MMP-2在上皮性卵巢腫瘤中的表達(dá)和研究進展

周 穎

廈門大學(xué)附屬第一醫(yī)院婦產(chǎn)科，福建廈門 361000

長期以來，惡性腫瘤的侵襲轉(zhuǎn)移是其主要的生物學(xué)特征，也是惡性腫瘤患者的主要致死病因就是它的侵襲轉(zhuǎn)移，是其主要的生物學(xué)特征，長期以來，一直是腫瘤學(xué)領(lǐng)域研究的熱點和難點。腫瘤的侵襲和轉(zhuǎn)移是一個復(fù)雜的多步驟的病理過程。根據(jù)Liotta[1]等的學(xué)說，腫瘤轉(zhuǎn)移大致分為三個步驟即：黏附、降解和遷移。MMP-2可降解細(xì)胞外基質(zhì)，破壞細(xì)胞基底膜的完整性，并促進血管的生成，參與腫瘤的侵襲和轉(zhuǎn)移過程。其在惡性腫瘤的發(fā)生、發(fā)展中關(guān)系密切。本文復(fù)習(xí)有關(guān)文獻(xiàn)，將MMP-2與腫瘤的研究進展情況綜述如下。

1 MMP-2的生物學(xué)作用

MMP-2在組織細(xì)胞中廣泛表達(dá)。MMPs的主要生物化學(xué)作用：一是降解基質(zhì)；二是是別的MMP激活，形成瀑布效應(yīng)[2]。充分的證據(jù)表明在體內(nèi)各種生理過程都有MMP-2及其它的MMPs家族成員參與各種生理過程，包括胚胎發(fā)生、細(xì)胞凋亡、細(xì)胞分化、血管形成、細(xì)胞移行、細(xì)胞凋亡、細(xì)胞分化、血管形成、傷口愈合等。特別在生殖功能中發(fā)揮重要作用，其家族成員參與了排卵、月經(jīng)以及受精卵的著床過程、還參與了生殖器官，如分娩后子宮和泌乳后乳房的大小和形狀的恢復(fù)。目前研究較多的是濾泡發(fā)育和排卵，排卵是一個動態(tài)過程，生化研究形態(tài)學(xué)和形態(tài)學(xué)生化研究證實MMP在濾泡破裂過程中MMP其起主要作用，明膠酶的活性在人類婦女月經(jīng)周期第5天和第13天明膠酶的活性在濾泡液中增加4倍，MMP-2的活性在圍排卵期MMP-2的活性也增加。也有動物實驗證實其他的成員如MMP-1、9、13及19也在排卵中發(fā)揮作用。

此外，MMP-2也與許多病理過程密切相關(guān)，如子宮內(nèi)膜異位癥、惡性腫瘤的侵襲轉(zhuǎn)移等。

2 MMP-2表達(dá)的調(diào)控

2.1 酶原合成的調(diào)節(jié)

包括轉(zhuǎn)錄水平的調(diào)節(jié)和轉(zhuǎn)錄后調(diào)節(jié)。MMP-2的生物合成主要由其基因轉(zhuǎn)錄水平?jīng)Q定。各種細(xì)胞因子或生長因子可以通過促進或抑制c-fos和c-jun的表達(dá)而調(diào)節(jié)MMP-2基因的轉(zhuǎn)錄水平。異二聚體由這些原癌基因的產(chǎn)物可形成異二聚體，即活化蛋白－1（AP-1），作為轉(zhuǎn)錄激活因子的活化蛋白-1（AP-1）促進基質(zhì)金屬蛋白酶MMP-2基因的轉(zhuǎn)錄。另外，轉(zhuǎn)錄因子AP2和YB-1也可以誘導(dǎo) MMP-2高表達(dá)。 IL-1、TNF-α、PDGF、EGF和 bFGF大多是通過上述途徑上調(diào)MMP-2的表達(dá)。另有研究顯示表明H-ras基因的表達(dá)也可以誘導(dǎo)MMP-2的分泌和活性上調(diào)。Okada[3]等研究表明：顯示NGF使增強體外培養(yǎng)的人胰腺癌細(xì)胞MMP-2的表達(dá)增強。NGF這一作用的實現(xiàn)是通過與其存在于所有的胰腺癌細(xì)胞中的受體trkA結(jié)合 （該受體存在于所有的胰腺癌細(xì)胞），活化p44/42MAPK信號轉(zhuǎn)導(dǎo)途徑來實現(xiàn)完成的。MMP-2轉(zhuǎn)錄后水平的調(diào)節(jié)：主要表現(xiàn)在MMPs mRNA的穩(wěn)定性上。Overall等研究發(fā)現(xiàn)TGFβ可以使延長人成纖維細(xì)胞MMP-2 mRNA的半衰期延長，從而促進MMP-2蛋白的表達(dá)。

