IκB-α、MMP-9在食管癌中的表達及其生物學意義

劉　亮，王　莉，倪曉辰，武中林，王光大，趙　陽，左　靜，王　靜，左連富

[作者單位]　050011 石家莊，河北醫科大學第四醫院腫瘤研究所流式細胞室

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IκB-α、MMP-9在食管癌中的表達及其生物學意義

劉亮，王莉，倪曉辰，武中林，王光大，趙陽，左靜，王靜，左連富

[作者單位]050011 石家莊，河北醫科大學第四醫院腫瘤研究所流式細胞室

[摘要]目的檢測核因子κB(NF-κB)的抑制蛋白α(inhibitor of NF-κB α, IκB-α)及基質金屬蛋白酶9(matrix metalloprotein-9,MMP-9)在不同食管病變組織中的表達，探討IκB-α、MMP-9與食管癌發生、發展及轉移的關系。方法通過免疫組織化學檢測食管鱗癌、食管不典型增生組織及食管正常黏膜組織中IκB-α、MMP-9蛋白的表達；分析食管鱗癌組織中IκB-α、MMP-9蛋白表達與不同臨床病理特征的關系，并對食管鱗癌組織中IκB-α與MMP-9蛋白表達相關性進行分析。結果食管鱗癌組織中IκB-α蛋白的表達(80.0%)明顯高于食管不典型增生組織(52.3%)及食管正常組織(8.3%)，差異有統計學意義(P<0.05)，且與淋巴結轉移及浸潤深度有關。MMP-9蛋白在食管鱗癌組織中的表達(73.3%)明顯高于食管不典型增生組織(71.4%)及食管正常組織(16.7%)，差異有統計學意義(P<0.05)，且與細胞分化程度、淋巴結轉移及浸潤深度有關。食管癌組織中IκB-α與MMP-9蛋白表達差異無統計學意義(P>0.05)。結論IκB-α、MMP-9蛋白在食管癌組織中異常表達，參與了食管癌浸潤、轉移的發生。

[關鍵詞]食管鱗狀細胞癌；免疫組織化學；基質金屬蛋白酶；浸潤，轉移

食管癌是較常見的惡性腫瘤，發病率及病死率高[1]，全世界每年約有30萬人死于食管癌，我國是世界上食管癌高發地區，每年平均病死約15萬人，食管癌已嚴重危害了人們的生命健康，多數患者就診時已是中晚期，有了遠處轉移，失去手術治療機會，影響生存期及生活質量。浸潤轉移是食管癌臨床治療中的一大難題，也是影響食管癌臨床治療效果的主要因素。因此，探尋食管癌的發生、發展和浸潤轉移的分子機制顯得格外重要。文獻報道，細胞外基質降解和再塑形對惡性腫瘤遠處轉移起著非常重要的作用。核因子κB是重要的核轉錄因子，在信號轉導途徑中起著樞紐的作用，調節機體免疫、腫瘤的發生發展[2-4]及細胞的凋亡過程。其抑制蛋白α(inhibitor of NF-κB α, IκB-α)可以抑制NF-κB作用，NF-κB基質金屬蛋白酶9(matrix metalloprotein-9,MMP-9)屬于MMP家族，主要功能是降解和重塑細胞外基質的動態平衡[5]。本課題利用免疫組織化學的方法研究食管鱗癌組織中IκB-α及MMP-9蛋白表達，探討其與食管癌發生發展及浸潤、轉移的關系。

1資料與方法

1.1一般資料45例經病理檢查證實為食管癌臨床標本均取自河北醫科大學第四醫院病理科，所取標本來源的食管癌患者術前均未接受過放療、化療及免疫治療，其中男30例，女15例，年齡35~78歲，中位年齡56.5歲。取距腫瘤邊緣2 cm的癌旁不典型增生組織21例，距腫瘤邊緣5 cm的正常食管黏膜組織24例作對照。以4%多聚甲醛固定，石蠟包埋，用于免疫組織化學檢測。

1.2主要試劑兔抗人IκB-α抗體(C-21)及鼠抗人MMP-9抗體(2C3)(購自美國Santa Cruze公司)；即用型SP-9000試劑盒及DAB顯色試劑盒(購自北京中杉生物技術有限公司)。

