吳碧蓮 林 浩 肖 穎 林 萍
1 福建衛(wèi)生職業(yè)技術(shù)學(xué)院,福建省 福州市 350101; 2 福州市第二醫(yī)院
胃癌是我國死亡率最高的惡性腫瘤,腫瘤的浸潤和轉(zhuǎn)移是惡性腫瘤難以治療的重要原因之一,其發(fā)生是一個(gè)多步驟復(fù)雜的腫瘤細(xì)胞與宿主細(xì)胞相互作用的過程。近年來大量研究表明環(huán)氧化酶-2(COX-2)和基質(zhì)金屬蛋白酶-9(MMP-9)在多種腫瘤組織高表達(dá),與腫瘤發(fā)生、發(fā)展及侵襲、轉(zhuǎn)移密切相關(guān)[1~4]。本研究通過檢測胃癌組織中 COX-2和MMP-9的表達(dá),分析二者在胃癌發(fā)生發(fā)展過程中的作用及生物學(xué)意義,為胃癌早期診斷、治療和判斷患者預(yù)后提供理論依據(jù)。
1.1 一般資料 收集福建省福州市第二醫(yī)院臨床及病理資料齊全2007-2009年手術(shù)切除并經(jīng)病理證實(shí)為胃癌的蠟塊標(biāo)本65例,全部病例術(shù)前均未行化療或放療。其中男44例,女21例;年齡36~68歲,中位年齡53.78歲。組織學(xué)分型:高分化18例,中分化22例,低分化25例;浸潤深度:T111例,T219例,T321例,T414例;淋巴轉(zhuǎn)移:無轉(zhuǎn)移29例,有轉(zhuǎn)移36例。根據(jù)1997年國際抗癌聯(lián)盟(UICC)制定的TNM分期標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行臨床分期,Ⅰ期9例,Ⅱ期25例,Ⅲ期17例,Ⅳ期14例。正常胃黏膜組15例作對照,標(biāo)本取自胃潰瘍或十二指腸潰瘍手術(shù)標(biāo)本中正常胃黏膜組織,并經(jīng)病理觀察證實(shí)且排除重度不典型增生。其中男11例,女4例,年齡39~71歲,中位年齡50.03歲。所用標(biāo)本均經(jīng)10%中性甲醛、石蠟包埋處理。
1.2 檢測方法 將經(jīng)甲醛、石蠟包埋后組織標(biāo)本行4μm連續(xù)切片,脫蠟入水,以過氧化氫阻斷內(nèi)源性過氧化物酶并行抗原熱修復(fù)。然后嚴(yán)格按SP試劑盒說明書流程操作。以已知COX-2、MMP-9陽性的胃癌組織切片作為陽性對照,PBS代替一抗作為陰性對照。鏡下觀察控制顯色過程,最后以蘇木素復(fù)染,常規(guī)脫水后樹膠封片。每例均行HE染色和SP法免疫組織化學(xué)染色,光鏡觀察。鼠抗人COX-2多克隆抗體,鼠抗人MMP-9單克隆抗體;SP即用型免疫組織化學(xué)染色試劑盒和DAB顯色試劑盒;磷酸鹽緩沖液(PBS),檸檬酸組織抗原修復(fù)液等試劑均購自福州邁新生物技術(shù)開發(fā)有限公司。
1.3 結(jié)果判斷 COX-2、MMP-9染色陽性表達(dá)以細(xì)胞漿內(nèi)和(或)細(xì)胞膜出現(xiàn)棕黃色顆粒,強(qiáng)度大于非特異性背景為準(zhǔn),二者表達(dá)以細(xì)胞染色的比率和強(qiáng)度進(jìn)行判斷[5]:細(xì)胞無著色為“-”;細(xì)胞質(zhì)內(nèi)微弱且彌漫染色(包括<10%的細(xì)胞內(nèi)強(qiáng)染色)為“±”;10%~90%的細(xì)胞胞質(zhì)內(nèi)中度或強(qiáng)染色為“+”;>90%的細(xì)胞胞質(zhì)強(qiáng)染色為“++”。-~±判為陰性表達(dá),+~++判為陽性表達(dá)。
1.4 統(tǒng)計(jì)學(xué)分析 應(yīng)用SPSS11.5統(tǒng)計(jì)軟件進(jìn)行分析,計(jì)數(shù)資料比較采用χ2檢驗(yàn)及Pearson分析,P<0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。
