CXCR4、HPA、MMP-2在食管鱗癌組織中的表達及臨床意義

王明正 趙大衛 蘇月巧 陳玉梅 姚繼方 黃文峰

·論著·

CXCR4、HPA、MMP-2在食管鱗癌組織中的表達及臨床意義

王明正 趙大衛 蘇月巧 陳玉梅 姚繼方 黃文峰

目的探討CXCR4、HPA、MMP-2在食管鱗癌組織中的表達和臨床意義。方法應用免疫組化對120例手術切除的食管鱗癌標本和10例癌旁食管黏膜進行染色，檢測CXCR4、HPA及MMP-2的表達，并探討三者之間的相關性。結果CXCR4、HPA和MMP-2在120例食管鱗癌組織中的陽性表達率分別為74.17%、58.33%、67.50%，明顯高于癌旁組織(P<0.05)。CXCR4的表達與腫瘤的浸潤深度、腫瘤大小、淋巴結轉移、TNM分期有關(P<0.05)；HPA的表達與腫瘤的浸潤深度、腫瘤分化程度、TNM分期有關(P<0.05)；MMP-2的表達與腫瘤的浸潤深度、淋巴結轉移、TNM分期有關(P<0.05)，CXCR4與HPA/MMP-2的表達具有顯著相關性(r=0.267，P=0.03/r=0.206，P=0.024),HPA與MMP-2的表達無相關性(r=0.153，P=0.093)。結論CXCR4在食管鱗癌的發展過程中可能起主要作用，通過某些機制使HPA和/或MMP-2的活性增加，促進腫瘤的侵襲、轉移。

CXCR4；HPA；MMP-2；食管鱗癌；免疫組織化學

食管癌是侵襲力強、預后差的消化道惡性腫瘤，雖然近年來在西方國家食管腺癌的發病率有較大提高，但在我國仍以食管鱗癌(ESCC)為多見，占所有食管癌的90%以上。目前以手術為主輔以放化療的綜合治療使可手術切除的食管癌的療效得以提高，但超過半數的患者就診時已發生了遠處轉移或不能切除，并且預后差。侵襲力強和易于轉移是導致ESCC預后差的重要原因，探討腫瘤轉移和侵襲的機制可為ESCC治療提供方向，已成為目前研究的一個熱點。CXCR4是CXCR類趨化因子基質細胞衍生因子的受體，屬于G蛋白耦聯受體，表達于多種細胞表面。CXCR4近年來被認為與多種腫瘤的發展、侵襲和轉移相關[1]。HPA和MMP-2可以分別降解細胞外基質和基底膜的非蛋白成分和蛋白成分，在多種腫瘤中各自活性的增強被認為與腫瘤惡性增高相關。本研究聯合檢測CXCR4、HPA、MMP-2在ESCC中表達，分析三種蛋白與患者臨床特征之間的關系，初步探討三者在ESCC侵襲、轉移中的作用。

1 資料與方法

1.1 一般資料 收集2010年2月至2012年12月期間在河北醫科大學第四醫院胸外科手術切除的ESCC組織120例，并取10例癌旁食管黏膜作為對照，這些患者術前均未接受新輔助化療及放療，患者的臨床病理特征包括：性別、年齡、腫瘤大小、腫瘤侵犯深度、分化程度、淋巴結轉移和TNM分期，腫瘤分期按AJCC第6版分期，其中男83例，女37例；<60歲52例；>等于60歲68例，腫瘤受侵深度;Tis+T1+T2 78例，T3+T4 42例；腫瘤≥5 cm者76例，<5 cm 44例；腫瘤分化程度：高分化鱗癌28例，中分化鱗癌57例，低分化鱗癌35例；有淋巴結轉移48例，無淋巴結轉移72例，TNM分期：0+Ⅰ+Ⅱ 68例，Ⅲ+Ⅳ 52例。

1.2 試劑與方法 免疫組化所用抗體CXCR4購自Abcam公司，MMP-2、 HPA購自SANTA CRUZ生物技術公司，免疫組化試劑盒及DBA顯色劑購自北京金橋中杉生物公司。采用SP法，染色步驟嚴格按照說明書進行，采用PBS代替一抗做陰性對照。

1.3 結果判定 CXCR4、HPA、MMP-2以胞質中出現淺黃色至棕黃色顆粒判定為陽性細胞；隨機選取高倍鏡(400×)下5個視野，以陽性細胞百分比和著色深度進行結果判定。判定標準為：陽性細胞比例<10%為1分，10%～50%為2分，>50%為3分；按染色強弱：陰性為0分；淡黃色為1分；中度黃色為2分，棕黃色為3分。然后按照2項乘積計總分，總分<3為陰性，總分≥3為陽性。