2.2 酶原活化的調(diào)控

合成以后的MMP-2合成以后以無活性的酶原形式分泌至細(xì)胞間隙中，其前肽區(qū)保守序列中的胱氨酸殘基與活化區(qū)的Zn結(jié)合，阻斷MMP-2的結(jié)合位點，需通過外源性酶切斷前肽區(qū)片段而得以激活。MMP-2可被尿激酶型纖維蛋白溶解酶纖維蛋白溶解酶及纖維蛋白溶解酶尿激酶型纖維蛋白溶解酶等絲氨酸蛋白激酶激活。此外MMPs家族的其它成員例如MMP-1、7、13、14、15、16和17等也可激活MMP-2，反之MMP-2又能激活MMP-9和13。

2.3 酶活性的調(diào)節(jié)

MMP-2的活性受到多種因素的調(diào)節(jié)。微環(huán)境的pH值（酸堿度為中性時，其活性最佳）、內(nèi)在鋅離子的濃度、酶原的含量及其活化程度以及局部抑制劑的濃度等都可影響MMP-2的活性。目前研究最多的是MMP-2的抑制劑。MMP-2抑制劑分為兩類：非特異性和特異性抑制劑。非特異性抑制劑有α2巨球蛋白和α1蛋白酶等，特異性抑制劑即組織金屬蛋白酶抑制劑（TIMP-2）。前者的作用底物范圍較廣，而后者對MMP-2活性的調(diào)節(jié)則較特異。TIMP-2是一種非糖蛋白。主要來源于巨噬細(xì)胞和結(jié)締組織。TIMP-2主要是從兩個方面抑制MMP-2的活性：①與MMP-2酶原非共價結(jié)合成1：1的復(fù)合物，阻止酶原的激活；②和已活化的MMP-2形成復(fù)合物，抑制其活性。值得一提的是TIMP-2對MMP-2的作用具有雙向性：當(dāng)它過量時，可與MMP-2結(jié)合，特異性抑制其活性；但適量的TIMP-2則可與MMP-2及MT1-MMP形成三分子復(fù)合物，激活MMP-2[13-14]。此外TIMP-2對MMPs家族其他成員的活性也有抑制作用，能阻斷所有被激活的MMPs水解酶的活性。

3 MMP-2與腫瘤

大量實驗研究顯示MMP-2可在皮膚、甲狀腺、膀胱、前列腺、食管、胃、結(jié)腸、肺等腫瘤組織中表達(dá)，而且與腫瘤的轉(zhuǎn)移和侵襲等惡性生物學(xué)行為密切相關(guān)。過量的明膠酶A表達(dá)與食管癌的浸潤，胃癌食管癌和食管癌胃癌的淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移有密切相關(guān)；肺癌組織已發(fā)生淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移的肺癌組織，MMP-2具有較高的活性MMP-2；MMP-2陽性表達(dá)位于膀胱移行細(xì)胞胞漿細(xì)胞胞膜、胞膜胞漿和部分腫瘤組織間質(zhì)內(nèi)，在血管臨界面間質(zhì)組織、間質(zhì)組織血管臨界面及腫瘤侵襲膀胱深層組織前緣，有較多MMP-2陽性表達(dá)較多。

卵巢癌是婦科腫瘤中病死率最高的一種惡性腫瘤卵巢癌，由于其特殊的組織結(jié)構(gòu)解剖及解剖組織結(jié)構(gòu)特點，早期臨床難以早期診斷和治療，70%的患者就診時已屬晚期，常形成難治的復(fù)發(fā)和轉(zhuǎn)移。研究表明MMPs尤其是明膠酶類（MMP-2和MMP-9）的高表達(dá)與婦科惡性腫瘤的侵襲和轉(zhuǎn)移密切相關(guān)。Yosnidz[4]等研究發(fā)現(xiàn)MMP-2在卵巢的漿液性腺癌的表達(dá)明顯高于卵巢的透明細(xì)胞癌，而在漿液性腺癌的轉(zhuǎn)移灶中的表達(dá)更是高于原發(fā)灶。Wu等[8]研究發(fā)現(xiàn)活化的MMP-2與EOC的侵襲、轉(zhuǎn)移及疾病的進展有著顯著性的聯(lián)系，MMP-2成為預(yù)后的一個潛在性指標(biāo)。Nishikawa 等[9]研究 5 中卵巢癌細(xì)胞系中，MMP-1、MMP-2、MMP-9、MT1-MMP和MT2-MMP等的基因表達(dá)，發(fā)現(xiàn)高侵襲性細(xì)胞系HTBOA和HTOA可產(chǎn)生MMP-2，且MMP-2的活性形式可用酶譜分析法在這兩系細(xì)胞中檢測到。可見活性MMP-2在這些卵巢癌細(xì)胞的侵襲活性中發(fā)揮了重要作用。Rosano[5]等通過ELISA、明膠酶譜分析、Western blot和逆轉(zhuǎn)錄PCR等方法證明在卵巢癌的兩種細(xì)胞系（HEY和OVCA433）中MMP-2表達(dá)量增加。Herrera等人通過實驗研究人類上皮性卵巢癌中轉(zhuǎn)移相關(guān)基因的表達(dá)，結(jié)果表明MMP-2的表達(dá)與疾病的發(fā)展階段相關(guān)，且MMP-2的表達(dá)與E-鈣粘素表達(dá)的比值與疾病發(fā)展階段及死亡率呈正相關(guān)。