1.3免疫組織化學方法檢測IκB-α及MMP-9蛋白表達4%多聚甲醛固定的組織標本經石蠟包埋后，4 μm切片2張，分別進行IκB-α及MMP-9蛋白的免疫組織化學染色。常規鏈霉菌抗生物素蛋白-過氧化物酶連結法(streptavidin-perosidase， SP)方法進行免疫組織化學染色，依據參考文獻[6-7]報告的方法，免疫組織化學結果以細胞漿和/或細胞核中呈現棕黃色顆粒為陽性細胞(IκB-α蛋白)，或以細胞漿呈現棕黃色顆粒為陽性細胞(MMP-9蛋白)。對每張切片隨機選取5個高倍視野，每個視野計數200個細胞，共計1000個，計數陽性細胞并計算其所占比例：陽性細胞<5%，判定為陰性表達，陽性細胞≥5%，判定為陽性表達。

1.4統計學方法應用SPSS11.5統計學軟件完成實驗數據統計，計數資料以率(%)表示，采用χ2檢驗，以α=0.05為檢驗水準。

2結果

2.1不同食管病變組織中IκB-α及MMP-9蛋白表達IκB-α蛋白在食管鱗癌組織中陽性表達率(80.0%，36/45)顯著高于不典型增生及正常組織中的表達(52.3%，11/21及8.3%，2/24)(P<0.01)，見圖1A。MMP-9在食管鱗癌、不典型增生及正常組織中陽性表達率分別為73.3%(33/45)、71.4%(15/21)及16.7%(4/24)，差異有統計學意義(P<0.05)，見圖1B。

圖1　食管鱗癌組織中IκB-α及MMP-9蛋白表達(SP ×200)A為核因子κB抑制蛋白α；B為基質金屬蛋白酶-9

2.2食管鱗癌組織中IκB-α及MMP-9蛋白表達與不同臨床病理特征的關系如表1所示，IκB-α蛋白在食管鱗癌組織中陽性表達，有淋巴結轉移者表達率為(92.0%，23/25)顯著高于無淋巴結轉移者(65.0%，13/20)(P<0.05)，浸潤纖維膜者(89.7%，26/29)顯著高于無纖維膜浸潤者(62.5%，10/16)(P<0.05)，而與年齡、性別及細胞分化程度無關(P>0.05)。MMP-9蛋白在食管鱗癌細胞高中低分化組織中陽性表達率分別為50.0%(9/18)、85.7%(12/14)及(92.3%12/13)，差異有統計學意義(P<0.05)；有淋巴結轉移的組織中表達為88.0%(22/25)顯著高于無淋巴結轉移者55.0%(11/20)(P<0.05)；浸潤纖維膜者表達率為86.2%(25/29)顯著高于無纖維膜浸潤者50.0%(8/16)(P<0.05)；MMP-9與患者年齡及性別無關(P>0.05)。

2.3食管鱗癌組織中IκB-α及MMP-9蛋白表達相關性分析食管鱗癌組織中IκB-α蛋白表達與MMP-9蛋白差異無統計學意義，spearman相關系數γ=0.201，P=0.185。

表1　45例食管癌組織中IκB-α與MMP-9蛋白表達與不同臨床病理特征的關系

3討論

食管癌是我國較常見的惡性腫瘤，河北磁縣及河南林州是食管癌高發區，發病率及病死率均較高，嚴重威脅了人們的生命健康[8-10]。多數患者就診時已是中晚期，治療效果不佳，探尋食管癌發生、發展及轉移機制，有利于臨床上提高食管癌的治療效果及生存期。核轉錄因子NF-κB廣泛存在于真核生物中，是一個由復雜的多肽亞單位組成的蛋白家族，在信號轉導途徑中起著樞紐的作用，調節機體免疫、腫瘤的發生發展及細胞的凋亡過程[11-15]。與NF-κB密切相關的是在細胞漿中存在另一蛋白質家族-IκB，它的主要作用是與NF-κB/Rel蛋白在胞漿中結合并使后者保持靜息狀態。IκB家族包括IκBα、IκBβ、Bcl-3、IκBγ、P105、P100等，其中IκBα通過其錨蛋白與位于NF-κB的RHD區域末端的核定位信號(NLS)結合，并遮蔽NLS使NF-κB滯留在胞漿中呈非活性狀態。IκBα可調控NF-κB生理功能，有研究顯示，IκBα參與多種腫瘤發展及轉移[16-19]。高黎等[20]研究顯示，IκBα蛋白在口腔鱗癌組織中的陽性表達率顯著高于正常口腔黏膜組織中的陽性表達率。尉坤等[21]研究顯示，大腸癌組織中IκBα蛋白表達水平明顯低于正常組織，且與大腸癌侵襲和轉移有關。郭紅娟等[22]研究發現，IκBα基因及蛋白在非小細胞肺癌中的表達顯著低于癌旁肺組織。在本實驗中，利用免疫組化的方法檢測了不同食管病變組織中的IκBα蛋白的表達水平，食管癌組織中的表達水平顯著高于不典型增生及正常組織，且在食管癌的淋巴結轉移及浸潤深度密切相關，提示IκBα參與了食管癌的淋巴結轉移過程。本實驗研究的IκBα在癌組織中的表達趨勢與高黎及郭紅娟等研究結果不一致，可能是IκBα在不同癌組織中參與浸潤及轉移的機制不同，因此需要進一步研究IκBα參與癌組織浸潤及轉移機制。

