乳腺癌中PTEN、基质金属蛋白酶-2基因蛋白的表达及临床意义

           作者：姚秀芳，张建兵，郭 燕 于 兰，周建云

【摘要】  目的: 探讨PTEN、基质金属蛋白酶-2（MMP-2）基因蛋白在乳腺癌中的表达及与雌激素受体（ER）、孕激素受体（PR）、c-erbB-2蛋白表达以及临床病理特征的相关性。方法：采用链霉菌抗生物素蛋白－过氧化酶法（S－P法）检测PTEN、MMP-2、ER、PR及c-erbB-2蛋白在68例乳腺浸润性导管癌组织中的表达。结果：68例乳腺癌组织中PTEN、MMP-2基因蛋白的阳性率分别为42.6%和54.4%。PTEN在分化较好的乳腺癌（Ⅰ～Ⅱ级）及分期较早的乳腺癌（TNM分期为Ⅰ～Ⅱ期）中的表达率较高（P<0.01）。PTEN表达与ER、PR表达呈正相关（P<0.01），与c-erbB-2表达呈负相关（P<0.01）。MMP-2表达与c-erbB-2表达呈正相关（P<0.01）。结论：PTEN基因蛋白失表达与乳腺癌组织的差分化及较高的侵袭性、乳腺癌细胞ER、PR蛋白含量降低及癌基因c-erbB-2蛋白含量增加有关；MMP-2蛋白表达可能与癌基因c-erbB-2在乳腺癌的发生和过程中具有协同作用。

【关键词】  乳腺癌；PTEN；基质金属蛋白酶-2；癌基因；免疫组织化学

    [Abstract]   Objective: To investigate the expressions of PTEN and matrix metalloproteinases 2（MMP-2） in breast cancer and their relationship  with  the expression of ER, PR,  and  the clinicopathological features. Methods: The expressions of PTEN , MMP-2, ER, PR and  c-erbB-2 were detected  in 68 cases of invasive ductal carcinoma(not otherwise specified, NOS) of breast using the standard  streptavidin peroxidase(SP) method.  Results:  The positive rates of PTEN and MMP-2 expression were 42.6% and 54.4%  respectively, in 68 cases of  breast cancer.  The expression levels of PTEN were higher in well-differentiated （Ⅰ～Ⅱdegree）and earlier-stage （Ⅰ～Ⅱstage of TNM staging system） breast cancer（P<0.01）. The expression of PTEN was correlated positively with the expressions of ER and PR（P<0.01）, and was correlated negatively with the expression of c-erbB-2（P<0.01）. The expression of  MMP-2 was related  positively  to the expression of  c-erbB-2（P<0.01）. Conclusion:The loss expression of PTEN was correlated with poor differentiation and higher aggressiveness in breast cancer, and  was accompanied by reduced the expressions of ER and PR, and increased expression of c-erbB-2. The MMP-2 protein plays an independent role among  different histologic grades, different clinical stages and different status of steroid hormone receptors in breast cancer, but is likely to have synergistic effect with c-erbB-2 oncogene in the genesis and progression of breast cancer.

    [Key words]   Breast  neoplasms;  PTEN;  Matrix metalloproteinases 2 ;  Oncogene;  Immunohistochemistry

    乳腺癌是最常见的人类恶性肿瘤之一，约占妇女全部癌症的四分之一[1]，近年来其发病率逐渐上升并趋于年轻化。本文应用免疫组化SP法联合检测PTEN、基质金属蛋白酶-2（matrix metalloproteinases 2， MMP-2）在乳腺浸润性导管癌（非特殊类型）68例中的表达，并探讨与雌激素受体（ER）、孕激素受体（PR）、癌基因c-erbB-2（HER-2）表达及临床病理特征的相关性，为临床更准确地判断乳腺癌患者的预后及选择更合理的方案提供客观依据。

