結(jié)腸癌組織中p27、MMP-2、MMP-9的表達(dá)及相關(guān)性

李濤 張占學(xué) 李桂馨 馬利鋒 田巖松 王晨宇 李彥平

·論著·

結(jié)腸癌組織中p27、MMP-2、MMP-9的表達(dá)及相關(guān)性

李濤 張占學(xué) 李桂馨 馬利鋒 田巖松 王晨宇 李彥平

目的研究p27、基質(zhì)金屬蛋白酶(MMP)-2、MMP-9在結(jié)腸癌中的表達(dá)及意義。方法采用免疫組化SP法檢測(cè)50例結(jié)腸癌組織、癌旁組織和正常切緣組織中的p27、MMP-2、MMP-9。結(jié)果結(jié)腸癌組織、腫瘤外圍3 cm和正常切緣中，p27、MMP-2和MMP-9陽(yáng)性率比較，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)。癌組織中p27、MMP-2和MMP-9表達(dá)在腫瘤的不同分化程度、Dukes分期及有無(wú)淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移間比較，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)。結(jié)論p27的低表達(dá)和MMP-2、MMP-9的過(guò)表達(dá)在結(jié)腸癌的發(fā)生發(fā)展及其浸潤(rùn)和轉(zhuǎn)移中具有重要作用。

結(jié)腸腫瘤；結(jié)腸癌；p27蛋白；基質(zhì)金屬蛋白酶

P27蛋白是重要的細(xì)胞周期蛋白依賴性激酶抑制因子之一，其相對(duì)分子質(zhì)量為27 kU，對(duì)細(xì)胞周期的進(jìn)程具有限制性調(diào)節(jié)作用，它是CDK抑制蛋白，是p27基因的產(chǎn)物[1]。基質(zhì)金屬蛋白酶(MMP)對(duì)細(xì)胞外基質(zhì)成分的降解作用是腫瘤侵襲、轉(zhuǎn)移的重要條件。其中MMP-2、MMP-9所具有明膠酶的特性在腫瘤浸潤(rùn)時(shí)可以在分解細(xì)胞外基質(zhì)即ECM的通路，并且可以使ECM重新排列，加快了腫瘤的浸潤(rùn)及轉(zhuǎn)移[2]。我們通過(guò)檢測(cè)2010年7月1日至2011年7月1日，結(jié)腸癌患者標(biāo)本組織中p27、MMP-2、MMP-9的表達(dá)，探討其與結(jié)腸惡性腫瘤浸潤(rùn)、轉(zhuǎn)移的關(guān)系。

1 資料與方法

1.1 一般資料 選取結(jié)腸癌患者50例，其中男28例，女22例；年齡36～87歲，平均年齡59.29歲。患者未進(jìn)行過(guò)任何抗腫瘤治療。術(shù)后病理診斷：腺癌28例，黏液腺癌11例，低分化癌和未分化癌11例。Dukes分期A～B期總共27例，C～D期總共23例。術(shù)中留取癌組織、腫瘤外圍3 cm組織和正常切緣組織，通過(guò)10%甲醛液固定，然后石蠟包埋，最后4 μm厚度連續(xù)切片，備用。

1.2 檢測(cè)方法 病理切片行免疫組化SP染色以及HE染色。P27陽(yáng)性的表現(xiàn)為胞質(zhì)或胞核呈現(xiàn)棕黃色，MMP-2、MMP-9陽(yáng)性表現(xiàn)為胞質(zhì)呈現(xiàn)棕色。每張切片至少變換5個(gè)不同高倍視野，計(jì)數(shù)不少于500個(gè)細(xì)胞，取得均數(shù)并且進(jìn)行評(píng)分，評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)為：不著色記0分，著色淺記1分，著色深記2分；著色細(xì)胞占計(jì)數(shù)細(xì)胞百分比≤5%記0分，6%～25%記1分，26%～50%記2分，≥51%記3分。最后得分計(jì)算公式為染色程度×染色細(xì)胞百分比。0～1分結(jié)果為陰性，≥2分結(jié)果為陽(yáng)性。

1.3 統(tǒng)計(jì)學(xué)分析 應(yīng)用SPSS 16.0統(tǒng)計(jì)軟件，計(jì)數(shù)資料采用χ2檢驗(yàn)，P<0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2 結(jié)果

