COX－2和MMP－9在胃癌組織中表達的意義及相關性

吳碧蓮 林 浩 肖 穎 林 萍

1 福建衛生職業技術學院，福建省 福州市 350101； 2 福州市第二醫院

胃癌是我國死亡率最高的惡性腫瘤，腫瘤的浸潤和轉移是惡性腫瘤難以治療的重要原因之一，其發生是一個多步驟復雜的腫瘤細胞與宿主細胞相互作用的過程。近年來大量研究表明環氧化酶－2（COX－2）和基質金屬蛋白酶－9（MMP－9）在多種腫瘤組織高表達，與腫瘤發生、發展及侵襲、轉移密切相關［1～4］。本研究通過檢測胃癌組織中 COX－2和MMP－9的表達，分析二者在胃癌發生發展過程中的作用及生物學意義，為胃癌早期診斷、治療和判斷患者預后提供理論依據。

1 資料與方法

1.1 一般資料 收集福建省福州市第二醫院臨床及病理資料齊全2007－2009年手術切除并經病理證實為胃癌的蠟塊標本65例，全部病例術前均未行化療或放療。其中男44例，女21例；年齡36～68歲，中位年齡53.78歲。組織學分型：高分化18例，中分化22例，低分化25例；浸潤深度：T111例，T219例，T321例，T414例；淋巴轉移：無轉移29例，有轉移36例。根據1997年國際抗癌聯盟（UICC）制定的TNM分期標準進行臨床分期，Ⅰ期9例，Ⅱ期25例，Ⅲ期17例，Ⅳ期14例。正常胃黏膜組15例作對照，標本取自胃潰瘍或十二指腸潰瘍手術標本中正常胃黏膜組織，并經病理觀察證實且排除重度不典型增生。其中男11例，女4例，年齡39～71歲，中位年齡50.03歲。所用標本均經10%中性甲醛、石蠟包埋處理。

1.2 檢測方法 將經甲醛、石蠟包埋后組織標本行4μm連續切片，脫蠟入水，以過氧化氫阻斷內源性過氧化物酶并行抗原熱修復。然后嚴格按SP試劑盒說明書流程操作。以已知COX－2、MMP－9陽性的胃癌組織切片作為陽性對照，PBS代替一抗作為陰性對照。鏡下觀察控制顯色過程，最后以蘇木素復染，常規脫水后樹膠封片。每例均行HE染色和SP法免疫組織化學染色，光鏡觀察。鼠抗人COX－2多克隆抗體，鼠抗人MMP－9單克隆抗體；SP即用型免疫組織化學染色試劑盒和DAB顯色試劑盒；磷酸鹽緩沖液（PBS），檸檬酸組織抗原修復液等試劑均購自福州邁新生物技術開發有限公司。

1.3 結果判斷 COX－2、MMP－9染色陽性表達以細胞漿內和（或）細胞膜出現棕黃色顆粒，強度大于非特異性背景為準，二者表達以細胞染色的比率和強度進行判斷［5］：細胞無著色為“－”；細胞質內微弱且彌漫染色（包括＜10%的細胞內強染色）為“±”；10%～90%的細胞胞質內中度或強染色為“＋”；＞90%的細胞胞質強染色為“＋＋”。－～±判為陰性表達，＋～＋＋判為陽性表達。

1.4 統計學分析 應用SPSS11.5統計軟件進行分析，計數資料比較采用χ2檢驗及Pearson分析，P＜0.05為差異有統計學意義。

2 結果

2.1 胃癌組織中COX－2和 MMP－9的表達 胃癌組織中COX－2的表達主要為癌細胞胞漿內均勻的棕黃色細顆粒，少數核膜亦著色，癌周血管內皮細胞、間質中單核細胞、成纖維細胞和平滑肌細胞亦可見散在表達（見圖1）。胃癌組織中MMP－9的表達主要為癌細胞胞質內有棕黃色顆粒，胞核不著色，且表達陽性的腫瘤細胞多位于浸潤前沿，亦有浸潤至小靜脈內的腫瘤細胞呈陽性反應（見圖2）。

2.2 胃癌和正常胃黏膜組織中COX－2和 MMP－9的表達 65例胃癌組織中有41例COX－2表達陽性，有24例表達陰性，其陽性表達率為63.08%；15例正常胃黏膜組織中COX－2表達均為陰性；顯示胃癌組織中COX－2陽性率顯著高于正常胃黏膜組 （P＜0.01）。65例胃癌組織中48例MMP－9表達為陽性，17例表達陰性，陽性率為73.85%；15例正常胃黏膜組織中MMP－9表達均為陰性；顯示胃癌組織中MMP－9陽性率顯著高于正常胃黏膜組 （P＜0.01）。

圖1 胃癌組織中COX－2陽性染色（×400）

圖2 胃癌組織中MMP－9陽性染色（×400）

2.3 組織中COX－2和 MMP－9的表達與臨床病理參數的關系 COX－2表達與腫瘤細胞分化程度無關（P＞0.05），與腫瘤浸潤深度、TNM 分期及淋巴結轉移有關（P＜0.05）。MMP－9表達與腫瘤浸潤深度、TNM分期及淋巴結轉移有關（P＜0.05），而與腫瘤分化程度無關（P＞0.05），見表1。

