何 曉 徐艷萍 黃芳林 湯翠華 張步勇 孟粹達(dá)
(吉林大學(xué)第二醫(yī)院耳鼻咽喉頭頸外科,吉林 長春 130041)
喉癌的形成和轉(zhuǎn)移是多基因、多因子共同作用的結(jié)果?;|(zhì)金屬蛋白酶(MMPs)與腫瘤侵襲和轉(zhuǎn)移關(guān)系密切。MMP-2和MMP-9作為MMPs家族中的重要成員,能夠降解構(gòu)成細(xì)胞外基質(zhì)(ECM)和基底膜的主要成分Ⅳ型膠原蛋白,導(dǎo)致基底膜的完整性被破壞。研究顯示,在大部分人類惡性腫瘤中可以發(fā)現(xiàn)MMP-2和MMP-9的過度表達(dá),從而加快腫瘤細(xì)胞的浸潤、轉(zhuǎn)移〔1,2〕。MMP-2、MMP-9 本身為可溶性細(xì)胞外蛋白酶,組織中的含量增加會引起其在血循環(huán)中的含量升高。血清MMP-2、MMP-9濃度也可能成為腫瘤術(shù)前及術(shù)后評價重要的生物學(xué)指標(biāo)。本文探討喉鱗狀細(xì)胞癌(LSCC)患者血清MMP-2、MMP-9的表達(dá)及與臨床特征的關(guān)系。
1.1臨床資料 2009年12月我科至2011年12月收治的56例LSCS人術(shù)前血清標(biāo)本(未經(jīng)任何治療),年齡40~88(61.92±11.52)歲,病變部位:聲門上30例,聲門23例,聲門下3例;TNM分期:T1期20例,T2期19例,T3期12例,T4期5例;病理分級:高分化37例,中分化16例,低分化3例;有淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移12例,無淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移44例。40例正常人群的血清標(biāo)本作為對照組,正常人群為排除腫瘤性疾病和炎性疾病(見表1)。
1.2實(shí)驗(yàn)方法 用SDS-Page-Zymograph法行血清MMPS的測定。分組取血清2 μl加入離心管中,與Tris-Glycine SDS樣本緩沖液4 μl在 Vortex中振蕩混勻1 min,以 Warning機(jī)離心1 min,置于95℃水中溫育10 min,添加至凝膠中(膠中成分包括10%polyacrylamide及1 mg/ml Gelatin),放入電泳槽中電泳(電泳液成分為 running buffer及 1.5%Tris、7.2%Glycine),電壓為120 V,時長60 min,結(jié)束后把蛋白膠放入renature buffer含25%TritonX-100行漿洗30 min,放入培養(yǎng)液developping buffer(含50 mmol/L Tris-HCl、10 mmol/L CaCl2)培養(yǎng)24 h,以30%甲醇、10%冰醋酸固定1 h,0.05%Colloidal Brilliant Blue-250染色4~12 h,利用凝膠成像分析系統(tǒng)計算機(jī)得出膠中MMPs的白色區(qū)帶的亮度和面積。自動讀取密度相對定量值。單位以INT·mm2表示〔3〕。
1.3統(tǒng)計學(xué)分析 組間比較行t檢驗(yàn)。
喉癌患者血清中MMP-2平均濃度為(97 447.98±8 475.67)INT·mm2,明顯高于正常對照組(18 549.55±413.35)INT·mm2(P<0.05);MMP-9平均濃度為(26 272.88±3 504.84)INT·mm2,明顯高于正常對照組(6 500.66±105.60)INT·mm2(P<0.05)。MMP-2、MMP-9 血清濃度與喉癌的病理分級、病變部位無明顯差異。MMP-2、MMP-9在無淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移的喉癌患者血清中含量明顯低于有淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移組(P<0.05)。血清MMP-9濃度與腫瘤臨床分期無明顯相關(guān)性。血清MMP-2濃度在T4期中明顯升高(P<0.05)。見表1。
表156例喉癌患者血液中MMP-2、MMP-9的含量(s,INT·nm2)
表156例喉癌患者血液中MMP-2、MMP-9的含量(s,INT·nm2)
與 T1、T2、T3 期比較:1)P<0.05;與有淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移比較:3)P<0.05
臨床資料分組 n MMP-2 MMP-9病變部位聲門上型 30 105 417.17±34 112.99 27 454.87±4 796.04聲門型 23 98 892.20±5 628.25 25 334.07±184.23聲門下型 3 98 596.00±11 138.35 26 599.00±2 486.54 TNM分期T1 期 20 90 859.79±7 762.15 25 296.30±2 271.55 T2 期 19 115 493.80±40 835.50 28 375.79±5 501.98 T3 期 12 93 873.71±15 778.99 26 431.00±1 556.82 T4 期 5 160 325.50±83 146.571)27 112.50±2 730.14病理分級 高分化 37 94 144.51±12 103.75 25 978.78±3 074.61中分化 16 112 246.30±47 679.72 26 653.31±4 124.61低分化 3 99 266.27±20 359.21 27 871.00±5 787.89淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移有 12 147 872.60±54 118.97 32 850.38±3 796.31無 44 91 543.88±5 842.852)25 176.63±1 970.102)