    1   材料和方法

    1.1   临床资料   收集南通市肿瘤2003年7月～2006年2月住院的女性乳腺浸润性导管癌（非特殊类型）手术患者（术前均未经过放化疗）共68例，年龄29～75岁，中位年龄53岁。无淋巴结转移41例，1~3枚淋巴结转移25例，≥4枚淋巴结转移2例。远处转移2例，余66例未见明显远处转移。根据最新WHO乳腺肿瘤TNM分期法[1]进行临床分期：Ⅰ期7例，Ⅱ期34例，Ⅲ期25例，Ⅳ期2例。根据Elston和Ellis乳腺癌组织学分级半定量评估法[1]对所有乳腺癌病例进行组织学分级：Ⅰ级12例，Ⅱ级39例，Ⅲ级17例。

    1.2   免疫组织化学染色   所有标本经10%中性甲醛固定，石蜡包埋，3~4 μm连续切片，采用S-P法检测。0.01 mol/L、pH6.0枸橼酸盐缓冲液高压锅煮沸放气3min进行抗原修复。PTEN（单抗，1∶20），MMP-2（单抗，1∶30），ER（单抗，1∶20），PR（单抗，1∶20），c-erbB-2（单抗，1∶30），试剂均为Dako公司产品。结果判断：PTEN阳性物质为棕黄色颗粒，主要定位于细胞质，少数定位于细胞膜和细胞核；MMP-2阳性物质为棕黄色颗粒，定位于细胞质；ER、PR阳性为棕黄色颗粒，定位于细胞核；c-erbB-2阳性为棕黄色颗粒，定位于细胞膜。着色细胞<10%为阴性，≥10%为阳性。以已知阳性切片作阳性对照，以枸橼酸盐缓冲液代替一抗作阴性对照。

    1.3   统计学方法   运用Stata 7.0统计软件进行统计学处理。率的比较采用χ2检验，当样本含量较小，且有理论频数<5时，采用Fish确切概率检验。基因蛋白表达的相关性分析采用Spearman等级相关法。取α＝0.05为显著性检验水准。

    2   结      果

    2.1   PTEN、MMP-2及ER、PR、c-erbB-2蛋白在乳腺浸润性导管癌（非特殊类型）中的表达   68例乳腺癌组织中，PTEN呈阳性表达29例（42.6％），见图1；MMP-2呈阳性表达37例（54.4％），见图2；ER阳性33例（48.5%），见图3；PR阳性31例（45.6%），见 图4；c-erbB-2阳性36例（52.9%），见图5。

    2.2   PTEN、MMP-2表达与ER、PR、c-erbB-2表达的相关性分析   见表1。由表1可见，PTEN表达分别与ER、PR表达呈正相关（P<0.01），与c-erbB-2表达呈负相关（P<0.01）；MMP-2表达分别与ER、PR表达无明显相关性（P>0.05），但与c-erbB-2表达呈正相关（P<0.01）。

    2.3   PTEN、MMP-2表达与乳腺癌临床病理特征的关系   见表2。

    3   讨      论

    乳腺癌的发生发展是一个多因素、多环节、多步骤，涉及细胞内众多分子的复杂过程。已有很多研究表明，ER、PR及c-erbB-2的表达与乳腺癌的生物学行为及预后有关。基质金属蛋白酶（MMP）是降解细胞外基质最重要的酶类，与肿瘤的浸润和转移有密切的联系，其中Ⅱ型胶原酶（包括MMP-2）与肿瘤浸润转移的关系最为密切。

    肿瘤抑制基因PTEN于1997年被3个实验室同时发现，又称为MMAC1或TEP1，是具有磷脂磷酸酶和蛋白磷酸酶双重活性的磷酸酶。PTEN基因位于染色体10q23·3上，包括9个外显子，长1212bp，其编码产生的蛋白质TEP1位于细胞质，由403个氨基酸组成，与细胞骨架蛋白中的张力蛋白有很大的同源性。PTEN基因突变失去了对细胞生长的负调控，导致肿瘤进行性生长，并可能与肿瘤转移有关。PTEN基因过表达使细胞周期蛋白依赖的激酶（CDK）抑制蛋白（CDKI）P27KIP1在细胞周期蛋白E复合物中的水平增加，从而使细胞周期蛋白E复合物中细胞周期蛋白E、CDK2、CDKI的比例失衡，引起CDK2激酶活性下降，最终使细胞周期停滞于G0/G1期。