惡性腫瘤細胞從原發部位經淋巴道、血管等途徑到達其他部位繼續生長形成的腫瘤轉移，嚴重影響了患者的治療效果及生存期，但目前腫瘤浸潤轉移機制仍未闡明，研究顯示，浸潤和轉移主要依賴于細胞外基質的降解，基質金屬蛋白酶(matrix metall oproteinases，MMPs)能夠水解基底膜和細胞外基質, 從而促進腫瘤細胞的浸潤轉移。其中MMP-9可水解基底膜和細胞外基質中的Ⅳ型膠原等多種成分，在腫瘤細胞的浸潤及轉移中起著重要作用[23-25]。有研究顯示，在乳腺癌中 MMP-2、MMP-9表達與癌組織浸潤轉移及預后有關[26]。本課題利用免疫組化檢測不同食管病變組織中MMP-9蛋白表達水平，并分析其與食管癌不同臨床病理特征關系，發現MMP-9蛋白在食管癌組織表達水平顯著高于食管正常組織的表達，且與食管癌細胞分化程度、淋巴結轉移及浸潤深度有關。提示MMP-9蛋白參與了食管癌浸潤轉移過程。統計分析食管癌組織中IκBα與MMP-9蛋白表達無顯著相關性。

IκBα與MMP-9蛋白在食管組織中的異常表達，參與了食管癌的發生、發展、浸潤及轉移過程，但兩者表達水平無顯著相關性，可能是通過不同機制參與了食管癌的浸潤轉移過程。

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(收稿時間：2015-09-21修回時間：2015-10-22)

·論著·

Expressions of IκB-α and MMP-9 in Esophageal Cancer and Its Biological Significance

LIU Liang, WANG Li, NI Xiao-chen, WU Zhong-lin, WANG Guang-da, ZHAO Yang, ZUO Jing, WANG Jing, ZUO Lian-fu (Department of FCM Analysis, Tumor Institute, the Fourth Hospital of Hebei Medical University, Shijiazhuang 050011, China)

[Abstract]ObjectiveTo detect the expressions of inhibitor of NF-κB α (IκB-α) and matrix metalloprotein-9 (MMP-9) protein of nuclear factor kappa B (NF-κB) in different esophageal lesion tissues and to explore the relationship between IκB-α and MMP-9 expressions and pathogenesy, development and metastasis of esophageal cancer. MethodsThe IκB-α and MMP-9 protein expressions in esophagus squamous cell carcinoma, esophageal atypical hyperplasia and normal esophageal tunica mucosa tissues were detected using immunohistochemistry method; the relationship between the IκB-α and MMP-9 protein expressions in tissues of esophagus squamous cell carcinoma and different clinicopathological features were analyzed as well as the relationship between IκB-α and MMP-9 expressions in tissues of esophagus squamous cell carcinoma. ResultsThe IκB-α protein expression in tissues of esophagus squamous cell carcinoma (80.0%) was significantly higher than 52.3% in tissues of esophageal atypical hyperplasia and 8.3% in normal esophageal tissues, and the differences were statistically significant (P<0.05), and the differences were related to lymph node metastasis and invasion depth. The MMP-9 protein expression in tissues of esophagus squamous cell carcinoma (73.3%) was significantly higher than 71.4% in tissues of esophageal atypical hyperplasia and 16.7% in normal esophageal tissues, and the differences were statistically significant (P<0.05), and the differences were related to cell differentiation degree, lymph node metastasis and invasion depth. IκB-α and MMP-9 protein expressions in esophageal cancer tissues did not have significant correlation (P>0.05). ConclusionThe abnormal expressions of IκB-α and MMP-9 protein in esophageal cancer is involved in the invasion and metastasis of esophageal cancer.

[Key words]Esophagus squamous cell carcinoma; immunohistochemistry; Matrix metalloproteinases; Invasion, metastasis

[DOI]10.3969/j.issn.2095-140X.2015.12.007

[文獻標志碼][中國圖書資料分類號]R735.1A

[文章編號]2095-140X(2015)12-0032-04

[通訊作者]左連富，E-mail:zuolianfu4909@sina.com