接免疫熒光標(biāo)記法標(biāo)記MMP-2和E-cadherin。在流式細(xì)胞實(shí)驗(yàn)過程中用一抗二抗均有加入的作為試驗(yàn)組，PBS代替一抗作為陰性對照，加入二抗作為陽性對照，加入FITC標(biāo)記的小鼠IgG同型對照，通過與陰性對照組、陽性對照組、同型對照組進(jìn)行比較，獲得最終試驗(yàn)組的流式圖。流式細(xì)胞儀激發(fā)光源為15 mW氬離子激光器，激發(fā)波長為488 nm，應(yīng)用Expo32ADC進(jìn)行免疫熒光數(shù)據(jù)分析。

1.4結(jié)果判定

以熒光指數(shù)（fluorescence index，F(xiàn)I）表示基因蛋白在組織表達(dá)的相對含量，計(jì)算公式為：FI＝樣品蛋白表達(dá)的平均熒光強(qiáng)度（mode值）/正常對照樣品平均熒光強(qiáng)度（mode值）。

1.5統(tǒng)計(jì)學(xué)方法

應(yīng)用SPSS 17.0統(tǒng)計(jì)-軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)分析，計(jì)量資料以均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差（）表示，采用t檢驗(yàn)，兩因素相關(guān)性采用Pearson相關(guān)性分析，P＜0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2　結(jié)果

2.1正常肺組織、良性病變組織與肺癌肺組織中MMP-2和E-cadherin表達(dá)

肺癌肺組織中MMP-2的表達(dá)顯著高于良性病變肺組織和正常肺組織，良性病變肺組織中的MMP-2的表達(dá)高于正常肺組織，差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＜0.05）；肺癌組織組中E-cadherin的表達(dá)顯著低于良性病變組織組和正常組織組，差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＜0.05）。（表1）

2.2不同TNM分期肺癌組織中MMP- 2和E-cadherin的表達(dá)

晚期（Ⅲ、Ⅳ期）肺癌組織中MMP-2的表達(dá)高于早期（Ⅰ、Ⅱ期），E-cadherin的表達(dá)低于早期（Ⅰ、Ⅱ期），差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＜0.05）。（表2）

2.3不同分化程度肺癌組織中MMP-2和E-cadherin的表達(dá)

3級（低分化）肺癌組織中MMP-2的表達(dá)高于1、2級（高中分化），E-cadherin的表達(dá)低于1、2級（高中分化），差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＜0.05）。（表3）

2.4MMP-2和E-cadhherin表達(dá)的相關(guān)性

經(jīng)Pearson相關(guān)性分析，肺癌患者中的肺組織中MMP-2和E-cadherin表達(dá)呈負(fù)相關(guān)（r=-0.763，P＜0.01)。

3　討論

肺癌患者目前5年生存率不足15%，其主要原因是診斷肺癌時(shí)，1/3以上腫瘤發(fā)生了遠(yuǎn)處轉(zhuǎn)移，術(shù)后轉(zhuǎn)移復(fù)發(fā)較多[10]，說明腫瘤的浸潤和轉(zhuǎn)移是導(dǎo)致患者生存率低的主要原因[2-3]。腫瘤細(xì)胞與細(xì)胞外基質(zhì)黏附是浸潤和轉(zhuǎn)移的起始階段。Sarrió等[11]研究表明，E-cadherin表達(dá)與腫瘤的侵襲轉(zhuǎn)移密切相關(guān)，是腫瘤惡性轉(zhuǎn)化、侵襲轉(zhuǎn)移的抑制因素。當(dāng)腫瘤細(xì)胞E-cadherin發(fā)生基因突變或其編碼功能障礙，可致腫瘤細(xì)胞分化程度降低[12]。E-cadherin表達(dá)下調(diào)的患者，其生存率下降，可能是由于腫瘤細(xì)胞連接松散，脫離原發(fā)灶，沿淋巴管、血管外膜及組織間隙浸潤蔓延，破壞臨近正常組織生長，形成轉(zhuǎn)移癌，導(dǎo)致病死率升高[4-5]。大量研究顯示，E-cadherin的表達(dá)強(qiáng)度與不同TNM分期、腫瘤分化程度及淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移情況有關(guān)[13-15]。其次腫瘤的浸潤和轉(zhuǎn)移要通過細(xì)胞外基質(zhì)和血管基底膜。MMP-2不僅可以降解細(xì)胞外基質(zhì)中的明膠Ⅳ型膠原等，有利于腫瘤細(xì)胞沿著受損的基底膜向周圍浸潤，還可以通過新生毛細(xì)血管促進(jìn)腫瘤的侵襲及轉(zhuǎn)移，是惡性腫瘤浸潤和侵襲的標(biāo)志[16]。MMP-2基因擴(kuò)增和過表達(dá)的腫瘤侵襲性強(qiáng)，惡性程度高[17]。MMP-2的陽性率隨TNM分期逐漸增加，有淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移患者的陽性表達(dá)率高于無淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移患者[18-19]。MMP-2在正常肺組織、轉(zhuǎn)移淋巴結(jié)和非小細(xì)胞肺癌組織中的表達(dá)逐漸增高，與淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移、腫瘤分化程度、分期相關(guān)[20]。