    Lee等[2]研究表明，PTEN蛋白在胃癌中的表达显著低于正常胃组织，且与胃癌的WHO组织学分级、TNM分期、淋巴结转移及患者的预后具有明显的相关性，经多因素分析显示PTEN蛋白表达是独立的预后相关因素。Tsutsui等[3]在对乳腺浸润性导管癌的研究中发现，癌组织中PTEN蛋白低表达见于大约1/3乳腺癌病例，且与乳腺癌淋巴结转移及患者的不良预后密切相关，与本研究结果一致。

    本组实验显示，PTEN表达分别与ER、PR表达呈正相关（P<0.01），与c-erbB-2表达呈负相关（P<0.01），提示PTEN蛋白失表达与乳腺癌细胞ER、PR蛋白含量降低及癌基因c-erbB-2蛋白含量增加有关。PTEN蛋白的阳性表达可能预示肿瘤有较低的侵袭性和良好的预后，但其在预后判断中的确切价值还有待在以后长期的临床随访中加以证实。

    肿瘤的浸润和转移过程是肿瘤细胞、宿主细胞及细胞外基质（ECM）之间一系列复杂、多步骤相互作用的结果。有研究认为，ECM是促进原位癌向浸润癌过渡的重要因素之一[4，5]。ECM中的各种细胞及细胞外基质分子紧密参与了肿瘤细胞增生、肿瘤血管形成及肿瘤细胞的浸润和转移过程[6]。肿瘤组织能分泌或诱导宿主细胞分泌一系列基质溶解酶，通过各种途径来降解ECM蛋白。降解或破坏ECM，是肿瘤细胞在浸润和转移过程中所面临的第一道屏障[7]。研究表明MMP是参与破坏ECM的主要直接作用者，是降解基质最重要的酶类，而MMP-2与肿瘤侵袭转移的关系最为密切[8]。MMP-2属Ⅳ型胶原酶类，主要降解明胶、纤维蛋白、基底膜Ⅳ、Ⅴ和Ⅶ型胶原。本组中MMP-2呈阳性表达54.4％，且提示MMP-2蛋白与c-erbB-2表达呈正相关（P<0.01），提示MMP-2与癌基因c-erbB-2在乳腺癌中可能具有协同作用。

【】
  [1] Fattaneh A, Tavassoli, Petter Devilee,著. 乳腺及女性生殖器官肿瘤病和遗传学（世界卫生组织肿瘤分类）[M]. 北京：人民卫生出版社，2006:7.

[2] Lee HS, Lee HK, Kim HS, et al. Tumour suppressor gene expression correlates with gastric cancer prognosis[J]. J Pathol , 2003， 200(1):39-46.

[3] Tsutsui S, Inoue H, Yasuda K, et al. Reduced expression of PTEN protein and its prognostic implications in invasive ductal carcinoma of the breast[J]. Oncology, 2005， 68(4-6):398-404.

[4] Liotta LA, Kohn EC. The microenvironment of the tumor-host interface[J]. Nature, 2001， 411(6835):375-379.

[5] Bissell MJ, Radisky D. Putting tumors in context[J]. Nat Rev Cancer, 2001，1(1):46-54.

[6] Tang Y, Nakada MT, Kesavan P, et al. Extracellular matrix metalloproteinases inducer stimulates tumor angiogenesis by elevating vascular endothelial cell growth factor and matrix metalloproteinases[J]. Cancer Res, 2005，65(8):3193-3199.

[7] 赵 海，于志丹.基质金属蛋白酶抑制剂与胃癌浸润转移的关系[J].实用临床医学，2005，6（2）：4-6.

[8] Herrea CA, Xu L, Bucana CD, et al. Expression of metastasis-related genes in human epithelial ovarian tumors[J]. Int J Oncol, 2002，20(1):5-13.