E-鈣粘蛋白和基質金屬蛋白酶-7的蛋白表達與大腸癌的相關性

馬紅梅, 徐勝美, 李　靜, 郭　東, 周有儉

(廣東醫(yī)學院附屬福田醫(yī)院 病理科, 廣東 深圳, 518000)

E-鈣粘蛋白和基質金屬蛋白酶-7的蛋白表達與大腸癌的相關性

馬紅梅, 徐勝美, 李靜, 郭東, 周有儉

(廣東醫(yī)學院附屬福田醫(yī)院 病理科, 廣東 深圳, 518000)

摘要:目的探討E-鈣粘蛋白(E-cadherin)和基質金屬蛋白酶-7(MMP-7)的蛋白表達與大腸癌的關系。方法應用免疫組織化學技術檢測E-cadherin和MMP-7蛋白在14例大腸腺瘤組織、102例大腸癌組織及相應癌旁正常黏膜的表達情況。結果相對于大腸癌旁的正常組織，E-cadherin在癌組織中表達降低(P<0.001), 而MMP-7蛋白在癌組織中比正常組織表達明顯增高(P<0.001); 二者在癌組織中呈現負相關(r=-0.478,P<0.001)。結論E-cadherin的表達降低和MMP-7的表達增高與大腸癌的生物學行為密切相關。

關鍵詞:大腸癌; E-鈣粘蛋白; 基質金屬蛋白酶-7; 免疫組織化學

大腸癌(CRC)是消化道常見的惡性腫瘤之一，癌的侵襲轉移是患者預后差和死亡的主要原因，其過程受黏附分子和蛋白水解酶等多種因素的調控。E-鈣粘蛋白(E-cadherin)是鈣粘蛋白家族中的一個重要的成員，是介導同型細胞間黏附作用的跨膜糖蛋白。基質金屬蛋白酶7(MMP-7)是基質金屬蛋白酶家族中分子量最小的一員，通過各種機制促進腫瘤的侵襲轉移，比如降解基底膜和細胞外基質、誘導和促進血管、降解凋亡相關蛋白因子(Fas)等。本實驗用免疫組織化學的方法來探討E-cadherin和MMP-7的蛋白相關表達與大腸癌侵襲轉移的關系，現報告如下。

1資料與方法

1.1　一般資料

收集本院普外科2006年1月—2012年12月手術切除經病理證實的大腸癌蠟塊標本102例及相應癌旁正常黏膜組織。其中男56例，女46例；年齡30～87歲，平均年齡55歲；高分化癌55例，中分化癌28例，低分化癌19例；Dukes分期A期15例，B期46例，C期15例，D期26例；淋巴結轉移40例，未轉移62例。14例大腸腺瘤取自經結腸鏡切除的患者。

1.2　方法

采用SABC法。選用武漢博士德生物工程有限公司提供的E-cadherin(BA0475, 1∶100)、MMP-7(BA0571, 1∶100)的濃縮型一抗和即用型SABC試劑盒(SA1022)。所有標本經10%中性甲醛固定，石蠟包埋，切片厚4 μm, 操作步驟按試劑盒說明書進行。DAB顯色，蘇木素復染，透明，封固。選用E-cadherin和MMP-7蛋白的典型陽性病例作為陽性對照，陰性對照以PBS緩沖液替代一抗。

1.3　判定標準

采用半定量積分法，綜合考慮陽性細胞百分率和顯色強度來判定結果：計算陽性細胞百分率并賦予分值，≤5%為0分, 6%～25%為1分, 26%～50%為2分，51%～75%為3分，>75%為4分；觀察顯色強度并賦予分值，無著色為0分, 淺黃色為1分，黃色為2分，棕黃色為3分。兩者相乘, 0分為(-), 1～4分為(+), 5～8分為(2+)，9～12分為(3+)。

1.4　統計學方法

采用SPSS 13.0軟件對數據資料進行分析。計數資料采用χ2檢驗或連續(xù)性校正χ2檢驗或Fisher確切概率檢驗，雙變量相關分析采用Spearman相關系數，P<0.05為差異有統計學意義。

2結果

2.1　E-cadherin的蛋白表達

E-cadherin在大腸正常黏膜和腺瘤中的陽性表達主要在細胞膜，癌組織主要為細胞質表達(圖1)。E-cadherin在CRC中的低表達與正常黏膜中的高表達，差異有統計學意義(P<0.001); 同樣在癌組織的低表達和腺瘤的高表達，差異有統計學意義(P<0.01)。見表1。

2.2　MMP-7的蛋白表達

MMP-7在大腸癌中特異性地表達于癌細胞及個別異型性上皮細胞(圖2)。大腸正常黏膜與腺瘤、癌組織的差異有統計學意義(P<0.001)。見表2。

表1　各組間E-cadherin的蛋白表達

與CRC組比較，**P<0.01。

圖1 E-cadherin蛋白在大腸癌細胞陽性表達 SABC,200倍

表2　各組間MMP-7的蛋白表達

與正常黏膜組比較，**P<0.01。

圖2 MMP-7蛋白在大腸癌細胞陽性表達 SABC,200倍

2.3　大腸癌中E-cadherin和MMP-7的蛋白表達的相關性

Spearman等級相關分析結果得出, Spearman相關系數rs=-0.478，說明大腸癌中E-cadherin與MMP-7的表達呈負相關關系(P<0.001)，見表3。

