MMP-2、MMP-9在膀胱癌患者中的表達及意義

楊曉林 鄭杜巖 郝語

【摘要】 目的：檢測基質金屬蛋白酶2（matrix metalloproteinase-2，MMP-2）和基質金屬蛋白酶9（MMP-9）在膀胱癌組織中的表達情況，分析其與患者臨床病理特征的關系。方法：回顧性分析2016年1月-2021年1月于本院診治的80例膀胱癌患者的臨床資料，并收集患者的石蠟切片標本，行免疫組織化學染色（IHC）檢測膀胱癌組織及癌旁正常組織中的MMP-2和MMP-9表達情況。采用卡方檢驗比較不同年齡、性別、腫瘤分化程度、T分期、淋巴結轉移情況及TNM分期膀胱癌患者中的MMP-2、MMP-9蛋白的陽性表達率，并通過多因素logistic回歸模型分析影響MMP-2、MMP-9蛋白表達的獨立影響因素。結果：在膀胱癌組織中，61例（76.3%）MMP-2表達陽性，52例（65.0%）MMP-9表達陽性;癌旁正常組織中，12例（15.0%）MMP-2表達陽性，14例（17.5%）MMP-9表達陽性。癌旁正常組織MMP-2和MMP-9的陽性表達率均低于膀胱癌組織（P<0.001）。T3、T4，N+，低中分化，Ⅲ、Ⅳ期患者MMP-2和MMP-9的陽性表達率較T1、T2，N0，高分化，Ⅰ、Ⅱ期患者高，差異均有統計學意義（P<0.05）。多因素logistic回歸模型結果顯示：TNM分期和腫瘤分化程度均是MMP-2和MMP-9陽性表達的獨立影響因素（P<0.05）。結論：膀胱癌組織中MMP-2和MMP-9均呈現高表達，且與腫瘤TNM分期及分化程度均密切相關，可以作為膀胱癌患者預后的客觀指標。

【關鍵詞】 膀胱癌 基質金屬蛋白酶 MMP-2 MMP-9

Expression and Significance of MMP-2 and MMP-9 in Patients with Bladder Cancer/YANG Xiaolin， ZHENG Duyan， HAO Yu. //Medical Innovation of China， 2021， 18（30）： -159

[Abstract] Objective： To detect the expression of Matrix metalloproteinase-2 （MMP-2） and MMP-9 in bladder cancer tissues and to analyse the relationship between MMP and dinicopathological characteristics of patients. Method： Clinical data of 80 cases of bladder cancer patients diagnosed and treated in our hospital from January 2016 to January 2021 were retrospectively analyzed， paraffin section specimens were collected and immunohistochemical staining （IHC） was performed to detect the expression of MMP-2 and MMP-9 in bladder cancer tissues and adjacent normal tissues. The positive expression rates of MMP-2 and MMP-9 proteins in bladder cancer patients with different age， gender， tumor differentiation degree， T stage， lymph node metastasis， and TNM stage were compared by chi-square test， and the independent influencing factors of MMP-2 and MMP-9 protein expression were analyzed by multivariate logistic regression model. Result： In bladder cancer tissues， MMP-2 expression was positive in 61 cases （76.3%）， MMP-9 expression was positive in 52 cases （65.0%）; in normal tissues adjacent to cancer， MMP-2 expression was positive in 12 cases （15.0%）， MMP-9 expression was positive in 14 cases （17.5%）. The positive expression rates of MMP-2 and MMP-9 in normal tissues adjacent to cancer were lower than those of bladder cancer tissues （P<0.001）. The positive expression rates of MMP-2 and MMP-9 in T3， T4， N+， medium and low differentiation and stage Ⅲ， Ⅳ patients were higher than those in T1， T2， N0， high differentiation and stage Ⅰ， Ⅱ patients， and the differences were statistically significant （P<0.05）. The results of multi-factor logistic regression model showed that TNM stage and tumor differentiation degree were independent factors affecting the positive expression of MMP-2 and MMP-9 （P<0.05）. Conclusion： MMP-2 and MMP-9 are highly expressed in bladder cancer tissues， and are closely related to TNM stage and differentiation degree of tumor， MMP-2 and MMP-9

can be used as an objective indicator of prognosis of bladder cancer patients.

