鄧必勇，邱冰

(貴州省骨科醫(yī)院骨科，貴州 貴陽 550007)

MMP-9、Ki-67的表達(dá)與骨肉瘤侵襲、轉(zhuǎn)移、復(fù)發(fā)的相關(guān)性研究

鄧必勇，邱冰

(貴州省骨科醫(yī)院骨科，貴州 貴陽 550007)

目的 探討骨肉瘤患者血清基質(zhì)金屬蛋白酶-9(MMP-9)和Ki-67的表達(dá)及與腫瘤侵襲、轉(zhuǎn)移、復(fù)發(fā)的相關(guān)性。方法選取2011年1月至2014年5月本院骨科收治骨肉瘤患者65例，同期納入50例體檢健康者為健康對(duì)照組；比較骨肉瘤患者和對(duì)照組患者的血清MMP-9和Ki-67水平；分析血清MMP-9和Ki-67的水平與骨肉瘤臨床病理特征的相關(guān)性；比較隨訪期間未復(fù)發(fā)與復(fù)發(fā)患者間血清MMP-9和Ki-67水平。結(jié)果骨肉瘤患者血清MMP-9和Ki-67水平分別為(2.78±0.29)μg/ml和(52.33±5.46)ng/ml，均顯著高于對(duì)照組[(1.31±0.16)μg/ml、(20.57±2.39)ng/ml] (P＜0.01)；骨肉瘤患者血清MMP-9和Ki-67水平與其年齡、性別、瘤灶大小、腫瘤部位及Dahlin′s分型無顯著相關(guān)性(P＞0.05)，而與GTM分期及轉(zhuǎn)移存在顯著相關(guān)(P＜0.01)；1年期隨訪結(jié)果顯示，35例復(fù)發(fā)，30例未復(fù)發(fā)；復(fù)發(fā)組患者入院時(shí)血清MMP-9和Ki-67的水平分別為(2.93±0.34)μg/ml和(54.73±5.86)ng/ml，明顯高于非復(fù)發(fā)組同期水平[(2.72±0.32)μg/ml、(50.12±5.35)ng/ml]，差異均有顯著統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P＜0.01)。結(jié)論骨肉瘤患者的血清MMP-9和Ki-67水平顯著增高，與骨肉瘤的侵襲、轉(zhuǎn)移、復(fù)發(fā)密切相關(guān)，是臨床評(píng)價(jià)該病患者治療效果的重要指標(biāo)。

骨肉瘤；基質(zhì)金屬蛋白酶-9；Ki-67；相關(guān)性

骨肉瘤為骨組織最常見惡性腫瘤，以青少年多見，具有惡性程度高、轉(zhuǎn)移率高等特點(diǎn)[1]。調(diào)查顯示，20%的患者在確診時(shí)已存在肺部轉(zhuǎn)移，預(yù)后較差[2]。目前，臨床治療骨肉瘤以新手術(shù)和輔助化療為主，資料顯示該病患者的5年生存率維持在20%左右，近年仍無顯著提高[3-4]。而早期腫瘤轉(zhuǎn)移和術(shù)后復(fù)發(fā)是影響其臨床治療和患者生存的關(guān)鍵因素[5]；因此，探討骨肉瘤的侵襲、轉(zhuǎn)移以及復(fù)發(fā)相關(guān)因素具有重要臨床意義。

基質(zhì)金屬蛋白酶(MMP)-9為人體的蛋白水解酶，可降解細(xì)胞外基質(zhì)。Ki-67為核內(nèi)蛋白質(zhì)的一種，是細(xì)胞增殖的主要標(biāo)記指標(biāo)。研究證實(shí)，MMP-9和Ki-67在骨肉瘤組織中呈高表達(dá)，與該病的發(fā)生、發(fā)展以及預(yù)后密切相關(guān)[6-7]；近年，應(yīng)用血清生物學(xué)指標(biāo)方法已成為一種輔助臨床診療方式。然而，關(guān)于骨肉瘤患者血清中MMP-9和Ki-67水平及其臨床意義鮮見報(bào)道。本研究對(duì)65例骨肉瘤患者血清MMP-9和Ki-67水平進(jìn)行了測(cè)定，并對(duì)MMP-9和Ki-67與該病臨床病理特征的相關(guān)性進(jìn)行了分析。