MMPs能降解ECM的大部分成分,在植物、脊椎動物、無脊椎動中普遍存在,即使它們有著不同的分子量、底物也不盡相同,但卻有相似的結(jié)構(gòu)特點(diǎn),即都含有三個結(jié)構(gòu)區(qū)域——信號肽、前肽和催化區(qū)。然而在炎性細(xì)胞因子、生長因子、激素刺激下及細(xì)胞轉(zhuǎn)化進(jìn)程中,調(diào)控MMPs活性的機(jī)制紊亂,導(dǎo)致MMPs活性異常升高,促使部分病理過程的產(chǎn)生〔4〕。MMPs包含20多種可以降解不同ECM成分的酶,其中MMP-2又稱明膠酶A,主要以酶原形式由腫瘤細(xì)胞和間質(zhì)細(xì)胞分泌,水解激活后特異性地降解構(gòu)成基底膜的主要成分Ⅳ型膠原,同時可降解Ⅴ、Ⅵ、Ⅹ型膠原和明膠等。有研究顯示MMP-2可能同時具有調(diào)節(jié)生長因子,促進(jìn)腫瘤新生血管的形成,促進(jìn)腫瘤細(xì)胞生長等作用〔5〕。MMP-9又稱明膠酶B,存在于多種生物體內(nèi),并且表達(dá)于多種細(xì)胞〔6〕。MMP-9由單核細(xì)胞、單核巨噬細(xì)胞、肺泡上皮細(xì)胞、上皮角化細(xì)胞合成〔7〕。其中活化的單核細(xì)胞通過釋放MMP-9以參與ECM的降解、轉(zhuǎn)運(yùn)〔8〕。過度表達(dá)的MMP-9通過對ECM的降解與重建,在整個疾病的發(fā)生、發(fā)展過程中發(fā)揮作用。已經(jīng)有實(shí)驗(yàn)證實(shí)MMP-2和MMP-9在喉鱗狀細(xì)胞癌組織中高度表達(dá)并與喉癌的侵襲和轉(zhuǎn)移密切相關(guān)〔9〕。
本實(shí)驗(yàn)研究結(jié)果顯示,血清MMP-2、MMP-9濃度可能成為喉癌診斷及術(shù)后監(jiān)測的一項(xiàng)生物學(xué)指標(biāo),尤其對隱匿性的淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移具有重要的預(yù)測意義。并且喉癌患者血液中MMP-2的濃度對于腫瘤的侵犯范圍也有一定的預(yù)測作用。
1 Liang X,Chavez AR,Schapiro NE,et al.Ethyl pyruvate administration inhibits hepatic tumor growth〔J〕.J Leukoc Biol,2009;86(3):599-607.
2 Ming SH ,Sun TY,Xiao W,et al.Matrix metalloproteinases-2 ,-9 and tissue inhibitor of metallo-proteinase-1 in lung cancer invasion and metastasis〔J〕.Chin Med J,2005;118(1):69-72.
3 Lessner SM ,Martinson DE,Galis ZS.Compensatory vascular remodeling during atheroscleroticlesion growth depends on matrix metalloproteinase-9 activity〔J〕.Arterioscler Thromb Vasc Biol,2004;24(11):2123-9.
4 Gao G,Plaas AH,Thompson VP,et al.ADAMTS4(aggrecanase-1)activation on the cell surface involves C-terminal cleavage by GPI-anchored MT4-MMP and binding of the activated proteinase to chondroitin sulfate and heparan sulfate on syndecan-1〔J〕.J Biol Chem,2004;279(11):10042-51.
5 Brinckerhoff CE,Rutter JL,Benbow U.Interstitial collagenases as markers of tumor progression〔J〕.Clin Cancer Res,2000;6(12):4823-30.
6 Sheu JR,F(xiàn)ong TH,Liu CM,et al.Expression of matrix metalloproteinase-9in human platelets:regulation of platelet activation in vitro and in vivo studies〔J〕.Br J Pharmacol,2004;143(1):193-201.
7 Welgus HG,Campbell EJ,Cury JD,et al.Neutral metalloproteinases produced by human mononuclear phagocytes.Enzyme profile,regulation,and expression during cellular development〔J〕.J Clin Invest,1990;86(5):1496-502.
8 Ebihara I,Nakamura T,Tomino Y,et al.Metalloproteinases-9 mRNA expression in monocytes from patients with chronic renal failure〔J〕.Am J Nephrol,1998;18(4):305-10.
9 杜 波,王 蘋,杜寶東,等.MMP-2和MMP-9在喉癌組織中的表達(dá)及其與預(yù)后的關(guān)系〔J〕.吉林大學(xué)學(xué)報(醫(yī)學(xué)版),2002;28(6):583-6.