[Key words] Bladder cancer Matrix metalloproteinase MMP-2 MMP-9

First-author’s address： Chaoyang Central Hospital， Chaoyang 122000， China

doi：10.3969/j.issn.1674-4985.2021.30.037

膀胱癌是泌尿系統中最常見的惡性腫瘤之一，在我國其發病率位居所有泌尿生殖腫瘤的第一位，且隨年齡增加發病率不斷升高[1-4]。臨床上以尿路上皮癌最為常見，患者的主要表現為全程間歇性、無痛性肉眼血尿，偶爾表現為鏡下血尿[5]。研究報道，約一半的膀胱癌患者在行膀胱外科手術切除后會發生遠處轉移，預后較差，對于非肌層浸潤的膀胱癌患者，術后5年生存率僅為50%[6-9]。膀胱癌浸潤轉移的主要原因為細胞外基質的降解，而基質金屬蛋白酶（matrix metalloproteinase，MMP）是基質降解進程中至關重要的蛋白水解酶，其屬于鋅、鈣依賴性蛋白水解酶超家族，其中最為常見的為MMP-2和MMP-9，可以破壞機體天然的組織屏障，最終促進腫瘤的侵襲轉移[10-12]。本研究通過檢測MMP-2和MMP-9在膀胱癌組織中的表達情況，分析其與患者臨床病理特征的關系。現報道如下。

1 資料與方法

1.1 一般資料 回顧性分析2016年1月-2021年1月于本院行手術切除治療的80例膀胱癌患者的臨床資料，并收集患者膀胱癌組織及癌旁正常組織的石蠟標本。（1）納入標準：①經影像學及病理檢查結果確診為膀胱尿路上皮癌的初治患者;②術前未行放化療、免疫治療及其他抗腫瘤藥物治療;③可獲得相應的石蠟切片標本。（2）排除標準：①伴有其他種類的原發性腫瘤;②心、肝、腎等重要臟器存在功能異常。所有患者及家屬均已簽署知情同意書，且本研究已經醫院倫理委員會批準。

1.2 方法 MMP-2和MMP-9檢測采用免疫組化方法，常規石蠟切片脫蠟，采用檸檬酸加熱行抗原修復，血清封閉后，分別滴加抗MMP-2和MMP-9單克隆抗體4 ℃冰箱過夜，后滴加采用生物素標記的二抗，最后DAB顯色。在低倍鏡（×100）下觀察免疫組織化學染色結果，對于具有陽性染色的切片，以高倍鏡（×400）確定在每個選定視野中顯示高和低染色的腫瘤細胞的染色強度和比例。研究中使用的免疫反應評分模式（ISP）采用強度類別和比例類別的組合。強度類別等級：0（無染色），1（淡黃色），2（黃色）和3（棕黃色）。比例類別的打分如下：0（無陽性染色細胞）、1（≤10%）、2（11%～50%）、3（51%～75%）和4（≥76%）。通過將強度類別等級與比例類別等級相乘得出最終得分，范圍0～12分。<3分為陰性，≥3分為陽性。由兩名病理學醫師對組織樣本進行獨立雙盲審查并進行打分，對于有爭議的標本進行討論直到達成一致意見。

1.3 統計學處理 采用SPSS 25.0軟件對所得數據進行統計分析，計數資料以率（%）表示，不同年齡、性別、分化程度、T分期、淋巴結轉移情況及TNM分期膀胱癌患者中的MMP-2、MMP-9蛋白的陽性表達率比較采用字2檢驗，將字2檢驗中差異有統計學意義的變量進一步納入多因素logistic回歸模型中篩選影響腫瘤組織中MMP-2、MMP-9蛋白陽性表達的獨立影響因子。以P<0.05為差異有統計學意義。

2 結果

2.1 MMP-2和MMP-9在膀胱癌和癌旁正常組織中的表達情況 在80例膀胱癌組織中，61例（76.3%）MMP-2表達陽性，52例（65.0%）MMP-9表達陽性;癌旁正常組織中，12例（15.0%）MMP-2表達陽性，14例（17.5%）MMP-9表達陽性。癌旁正常組織MMP-2和MMP-9的陽性表達率均顯著低于膀胱癌組（字2=60.488、37.240，P<0.001）。

