MIF、MMP-9在胃癌組織中的表達及臨床意義

包 泱，常家聰，王道斌

胃癌是最常見的惡性腫瘤之一，其發(fā)生和發(fā)展是多階段進行性的過程，但具體發(fā)生機制至今尚未完全明確。巨噬細(xì)胞移動抑制因子(macrophage migration inhibitory factor，MIF)是由活化T淋巴細(xì)胞分泌，并可抑制單核巨噬細(xì)胞移動的細(xì)胞因子，由Bloom et al［1］首次發(fā)現(xiàn)并命名。MIF在多種腫瘤中過度表達，且MIF促進腫瘤的侵襲及轉(zhuǎn)移，影響腫瘤嚴(yán)重程度及預(yù)后。基質(zhì)金屬蛋白酶9(matrix metalloproteinase 9，MMP-9)作為基質(zhì)金屬蛋白酶(matrix metalloproteinase，MMPs)家族中的一員，在腫瘤的發(fā)生和轉(zhuǎn)移過程中所發(fā)揮的作用已在多種腫瘤中得到證實。Li et al［2］研究表明MIF可能在腫瘤早期階段通過誘導(dǎo)MMP-9和白細(xì)胞介素8(interleukin-8，IL-8)的表達來促進腫瘤細(xì)胞的侵襲浸潤和轉(zhuǎn)移。MIF誘導(dǎo)MMP-9的表達上調(diào)在大鼠骨母細(xì)胞中已經(jīng)得到證實［3］，但二者在胃癌組織中的表達情況及關(guān)系近年來國內(nèi)外未見報道。該研究檢測MIF和MMP-9在胃癌及其癌旁組織中的表達情況，回顧性分析其臨床病理特點，探討MIF及MMP-9在胃癌發(fā)生和發(fā)展中的關(guān)系，為胃癌的診斷、治療及預(yù)后的判斷提供依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 標(biāo)本來源 收集2007年6月～2008年6月安徽醫(yī)科大學(xué)第一附屬醫(yī)院普通外科收治的80例胃癌患者的術(shù)后組織蠟塊標(biāo)本，患者術(shù)前均未接受放化療治療，術(shù)后均經(jīng)病理證實，均無同時患有其他惡性腫瘤。選取同組病例癌旁正常組織(距腫瘤邊緣約5 cm)標(biāo)本80例作對照組，所有病例臨床及病理資料完整，見表1。

1.2 主要試劑 濃縮型兔抗人MIF多克隆抗體、濃縮型兔抗人MMP-9多克隆抗體均購自北京博奧森生物技術(shù)有限公司;SP試劑盒、PBS緩沖液、枸櫞酸緩沖液和DAB顯色液等均購自北京中杉金橋生物技術(shù)有限公司。

1.3 免疫組化SP法檢測組織中MIF和MMP-9的表達 標(biāo)本石蠟包埋行約4 μm厚切片，具體操作步驟參照SP試劑盒說明書進行。用已知陽性胃癌組織切片作為陽性對照，以PBS緩沖液代替一抗作為陰性對照。

1.4 免疫組化陽性判斷及數(shù)據(jù)統(tǒng)計 MIF陽性染色標(biāo)準(zhǔn)為細(xì)胞質(zhì)或細(xì)胞膜呈棕黃色顆粒為陽性，MMP-9陽性染色標(biāo)準(zhǔn)為細(xì)胞質(zhì)或細(xì)胞膜呈棕黃色顆粒為陽性。選擇合適部位選取5個高倍視野(×400)，每個高倍鏡視野計數(shù)100個細(xì)胞，高倍鏡下計數(shù)陽性細(xì)胞比例，以＞20%為陽性表達。

1.5 統(tǒng)計學(xué)處理 應(yīng)用SPSS 13.0軟件分析。各組之間比較相關(guān)性檢驗和χ2檢驗，并計算Pearson列聯(lián)系數(shù)r。

2 結(jié)果

2.1 MIF和MMP-9在胃癌和癌旁組織中的表達

MIF和MMP-9在胃癌和癌旁組織中均可見陽性表達。MIF在胃癌組織中的陽性表達率(68.8%)高于癌旁正常組織的陽性表達率(32.5%)(χ2=21.028，P＜0.01)，MMP-9在癌組織中的陽性表達率(67.5%)高于癌旁正常組織的陽性表達率(37.5%)(χ2=14.436，P ＜0.01)。見圖1、表1。