1 資料與方法

1.1 一般資料 選取本院骨科2011年1月至2014年5月收治的骨肉瘤患者65例，其中男性40例，女性25例；年齡18～40歲，平均(33.27±4.98)歲；其中軟骨母細(xì)胞型11例，骨母細(xì)胞型31例，纖維母細(xì)胞型7例，其他類型16例；就診時(shí)已發(fā)生轉(zhuǎn)移者5例，未發(fā)生轉(zhuǎn)移者60例；脛骨上段24例，股骨下段腫瘤29例，其他部位12例；其中Ⅱa期13例，Ⅱb期23例，Ⅲ期24例，Ⅳ期5例。同期納入50例我院體檢健康者為健康對(duì)照組，男性30例，女性20例；年齡20～45歲，平均(34.96±4.16)歲。所有健康者經(jīng)心電圖、生化指標(biāo)、影像學(xué)等檢測(cè)均提示正常。本研究獲得本院醫(yī)學(xué)倫理委員會(huì)批準(zhǔn)。

1.2 診斷標(biāo)準(zhǔn) 骨肉瘤診斷標(biāo)準(zhǔn)參照臨床表現(xiàn)、病理以及X線片檢查確診；骨肉瘤GTM分期診斷參照2010年美國(guó)癌癥聯(lián)合委員會(huì)(ACJJ)[8]制定的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)；骨肉瘤的組織學(xué)分型參照Dahlin′s分型標(biāo)準(zhǔn)。

1.3 納入標(biāo)準(zhǔn) ①符合上述診斷標(biāo)準(zhǔn)者；②年齡18～50歲；③檢測(cè)前均未進(jìn)行放化療及其他治療者；④所有患者知情，且簽署協(xié)議書。

1.4 排除標(biāo)準(zhǔn) ①妊娠或哺乳期女性；②精神病者；③合并其他臟器或系統(tǒng)嚴(yán)重疾病者；④不配合隨訪者。

1.5 方法

1.5.1 指標(biāo)檢測(cè) ①所有受試者晨起空腹采集靜脈血約3 ml，血樣靜置30 min，離心取血清，置于-80℃保存待測(cè)；均采取免疫酶聯(lián)吸附(ELISA)法檢測(cè)血清MMP-9和Ki-67水平，試劑盒均由武漢華美生物工程有限公司提供，所有樣本由同一批號(hào)試劑測(cè)定。②測(cè)定患者瘤灶體積。

1.5.2 指標(biāo)分析 ①比較兩組受試者的血清MMP-9和Ki-67水平；②分析血清MMP-9和Ki-67的水平與骨肉瘤患者的年齡、性別、腫瘤大小、腫瘤部位、Dahlin′s分型、GTM分期及轉(zhuǎn)移等骨肉瘤臨床病理特征間的相關(guān)性；③對(duì)所有患者進(jìn)行1年期隨訪，記錄復(fù)發(fā)病例。

1.6 統(tǒng)計(jì)學(xué)方法 應(yīng)用SPSS19.0統(tǒng)計(jì)軟件包進(jìn)行數(shù)據(jù)分析，計(jì)量數(shù)據(jù)以均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差(±s)表示，組間比較應(yīng)用t檢驗(yàn)，以P＜0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2 結(jié) 果

2.1 兩組受試者血清MMP-9和Ki-67水平比較 與對(duì)照組比較，骨肉瘤組患者血清MMP-9和Ki-67均顯著高于對(duì)照組，差異均有顯著統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P＜0.01)，見表1。

表1 兩組受試者血清MMP-9和Ki-67水平比較(±s)

表1 兩組受試者血清MMP-9和Ki-67水平比較(±s)

組別 例數(shù)MMP-9(μg/ml)Ki-67(ng/ml)對(duì)照組骨肉瘤組t值P值50 65 1.31±0.16 2.78±0.29 34.65＜0.01 20.57±2.39 52.33±5.46 41.97＜0.01

2.2 血清MMP-9和Ki-67水平與骨肉瘤臨床病理特征間的相關(guān)性 骨肉瘤患者血清MMP-9和Ki-67的水平與其年齡、性別、瘤灶大小、腫瘤部位以及Dahlin′s分型無顯著相關(guān)性(P＞0.05)，與GTM分期以及轉(zhuǎn)移存在顯著相關(guān)(P＜0.01)，見表2。

表2 血清MMP-9和Ki-67水平與骨肉瘤臨床病理特征間的相關(guān)性(±s)

表2 血清MMP-9和Ki-67水平與骨肉瘤臨床病理特征間的相關(guān)性(±s)