2.1 胃癌組織中COX-2和 MMP-9的表達(dá) 胃癌組織中COX-2的表達(dá)主要為癌細(xì)胞胞漿內(nèi)均勻的棕黃色細(xì)顆粒,少數(shù)核膜亦著色,癌周血管內(nèi)皮細(xì)胞、間質(zhì)中單核細(xì)胞、成纖維細(xì)胞和平滑肌細(xì)胞亦可見散在表達(dá)(見圖1)。胃癌組織中MMP-9的表達(dá)主要為癌細(xì)胞胞質(zhì)內(nèi)有棕黃色顆粒,胞核不著色,且表達(dá)陽性的腫瘤細(xì)胞多位于浸潤前沿,亦有浸潤至小靜脈內(nèi)的腫瘤細(xì)胞呈陽性反應(yīng)(見圖2)。
2.2 胃癌和正常胃黏膜組織中COX-2和 MMP-9的表達(dá) 65例胃癌組織中有41例COX-2表達(dá)陽性,有24例表達(dá)陰性,其陽性表達(dá)率為63.08%;15例正常胃黏膜組織中COX-2表達(dá)均為陰性;顯示胃癌組織中COX-2陽性率顯著高于正常胃黏膜組 (P<0.01)。65例胃癌組織中48例MMP-9表達(dá)為陽性,17例表達(dá)陰性,陽性率為73.85%;15例正常胃黏膜組織中MMP-9表達(dá)均為陰性;顯示胃癌組織中MMP-9陽性率顯著高于正常胃黏膜組 (P<0.01)。
圖1 胃癌組織中COX-2陽性染色(×400)
圖2 胃癌組織中MMP-9陽性染色(×400)
2.3 組織中COX-2和 MMP-9的表達(dá)與臨床病理參數(shù)的關(guān)系 COX-2表達(dá)與腫瘤細(xì)胞分化程度無關(guān)(P>0.05),與腫瘤浸潤深度、TNM 分期及淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移有關(guān)(P<0.05)。MMP-9表達(dá)與腫瘤浸潤深度、TNM分期及淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移有關(guān)(P<0.05),而與腫瘤分化程度無關(guān)(P>0.05),見表1。
表1 胃癌組織中COX-2和MMP-9表達(dá)與臨床病理參數(shù)的關(guān)系
2.4 胃癌組織中COX-2和 MMP-9的表達(dá)與胃癌的浸潤轉(zhuǎn)移的關(guān)系 胃癌組織中COX-2表達(dá)與MMP-9表達(dá)呈正相關(guān)(R=0.4151,P<0.01);COX-2和MMP-9同為陽性表達(dá)者發(fā)生深度浸潤與淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移的比率均高于其中之一陽性表達(dá)和同為陰性表達(dá)者(P<0.05,見表2)。
環(huán)氧化酶(cyclooxygenase,COX)是前列腺素(PGs)合成過程中的關(guān)鍵酶,有 COX-1和 COX-2兩種同工酶。COX-1為結(jié)構(gòu)型,幾乎在所有的正常組織中結(jié)構(gòu)性地表達(dá),介導(dǎo)維持生理性自身穩(wěn)定的前列腺素的合成,因而具有胃黏膜保護(hù),調(diào)節(jié)腎臟血流,控制血小板聚集等功能。COX-2為誘導(dǎo)型,在正常生理狀態(tài)下多數(shù)組織細(xì)胞不表達(dá)或低表達(dá),但當(dāng)細(xì)胞接受相應(yīng)細(xì)胞因子、內(nèi)毒素、促腫瘤劑以及癌基因等刺激后可誘導(dǎo)性表達(dá),COX-2參與多種病理生理過程,包括急、慢性炎癥、疼痛和腫瘤等。近年來COX-2的表達(dá)異常升高作為胃腸道惡性腫瘤中的一個(gè)普遍分子事件,日益受到人們的重視[6]。COX-2主要通過抑制細(xì)胞凋亡,加速細(xì)胞增殖,增強(qiáng)腫瘤浸潤、轉(zhuǎn)移能力,促進(jìn)新生血管形成等機(jī)制參與腫瘤的發(fā)生發(fā)展[7]。本研究結(jié)果表明胃癌組織中COX-2蛋白表達(dá)陽性率為63.08%,在正常胃黏膜組織中COX-2表達(dá)均為陰性。同時(shí)還表明COX-2表達(dá)與腫瘤細(xì)胞分化程度無關(guān)(P>0.05),與腫瘤浸潤深度、TNM分期及淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移有關(guān)(P<0.05)。
