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1、1大肠腺癌中基质金属蛋白酶2 、9 及其抑制剂1、2 的表达作者：陈谦，柯娟，王纪全，邓怀慈【摘要 】 目的 探讨人大肠腺癌组织中基质金属蛋白酶2、9(MMP2 、9) 及其抑制剂1 、2(TIMP1 、2) 的表达及其临床意义。方法 采用免疫组织化学 SP 法检测MMP2、 MMP9 和 TIMP1、TIMP2 在 30 例大肠腺癌组织及相应切缘正常组织中的蛋白表达。结果 大肠腺癌组织中MMP2、 MMP9 及 TIMP1 的阳性表达明显高于正常切缘组织(P0.05)，并与肿瘤分化程度、浸润深度、Dukes 分期以及淋巴结转移呈正相关(P0.05);TIMP2 在大肠腺癌组织中低表达(P0.
2、05)，并与浸润深度、Dukes 分期以及淋巴结转移呈负相关(P0.05);MMP9和 TIMP1 表达明显相关(r=0.4924, P0.05)。结论 MMP2、 MMP9 及 TIMP1 的过度表达与大肠腺癌的侵袭、转移有密切关系，其联合检测有助于评估大肠腺癌的恶性生物学行为及预后。 【关键词】 大肠癌;基质金属蛋白酶;组织金属蛋白酶抑制剂;免疫组织化学2ABSTRACT: Objective To study the expressions of matrix metalloproteinase2 (MMP2), matrix metalloproteinase9 (MMP9) and
3、their inhibitors, tissue inhibitor of metalloproteinase TIMP1 and TIMP2, in human colorectal cancer and their clinical significance. Methods The expressions of MMP2, MMP9, TIMP1 and TIMP2 in 30 primary colorectal tumors and adjacent noncancerous tissues were detected by immunohistochemical SP method
4、. Results The positive rates of MMP2, MMP9 and TIMP1 in colorectal cancer were significantly higher than those in adjacent noncancerous tissues (P0.05), and were closely associated with tumor differentiation, Dukes stages, progression of invasion depth and lymph node metastasis (P0.05). The positive
5、 rate of TIMP2 was much lower in colorectal tissues than in adjacent noncancerous tissues (P0.05), and was negatively correlated with Dukes stages, progression of invasion depth and lymph node metastasis (P0.05). A close correlation was present between MMP9 and TIMP1 expression (r=0.4924, P0.05). Co
6、nclusion Overexpressions of MMP2, MMP9 and TIMP1 are obviously correlated 3with both invasion and metastasis of colorectal cancer, combined detection of which may be helpful in determining the biological behavior and prognosis of colorectal cancer.KEY WORDS: colorectal cancer; matrix metalloproteina
7、se; tissue inhibitor of metalloproteinase; immunohistochemistry组织的浸润与转移是恶性肿瘤细胞的基本生物学特征之一1，有 80%以上的肿瘤患者死于肿瘤的侵袭与转移。基质金属蛋白酶(matrix metalloproteinases, MMPs)及其抑制剂组织金属蛋白酶抑制剂(tissue inhibitor of metalloproteinases, TIMPs)共同维持细胞迁移和细胞外基质重建的动态平衡，其平衡失控是导致肿瘤细胞侵袭、转移的关键性事件2。本研究采用链霉菌抗生物素蛋白过氧化物酶(streptavidinperiox
8、idase, SP)法检测 MMPs 和 TIMPs 在大肠腺癌组织及癌旁正常组织中的表达,探讨其在大肠癌的发生、发展、侵袭和转移中的作用,以期为评估预后和治疗提供理论依据。1 材料与方法41.1 标本来源 标本选自西安交通大学医学院第一附属医院2007 年 9 月2007 年 12 月间手术切除后经病理证实的 30 例原发性大肠腺癌患者。其中男性 20 例，女性 10 例;年龄 3380 岁，平均 54.3 岁;结肠癌 20 例，直肠癌 10 例;高 中分化癌 26 例，低 未分化癌 4 例;有淋巴结转移者 16 例，无淋巴结转移者 14 例。Dukes分期：A 期+B 期 14 例，C 期