2.1 p27、MMP-2、MMP-9在癌組織、腫瘤外圍3 cm和正常切緣組織中的表達(dá) p27的陽(yáng)性表達(dá)率分別為55%、91%、100%，MMP-2陽(yáng)性表達(dá)率分別為75%，21%，0，MMP-9陽(yáng)性表達(dá)率分別為83%、43%、0，三種癌組織中上述三項(xiàng)指標(biāo)陽(yáng)性表達(dá)率相比，差異有統(tǒng)計(jì)這意義(P<0.05)。

2.2 結(jié)腸癌臨床病理指標(biāo)與p27、MMP-2、MMP-9表達(dá)的關(guān)系 結(jié)腸癌組織中p27、MMP-2、MMP-9的表達(dá)陽(yáng)性率在腫瘤的不同浸潤(rùn)深度、Dukes分期、分化程度及有無(wú)淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移方面比較，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)。見(jiàn)表1。

表1 結(jié)腸癌臨床病理指標(biāo)與p27、MMP-2、MMP-9表達(dá)的關(guān)系 例(%)

注：與低中分化比較，*P<0.05；與浸透漿膜比較，#P<0.05；與C～D期比較，△P<0.05；與有淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移比較，☆P<0.05

3 討論

腫瘤的生長(zhǎng)、發(fā)展是由多個(gè)階段、多種基因調(diào)控的綜合程序，同時(shí)包含多種癌基因的激活以及抑癌基因的失活效用，需有4～5個(gè)基因的突變，并且突變與癌變次序相關(guān)，且需要一定程度的積累。

細(xì)胞無(wú)限增殖是癌組織區(qū)別正常組織最為明顯的特點(diǎn)，細(xì)胞周期調(diào)控因子于細(xì)胞分裂增殖過(guò)程中起著決定性作用。細(xì)胞周期調(diào)控因子包含：細(xì)胞周期素(cyclin),細(xì)胞周期蛋白依賴性激酶,(cyindependent kinases,CDKs)及CDK抑制蛋白(cyclindependent kinase inhibitors,CDKI)。p27[1]蛋白是重要的細(xì)胞周期蛋白依賴性激酶抑制因子之一，其相對(duì)分子質(zhì)量為27 ku，對(duì)細(xì)胞周期的進(jìn)程具有限制性調(diào)節(jié)作用，它是CDK抑制蛋白，是p27基因的產(chǎn)物。國(guó)內(nèi)外研究表明腫瘤的發(fā)生、發(fā)展與p27蛋白息息相關(guān)，p27蛋白的作用主要經(jīng)過(guò)抑制CDK及CDK下游復(fù)合物比如E-CDK2和D-CDK4等G1期激酶復(fù)合物，導(dǎo)致細(xì)胞不能通過(guò) G1期，使細(xì)胞從G1期轉(zhuǎn)化為S期的受到制止，因而使腫瘤細(xì)胞的增殖受到顯著抑制，可是p27基因的突變和缺失卻很少報(bào)道。Loda等[3]通過(guò)研究人惡性腫瘤細(xì)胞中p27蛋白的表達(dá)水平，并且對(duì)p27蛋白的表達(dá)及降解的分析證實(shí)：由于 p27 蛋白的水解酶活性隨著p27蛋白表達(dá)減少或缺失時(shí)而加強(qiáng)，表明p27蛋白表達(dá)下降是經(jīng)過(guò)了緩慢增加的蛋白酶降解作用而導(dǎo)致，并不是基因改變所引起。此研究表明，相比與正常組織中p27在結(jié)腸癌組織中的表達(dá)顯著減少，同時(shí)與腫瘤的Dukes分期、病理分化程度及有無(wú)淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移與P27蛋白的表達(dá)息息相關(guān)。從而證明p27表達(dá)水平可定義為反應(yīng)結(jié)腸癌惡性程度及預(yù)測(cè)結(jié)腸癌預(yù)后的主要指標(biāo)。