表2 胃癌組織中COX-2和 MMP-9的表達(dá)和胃癌浸潤轉(zhuǎn)移的關(guān)系
MMP-9是基質(zhì)金屬蛋白酶中降解Ⅳ膠原最重要的蛋白酶之一,其主要作用是降解細(xì)胞外基質(zhì),如基底膜的主要成分——纖維連接蛋白和層粘連蛋白。大量研究表明,MMP-9在多種惡性腫瘤中呈現(xiàn)過度表達(dá),降解破壞細(xì)胞外基質(zhì)中最主要的組分Ⅳ、Ⅴ型膠原和明膠,在惡性腫瘤的浸潤轉(zhuǎn)移中扮演著重要角色。MMP-9高表達(dá)的腫瘤細(xì)胞在侵襲、轉(zhuǎn)移過程中突破各種屏障的能力較高[8]。而具有轉(zhuǎn)移傾向的癌細(xì)胞可自身分泌或誘導(dǎo)其他細(xì)胞分泌大量的MMP-9,使基底膜的完整性遭到破壞,促進(jìn)腫瘤轉(zhuǎn)移的發(fā)生[9]。本研究結(jié)果表明65例胃癌組織中48例MMP-9表達(dá)為陽性,17例表達(dá)陰性,陽性率為73.85%。15例正常胃黏膜組織中MMP-9表達(dá)均為陰性,顯示胃癌組織中 MMP-9陽性率顯著高于正常胃黏膜組 (P<0.01)。胃癌中 MMP-9表達(dá)與腫瘤浸潤深度、TNM分期及淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移有關(guān)(P<0.05),而與腫瘤分化程度無關(guān)(P>0.05)。
目前為止,COX-2促進(jìn)腫瘤浸潤、轉(zhuǎn)移的確切分子作用機(jī)制尚不清楚。腫瘤浸潤和轉(zhuǎn)移的發(fā)生是癌細(xì)胞自原發(fā)灶脫落、進(jìn)入血管或淋巴管繼而到達(dá)遠(yuǎn)處靶組織并形成新的繼發(fā)灶的過程。這一過程必須首先破壞其周圍基質(zhì)及脈管基膜成分,基底膜的完整與否是影響腫瘤細(xì)胞移動(dòng)的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。胃癌是以淋巴系統(tǒng)為主要轉(zhuǎn)移途經(jīng)的惡性腫瘤。
大量研究認(rèn)為COX-2表達(dá)與胃癌的侵襲、轉(zhuǎn)移有關(guān)。Tsujii等研究發(fā)現(xiàn),在COX-2高表達(dá)的腫瘤細(xì)胞可伴有MMPs表達(dá)的顯著增高,并發(fā)現(xiàn)其轉(zhuǎn)移侵襲活性較不伴有MMPs表達(dá)者增強(qiáng),該作用在體外可被特異性COX-2抑制劑所逆轉(zhuǎn)[10]。Nagatsuka等應(yīng)用JIE-522,一種COX-2選擇性抑制劑作用于具有高度轉(zhuǎn)移性的結(jié)腸癌細(xì)胞株LH-H3,發(fā)現(xiàn)JIE-522可抑制該細(xì)胞株 MMP分泌[11]。本研究結(jié)果表明胃癌組織中COX-2表達(dá)與 MMP-9表達(dá)呈正相關(guān)(R=0.4151,P<0.01);COX-2和 MMP-9同為陽性表達(dá)者發(fā)生深度浸潤與淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移的比率均高于其中之一陽性表達(dá)和同為陰性表達(dá)者(P<0.05)。
總之,COX-2 和 MMP-9的表達(dá)與胃癌的TMN分期、侵襲轉(zhuǎn)移密切相關(guān),二者在胃癌中的表達(dá)呈正相關(guān)關(guān)系,在腫瘤的進(jìn)展過程中可能存在協(xié)同作用,聯(lián)合檢測兩項(xiàng)指標(biāo)有利于判斷腫瘤惡性程度、進(jìn)展情況,有利于選擇更合適的治療方案以及有效估計(jì)患者預(yù)后和生存期。
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