圖1 胃癌及癌旁正常組織中MIF及MMP-9的表達 SP×400

2.2 MIF和MMP-9的表達與胃癌臨床病理參數(shù)間的關(guān)系 MIF陽性表達與腫瘤浸潤深度、分化程度、淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移及TNM分期有關(guān)(P＜0.05)，與其他因素?zé)o明顯相關(guān);MMP-9陽性表達與腫瘤浸潤深度、淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移及TNM分期有關(guān)(P＜0.05)，與其他因素?zé)o明顯相關(guān)性，見表1。

2.3 MIF和MMP-9的表達關(guān)系 在80例胃癌組織中，有55例MIF陽性表達，其中同時合并MMP-9陽性表達的有43例;有25例MIF陰性表達，其中同時合并MMP-9陰性表達的有14例。MIF和MMP-9的表達存在關(guān)聯(lián)(χ2=9.154，P ＜0.01，r=0.338)。

3 討論

MIF最初被認(rèn)為是充當(dāng)固有性免疫的重要調(diào)節(jié)因子，現(xiàn)發(fā)現(xiàn)MIF在其他方面也起作用。研究［4］表明MIF涉及免疫、炎癥、腫瘤和血管等方面疾病的發(fā)病。MIF作為一種獨特的促進惡性腫瘤發(fā)生的細(xì)胞因子在其發(fā)展中可能起雙重作用，既可通過自分泌途徑調(diào)節(jié)炎細(xì)胞的殺瘤活性，又可通過旁分泌途徑促進瘤細(xì)胞的增殖、分化轉(zhuǎn)移等。MIF通過抑制p53基因直接促進腫瘤的形成，激活絲裂原活化蛋白激酶(MAPKs)家族成員和促進腫瘤血管生成方式促進腫瘤的增殖和轉(zhuǎn)移［5］，還可以通過提高低氧介導(dǎo)缺氧誘導(dǎo)轉(zhuǎn)錄因子1(HIF-1)穩(wěn)定性使腫瘤適應(yīng)低氧環(huán)境，利于腫瘤的侵襲與轉(zhuǎn)移［6－7］。到目前為止，已發(fā)現(xiàn)多種腫瘤細(xì)胞株如肺非小細(xì)胞癌、膀胱癌、神經(jīng)母細(xì)胞瘤、結(jié)腸癌等細(xì)胞上有MIF表達，提示MIF可能與腫瘤細(xì)胞分化、增殖有關(guān)［8］。本研究結(jié)果表明，胃癌組織中MIF陽性表達明顯高于癌旁正常組織，同時結(jié)合患者的臨床病理資料，MIF陽性表達與胃癌的臨床分期、分化程度、浸潤程度及有無淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移有關(guān)，這與MIF在其他腫瘤演進中的作用相吻合［9－10］。MIF的表達與胃癌的生物學(xué)行為密切相關(guān)，胃癌的臨床分期越晚分化程度越低，其陽性表達率越高，在伴有淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移和遠處轉(zhuǎn)移的胃癌組織中其陽性表達率高。MIF的表達在一定程度上反映胃癌細(xì)胞的增殖轉(zhuǎn)移情況，在胃癌的發(fā)生發(fā)展中有重要的促進作用，可作為判斷胃癌預(yù)后指標(biāo)之一。

表1 胃癌組織中MIF和MMP-9的表達與臨床病理參數(shù)的關(guān)系

MMP-9是MMPs家族中分子量最大的酶，又稱明膠酶B，主要由結(jié)締組織細(xì)胞、內(nèi)皮細(xì)胞、巨噬細(xì)胞、粒細(xì)胞及腫瘤細(xì)胞等合成和分泌［11］。其主要作用是降解細(xì)胞外基質(zhì)(ECM)中的IV型膠原，使腫瘤突破原發(fā)部位正?；啄?，同時降解血管和淋巴管基底膜，使腫瘤細(xì)胞直接浸潤并進入血管淋巴管，參與腫瘤的侵襲與轉(zhuǎn)移［12］。本研究顯示MMP-9在癌組織和癌旁組織中均有陽性表達，且癌組織中的表達明顯高于癌旁組織，這與相關(guān)研究［13－14］結(jié)果一致，提示MMP-9參與胃癌的發(fā)生過程。浸出胃漿膜及有淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移的胃癌患者的癌組織中MMP-9顯著高于漿膜內(nèi)癌及無淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移的胃癌患者，提示其表達與腫瘤的浸潤深度、有無淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移及TNM分期有關(guān)。MMP-9與胃癌的易感性、轉(zhuǎn)移和侵襲及患者的預(yù)后存在密切關(guān)系，進一步研究MMP-9的作用機制，更好地控制腫瘤的侵襲，提高侵襲性腫瘤的治療效果和改善預(yù)后將成為今后研究工作的重點。