9、+D 期 16 例。同时取正常结、直肠组织 30 例( 正常手术切缘组织，正常切缘距肿瘤边缘至少 10cm)进行染色对照。1.2 主要试剂 兔 MMP2、MMP9 、TIMP1 、TIMP2抗人多克隆抗体及通用型 SP 免疫组化试剂盒、DAB 试剂盒均购于北京中杉金桥生物技术有限公司。1.3 方法 采用免疫组化 SP 法。用已知阳性的乳腺癌组织切片作阳性对照,用 PBS 代替一抗作为阴性对照。1.4 结果判断 MMP2、MMP9 、TIMP1 及 TIMP2 的阳性显色均为细胞质出现棕黄色颗粒。根据阳性目标积分吸光度值，将免疫组化染色程度分为，(-)：吸光度值5;(+)：5吸光度值10;()：
10、1015。(-)为阴性表达;(+/) 为弱阳性表达;() 为强阳性表达。51.5 统计学分析 应用 SPSS11.5 统计软件进行 2 检验、Fisher 确切概率法检验及 Spearman 等级相关分析。以 P0.05为差异有统计学意义。2 结 果2.1 MMP2、MMP9 、TIMP1 、TIMP2 在大肠腺癌组织和正常切缘组织中的表达 MMP2、 MMP9、 TIMP1、TIMP2 阳性染色为细胞质和(或)细胞膜出现棕黄色颗粒,主要表达于肿瘤细胞和(或)瘤旁的正常间质(图 1、图 2)。大肠癌组织中 MMP2、MMP9 、TIMP1 表达的阳性率分别为 100%(30/30)、100%(
11、30/30)、73.3%(22/30) ，明显高于癌旁正常组织的 73.3%(22/30)、76.7%(23/30)、40%(12/30)，差异有统计学意义(P0.05);并且 MMP2 和MMP9 阳性表达的增强较 TIMP1 更明显。TIMP2 在肿瘤组织中的阳性表达率为 46.7%(14/30)，显著低于正常切缘组织中的80%(24/30)，经 2 检验差异有统计学意义 (P0.05)。2.2 MMP2、MMP9 、TIMP1 、TIMP2 的表达与临床病理特征的关系 TIMP1、MMP2 、MMP9 表达强度与肿瘤分化程度、浸润深度、Dukes 分期以及淋巴结转移呈正相关(P0.05)
12、;与之相反的是 TIMP2 在大肠癌组织中低表达，并且随6着浸润深度加深、Dukes 分期越晚以及伴有淋巴结转移，其阳性表达率越低(P0.05，表 1)。2.3 MMP2、MMP9 、TIMP1 、TIMP2 表达的相互关系 Spearman 等级相关分析表明， TIMP1 与 MMP9 表达存在正相关性(r=0.4924，P0.05) ，其余指标表达之间均无明显相关性(表 2)。3 讨 论MMPs 是一类具有 Zn2+依赖性的高度保守的内源性蛋白水解酶，几乎能降解除多糖外的细胞外基质的所有成分。TIMPs 则是一组内在特异性抑制 MMPs 活性的多功能因子。TIMPs 与 MMPs之间相互作
13、用决定着细胞外基质(extracelluar matrix, ECM)稳态的平衡, 影响着肿瘤细胞的迁移和黏附，在组织浸润与转移中具有重要的意义3。表 1 MMP2,MMP9,TIMP1,TIMP2 的表达与大肠腺癌临床病理的关系Tab.1 Relationship between clinicopathological characters and expression of MMP2/MMP9 and TIMP1/TIMP2 in colorectal cancer7FactorMMP2+/P4MMP9+/P6TIMP1-+/P8TIMP2-+PDifferentiation Wellmo
14、derately differentiated2060.051880.0581440.05 Lowlypoorly differentiated040400422Depth of invasion Muscular layer400.05400.052200.05040.05 Serous layer1610141261281610Lymph node metastasis Positive880.054120.054480.051420.05 Negative1221404100212Dukes stage A+B1220.051400.0541000.052120.05 C+D884124
15、48142 表 2 MMP2,MMP9,TIMP1,TIMP2 表达之间的相互关系目前认为肿瘤侵袭和转移起始于 MMPs 降解，破坏肿瘤组织周围的 ECM 和基底膜;随后，瘤细胞沿着缺失的基底膜向周围组织迁移、黏附。型胶原和层黏连蛋白等是构成 ECM 和基底膜的主要结构蛋白，而 MMPs 之一的明胶酶(MMP2 、MMP9) 则是降解型胶原三螺旋结构的主要酶系,因而在肿瘤的侵袭转移中有重要起始意义45 。临床研究亦表明， MMP2、MMP9 以及特异抑制蛋白 TIMP2、TIMP1 表达异常多与肿瘤进展密切相关67 。本研究结果表明，大肠腺癌组织中 MMP2、MMP9 的表8达阳性率(100%)明显高于正常切缘组织(P0.05)，提示MMP2、 MMP9 在肿瘤原位生长中的促进作用。本组结果与同类文献相比较高8，可能与实验例数较少以及实验方法差异有关。MMP2、 MMP9 的阳性表达强度与大肠癌的分化及局部浸润程度、淋巴结转移与否以及 Dukes 分期呈正相关(P0.05)，这些特征表现与 MMP2