表1 胃癌組織中COX－2和MMP－9表達與臨床病理參數的關系

2.4 胃癌組織中COX－2和 MMP－9的表達與胃癌的浸潤轉移的關系 胃癌組織中COX－2表達與MMP－9表達呈正相關（R＝0.4151，P＜0.01）；COX－2和MMP－9同為陽性表達者發生深度浸潤與淋巴結轉移的比率均高于其中之一陽性表達和同為陰性表達者（P＜0.05，見表2）。

3 討論

環氧化酶（cyclooxygenase，COX）是前列腺素（PGs）合成過程中的關鍵酶，有 COX－1和 COX－2兩種同工酶。COX－1為結構型，幾乎在所有的正常組織中結構性地表達，介導維持生理性自身穩定的前列腺素的合成，因而具有胃黏膜保護，調節腎臟血流，控制血小板聚集等功能。COX－2為誘導型，在正常生理狀態下多數組織細胞不表達或低表達，但當細胞接受相應細胞因子、內毒素、促腫瘤劑以及癌基因等刺激后可誘導性表達，COX－2參與多種病理生理過程，包括急、慢性炎癥、疼痛和腫瘤等。近年來COX－2的表達異常升高作為胃腸道惡性腫瘤中的一個普遍分子事件，日益受到人們的重視［6］。COX－2主要通過抑制細胞凋亡，加速細胞增殖，增強腫瘤浸潤、轉移能力，促進新生血管形成等機制參與腫瘤的發生發展［7］。本研究結果表明胃癌組織中COX－2蛋白表達陽性率為63.08%，在正常胃黏膜組織中COX－2表達均為陰性。同時還表明COX－2表達與腫瘤細胞分化程度無關（P＞0.05），與腫瘤浸潤深度、TNM分期及淋巴結轉移有關（P＜0.05）。

表2 胃癌組織中COX－2和 MMP－9的表達和胃癌浸潤轉移的關系

MMP－9是基質金屬蛋白酶中降解Ⅳ膠原最重要的蛋白酶之一，其主要作用是降解細胞外基質，如基底膜的主要成分——纖維連接蛋白和層粘連蛋白。大量研究表明，MMP－9在多種惡性腫瘤中呈現過度表達，降解破壞細胞外基質中最主要的組分Ⅳ、Ⅴ型膠原和明膠，在惡性腫瘤的浸潤轉移中扮演著重要角色。MMP－9高表達的腫瘤細胞在侵襲、轉移過程中突破各種屏障的能力較高［8］。而具有轉移傾向的癌細胞可自身分泌或誘導其他細胞分泌大量的MMP－9，使基底膜的完整性遭到破壞，促進腫瘤轉移的發生［9］。本研究結果表明65例胃癌組織中48例MMP－9表達為陽性，17例表達陰性，陽性率為73.85%。15例正常胃黏膜組織中MMP－9表達均為陰性，顯示胃癌組織中 MMP－9陽性率顯著高于正常胃黏膜組 （P＜0.01）。胃癌中 MMP－9表達與腫瘤浸潤深度、TNM分期及淋巴結轉移有關（P＜0.05），而與腫瘤分化程度無關（P＞0.05）。

目前為止，COX－2促進腫瘤浸潤、轉移的確切分子作用機制尚不清楚。腫瘤浸潤和轉移的發生是癌細胞自原發灶脫落、進入血管或淋巴管繼而到達遠處靶組織并形成新的繼發灶的過程。這一過程必須首先破壞其周圍基質及脈管基膜成分，基底膜的完整與否是影響腫瘤細胞移動的關鍵環節。胃癌是以淋巴系統為主要轉移途經的惡性腫瘤。

大量研究認為COX－2表達與胃癌的侵襲、轉移有關。Tsujii等研究發現，在COX－2高表達的腫瘤細胞可伴有MMPs表達的顯著增高，并發現其轉移侵襲活性較不伴有MMPs表達者增強，該作用在體外可被特異性COX－2抑制劑所逆轉［10］。Nagatsuka等應用JIE－522，一種COX－2選擇性抑制劑作用于具有高度轉移性的結腸癌細胞株LH－H3，發現JIE－522可抑制該細胞株 MMP分泌［11］。本研究結果表明胃癌組織中COX－2表達與 MMP－9表達呈正相關（R＝0.4151，P＜0.01）；COX－2和 MMP－9同為陽性表達者發生深度浸潤與淋巴結轉移的比率均高于其中之一陽性表達和同為陰性表達者（P＜0.05）。

總之，COX－2 和 MMP－9的表達與胃癌的TMN分期、侵襲轉移密切相關，二者在胃癌中的表達呈正相關關系，在腫瘤的進展過程中可能存在協同作用，聯合檢測兩項指標有利于判斷腫瘤惡性程度、進展情況，有利于選擇更合適的治療方案以及有效估計患者預后和生存期。

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