EMMPRIN和MMP?2的表达与大肠癌临床病理学的关系及意义

【摘要】  目的： 探讨大肠癌组织EMMPRIN和MMP?2蛋白的表达意义. 方法: 大肠癌患者108例，以正常结、大肠黏膜30例作为对照，应用SABC免疫组化方法检测EMMPRIN和MMP?2蛋白的表达. 结果: 大肠癌组织EMMPRIN和MMP2蛋白的阳性表达率分别为81.5%(88/108) 和86.1%(93/108)，明显高于正常大肠黏膜组织(6.7%和20.0%，P<0.01). EMMPRIN和MMP2在中、低分化癌中的强阳性表达率高于高分化癌(P<0.05)；浆膜浸润及淋巴结转移组的强阳性率高于无浸润及淋巴结转移组(P<0.01)；Dukes C～D 期的强阳性表达率高于Dukes A～B 期(P<0.01). EMMPRIN和MMP2的表达一致率为91.4%(85/93)，Spearman 等级相关性检验分析表明大肠癌组织中EMMPRIN的表达和MMP2的表达之间呈正相关(r=0.608，P<0.01). 结论： EMMPRIN和MMP?2与大肠癌的发生、浸润、转移有关，可作为新的大肠癌标记物用于联合检测，具有重要的临床意义.

【关键词】  EMMPRIN 明胶酶A 结肠肿瘤 病 临床

　　0引言

　　大肠癌是消化道的常见恶性肿瘤之一，临床上多根据肿瘤大小、淋巴结转移情况、病理学分期及组织学分级，来判断其病程及预后. 近年来，随着分子生物学技术的迅速，许多蛋白质分子标记物已被用于恶性肿瘤的诊断. 恶性肿瘤的侵袭生长是瘤细胞、宿主细胞及细胞外基质(extracellular matrix, ECM)之间涉及到信号传导、基因、酶类及ECM 等多方面因素的一系列复杂、多步骤相互作用的结果. 在整个侵袭过程中，蛋白酶对ECM 的降解是瘤细胞侵袭转移的关键［1-2］. 其中，基质金属蛋白酶类（MMPs）在细胞外基质降解过程中起了主导作用［3］. 而细胞外基质金属蛋白酶诱导因子（extracellular matrix metalloproteinase inducer，EMMPRIN）在恶性肿瘤细胞膜上有较强的表达；它能诱导MMPs在肿瘤细胞表面的表达和活化，因此瘤细胞可通过其表面的EMMPRIN 分子作用邻近的正常细胞，使其表达并分泌MMPs，降解细胞外基质，从而促进肿瘤的侵袭与转移［4-5］. 我们应用免疫组织化学方法检测了大肠癌组织中EMMPRIN和MMP?2蛋白的表达，探讨二者与大肠癌临床病理学的关系及其临床意义.

　　1对象和方法

　　1.1对象

　　2005?01/2007?12大肠癌手术标本108(男65，女43)例；年龄42.6±11.8(30～75)岁. 全部获病理学诊断. 患者术前均未行化学或放疗. 另取正常直、结肠黏膜组织30例作对照.108例大肠癌患者中高中分化腺癌80 例，低分化腺癌28例；有浆膜浸润者49例，无浆膜浸润者59例；有淋巴结转移者48例，无淋巴结转移者60例； DukesA～B 期58例， C～D 期50例.

　　1.2方法

　　采用免疫组织化学染色SABC法，鼠抗人EMMPRIN mAb（工作浓度1∶100）、鼠抗人MMP?2 mAb（工作浓度1∶50）和链霉菌抗生素蛋白?过氧化物酶法染色试剂盒均为Santa Cruz 公司生产，购自北京中山生物技术有限公司. 标本经40 g/L中性多聚甲醛固定，石蜡包埋，4μm 连续切片，70℃烤片15 min，梯度乙醇脱水，30 mL/L H2O2灭活内源酶，PBS 漂洗5 min×3次. 正常羊血清室温孵育15 min. 滴加20～30 μL PBS 稀释的一抗，4℃过夜. PBS 漂洗5 min×3 次. 二抗、三抗依次37℃孵育45 min，PBS 漂洗5 min×3次. DAB显色5～10 min，自来水充分洗涤，苏木素复染5 min，稀盐酸淡化30 s，冲洗5 min. 脱水、透明、封片，镜检. 阴、阳性对照均常规处理. EMMPRIN蛋白表达阳性为细胞膜和细胞质出现棕黄色颗粒. MMP?2的阳性表达是在细胞膜上出现棕褐色颗粒. 根据显色强度和范围分为［6-7］阴性(-)，阳性细胞数<5%；弱阳性(＋)，阳性细胞数占5%～25%；中等阳性(?)，阳性细胞数占25%～50%；强阳性(?)，阳性细胞数>50%.
 
　　统计学处理：所有数据用SPSS13.0处理, 计量资料均用x±s形式表示；对于2×2四格表资料采用Fisher?s exact test分析，非四格表资料采用χ2检验. Spearman 等级相关性检验分析EMMPRIN和MMP?2蛋白的表达相关性. P<0.05为差异具有统计学意义.