表1　正常肺組織、良性病變組織與肺癌肺組織中MMP-2和E-cadheridherin 表達(dá)（）

表1　正常肺組織、良性病變組織與肺癌肺組織中MMP-2和E-cadheridherin 表達(dá)（）

組別正常肺組織組（n=10）良性病變肺組織組（n=28）肺癌組織組（n=78）注：a與正常肺組織組比較，P＜0.05；與良性病變肺組織組比較，bP＜0.05 MMP-2 1.00±0.23 1.54±0.31a2.98±1.04a bE-cadherin 1.00±0.19 0.97±0.21 0.57±0.26a b

表2　不同TNM分期肺癌組織中MMP-2和E-cadherin的表達(dá)（）

表2　不同TNM分期肺癌組織中MMP-2和E-cadherin的表達(dá)（）

TNM分期Ⅰ、Ⅱ期（n=24）Ⅲ、Ⅳ期（n=54）注：a與Ⅰ、Ⅱ期比較，P ＜0.05 MMP-2 2.41±0.81 3.52±1.04aE-cadherin 0.87±0.25 0.45±0.24a

表3 　不同分化程度肺癌組織中MMP-2和E-cadherin的表達(dá)（x-±s）

但是，在現(xiàn)有的研究成果中，MMP-2和E-cadherin與肺癌的關(guān)系也有不同的結(jié)論。如肺癌中MMP-2與腫瘤的分化程度、分期、淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移無關(guān)[21-22]。E-cadherin在癌旁組織和良性疾病組織中的表達(dá)無顯著性差異，并與腫瘤的分化程度、分期、淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移無關(guān)[23-25]。但在本次研究中，肺癌組織和良性病變組織中的MMP-2表達(dá)顯著高于正常組織，良性病變組織中的MMP-2顯著高于正常組，差異均具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＜0.05），張書卿和張緒良[26]的研究結(jié)果也證實(shí)了這點(diǎn)。肺癌組織中E-cadherin的表達(dá)顯著低于良性病變組織組和正常組織組，其差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＜0.05），這與叢玲華等[27]結(jié)論較為接近，說明MMP-2和E-cadherin與肺癌的發(fā)生密切相關(guān)。本文研究中Ⅲ、Ⅳ期肺癌組織中MMP-2的表達(dá)顯著高于Ⅰ、Ⅱ期，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＜0.05），王莉和高愛平[28]的研究也顯示了這一點(diǎn)。Ⅲ、Ⅳ期肺癌組織中E-cadherin的表達(dá)低于Ⅰ、Ⅱ期，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＜0.05），這與閔凌峰等[29]，左濤等[30]的研究結(jié)果一致，說明MMP-2和E-cadherin與肺癌分期有一定關(guān)系。本文研究中低分化肺癌組織中MMP-2表達(dá)高于高中分化肺癌組織，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＜0.05），與王明正等[20]的觀點(diǎn)較為一致。低分化肺癌組織中的E-cadherin表達(dá)低于高中分化癌組織，郭惠琴等[13]，譚祎媚等[15]的觀點(diǎn)也驗(yàn)證了這一點(diǎn)，說明MMP-2和E-cadherin與肺癌組織的分化程度有關(guān)。腫瘤細(xì)胞株E-cadherin表達(dá)下調(diào)或功能缺失，可以使MMP mRNA以及蛋白質(zhì)合成，從而促進(jìn)腫瘤浸潤和轉(zhuǎn)移[31]。MMP能夠裂解E-cadherin細(xì)胞外結(jié)構(gòu)而使其成為可溶性E-cadherin[32]，說明MMP-2和E-cadherin在癌組織中的表達(dá)相互拮抗。本文研究也驗(yàn)證了這一觀點(diǎn)，肺癌組織中MMP-2與E-cadherin表達(dá)呈負(fù)相關(guān)。

總之，MMP-2高表達(dá)和E-cadherin低表達(dá)可能與肺癌的發(fā)生、發(fā)展、分化及轉(zhuǎn)移過程有關(guān)，聯(lián)合檢測可以作為肺癌治療、預(yù)后的判斷指標(biāo)。

[1]SiegelRL,Miller KD,Jemal A.Cancer statistics,2015[J].CACancer J Clin,2015,65(1):5-29.