1.4 統計學分析 應用SPSS13.0統計軟件，計數資料采用χ2檢驗，應用spearman等級相關分析相關性，P<0.05為差異有統計學意義。

2 結果

2.1 觀察指標表達情況 CXCR4、HPA、MMP-2在120例ESCC組織中的陽性表達率分別為74.17%、58.33%、67.50%，在癌旁食管黏膜組織中的陽性表達率分別為20%、10%、10%，差異有統計學意義(P<0.05)。CXCR4的表達與腫瘤的浸潤深度、腫瘤大小、淋巴結轉移、TNM分期相關(P<0.05)；HPA的表達與腫瘤的浸潤深度、腫瘤分化程度、TNM分期相關(P<0.05)；MMP-2的表達與腫瘤的浸潤深度、淋巴結轉移、TNM分期相關(P<0.05)。見表1，圖1～3。

2.2 相關性分析 應用spearman等級相關分析發現CXCR4與HPA/MMP-2在ESCC組織中的表達具有顯著相關性(r值分別為0.267和0.206，P=0.024)HPA與MMP-2在ESCC中的表達無相關性(r=0.153，P=0.093)。

圖1 CXCR4在ESCC組織中的表達(SP×200) 圖2 HPA在ESCC組織中的表達(SP×100) 圖3 MMP-2在ESCC組織中的表達(SP×100)

3 討論

厄洛替尼、曲妥珠單抗、貝伐單抗等靶向藥物的問世及使用使得非小細胞肺癌和乳腺癌患者，尤其是晚期患者多了一種新的選擇，并取得較好療效。但對于ESCC的晚期患者，目前并無這種選擇，尋找合適的靶點和開發相應的靶向藥物成為ESCC研究者們努力的方向。近年來有關CXCR4的研究及其靶向藥物AMD3100(商品名plerixafor)的問世，使晚期ESCC患者看到了曙光。Kenji等[2]回顧性研究了術前放化療+根治性手術的37例ESCC患者的CXCR4的表達，結果發現經術前放化療，11例患者經病理證實腫瘤消失，13例CXCR4表達陰性，13例陽性，其中1例CXCR4強陽性患者術后2月死于廣泛肺轉移，2例出現局部復發，8例出現肝、骨、甲狀腺、肺和頸淋巴結等遠處轉移。11例腫瘤消失患者僅2例出現肝及骨轉移。隨訪發現CXCR4陽性表達患者中12例患者病情進展，11例患者死亡，提示CXCR4陽性患者相對于放化療完全緩解病例生存期短，預后差。Ines等[3]研究發現CXCR4在ESCC中高表達，盡管缺乏統計學意義，但強CXCR4表達的ESCC術后患者具有較差的預后。Jussuf等[4]發現CXCR4表達陰性的ESCC患者中位生存期和中位疾病特異性生存期分別為76個月和97個月，而CXCR4表達陽性的ESCC患者中位生存期和中位疾病特異性生存期只有20個月和25個月，CXCR4的表達與淋巴結微轉移和骨髓微轉移相關。多變量分析發現，CXCR4作為一個獨立的變量與減少的腫瘤特異性生存和總生存率密切相關。這些研究提示CXCR4在ESCC發展、浸潤過程中具有重要作用。本研究發現CXCR4在ESCC中高表達，與腫瘤的浸潤深度、腫瘤大小、淋巴結轉移、TNM分期相關，與上述文獻結果一致。

表1 CXCR4、HPA、MMP-2的表達與患者臨床特征之間的關系 例

細胞外基質(ECM)和血管基底膜(BM)是阻止腫瘤細胞轉移擴散的屏障，主要由硫酸乙酰肝素(HS)和多種蛋白質構成。HPA可以特異性降解HS中的蛋白聚糖成分，破壞ECM和BM的完整性。HPA降解HS可以釋放黏附其上的多種生長因子，如堿性成纖維細胞生長因子(b FGF)和血管內皮生長因子(VEGF)通過直接或間接作用促進腫瘤血管生成[5]。Mikami等[5]報道HPA在ESCC細胞內表達，尤其在受侵的肌層和外膜高表達，與腫瘤的侵襲和淋巴結轉移相關。本研究發現HPA在ESCC組織中高表達，與腫瘤的浸潤深度、腫瘤分化程度、TNM分期相關，提示HPA可能參與了ESCC的發展、侵襲和轉移過程。

MMPs是一類鋅離子依賴的內肽酶，幾乎可以降解ECM的所有成分，是降解ECM的主要酶類。MMP-2屬明膠酶，主要降解ECM的重要成分Ⅳ型膠原。MMP-2活性增高打破了ECM的合成降解平衡，使ECM的屏障作用受損，有利于腫瘤的浸潤及轉移。本研究發現MMP-2與腫瘤的浸潤深度、淋巴結轉移、TNM分期相關，提示MMP-2可能參與ESCC的侵襲及轉移過程。