腫瘤細(xì)胞合成并同時(shí)分泌許多基質(zhì)降解酶系列，細(xì)胞外基質(zhì)降解酶中MMPs是作用最為顯著的一類，惡性腫瘤在體內(nèi)侵襲及轉(zhuǎn)移中起關(guān)鍵性機(jī)制，它的主要功能是降解細(xì)胞外基質(zhì)，通過(guò)這一作用從而抑制腫瘤細(xì)胞的侵襲及轉(zhuǎn)移[4]。幾近細(xì)胞外基質(zhì)全部成分的降解都只需其中幾種或與其他類蛋白水解酶相互作用便可完成，而無(wú)需每一種MMPs均參加。MMPs可以分為4類具有同源性的結(jié)構(gòu)和功能的一個(gè)蛋白質(zhì)族群的總稱，MMP-2被認(rèn)為是其中最具有生理和病理價(jià)值，主要有結(jié)締組織細(xì)胞分泌，最重要的功能是降解細(xì)胞外基質(zhì)和組織的骨架，通過(guò)這一機(jī)制從而促進(jìn)了惡性腫瘤的轉(zhuǎn)移和侵襲。它還有一種被糖化的狀態(tài)，也被稱為MMP-9，分子量為92 kD。有研究表明：MMP-2的過(guò)度表達(dá)昭示了惡性腫瘤的局部侵襲能力和遠(yuǎn)端轉(zhuǎn)移能力，將會(huì)得到加強(qiáng)[5]。這與MMP-2水解激活后可以降解細(xì)胞外基質(zhì)，破壞了細(xì)胞基膜的功能最為相關(guān)。依靠這一功能加強(qiáng)了惡性腫瘤的惡性程度及促血管再生性，這一功能尤其在乳腺癌中反復(fù)證明；而MMP-9也被指出具有相似的病理、生理功能，它的過(guò)度表達(dá)與乳腺癌的早期轉(zhuǎn)移呈正相關(guān)的關(guān)系。癌灶邊緣或表面的MMP-9陽(yáng)性表達(dá)率高，提示MMPs在惡性腫瘤的生長(zhǎng)過(guò)程中更傾向作用于腫瘤的旺盛生長(zhǎng)和轉(zhuǎn)移部位，它賦予了癌腫較高的轉(zhuǎn)移潛能，這與癌腫細(xì)胞脫落，并向遠(yuǎn)端轉(zhuǎn)移的功能在癌腫表面和周邊更強(qiáng)的假說(shuō)不謀而合。研究也展現(xiàn)了DukesC～D期、有淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移的結(jié)腸癌組織MMP-9陽(yáng)性表達(dá)率明顯高于A～B期、無(wú)淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移者，提示MMP-9在腫瘤細(xì)胞淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移過(guò)程中扮演了重要角色。

1 Piaparrone M,Yamnoto H,Yao Y,et al.Localization and expression of p27 in multistage colorectal carcinogenesis.Cancer Res,1998,58：114-121.

2 Nabeshima K,Inoue T,Shimao Y，et al.Matrix metalloproteinasesintum or invasion role for cellmigration.Pathol Int,2002,52:255-264.

3 Loda M,Cukor B,Tam SW,et al.Incerased proteasome-dependent degradation of the cyclin-dependent kinase inhibitor p27 in aggressive colorectal carcinomas.Surgery,1997,3:231-240.

4 Jones JL,Walker RA.Control of matrix metalloproteinase activity in cancer.J Pathol,1997,183：377-379.

5 李治，帥曉明，黃韜.MMP-2、MMP-9在乳腺癌轉(zhuǎn)移中作用的研究.華西醫(yī)學(xué)，2006,21：43-44.

Expressionsandsignificancesofp27,MMP-2,MMP-9incoloncarcinoma

LITao,ZHANGZhanxue,LIGuixin,etal.DepartmentofBiliaryTractSurgery,TheSecondHospitalofHebeiMedicalUniversity,Shijiazhuang050000,China

ObjectiveTo investigate the expressions and clinical significance of p27,MMP-2,MMP-9 in colon carcinoma.MethodsImmunohistochemistry was used to detect the expression of p27,MMP-2,MMP-9 in 50 specimens of colon carcinoma tissues,the tissues around cancer and normal tissues from resection margin.ResultsIn colon cancer tissues,the tissues 3 cm away from cancer and normal colon tissues,the positive expression rates of p27 were 54%,90%,100%，MMP-2 were 76%,20%,0 and MMP-9 were 82%,44%,0,respectively.There were significant differences in the positive expression rates of p27,MMP-2 and MMP-9 among the three kinds of tissues (P<0.05).The expressions of p27,MMP-2 and MMP-9 in cancer tissues were closely correlated to the differentiation degree,Dukes staging and lymph node metastases (P<0.01).ConclusionThe lower-expression of p27 and overexpression of MMP-2 and MMP-9 play an important role in the pathogenesis,development,infiltration and metastasis of colon carcinoma.

colon neoplasm;colon carcinoma;p27 protein;matrix metalloproteinases

10.3969/j.issn.1002-7386.2014.09.007

050000 石家莊市，河北醫(yī)科大學(xué)第二醫(yī)院膽道微創(chuàng)外科(李濤、張占學(xué)、李桂馨、馬利鋒、王晨宇、李彥平)；河北省臨城縣中醫(yī)院普外科(田巖松)

R 735.35

A

1002-7386(2014)09-1300-02

2013-11-09)