MMP-2、u-PA在胃癌中的表达及意义

              作者：刘建红 张成武 窦拉加

【摘要】  目的 探讨基质金属蛋白酶-2(MMP-2)和尿激酶型纤溶酶原激活物(u-PA)在人胃癌中的表达及意义。方法 采用免疫组织化学S-P法检测60例胃癌和30例正常胃组织MMP-2和u-PA表达情况。结果 MMP-2和u-PA在胃癌组织中阳性表达率分别为61.67％、75.00％；在正常胃组织中阳性表达率分别为13.33％、6.67％。MMP-2的表达与胃癌的浸润深度、淋巴结转移情况密切相关，而与胃癌分化程度无关；u-PA的表达与胃癌分化、浸润深度、淋巴结转移情况相关,且MMP-2、u-PA在胃癌组织中的表达具有相关性。结论 MMP-2和u-PA在胃癌侵袭及转移过程中发挥重要作用，两者呈正相关，可作为判断胃癌预后的分子标志物。

【关键词】  胃癌 基质金属蛋白酶-2 尿激酶型纤溶酶原激活物

    Abstract  Objective  To study the significance of MMP-2 and u-PA expression and the relationship with invasion and metastasis of gastric cancer as well as their interaction．Methods  MMP-2a and u-PA  expression were examined by immunochemical S-P staining method in 60 cases of human gastric cancer and in 30 cases normal tissue．Results  The positive rates for the expression of MMP-2 and u-PA in gastric cancer tissues were 61.6％ and 75.00％; 13.33％ and 6.67％ in normal tissue respectively. There were significant correlation between the positive expression of MMP-2 and the depth of invasion, lymph node metastasis except for differentiation. the positive expression of u-PA are correlated with the differentiation，depth of invasion and lymphatic metastasis. Moreover, there was a positive relationship between the expression of MMP-2 and u-PA in gastric cancer tissues. Conclusion The positive expression of MMP-2 and u-PA are correlated with the invasion and metastasis in gastric carcinoma. The expression may be important to the determination of the malignant biological property and the prognosis of gastric cancer．

    Key words  Gastric cancer  MMP-2  u-PA

    细胞外基质和基底膜的降解、破坏是肿瘤侵袭转移的重要步骤，研究发现基质金属蛋白酶(MMPs)是降解细胞外基质蛋白的最主要的蛋白水解酶，MMP-2是基质金属蛋白酶家族中的重要成员，在肿瘤侵袭转移的过程中起重要作用。尿激酶型纤溶酶原激活物（u-PA）存在于人类大多数肿瘤细胞中，通过参与组织结构的再改造过程促进肿瘤侵袭和转移。我们对60例胃癌手术患者的胃癌组织及30例正常胃组织中的 MMP-2、u-PA表达水平进行了检测，希望通过该检测结果分析、探讨MMP-2、u-PA的表达与胃癌浸润程度、分化程度及与淋巴转移间的关系。

    1  材料与方法

    1．1  材料

    收集 2006年 12月至2007年 12月青海大学附属手术采集的胃癌标本 60例和正常胃组织(距癌边缘5 cm以外)标本30例。其中男性 38例，女性 22例，年龄 30～76岁，平均年龄约为53岁。60例患者中癌细胞呈中高分化者28例，低分化者32例；侵及浆膜层者42例，未侵及浆膜层者18例；淋巴结转移者40例，淋巴结未转移者20例。所有患者术前未经放疗和化疗。标本均经10％中性福尔马林液固定和石蜡包埋，连续切片后常规制切片。主要试剂鼠抗人MMP-2单克隆抗体、鼠抗人u-PA单克隆抗体、S-P试剂盒、 DAB显色剂均购自福州迈新生物技术有限公司。

    1．2  方法

    石蜡标本经连续切片后，所有标本均常规行HE染色和链霉素亲和素-生物素-过氧化酶复合物(S-P)法染色。免疫组织化学染色程序严格按 S-P试剂盒说明书进行。每组染色均设立对照，以 PBS液代替一抗作阴性对照。

    1．3  结果判断

    MMP-2判定：胞膜和胞质内显示棕黄色颗粒或团块者视为阳性。细胞计数方法：每张切片随机观察5个高倍视野，在每个视野所观察的100个细胞中计数出其中的阳性细胞数，取5个视野均值以百分数表示细胞阳性指数。阳性细胞< 10％者为阴性(-)，≥10％者为阳性(+)。

    u-PA判定：染色以胞浆为主，胞核、胞膜有时亦可见染色，出现棕黄色颗粒者判定为阳性。每张切片观察5个视野 ，中度或中度以上着色细胞数≥25％者为阳性(+)，<25％者为阴性(-)。

    1．4  统计学方法

    采用SPSS 12.0统计软件进行统计学处理，计数资料采用χ2检验，相关性分析采用 Spearman相关性检验 ，检验水准α=0．05。

    2  结果

    2．1  MMP-2、u-PA的表达

    MMP-2、u-PA在胃癌组织阳性表达率分别为61.67％、75.00％，在正常胃组织中表达率分别为13.33％、6.67％。MMP-2、u-PA在胃癌组织中的阳性表达与在正常胃组织中的表达有差别(P<0.001)，在胃癌组织中呈高表达，见表 1。表1MMP-2、u-PA在胃癌组织和正常胃组织中的表达情况

    2．2   MMP-2、u-PA表达与胃癌临床病理特征的相关性分析

    MMP-2表达与胃癌淋巴结转移、浸润程度有关(P<0.05)，u-PA表达与胃癌分化程度、淋巴结转移、浸润程度均有关，差别有显著性(P<0.05)，见表 2。

    2．3  MMP-2与u-PA表达的相关性分析

    对癌组织中MMP-2和u-PA的表达水平进行相关性分析，二者的相关系数为rspearman=0.336，P=0.009，此二者关系呈正相关，见表 3。表2胃癌组织MMP-2、u-PA表达和临床病理特征的关系 ［例(％)］

