基質(zhì)金屬蛋白酶-9在軟骨肉瘤中的表達及臨床意義

廣東省高州市中醫(yī)院骨二科 (高州 525200)覃章柱 譚酉菊 彭 春 盧 璐

基質(zhì)金屬蛋白酶-9(MM P-9)作為基質(zhì)溶解素的一種,是基質(zhì)金屬蛋白酶家族中的成員,具有高度蛋白溶解能力及廣泛的底物特異性,并在腫瘤血管形成中發(fā)揮重要作用[1,2]。我們應(yīng)用免疫組織化學(xué)(SP)方法檢測 28例軟骨肉瘤細胞 MMP-9蛋白表達情況,以期探討 MMP-9蛋白表達與軟骨肉瘤的生物學(xué)行為相關(guān)性。

材料和方法

1 材 料 28例軟骨肉瘤及其周圍正常組織(距腫瘤 5cm以上)標本來自中山醫(yī)科大學(xué)附屬第一、第三醫(yī)院骨科,經(jīng)病理切片確診為軟骨肉瘤。男性 17例 ,女性 11例 ,男女比 1.5∶ 1,年齡 11～ 57歲 ,平均年齡 24歲。Ⅰ 級 10例,Ⅱ級 12例,Ⅲ 級 6例;參照Enneking標準劃分臨床分期,低生存組為 ＜1年生存期的患者,共計 10例(35.71%),＞3年者為高生存組,計 18例(64.29%)。隨訪全部病例。良性軟骨腫瘤12例,其中軟骨瘤 6例,骨軟骨瘤 6例;正常軟骨 10例。

2 方 法 免疫組織化學(xué)法將 10%福爾馬林固定、石蠟包埋的軟骨肉瘤組織制成 4～ 5 μ m切片,常規(guī)脫蠟,浸入 0.01mol/L、pH為 6.0的枸櫞酸鹽緩沖液內(nèi),微波爐抗原修復(fù) 10min,溫度為 92～ 98℃。用 SP法進行免疫組織化學(xué)染色。MM P-9試劑盒系北京中杉生物試劑公司提供的 Zymed公司產(chǎn)品 (兔多克隆抗體,1∶50,北京中山公司)。 PBS代替一抗作空白對照,已知表達 MMP-9乳腺癌切片作陽性對照。

3 結(jié)果判定及統(tǒng)計學(xué)處理 觀察染色切片中 10個具有代表性的高倍視野中,其腫瘤細胞陽性數(shù)在 50%以上為(++ ),低于 50%為(+ ),無陽性細胞為(-)。對軟骨肉瘤組織學(xué)分級和陽性半定量分級用Spearman秩相關(guān)檢驗,在良、惡性軟骨腫瘤組及正常軟骨間用確切概率檢驗行差異檢驗。

結(jié) 果

1 MMP-9蛋白免疫組化染色結(jié)果 MMP-9表達主要表現(xiàn)在軟骨腫瘤細胞膜和胞漿內(nèi),且軟骨肉瘤分級低分化者,MMP-9表達愈強,而良性軟骨腫瘤和正常軟骨基本不見表達,見表 1。經(jīng)統(tǒng)計學(xué)處理軟骨肉瘤與良性軟骨腫瘤及正常軟骨間有極顯著差異(P＜0.01)。

表1 MMP-9蛋白在軟骨肉瘤中的表達

2 MMP-9蛋白表達與軟骨肉瘤主要臨床病理資料間的關(guān)系 MMP-9蛋白表達在轉(zhuǎn)移組較未轉(zhuǎn)移組高,有顯著性差異(P＜0.01),MMP-9蛋白表達在腫瘤大小方面具有顯著性差異(P＜0.01),MMP-9表達在性別、年齡及部位等方面都未顯示統(tǒng)計學(xué)差異(P＞0.05),見表 2。

表2 MMP-9蛋白表達與軟骨肉瘤主要臨床病理資料關(guān)系

3 MMP-9蛋白表達與骨肉瘤病人預(yù)后的關(guān)系本組腫瘤 MMP-9蛋白 LI中位數(shù)為 52.80%,以此將軟骨肉瘤分為高表達組和低表達組,Long-rank檢驗。Long-rank檢驗結(jié)果,兩者相比差異顯著(P＜0.05),表明 MMP-9高表達組骨肉瘤患者的生存期較低表達組顯著縮短。

討 論

腫瘤細胞侵襲和轉(zhuǎn)移是惡性腫瘤生物學(xué)行為的重要特征,其發(fā)生是一個多步驟、多階段的過程,包括細胞粘附、蛋白降解、腫瘤細胞運動遷移、腫瘤新生血管形成及免疫逃逸等。蛋白水解酶降解細胞外基質(zhì)在腫瘤侵襲、轉(zhuǎn)移過程中發(fā)揮重要作用[3]。