根據(jù)Liotta等[1]的學(xué)說，腫瘤轉(zhuǎn)移大致分為三個步驟即：黏附、降解和遷移。MMP-2在腫瘤的轉(zhuǎn)移過程中發(fā)揮了重要作用：①破壞細(xì)胞基底膜的完整性降解細(xì)胞外基質(zhì)，降解細(xì)胞外基質(zhì)破壞細(xì)胞基底膜的完整性是惡性腫瘤侵襲的必要步驟。而MMP-2即為降解細(xì)胞外基質(zhì)的主要蛋白酶。②促進血管的生成：MMP-2 可上調(diào)促血管生成因子 （VEGF、bFGF、TGF、HGF 等）的活性；其本身也可直接促進血管的生成，此外明膠酶還能降解血管基底膜，為腫瘤血管的生成提供有利的空間。

4 研究前景與展望

MMP-2在惡性卵巢腫瘤組織中的表達(dá)水平與腫瘤的臨床分期、淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移程度及臨床預(yù)后密切相關(guān)。MMP-2在腫瘤浸潤和轉(zhuǎn)移中的作用已得到大家的共識，但仍然不清楚其在腫瘤進展中的確切機制仍然不清楚，可能較目前設(shè)想的要復(fù)雜。眾多研究表明顯示在不同類型的腫瘤中，包括結(jié)腸、肺部、胰腺、結(jié)腸、胸部和胸部胰腺的腫瘤，MMP在病變組織中的MMP較周圍正常組織過度表達(dá)。另外，MMP的水平在患者尿液血漿和血漿中尿液MMP的水平也較正常人高。檢測體液中MMP-2的表達(dá)有助于惡性腫瘤的早期診斷、估計預(yù)后及指導(dǎo)臨床治療。MMP-2促使血管形成在腫瘤、炎癥反應(yīng)和缺血缺氧損傷中的作用已引起重視，MMP-2已成為以上疾病治療的重要靶標(biāo)。

[1]Liotta LA,Stetler S,Stevenson WG.Tumor invasion and metastasis:an imbalance of positive and negative regulation[J].Cancer Res,1991（51）:5054-5059.

[2]Haas TL,Davis SJ,Madri JA.Three-dimensional typeⅠcollagen lattices induce coordinate expression of matrix metallopro-teinases MT1-MMP and MMP-2 in microvascular endothelial cells[J].J Biol Chem,1998,273(6):3604-3610

[3]Huppertz B,Kertschanska S,Demir AY,et al.Immuohistochemistry of matrix metalloproteinases(MMP),their substrates,and their inhibitors(TIMP)during trophoblast invasion in the human placenta[J].Cell Tissue Res,1998,291(1):133-148.

[4]Bagavandoss P.Differential distribution of gelatinases and tissue inhibitor of metalloproteinases-1 in the rat ovary[J].J Endocrinol,1998,158:221-228.

[5]Angel P,Karin M.The role of jun,fos and the AP-1 complex in cellproliferation and transformation [J].Biochim Biophys Acta,1991，1072:129-157.

[6]曾濤,王洪先,孫方滸，等.基質(zhì)金屬蛋白酶－2在人膀胱腫瘤中的定位表達(dá) [J].江西醫(yī)藥，2000；35（2）：81－82.

[7]Yoshida H,Ishiko O,Sumi T,et al.Survivin,bcl-2 and matrix metalloproteinase-2 enhance progression of clear cell and serous-type ovarian carcinomas[J].Int-J-Oncol,2001,19(3):537-542.

[8]Wu X,Li H,Kang L,et al.Activated matrix metalloproteinase-2 a potential marker of prognosis for epithelial ovarian cancer cell line:correlation to invasive potential[J].Gynecol-Oncol,2002,64(1):126-134.

[9]Nishikawa A,Iwasaki M,Akutagwa N,et al.Expression of various matrix proteases and Ets family transcriptional factor in ovarian cancer cell line:correlation to invasive potential[J].Gynecol-Oncol,2000,79(2):256-263.

[10]Okada Y,Eibl G,Guba S,et al.Nerve growth factor stimulates MMP-2 expression and activity and increases invasion by human pancrestic cancer cells[J].Clin Exp Metastasis,2004,21(4):285-292.