2.2 MMP-2、MMP-9與膀胱癌患者臨床病理特征的關系 不同年齡、性別膀胱癌患者MMP-2和MMP-9蛋白的陽性表達率比較，差異均無統計學意義（P>0.05）。T3、T4，N+，低中分化，Ⅲ、Ⅳ期患者MMP-2和MMP-9的陽性表達率較T1、T2，N0，高分化，Ⅰ、Ⅱ期患者高，差異均有統計學意義（P<0.05）。見表1。

2.3 MMP-2、MMP-9表達的多因素logistic回歸分析 多因素logistics回歸變量賦值情況如下，T分期：T1、T2=0，T3、T4=1;淋巴結：N0=0，N+=1;分化程度：高分化=0，低中分化=1;TNM分期：Ⅰ、Ⅱ期=0，Ⅲ、Ⅳ期=1;MMP-2、MMP-9表達：陰性表達=0，陽性表達=1。通過多因素logistic回歸分析影響腫瘤組織中MMP-2、MMP-9表達的因素，結果顯示：TNM分期和分化程度均是腫瘤組織中MMP-2和MMP-9陽性表達的獨立影響因素（P<0.05），見表2～3。

3 討論

膀胱癌的浸潤及遠處轉移是一個十分復雜及步驟繁多的過程，包括腫瘤細胞與機體正常細胞、細胞外基質相互作用的過程[13-15]。既往研究表明，基質金屬蛋白酶可以對細胞外基質中的幾乎所有的蛋白質進行降解，破壞機體正常的組織學屏障，促進腫瘤細胞向周圍組織的侵襲及進入血液循環導致遠處轉移[16-18]。研究證實，在很多腫瘤組織中，都不同程度地存在MMP-2及MMP-9的表達。MMP-2、MMP-9均屬于明膠酶，主要對基底膜中的Ⅳ型膠原纖維進行降解，破壞組織正常的物理屏障，最終導致腫瘤的侵襲轉移[19-23]。

本研究結果表明，膀胱癌組織中MMP-2和MMP-9的陽性表達率均高于癌旁正常組織，且T3、T4，N+，低中分化，Ⅲ、Ⅳ期患者MMP-2和MMP-9的陽性表達率較T1、T2，N0，高分化，Ⅰ、Ⅱ期患者高，差異均有統計學意義（P<0.05）。表明MMP-2和MMP-9在膀胱癌及癌旁正常組織中存在不同程度的表達，但在膀胱癌組織中的表達明顯升高，且MMP-2和MMP-9在膀胱癌組織中的表達與腫瘤浸潤深度、淋巴結轉移狀態、腫瘤分化程度及疾病分期密切相關，提示MMP-2和MMP-9在膀胱癌的發生發展過程中可能發揮著重要的作用。虞偉星等[24]通過免疫組織化學染色法檢測了112例膀胱癌組織及20例正常膀胱組織石蠟切片中的MMP-9蛋白的表達情況，結果顯示，在所有膀胱癌組織標本中，69例（62%）出現MMP-9蛋白的陽性表達，而在正常膀胱組織中，僅3例（15%）出現陽性表達，陽性表達率顯著低于膀胱癌組織;進一步的單因素分析結果顯示，高級別、T2、T4、復發患者的MMP-9蛋白的陽性表達率明顯高于低級別、Ta、T1、未復發的患者。何雪峰等[25]回顧性分析了80例膀胱癌患者的臨床資料，并收集石蠟切片，采用免疫組化法檢測腫瘤組織及癌旁組織中MMP-2蛋白表達情況，結果顯示：腫瘤組織中的MMP-2蛋白陽性表達率顯著高于癌旁正常組織，且T3、T4、中低分化、存在淋巴結轉移、疾病分期為Ⅲ、Ⅳ期期患者的腫瘤組織中MMP-2蛋白陽性表達率高于T1、T2、高分化、無淋巴結轉移、疾病分期為Ⅰ、Ⅱ期患者。孟勇等[26]利用酶聯免疫吸附試驗對68例膀胱癌患者外周血中的MMP-2和MMP-9進行檢測，并選擇40例健康人作為對照組，結果顯示，膀胱癌患者外周血中的MMP-2和MMP-9顯著高于健康人，尤其是發生轉移的膀胱癌患者，MMP-2和MMP-9的表達水平更高，研究還發現MMP-2和MMP-9的表達與疾病分期及病理分級呈現正相關。劉新鄭等[27]的研究結果表明，相比于正常膀胱組織，膀胱癌組織中的MMP-2和MMP-9的表達水平顯著增高，且隨著疾病分期及腫瘤分級的升高，兩者表達水平隨之升高。本研究結果與以上既往研究結果均一致，證實腫瘤T分期、淋巴結轉移狀態、腫瘤分化程度及疾病分期與MMP-2、MMP-9表達水平密切相關。