　　2结果

　　2.1EMMPRIN和MMP?2蛋白表达与大肠癌临床病理特征的关系EMMPRIN和MMP?2蛋白在大肠癌组织中的表达与患者年龄、性别及肿瘤大小均无关(P>0.05). 而与大肠癌组织的分化程度、有无浆膜浸润、有无淋巴转移、Dukes分期均有关.108 例大肠癌组织中EMMPRIN和MMP2蛋白的阳性表达率分别为81.5%(88/108) 和86.1%(93/108)，明显高于正常大肠黏膜组织(6.67%和20.0%，P<0.01). EMMPRIN主要表达在癌细胞的胞膜和胞质，细胞周边最为明显，肿瘤侵袭前缘处的癌细胞染色增强；MMP2的阳性表达主要位于癌细胞的胞质，呈浸润性生长的癌组织周围MMP2表达较强. EMMPRIN和MMP2蛋白在中、低分化癌中的强阳性表达率高于高分化癌(P<0.05)；浆膜浸润及淋巴结转移组的强阳性率高于无浸润及淋巴结转移组(P<0.01)；Dukes C～D 期的强阳性表达率明显高于Dukes分期A～B 期的强阳性表达率(P<0.01，表1). 表1EMMPRIN和MMP?2蛋白表达与大肠癌临床病理特征的关系（略）

　　2.2EMMPRIN和MMP?2蛋白表达的相关性EMMPRIN和MMP2在大肠癌细胞中多同时表达，表达一致率为91.4%(85/93)，经Spearman 等级相关性检验分析，结果表明大肠癌组织中EMMPRIN的表达和MMP2蛋白的表达之间呈正相关(r=0.608，P<0.01). 

　　3讨论

　　大肠癌的浸润转移是多步骤、多因素参与的复杂过程. 多种相关基因的激活是导致肿瘤细胞发生浸润转移的重要因素，而肿瘤细胞对细胞外基质成分及基底膜的降解是肿瘤浸润转移的关键步骤. 研究表明此过程有赖于蛋白降解酶的表达和激活［8］. MMP是目前所知的蛋白降解酶之一. 它可通过对细胞外基质中不同成分的降解，在肿瘤浸润转移中起重要作用. MMP2是MMP家族中的一员，是由肿瘤细胞和间质细胞以酶原形式分泌，经水解后激活. 在病理情况下，MMP2一方面通过降解基底膜和包绕肿瘤的基质，突破基质屏障，促进肿瘤浸润转移；另一方面则通过毛细血管增生、新生血管生成等，促进肿瘤生长和扩散. 而多项研究表明，MMP2是降解Ⅳ型胶原最主要的酶，活化的MMP2定位于细胞穿透基质的突出部位，具有“钻头”样作用，通过转染MMP2激活因子? 膜结合型MMP，能增强肿瘤细胞穿过基底膜基质的功能.

　　EMMPRIN是一种广泛存在于细胞表面的糖蛋白，参与机体多种生理和病理的过程. 已有研究表明，正常组织中EMMPRIN 的出现和调节伴随着MMP 表达的升高；而在肿瘤组织中，EMMPRIN是一种高度表达的胞膜监视分子，成纤维细胞MMP 的表达水平与EMMPRIN 的表达相关，在肿瘤细胞和基质相互作用位点上，EMMPRIN对诱导MMP的生成起关键性作用. 此外，EMMPRIN 还具有诱导血管生成的潜能. 有实验证明，EMMPRIN可介导肿瘤和基质之间的相互作用，加速肿瘤血管的生成. 体内实验的结果进一步显示，EMMPRIN的过度表达促进肿瘤?宿主细胞血管内皮生长因子和MMP的大量产生，加速肿瘤血管的生成和生长. 因此，EMMPRIN，MMP，VEGF 三者共同作用刺激肿瘤血管的生成，从而促进肿瘤转移［9］. 在本研究中，大肠癌组织中EMMPRIN和MMP2蛋白表达强度，随癌组织分化程度的降低而升高，说明EMMPRIN和MMP2蛋白异常表达与大肠癌密切相关. 影响大肠癌患者预后的众多因素中以肿瘤浸润浆膜的深度和淋巴结转移程度最为重要. 我们发现，强EMMPRIN和MMP2蛋白表达的大肠癌组织，具有较高的侵袭、转移能力. 此外，EMMPRIN和MMP2蛋白表达强度呈密切正相关. 据此可以认为检测大肠癌组织中EMMPRIN和MMP2蛋白的表达状况可能有助于判断大肠癌的恶性程度及患者预后转归. 综上所述，EMMPRIN和MMP2蛋白与大肠癌的发生、浸润、转移有关，临床上可联合检测二者，从而对大肠癌的诊断、开辟一条新的途径.

【】
  　　［1］刘鹏飞,唐文渊,朱政鸣. CD147 和MMP2 、MMP29 与胶质细胞瘤侵袭性的关系［J］. 重庆医学，2005，34(11):1736-1740.

　　［2］Jiang JL, Yao XY,Zhou J, et al. HAb18G/ CD147 stimulates MMPs release and activation in human hepatoma cells［J］. Tumor, 2004, 24(6):534.

　　［3］周晟,刘聪,吴时敏. CD147 和MMP2 在乳腺癌组织中的表达及其与预后的相关性［J］. 癌症，2005,24(7):874-879.

　　［4］黄灵芝, 王字玲. CD147 的研究进展［J］. 生物技术通讯,2007,18(3):472-475.

　　［5］Jin OS,Hsieh DS,Lin YF, et al. Increasing expression of extracellular matrix metalloprotease inducer in renal cell carcinoma: tissue microarray analysis of immunostaining score with clinicopathological parameters［J］. Int J Urol,2006,13:573-580.

　　［6］Zhang WW, Erkan M, Abiatari I, et al. Expression of extracellular matrix metalloproteinase inducer(EMMPRIN/CD147) in pancreatic neoplasm and pancreatic stellate cells［J］. Cancer Biol Ther,2007,6:2, e1-e10.

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　　［8］Nabeshima K, Suzumiya J, Nagano M, et al. Emmprin, a cell surface inducer of matrix metalloproteinases(mmps), is expressed in t?cell lymphomas［J］. J Pathol,2004,202:341-351.