近年來有文獻報道在胃癌、直腸癌、胰腺組織中MMP-2活性增高與CXCR4表達之間存在相關性[6-8]，CXCR4與其配體相互作用可以激活NF-κB，刺激腫瘤細胞分泌MMP-2和MMP-9[9]。但有關HPA與CXCR4之間的關系的研究較少，僅有一些零星報道兩者存在相關性[10，11]。本研究發現CXCR4的表達與HPA/MMP-2的表達呈正相關，HPA與MMP-2之間無表達相關性，提示在ESCC的發展過程中CXCR4可能起主要作用，通過某些機制使HPA和/或MMP-2的活性增加，促進腫瘤的侵襲和轉移，針對CXCR4的靶向治療可能為ESCC患者提供新的選擇。

1 Jianhua W，Robert L，Russell S.Taichman The pivotal role of CXCL12 (SDF-1)/CXCR4 axis in bone metastasis.Cancer Metastasis Rev，2006,25:573-587.

2 Kenji K,Reigetsu Y,Tohru T,et al.Persistent CXCR4 expression after preoperative chemoradiotherapy predicts early recurrence and poor prognosis in esophageal cancer.World J Gastroenterol 2006,12:7585-7590.

3 Ines G,Carl CS,Christian H,et al.Expression of chemokine receptor CXCR4 in esophageal squamous cell and adenocarcinoma.BMC Cancer，2006,6:1471-2407.

4 Jussuf T，Kai E,Emre F,et al.Tumor-Cell Homing to Lymph Nodes and Bone Marrow and CXCR4 Expression in Esophageal Cancer,Journal of the National Cancer Institute,2005,97:1839-1847.

5 Mikami S,Ohashi K,Katsube K,et al.Coexpression of heparanase,basic fibroblast growth factor and vascular endothelial growth factor in human esophageal carcinomas.Pathology International,2004,54:556-563.

6 陳友權,于燕妮.胃癌中SDF-1、CXCR4、MMP-2和MMP-9的表達及意義.臨床與實驗病理學雜志,2012,28:135-139，143.

7 符煒,李愛娜,徐紅，等.CXCR4與MMP-2在人直腸癌組織中的表達及臨床意義.山東醫藥,2010,50：17-18.

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10 王順祥，李建坤，吳曉慧，等.HPA與CXCR4的表達及其與肝癌浸潤轉移的關系.腫瘤，2007,27:294-297.

11 姚繼方，王明正，王朋.CXCR4、HPA在非小細胞肺癌組織中的表達及意義.河北醫藥，2010,32：2162-2164.

ExpressionandclinicalsignificanceofCXCR4,HPAandMMP-2inesophagealsquamouscellcancer

WANGMingzheng,ZHAODawei,SUYueqiao,etal.HebeiProvincialChestHospital,Shijiazhang050041,China

ObjectiveTo investigate the expression and clinical significance of CXCR4,HPA and MMP-2 in esophageal squamous cell cancer (ESCC).MethodsOne hundred and twenty specimens of ESCC and 10 specimens of adjacent ESCC normal tissue were stained by immunohistochemisty,then the expression levels of CXCR4,HPA,MMP-2 were detected,and the correlation among the three factors was analyzed.ResultsThe positive expression rates of CXCR4,HPA,MMP-2 in ESCC tissues were 74.17%,58.33%,67.50%,respectively,which were significantly higher than those in adjacent ESCC normal tissues (P<0.05).The expression levels of CXCR4,HPA,MMP-2 were correlated to the infiltration depth,size,lymph node metastasis,TNM staging of ESCC (P<0.05).The expression of CXCR4 was positively related with that of HPA/MMP-2 (r=0.267/r=0.206,P<0.05),however,the expression of HPA was not correlated to that of MMP-2 (P>0.05).ConclusionCXCR4 plays an important role during the progress of ESCC,which may increase activity of HPA/MMP-2 through certain mechanisms,as a result,which may promote the invasion and metastasis of ESCC.

CXCR4; HPA; MMP-2;esophageal squamous cell cancer; immunohistochemistry

10.3969/j.issn.1002-7386.2014.12.005

050041 石家莊市，河北省胸科醫院(王明正、 趙大衛、蘇月巧、陳玉梅、黃文峰)；河北醫科大學第四醫院(姚繼方)

蘇月巧，050041 石家莊市，河北省胸科醫院；

E-mail：syq12210@sina.com

R 735.1

A

1002-7386(2014)12-1774-03

2013-12-24)