本文通過logistic多因素回歸分析發現，TNM分期和腫瘤分化程度均是MMP-2和MMP-9的陽性表達的獨立影響因素（P<0.05）。與本研究結果相一致的是，徐海波等[28]通過RT-PCR方法對51例膀胱癌患者手術標本中的MMP-2、MMP-9表達水平進行檢測，結果表明，隨著疾病分期及腫瘤分級的提高，MMP-2、MMP-9表達水平顯著升高。何雪峰等[25]回顧性分析了80例膀胱癌患者的臨床資料，并收集石蠟切片，采用免疫組化法檢測腫瘤組織及癌旁組織中MMP-2蛋白表達情況，其logistic回歸分析結果顯示：腫瘤分化程度和是否存在淋巴結轉移是影響膀胱癌患者MMP-2蛋白表達水平的獨立影響因素。在何雪峰等[25]的這項研究中，腫瘤分化程度和淋巴結轉移狀態是獨立影響因素，與本研究結果不一致，考慮原因可能與納入人群的樣本量大小、患者基線情況以及MMP-2蛋白的檢測試劑及陽性結果評估方法不同相關，仍有待將來進一步大樣本的試驗去驗證。

綜上所述，相比于癌旁正常組織，膀胱癌組織中MMP-2和MMP-9均呈現高表達，且與腫瘤TNM分期和分化程度均密切相關，MMP-2和MMP-9可以作為膀胱癌患者預后的客觀指標。

參考文獻

[1] FENG R M，ZONG Y N，CAO S M，et al.Current cancer situation in China：good or bad news from the 2018 Global Cancer Statistics？[J].Cancer Commun（Lond），2019，39（1）：22.

[2] Ferlay J，Colombet M，Soerjomataram I，et al.Cancer statistics for the year 2020：An overview[J].Int J Cancer，2021，149（4）：778-789.

[3] CAO W，CHEN H D，YU Y W，et al.Changing profiles of cancer burden worldwide and in China：a secondary analysis of the global cancer statistics 2020[J].Chin Med J（Engl），2021，134（7）：783-791.

[4] Sung H，Ferlay J，Siegel R L，et al.Global Cancer Statistics 2020：GLOBOCAN Estimates of Incidence and Mortality Worldwide for 36 Cancers in 185 Countries[J].CA Cancer J Clin，2021，71（3）：209-249.

[5] LU J，ZHENG X，LI F，et al.Tunneling nanotubes promote intercellular mitochondria transfer followed by increased invasiveness in bladder cancer cells[J].Oncotarget，2017，8（9）：15539-15552.

[6] Flaig T W，Spiess P E，Agarwal N，et al.Bladder Cancer，Version 3.2020，NCCN Clinical Practice Guidelines in Oncology[J].J Natl Compr Canc Netw，2020，18（3）：329-354.

[7] Flaig T W.NCCN Guidelines Updates：Management of Muscle-Invasive Bladder Cancer[J].J Natl Compr Canc Netw，2019，17（5.5）：591-593.

[8] Flaig T W，Spiess P E，Agarwal N，et al.NCCN Guidelines Insights：Bladder Cancer，Version 5.2018[J].J Natl Compr Canc Netw，2018，16（9）：1041-1053.