    病理因素例数MMP-2阳性χ2值P值u-PA阳性χ2值 P值浸润程度  侵及浆膜层4231(73.81)36(85.71)  未侵及浆膜层186(33.33)8.73＜0.059(50.00)8.57＜0. 05分化程度  中高分化2816 (57.14)15 (53.57)  低分化3221(65.62)0.450.0530(85.71)12.85＜0. 05淋巴结转移  转移4030(75.00)35(93.75)  未转移207 (35.00)9.02 ＜0. 0510(50.00)10.58＜0. 05  表3MMP-2与u-PA的表达相关性

    3  讨论

    转移和浸润是恶性肿瘤最重要的生物学特征，其机制复杂,尚未得以阐明。MMP-2是一种 Zn 依赖性蛋白酶，是降解细胞外基质的主要酶类，其底物为Ⅳ型胶原，具有很强的水解Ⅳ型胶原的能力，其主要作用是降解细胞外基质(ECM)，分解基底膜中的纤维连接蛋白和层粘连蛋白。因此它在肿瘤细胞浸润转移中起重要作用。

    本实验结果显示，在正常胃组织中其表达率为13.3％。结果与国内外研究略有差异，国内潘留兰［1］ 、国外D′Erric等［2］报道正常胃黏膜上皮MMP-2呈阴性表达，本实验中MMP-2在正常胃组织中表达阳性不除外与取材于同一标本因素有关。MMP-2在胃癌组织中阳性表达率为61.67％，MMP-2高表达与胃癌浸润深度、淋巴结转移程度有关，本实验结果与多数研究结果相一致。Nomura［3］研究发现，MMP-2主要表达于进展期胃癌，并与肿瘤的血管侵犯情况密切相关。Allgayer［4］同样认为MMP-2的激活酶在过度表达的情况下，MMP-2可作为判断胃癌预后的指标。

    近年来的研究表明，肿瘤浸润转移与局部的纤溶酶活性增强有关。u-PA及uPA-R系统可降解消化大多数基质物质，并且使胶原酶原形成活性胶原酶共同在肿瘤转移过程（如肿瘤血管生成，肿瘤细胞脱落，基质浸润、侵入和逸出循环系统等多个重要过程）发挥作用。在很多肿瘤组织中uPA-R的表达明显高于正常组织，且uPA-R的表达与肿瘤生长方式明显相关［5］。Bianchi等［6］发现，uPA-R出现在浸润的乳腺癌中，而在正常组织中未出现。本实验结果显示，u-PA在胃癌组织阳性表达率达75.0％，其与肿瘤的分化程度、淋巴结转移程度、浸润程度相关（P<0. 05），在分化程度越低、淋巴结转移增多、浸润加深的肿瘤组织中u-PA表达明显增强。而在正常组织表达较低，为6.67％。Beyer BC［7］研究显示u-PA 和PAI-1（plasminogen activator inhibitor 1）为胃癌独立预后因素，可作为肠上皮化生及术前活检预后的预测因素。Lee KH ［8］认为uPA-R和IL-8 可能是人类胃癌的重要预后因素，u-PA也可作为胃癌预后的预测因素。

    目前对这两个因子的联合研究很少。我们的研究显示，MMP-2和u-PA在胃癌侵袭及转移过程中发挥重要作用，且两者作用呈正相关。Allgayer H 研究表明，高水平uPA-R表达的胃癌患者组存在MMP-2与预后的相关性，提示仅在MMP-2的激活酶过度表达的情况下，MMP-2可作为胃癌的预后因素。纤维蛋白酶原在u-PA 作用下形成纤维蛋白溶解酶，后者可降解消化大多数基质物质，与MMP-2的作用有相同之处，因此通过联合检测MMP-2和u-PA可为临床判断胃癌的预后提供有效依据。

【】
  ［1］ 潘留兰，鲍晓蕾 ，陈永胜，等.MMP-2、MMP-7蛋白在胃癌组织中表达的意义.实用癌症杂志，2006，21（4）∶363-365

［2］D′Errico A, Garbisa S, Liotta LA, et al. Augmentation of type IV collagenase, lamin receptor, Ki 67 proliferation antigen associated with human colon, gastric and breast carcinoma progression. Mod Pathol, 1991，4∶239-246

［3］ Nomura H, Fujimoto N, Seiki M, et al. Enhanced production of matrix metalloproteinases and activation of matrix metalloproteinase 2 (gelatinase A) in human gastric carcinomas.Int J Cancer, 1996,69∶9-16

［4］Allgayer H, Heiss MM, Sohildberg FW. Prognostic factors in gastric cancer. Br J Surgery， 1997，84∶1651-1664

［5］ 童苗，张启良，倪玉英，等.胃和结肠组织中uPA受体表达的病理意义.上海第二军医大学学报，1994，14∶217-220

［6］ Bianchi E,Cohen RL,Thor AT,et al.The urokinase receptor is expressed in invasive breast cancer but not in normal breast tissue.Cancer Res,1994,54∶861-866

［7］Beyer BC, Heiss MM, Simon EH, et al. Urokinase system expression in gastric carcinoma: prognostic impact in an independent patient series and first evidence of predictive value in preoperative biopsy and intestinal metaplasia specimens. Cancer，2006 ，106(5):1026-1035

［8］ Lee KH, Bae SH, Lee JL, et al. Relationship between urokinase-type plasminogen receptor, interleukin-8 gene expression and clinicopathological features in gastric cancer. Oncology，2004，66(3):210-217