相關(guān)研究［15］顯示，巨噬細(xì)胞及成纖維細(xì)胞等細(xì)胞中MIF可能通過激活MEK-ERK MAP激酶途徑誘導(dǎo)MMP-9的產(chǎn)生參與相關(guān)炎癥性疾病的發(fā)展過程，MIF也可通過促進MMP-9與IL-8的表達促進早期階段腫瘤細(xì)胞的浸潤和轉(zhuǎn)移［2］。本研究結(jié)果表明MIF和MMP-9在胃癌組織中呈正相關(guān)，與上述研究結(jié)果相吻合，二者在胃癌的發(fā)生發(fā)展過程中有相互協(xié)同作用，但二者的這種作用的具體機制尚不完全明確，有待進一步研究。

綜上所述，MIF及MMP-9在胃癌中的陽性表達及聯(lián)合檢測可作為評價胃癌的發(fā)生發(fā)展、惡性程度及轉(zhuǎn)移與否的重要指標(biāo)，對胃癌的早期診斷治療及預(yù)后等具有重要指導(dǎo)意義。

［1］Bloom B R，Bennettm B.Mechanism of a reaction in vitro associated with delaye-dype hypersensitivity［J］.Science，1966，153(731):80－2.

［2］Li Z，Ren Y，Wu Q C，et al.Maerophage migration inhibitory factor enchances neo-plastic cell invasion by inducing the expression of matrix metalloproteinase 9 and int-erleukin in nasopharyngeal carcinoma cell lines［J］.Chin Med J(Engl)，2004，117(1):107 －14.

［3］Kleeminn R，Hausser A，Geiger G，et al.Intracellular action of the cytokine MIF to modulate AP-1 activity and the cell cycle through Jab-l［J］.Nature，2000，408(6809):211 －6.

［4］Leaver S K，MacCallum N S，Pingle V，et al.Increased plasma thioredoxin levels in patients with sepsis:positive association with maemphage migration inhibitory factor［J］.Intensive Care Med，2010，36(2):336 －41.

［5］Michel M，Michael P，Pia Z，et al.Macrophage migration inhibitory factor expression in human malignant gliomas contributes to immune escape and tumour progression［J］.Acta Neuropathol，2011，122(3):353－65.

［6］Troeger J S，Schwabe R F.Hypoxia and hypoxiainducible factor 1 alpha:potential links between angiogenesis and fibrogenesis in hepaticstellate cells［J］.Liver International，2011，31(2):143 －5.

［7］史冠男，戴 夫，夏 陽，等.低氧誘導(dǎo)對胃癌細(xì)胞發(fā)生上皮間質(zhì)轉(zhuǎn)化的影響［J］.安徽醫(yī)科大學(xué)學(xué)報，2012，47(12):1397－400.

［8］He X X，Yang J，Ding Y W.Increased epithelial and serum expression of macropha-ge migration inhibitory factor(MIF)in gastric cancer:potential role of MIF in gastric carcinogenesis［J］.GUT，2006，55(6):797 －802.

［9］趙勁松，廖克龍.MIF在食管鱗癌組織和癌旁組織中的表達［J］.第三軍醫(yī)大學(xué)學(xué)報，2007，29(8):740 －2.

［10］劉 倩，楊 紅，張尚福.MIF和CD147在非小細(xì)胞肺癌中的表達及意義［J］.四川大學(xué)學(xué)報(醫(yī)學(xué)版)，2010，41(1):85－90.

［11］Foda H D，Zucker S.Matrix metalloproteinases in cancer invasion，metastasis and angiogensis［J］.Drug Discopy Today，2001，6(9):478－82.

［12］李 艷.MMP-2、MMP-9與皮膚鱗癌相關(guān)性的研究進展［J］.徐州醫(yī)學(xué)院學(xué)報，2007，27(9):627－30.

［13］李道成，梁立治，鄧高丕.MMP-9在上皮性卵巢癌組織中的表達及臨床意義［J］.實用癌癥雜志，2008，23(1):1 －2.

［14］Zhang J F，Zhang Y P，Hao F Y，et al.DNA ploidy analysis and expression of MMP-9，TIMP-2，and Ecadherin in gastric carcinoma［J］.World J Gastroenterol，2005，11(36):5592 －600.

［15］Yu X Y，Lin S G，Xiao R，et al.Macrophage migration inhibitory factor induces MMP-9 expression in macrophages via the MEKERK MAP kinase pathway［J］.J Interferon Cytokine Res，2007，27(2):103－9.