[9] Nishiyama H.Asia Consensus Statement on NCCN Clinical Practice Guideline for bladder cancer[J].Jpn J Clin Oncol，2018，48（1）：3-6.

[10] CHOU K Y，CHEN P C，CHANG A C，et al.Attenuation of chloroquine and hydroxychloroquine on the invasive potential of bladder cancer through targeting matrix metalloproteinase 2 expression[J].Environ Toxicol，2021，36（11）：2138-2145.

[11] Chou K Y，Chang A C，Ho C Y，et al.Thrombospondin-4 promotes bladder cancer cell migration and invasion via MMP2 production[J].J Cell Mol Med，2021，25（13）：6046-6055.

[12]Dong D，Yao Y，Song J，et al.Cancer-Associated Fibroblasts Regulate Bladder Cancer Invasion and Metabolic Phenotypes through Autophagy[J].Dis Markers，2021，2021（3）：1-8.

[13]張姝越，劉吉文，蔣鑫，等.術前血清腫瘤標志物水平對浸潤性膀胱癌根治術后生存率的預測價值[J].西部醫學，2021，33（2）：240-243，248.

[14]楊偉平，平秦榕.膀胱癌淋巴轉移機制的研究進展[J].國際泌尿系統雜志，2019，39（2）：329-332.

[15]孔令偉，呂憲寶.miR-145靶向KLF5抑制膀胱癌BIU-87細胞增殖、侵襲、遷移的機制研究[J].中國腫瘤外科雜志，2021，13（1）：70-75，85.

[16]張堅，郭震華，嚴春寅.基質金屬蛋白酶與膀胱癌[J].國外醫學（生理、病理科學與臨床分冊），2001，21（1）：78-80.

[17]李澤良，溫強，孔垂澤，等.基質金屬蛋白酶及其抑制物在膀胱癌中的表達及意義[J].中華外科雜志，2001，39（8）：653.

[18]鄢陽，黃國華，巢月根，等.金屬蛋白酶抑制基因RECK和基質金屬蛋白酶2、9在膀胱癌組織中的表達及意義[J].中華泌尿外科雜志，2006，27（2）：140.

[19]曹永秋，姜志鵬，石磊.膀胱癌患者血清、尿液及組織基質金屬蛋白酶及其抑制劑的變化[J].海南醫學院學報，2014，20（8）：1114-1116.

[20]吳偉東，羅磊，丁鋒.肺癌相關基質金屬蛋白酶研究進展[J].山東醫藥，2018，58（13）：93-96.

[21]馮為.高遷移率族蛋白B1、基質金屬蛋白酶-9及血管內皮生長因子在肺癌患者組織中的表達及臨床意義研究[J].中國實驗診斷學，2021，25（2）：185-187.

[22]承澤農，于東紅，郭冰沁，等.食管癌MMP-2表達與p53表達和腫瘤侵襲轉移的關系[J].中國腫瘤臨床，2004，31（8）：471-472.

[23]陳曉鋒，顧振綸，梁中琴，等.基質金屬蛋白酶與腫瘤侵襲和轉移研究進展[J].中國藥理學通報，2001，17（3）：253-256.

[24]虞偉星，何非平，陳杰，等.CD151和MMP-9在膀胱癌中的表達及意義[J].浙江臨床醫學，2015，17（11）：1995-1996.

[25]何雪峰，平季根，邱峰，等.膀胱癌組織中CAV-1、SOX-2、MMP-2蛋白表達變化及其與臨床病理特征的關系[J].山東醫藥，2018，58（46）：60-63.

[26]孟勇，柴勁.MMP-2、MMP-9含量表達與膀胱癌分期及病理分級的相關性[J].中國老年學雜志，2013，33（22）：5563-5564.

[27]劉新鄭，楊錦建，馬長路，等.膀胱癌組織中MMP-2、MMP-9蛋白表達研究[J].醫藥論壇雜志，2008，29（2）：38-39.

[28]徐海波，熊異平，余恒勇.膀胱癌組織中MMP-2、MMP-9、Survivin、Livin和VEGF表達的臨床意義分析[J].標記免疫分析與臨床，2017，24（1）：51-54.

（收稿日期：2021-09-15） （本文編輯：程旭然）