表3　大腸癌中E-cadherin和MMP-7的蛋白表達的相關性

3討論

腫瘤的侵襲、轉移是一個動態(tài)的、復雜的、多步驟的過程，涉及同質性的腫瘤細胞之間和異質性的腫瘤細胞與宿主細胞的黏附性以及細胞外基質的降解。人的E-cadherin基因定位于染色體16q22.1, 基因組DNA全長約100 kb, 其中含16個外顯子，其編碼的蛋白分子量為124 KD，主要分布于所有上皮組織，是保證上皮細胞間黏附力的關鍵因素。現已經發(fā)現E-cadherin基因是一種抑癌基因，其分泌的蛋白可以抑制腫瘤的侵襲轉移。有學者[1]認為，E-cadherin所介導的細胞間黏附作用的降低是良性腫瘤細胞向癌細胞轉化的限速步驟。此種現象已在胃癌[2]、肺癌[3]等多種腫瘤中得以證明。

本研究結果表明，E-cadherin在癌組織的低表達與正常組織的高表達的差異有統計學意義。E-cadherin蛋白在正常腸上皮的胞膜上呈同質和有極性的分布，而在癌組織中胞膜表達明顯減弱、喪失或者呈異質性的表達，即出現細胞質的表達，此種異常的分布可能使E-cadherin蛋白難以發(fā)揮細胞之間的黏附作用，與癌的侵襲轉移有關。國外有研究[4]表明，E-cadherin在大腸癌中呈現胞漿表達，這種異位表達說明E-cadherin在大腸癌的侵襲轉移過程中發(fā)生了變異，對大腸癌的侵襲轉移有重要的預測因素。因此，大腸癌中E-cadherin細胞膜表達的降低預示著患者術后更高的復發(fā)率和更短的生存期[5]。

MMP-7由于其結構的特異性，具有廣泛的底物特異性和強大的基質降解功能，促使腫瘤發(fā)生侵襲轉移。在涎腺癌[6]、口腔及食管鱗狀細胞癌[7-8]、胃癌[9]中的研究已經得到了證實。本研究結果得出，MMP-7特異性地表達于大腸癌細胞，而間質和淋巴細胞中均不表達。MMP-7蛋白在大腸癌組織中比正常組織表達明顯增高，差異有統計學意義。

在癌基因的研究中，許多學者提出了基因協同作用假說，認為在惡性腫瘤發(fā)生、發(fā)展和轉移的各個階段，至少有兩個或兩個以上功能不同的異常及獲得基因各自發(fā)揮不同的作用，并在時間和空間上相互配合，協同促進了細胞的癌變。有研究[10]表明MMP-7通過抑制E-cadherin的表達，可促進未轉化的上皮細胞株(MDCK和C57MG)上皮細胞的增殖。高雪等[11]在乳腺癌的研究中證實，E-cadherin的表達下調及MMP-7表達上調是基底細胞樣型乳腺癌高侵襲轉移力的發(fā)生機制之一。有報道[12]基質金屬蛋白酶能夠裂解E-cadherin細胞外結構而使其成為可溶性E-cadherin。另有報道[13]MMPs與細胞膜表面結構E-cadherin的代謝有關。MMP-7可以抑制E-cadherin的產生，而且MMP-7裂解細胞膜上的E-cadherin，釋放可溶的E-cadherin片段，這種可溶性的E-cadherin片段能夠競爭性抑制E-cadherin的作用，因此E-cadherin和MMP-7在癌的侵襲轉移中發(fā)揮了重要的對抗作用。本實驗Spearman等級相關分析結果得出大腸癌組織中E-cadherin和MMP-7的蛋白表達呈現負相關，這也與Guo-Li Gu[14]的研究結果是一致的。

綜上所述，大腸癌組織中的E-cadherin、MMP-7的表達與癌的發(fā)生發(fā)展、侵襲轉移有密切關系。而且E-cadherin和MMP-7在癌組織中的負相關表達可能為大腸癌預后判斷和臨床個體化治療提供理論依據，具有臨床運用價值。

參考文獻

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Correlation between expressions of E-cadherin and

matrix metalloproteinase-7 and colorectal carcinoma

MA Hongmei, XU Shengmei, LI Jing, GUO Dong, ZHOU Youjian

(DepartmentofPathology,FutianHospitalAffiliatedtoGuangdongMedicalCollege,

Shenzhen,Guangdong, 518033)

ABSTRACT:ObjectiveTo investigate the correlation between expressions of E-cadherin and matrix metalloproteinase-7 (MMP-7) and colorectal carcinoma. MethodsExpressions of E-cadherin and MMP-7 were detected in 14 cases of adenomas, 102 cases of colorectal carcinomas and adjacent normal tissues by immunohistochemical staining. ResultsCompared with the normal colorectal mucous, the expression of E-cadherin significantly decreased in the tissues of carcinoma(P<0.001), and the expression of MMP-7 significantly increased in the tissues of carcinoma when compared with normal colorectal mucous(P<0.001). There was negative correlation between E-cadherin and MMP-7 (P<0.001). ConclusionDown-regulation of E-cadherin and up-regulation of MMP-7 are closely correlated with the biological behavior of colorectal carcinoma.

KEYWORDS:colorectal carcinoma; E-cadherin; matrix metalloproteinase-7; immunohistochemistry

收稿日期:2015-01-20

中圖分類號:R 735.3

文獻標志碼:A

文章編號:1672-2353(2015)09-052-03

DOI:10.7619/jcmp.201509015