MMP是一類與腫瘤的侵襲和轉(zhuǎn)移關(guān)系十分密切的蛋白水解酶,其中以 MMP-9尤其重要,研究證實MMP-9高表達與多種腫瘤的惡性行為和預(yù)后有關(guān)[4]。它屬于Ⅳ型膠原酶(明膠酶),在腫瘤浸潤轉(zhuǎn)移過程中,不僅可以發(fā)揮蛋白水解酶的作用,降解以Ⅲ型、Ⅳ型膠原為主要成分的細胞外基質(zhì)和血管壁基膜,它對腫瘤血管的形成也是必不可少的[5]。研究顯示 MMP除了直接參與組織破壞外,還是人體內(nèi)重要的血管生成誘導(dǎo)和調(diào)控因子,它能誘導(dǎo)血管內(nèi)皮細胞生長因子VEGF的生成,進而刺激內(nèi)皮細胞合成蛋白酶,促進了內(nèi)皮細胞的增殖和遷移。因此,可以認為 MMP是介導(dǎo)腫瘤惡性生物過程的重要介質(zhì)[6]。

本研究結(jié)果顯示:MM P-9表達主要表現(xiàn)在軟骨腫瘤細胞膜和胞漿內(nèi),且軟骨肉瘤分級低分化者,MMP-9表達愈強,而良性軟骨腫瘤和正常軟骨基本不見表達,經(jīng)統(tǒng)計學(xué)處理軟骨肉瘤與良性軟骨腫瘤及正常軟骨間有極顯著差異(P＜0.01)。因此,MM P-9的過表達在軟骨肉瘤的形成或發(fā)展中起不同程度的作用,并可能成為診斷軟骨肉瘤的有用指標。

通過對肺癌、前列腺癌、黑色素瘤等幾組腫瘤細胞系的研究表明腫瘤細胞產(chǎn)生 MM P-9的能力與其侵襲轉(zhuǎn)移能力密切相關(guān),通過選擇性抑制 MMP-9基因表達或增強 TIMP-2、T IMP-3基因表達均可在一定程度上達到抑制腫瘤侵襲轉(zhuǎn)移的目的[7]。本研究也顯示在預(yù)后不良的轉(zhuǎn)移組病例 MMP-9表達均高于非轉(zhuǎn)移組病例,同時 MM P-9蛋白表達在腫瘤大小方面具有顯著性差異(P＜0.01),而 MMP-9表達在性別、年齡及部位等方面都未顯示統(tǒng)計學(xué)差異(P＞0.05)。 MM P-9蛋白在轉(zhuǎn)移組及較大體積腫瘤細胞內(nèi)高表達也從一個側(cè)面反映了腫瘤細胞的生物學(xué)行為,表明 MMP-9蛋白表達越高,腫瘤細胞侵襲性能力越強,生長越迅速。隨訪結(jié)果顯示 MMP-9蛋白高表達組軟骨肉瘤患者的生存期較低表達組顯著縮短,表明 MMP-9蛋白可能作為判斷骨肉瘤預(yù)后的一個指標。

綜上所述,MM P-9蛋白在軟骨肉瘤中高表達,我們建議對該腫瘤進行金屬蛋白酶 MMP-9檢測,其對軟骨肉瘤組織學(xué)分級、惡性進展和預(yù)后判斷具有重要的價值。

[1]方偉崗,李紅梅,孔靈玲,等.腫瘤侵襲轉(zhuǎn)移過程中基質(zhì)機制金屬蛋白酶作用機制系列研究 [J].北京大學(xué)學(xué)報:醫(yī)學(xué)版,2003,35(4):441-443.

[2]Fukata S,InoueK,KamadaM,et al.Levels of angiogenesis and expression of angiogenesis-related genesare prognostic for organ specific metastasis of renal cell carcinoma[J].Cancer,2005,103(5):931-942.

[3]朱宏剛,張 軍,傅 斌,等.MM P-2、MM P-9及 TIM P-3在膀胱移行細胞癌中的表達及臨床意義 [J].現(xiàn)代泌尿外科雜志,2007,12(1):15-17.

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[5]孔靈玲,方偉崗 ,鐘鎬鎬,等.金屬蛋白酶 MM P-9可調(diào)控型表達與人黑色素瘤細胞侵襲表型相關(guān)性的研究[J].北京大學(xué)學(xué)報(醫(yī)學(xué)版),2003,35(1):7-11.

[6]孔靈玲,方偉崗,由江峰,等.可調(diào)控型反義金屬蛋白酶MM P-9表達抑制人黑色素瘤細胞侵襲轉(zhuǎn)移表型的研究[J].中華病理學(xué)雜志,2003,32(2):137-141.

[7]李紅梅,方偉崗,鄭 杰,等.不同轉(zhuǎn)移潛能的人腫瘤細胞系金屬蛋白酶活性分析[J].中華病理學(xué)雜志,1998,27:341-343.