因素年齡(歲)分類＜25≥25 t值0.70 P值＞0.05 t值0.25 P值＞0.05性別1.23＞0.050.07＞0.05瘤灶大小(cm)男女 ＜8 1.18＞0.050.07＞0.05腫瘤部位0.7＞0.050.05＞0.05 Dahlin′s分型0.82＞0.050.04＞0.05 GTM分期3.14＜0.013.58＜0.01轉(zhuǎn)移≥8脛骨上段股骨下段其他部位軟骨母細(xì)胞型骨母細(xì)胞型纖維母細(xì)胞型其他類型Ⅱa～Ⅱb期Ⅲ～Ⅳ期陽性陰性例數(shù)36 29 40 25 34 31 24 29 12 11 31 7 16 36 29 5 60 MMP-9(μg/ml) 2.74±0.44 2.82±0.48 2.88±0.37 2.76±0.39 2.72±0.34 2.83±0.40 2.75±0.35 2.82±0.38 2.80±0.34 2.73±0.31 2.82±0.34 2.81±0.37 2.75±0.32 2.67±0.29 2.92±0.34 3.09±0.30 2.62±0.27 3.41＜0.01 Ki-67(ng/ml) 52.09±6.94 52.52±6.68 52.47±6.91 52.28±6.55 52.25±6.76 52.37±6.87 52.30±6.44 52.37±6.48 52.32±6.58 52.29±6.91 52.36±6.81 52.38±6.83 52.27±6.94 50.15±5.42 55.03±5.76 57.25±5.88 49.31±5.24 2.93＜0.01

2.3 未復(fù)發(fā)組和復(fù)發(fā)組患者血清MMP-9和Ki-67表達(dá)比較 1年后隨訪結(jié)果顯示，35例復(fù)發(fā)，30例未復(fù)發(fā)；復(fù)發(fā)組患者入院血清MMP-9和Ki-67的表達(dá)明顯高于非復(fù)發(fā)組，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P＜0.01)，見表3。

表3 兩組患者血清MMP-9和Ki-67表達(dá)比較(±s)

組別復(fù)發(fā)組未復(fù)發(fā)組t值P值例數(shù)35 30 MMP-9(μg/ml) 2.93±0.34 2.72±0.32 2.57＜0.05 Ki-67(ng/ml) 54.73±5.86 50.12±5.35 3.31＜0.01

3 討 論

侵襲、轉(zhuǎn)移以及復(fù)發(fā)是骨肉瘤的重要惡性生物學(xué)行為。上述病理過程極為復(fù)雜，既往資料認(rèn)為與其密切相關(guān)的主要發(fā)病機(jī)制包括：大量原發(fā)瘤組織細(xì)胞增殖，腫瘤新血管的形成，腫瘤細(xì)胞脫落并侵入細(xì)胞基質(zhì)或周圍組織、部分進(jìn)入脈管系統(tǒng)繼續(xù)轉(zhuǎn)移等[9]。以上發(fā)生機(jī)制的每個(gè)步驟，均涉及了大量細(xì)胞因子和多種細(xì)胞信號(hào)通路的調(diào)控，其中一些因子雖已被闡明，但精確評(píng)價(jià)骨肉瘤的生物學(xué)行為及為臨床治療該病提供更多有效資料，仍是目前急需解決的醫(yī)學(xué)難題。

MMP-9為基質(zhì)金屬蛋白酶家族成員，定位于染色體20q12-q13，作用主要底物為細(xì)胞外基質(zhì)Ⅳ型膠原酶，也可降解Ⅴ、Ⅶ、Ⅹ型明膠和纖維連接蛋白等。在組織生長(zhǎng)發(fā)育、創(chuàng)口恢復(fù)愈合以及腫瘤侵襲過程中常被激活表達(dá)[10]。研究發(fā)現(xiàn)，多種惡性腫瘤機(jī)體的MMP9含量呈高表達(dá)，且其水平與該腫瘤的血管新生、侵襲、轉(zhuǎn)移以及復(fù)發(fā)等密切相關(guān)[11]。近年發(fā)現(xiàn)，骨肉瘤患者組織中MMP-9表達(dá)顯著升高，且與骨肉瘤的病情發(fā)展、浸潤(rùn)、轉(zhuǎn)移復(fù)發(fā)有關(guān)[12]。本研究結(jié)果顯示，骨肉瘤組患者血清MMP-9水平顯著高于對(duì)照組(P＜0.01)；骨肉瘤患者血清MMP-9的水平與其年齡、性別、瘤灶大小、腫瘤部位及Dahlin′s分型無顯著相關(guān)性(P＞0.05)，而與GTM分期及轉(zhuǎn)移存在顯著相關(guān)(P＜0.01)；復(fù)發(fā)組患者入院血清MMP-9的水平明顯高于非復(fù)發(fā)組(P＜0.01)。以上發(fā)現(xiàn)與以往報(bào)道基本一致[13]，均提示血清MMP-9的高水平可能與骨肉瘤的發(fā)生發(fā)展、浸潤(rùn)、遠(yuǎn)處轉(zhuǎn)移及患者的預(yù)后密切相關(guān)。