[2]Marcus AI,Zhou W.LKB1Regulated pathways in lung cancer invasion and metastasis[J].J Thorac Oncol,2010,5 (12):1883-1886.

[3]Perlikos F,Harrington KJ,Syrigos KN.Key molecular mechanisms in lung cancer invasion and metastasis:a comprehensiveReview[J].CritRev Oncol Hematol,2013,87 (1):1-11.

[4]Wang H,Zhou Q.E-cadherin/beta-catenin and the invasion and metastasis of lung cancer[J].Zhongguo Fei Ai Za Zhi, 2010,13(3):254-259.

[5]BremnesRM,VeveR,Hirsch FR,et al.The E-cadherin cellcell adhesion complex and lung cancer invasion,metastasis,and prognosis[J].Lung Cancer,2002,36(2):115-124.

[6]Klein T,BischoffR.Physiology and pathophysiology of matrix metalloproteases[J].Amino Acids,2011,41(2):271-290.

[7]El-Badrawy MK,Yousef AM,Shaalan D,et al.Matrix metalloproteinase-9 expression in lung cancer patients and itsRelation to serum mmp-9 activity,pathologic type,and prognosis[J].J Bronchology Interv Pulmonol,2014,21(4):327-334.

[8]Nawrocki-Raby B,Gilles C,Polette M,et al.Upregulation of MMPs by soluble E-cadherin in human lung tumor cells [J].Int J Cancer,2003,105(6):790-795.

[9]朱慧芳,左學(xué)軍,雷鳴,等.MMP-2、TIMP-2和CD44V6基因蛋白在卵巢漿液性腫瘤中的表達(dá)及臨床意義[J].中國婦幼保健,2011,26(22):3470-3472．

[10]Achen MG,Stacker SA.Molecular control of lymphatic metastasis[J].Ann N Y Acad Sci,2008(1131):225-234.

[11]Sarrió D,Palacios J,Hergueta-Redondo M,et al.Functional characterization of E-and P-cadherin in invasive breast cancer cells[J].BMC Cancer,2009(9):74.

[12]Hirohashi S,Kanai Y.Cell adhesion system and human cancer morphogenesis[J].Cancer Sci,2003,94(7):575-581.

[13]郭惠琴,趙宇,陸江陽,等.E-cadherin在非小細(xì)胞肺癌組織中的表達(dá)及臨床意義[J].癌癥進(jìn)展,2011,9(5):582-584．

[14]郝琴,陳美霓.非小細(xì)胞肺癌組織中VEGF、E-cad的表達(dá)變化及意義[J].山東醫(yī)藥,2014,54(27):8-10．

[15]譚祎媚,張遜,徐美林,等.RhoB和E-cadherin在非小細(xì)胞肺癌組織中的表達(dá)及臨床意義[J].天津醫(yī)藥,2014,42 (1):27-30．

[16]Chang A,Parikh P,Thongprasert S,et al.Gefitinib(IRESSA)in patients of Asian origin withRefractory advanced non-small cell lung cancer:subset analysis from the ISELstudy[J].J Thorac Oncol,2006,1(8):847-855.

[17]Davies B,Miles DW,Happerfield LC,et al.Activity of typeⅣcollagenases in benign and malignant breast disease[J].Br J Cancer,1993,67(5):1126-1131.

[18]趙仲生,張梅,茹國慶.MMP-2和MMP-9在非小細(xì)胞肺癌中的表達(dá)及預(yù)后意義[J].中國肺癌雜志,2000,3(2): 107-110.

[19]左順慶,郭家龍,季艷梅,等.COX-2和MMP-2在非小細(xì)胞肺癌組織中的表達(dá)及意義[J].山東醫(yī)藥,2008,48(17): 34-35.

[20]王明正,趙大衛(wèi),劉佳坤,等.CXCR4與MMP-2在非小細(xì)胞肺癌中的表達(dá)及意義[J].西部醫(yī)學(xué),2013,25(9):1309-1311,1315.

[21]王紅民,張小紅.MMP-2、MMP-9在肺癌中的表達(dá)及其與肺癌轉(zhuǎn)移和預(yù)后關(guān)系的研究[J].中國現(xiàn)代藥物應(yīng)用, 2014,8(14):61-62.

[22]張新宇,王紹清.叉頭盒蛋白M1和基質(zhì)金屬蛋白酶-2在非小細(xì)胞肺癌中的表達(dá)及意義[J].中國老年學(xué)雜志, 2014,34(11):2922-2924.