Ki-67是一種核蛋白，參與細(xì)胞周期的調(diào)控，是反映腫瘤細(xì)胞增殖活性的重要指標(biāo)，與惡性腫瘤的發(fā)生發(fā)展、浸潤(rùn)、轉(zhuǎn)移復(fù)發(fā)及預(yù)后密切相關(guān)[14]。研究表明，測(cè)定Ki-67水平能較好評(píng)估骨肉瘤組織細(xì)胞的增殖活性，也是骨肉瘤發(fā)生發(fā)展、惡性程度的重要標(biāo)志物[15]。本研究結(jié)果顯示，骨肉瘤組患者血清Ki-67水平顯著高于對(duì)照組(P＜0.01)；骨肉瘤患者血清Ki-67的水平與其年齡、性別、瘤灶大小、腫瘤部位及Dahlin′s分型無顯著相關(guān)性(P＞0.05)，而與GTM分期及轉(zhuǎn)移存在顯著相關(guān)(P＜0.01)；復(fù)發(fā)組患者入院時(shí)血清Ki-67水平明顯高于非復(fù)發(fā)組(P＜0.01)。以上發(fā)現(xiàn)與以往報(bào)道基本一致[16]，均提示血清Ki-67高水平可能與骨肉瘤的發(fā)生發(fā)展、浸潤(rùn)、遠(yuǎn)處轉(zhuǎn)移及患者的預(yù)后密切相關(guān)。

綜上所述，骨肉瘤患者血清MMP-9和Ki-67水平均顯著增高，與骨肉瘤的惡性程度、轉(zhuǎn)移及復(fù)發(fā)呈高度相關(guān)性，血清MMP-9和Ki-67水平可能是一種新的骨肉瘤診斷標(biāo)記物，也為骨肉瘤臨床診療提供了新的方法。

[1]李秋萍,蓋亞男.五味子乙素對(duì)MDR1介導(dǎo)的人骨肉瘤細(xì)胞U-2 OS/ADR所致多藥耐藥性的逆轉(zhuǎn)研究[J].安徽醫(yī)藥,2014,18(9): 1642-1645.

[2]林金鑾,林建華,吳朝陽,等.骨肉瘤CD133 CD117 Ki-67的表達(dá)及與臨床病理因素和危險(xiǎn)度的相關(guān)性研究[J].中國(guó)腫瘤臨床,2014, 41(5):305-310.

[3]Ferrari S,Meazza C,Palmerini E,et al.Nonmetastatic osteosarcoma of the extremity.Neoadjuvant chemotherapy with methotrexate, cisplatin,doxorubicin and ifosfamide.An Italian Sarcoma Group study(ISG/OS-Oss)[J].Tumori,2014,100(6):612-619.

[4]黃承夸,韋文,陸吉利,等.骨肉瘤治療研究新進(jìn)展[J].海南醫(yī)學(xué), 2014,25(21):3198-3200.

[5]Xu L,Ding X,Tan H,et al.B7-H3 expression and matrix metalloproteinases 2 expression in pancreatic cancer[J].Cancer Cell Int,2013,13(1):81.

[6]Xu X,Wang B,Xu Y.Expression of lysyl oxidase in human osteosarcoma and its clinical significance:a tumor suppressive role of LOX in human osteosarcoma cells[J].Int J Oncol,2013,43(5): 1578-1586.

[7]Ren XF,Zhao H,Gong XC,et al.RLN2 regulates in vitro invasion and viability of osteosarcoma MG-63 cells via S100A4/MMP-9 signal[J].Eur Rev Med Pharmacol Sci,2015,19(6):1030-1036.

[8]Rice TW,Blackstone EH,Rusch VW.7th edition of the AJCC Cancer Staging Manual:esophagus and esophagogastric junction[J].Ann Surg Oncol,2010,17(7):1721-1724.

[9]Miao J,Wu S,Peng Z,et al.MicroRNAs in osteosarcoma:diagnostic and therapeutic aspects[J].Tumour Biol,2013,34(4):2093-2098.

[10]Bauvois B.New facets of matrix metalloproteinases MMP-2 and MMP-9 ascellsurfacetransducers:outside-in signaling and relationship to tumor progression[J].Biochim Biophys Acta,2012, 1825(1):29-36.

[11]Vandooren J,Van den Steen PE,Opdenakker G.Biochemistry and molecular biology of gelatinase B or matrix metalloproteinase-9 (MMP-9):the next decade[J].Crit Rev Biochem Mol Biol,2013,48 (3):222-272.

[12]Li H,Zhang K,Liu LH,et al.Asystematic review of matrix metalloproteinase 9 as a biomarker of survival in patients with osteosarcoma[J]. Tumour Biol,2014,35(6):5487-5491.

[13]Han J,Yong B,Luo C,et al.High serum alkaline phosphatase cooperating with MMP-9 predicts metastasis and poor prognosis in patients with primary osteosarcoma in Southern China[J].World J Surg Oncol,2012,10:37.

[14]Chalkidou A,Landau DB,Odell EW,et al.Correlation between Ki-67 immunohistochemistry and 18F-fluorothymidine uptake in patients with cancer:A systematic review and meta-analysis[J].Eur J Cancer,2012,48(18):3499-3513.

[15]高飛,李偉,于明克.細(xì)胞間隙連接蛋白43、增殖細(xì)胞核抗原在骨肉瘤組織中的表達(dá)及臨床意義[J].海南醫(yī)學(xué),2013,24(23):3443-3445.

[16]李永昊,肖玉周,汪萬英,等.COX22、Ki267在骨肉瘤中的表達(dá)及臨床意義[J].中華全科醫(yī)學(xué),2010,8(3):274-276.

Correlation analysis of expression of MMP-9,Ki-67 and invasion,metastasis,recurrence of osteosarcoma.

DENG Bi-yong,QIU Bin.Department of Orthopedics,the Orthopaedic Hospital in Guizhou,Guiyang 550007,Guizhou,CHINA

ObjectiveTo investigate serum levels of matrix metalloproteinases 9(MMP-9)and Ki-67,and its correlation with the invasion,metastasis and recurrence of osteosarcoma.MethodsSixty-five patients of osteosarcoma were chosen in our hospital from January 2011 to May 2014.During the same period,50 patients of routine physical examination in our hospital were enrolled as the control group.Serum levels of MMP-9 and Ki-67 between two groups were compared.Correlation of serum levels of MMP-9 and Ki-67 and clinicopathological features of osteosarcoma was analyzed.Serum levels of MMP-9 and Ki-67 in the patients with and without recurrence group were compared.ResultsCompared with control group,serum levels of MMP-9 and Ki-67 in osteosarcoma patients were(2.78±0.29)μg/ml and(52.33±5.46)ng/ml respectively,which were significantly higher than those in the control group[(1.31±0.16)μg/ml,(20.57±2.39)ng/ml](P＜0.01).Serum levels of MMP-9 and Ki-67 of osteosarcoma patients were irrelevant to age,gender,the size of tumor,tumor site and type of Dahlin′s(P＞0.05),and were relevant to GTM grade and metastasis(P＜0.01).All patients were followed up for one year with 35 cases of recurrence and 30 cases without recurrence.Serum levels of MMP-9 and Ki-67 of the recurrence group were(2.93±0.34)μg/ml and(54.73± 5.86)ng/ml,which were significantly higher than those in non-recurrence group[(2.72±0.32)μg/ml,(50.12±5.35)ng/ml] (P＜0.01).ConclusionSerum levels of MMP-9 and Ki-67 of osteosarcoma patients are significantly increased,and they are closely related with invasion,metastasis and recurrence of osteosarcoma,which is an important indicator for evaluating the clinical therapeutic effect.

Osteosarcoma;Matrix metalloproteinases-9;Ki-67;Correlation

R738

A

1003—6350（2016）06—0895—03

10.3969/j.issn.1003-6350.2016.06.012

2015-09-29)

貴州省衛(wèi)生計(jì)生委科學(xué)技術(shù)基金(編號(hào)：gzwjwj2015-1-008)

鄧必勇。E-mail：dengbiyong541@126.com