[23]梁祥森,陳銘伍,冼磊.熒光定量PCR檢測非小細(xì)胞肺癌中MTA1和E-cadherin的表達(dá)及意義[J].山東醫(yī)藥, 2012,52(40):4-7.

[24]繆小輝,宋勇,呂鏜烽,等.E-cadherin在非小細(xì)胞肺癌中的表達(dá)及其與預(yù)后的關(guān)系[J].臨床腫瘤學(xué)雜志,2011,16 (12):1068-1071.

[25]竇薇,李梅,韋鴻,等.非小細(xì)胞肺癌腫瘤細(xì)胞的E-cadherin和vimentin蛋白表達(dá)及病理意義[J].大連醫(yī)科大學(xué)學(xué)報(bào),2013,35(4):311-315.

[26]張書卿,張緒良.p53和MMP-2在肺癌組織中的表達(dá)及意義[J].腫瘤學(xué)雜志,2014,20(6):456-459.

[27]叢玲華,高志安,鐘國平,等.人肺癌組織E-cadherin和PTEN及HIF-1α蛋白表達(dá)臨床意義的探討[J].中華腫瘤防治雜志,2013,20(3):196-199.

[28]王莉,高愛平.非小細(xì)胞肺癌中CD147和MMP2的表達(dá)及意義[J].臨床肺科雜志,2012,17(12):2237-2238.

[29]閔凌峰,徐興祥,陳勇,等.E-cadherin蛋白表達(dá)與非小細(xì)胞肺癌患者臨床病理特征及預(yù)后的聯(lián)系[J].中華肺部疾病雜志(電子版),2012,5(4):304-310.

[30]左濤,黃杰,謝頌平,等.VEGF-C和E-cadherin在非小細(xì)胞肺癌中的表達(dá)及意義[J].腫瘤防治研究,2013,40(1): 72-75.

[31]Shin SJ,Kim KO,Kim MK,et al.Expression of E-cadherin and uPA and their association with the prognosis of pancreatic cancer[J].Jpn J Clin Oncol,2005,35(6):342-348.

[32]vanRoy F,Berx G.The cell-cell adhesion molecule E-cadherin[J].Cell Mol Life Sci,2008,65(23):3756-3788.

Expression and clinical significance of MMP-2 and E-cadherin in lung cancer△

PENG Hai-yuan1#MAJie2PENG Hai-ping2ZHU Hui-fang2
1Department ofRespiratory,the People’s Hospital of Langfang City,Langfang 065000,Hebei,China2Langfang Health Career Academy,Langfang 065000,Hebei,China

Abstracttract：ObjectivectiveTo investigate the expression of matrix metalloproteinase 2(MMP-2)and epithelial cadherin (E-cadherin)in the development of lung cancer and their clinical significance.Methodethod78 paraffin embedded specimens of lung cancer,and 28 paraffin embedded specimens of benign lung tissues as well as 10 paraffin embedded specimens of normal lung tissues were collected,and the flow cytometry was used to quantitatively detect the expression of MMP-2 and E-cadherin in those tissues obtained.ResultesultThe expression of MMP-2 in lung cancer tissues was higher than that in benign/normal lung tissue,and it was higher in benign lung tissue than that in normal lung tissue,besides,the expression of MMP-2 in cancerous tissue of stageⅢandⅣwas higher than that of stageⅠandⅡ,and was higher in poorly differentiated lung cancer tissues than that in moderately and highly differentiated tissues,all the differences were of statistically significance(P<0.05).The expression of E-cadherin in lung cancer tissues was lower than that in benign/normal lung tissues,and was lower in cancerous tissues of stageⅢandⅣthan that of stage I and II,besides,the expression of E-cadherin in poorly differentiated lung cancer tissues was lower than that in moderately and highly differentiated tissues,all were of statistically significant differences(P<0.05).Furthermore,the expression of E-cadherin was negatively correlated with the expression of MMP-2 protein(r=-0.763,P＜0.01).ConclusionusionThere were significant correlation between the high expression of MMP-2 protein,the low expression of E-cadherin protein and the occurrence,development,differentiation and metastasis of lung cancer.Joint detection can be applied as a predictor for lung cancer treatment and prognosis.

ds:lung cancer;MMP-2;E-cadherin

R734.2

A

10.11877/j.issn.1672-1535.2016.14.01.21

2014年廊坊市科學(xué)技術(shù)研究與發(fā)展計(jì)劃項(xiàng)目（2014013033）

（corresponding author），e-mail：yuanshangdu1008@126.com

2015-06-29）