李志鋒,劉進(jìn)忠,石榮亞,霍 曼,趙小利

(河北省保定市第一醫(yī)院普外科 071000)

論著·臨床研究

COX-2、MMP-9與PTEN在結(jié)腸腺癌組織中的表達(dá)及意義

李志鋒,劉進(jìn)忠,石榮亞,霍 曼,趙小利

(河北省保定市第一醫(yī)院普外科 071000)

目的探討環(huán)氧合酶-2(COX-2)、基質(zhì)金屬蛋白酶-9(MMP-9)和PTEN在結(jié)腸腺癌組織中的表達(dá)及意義。方法收集該院2014年3月至2016年5月結(jié)腸腺癌根治術(shù)后病理存檔的石蠟標(biāo)本72例，30例結(jié)腸腺瘤組織及30例正常結(jié)腸黏膜組織為對(duì)照。采用免疫組化SP法檢測(cè)COX-2、MMP-9和PTEN的表達(dá)情況，分析COX-2、MMP-9和PTEN與結(jié)腸腺癌臨床病理特征的相關(guān)性。結(jié)果COX-2、MMP-9在結(jié)腸腺癌組織中表達(dá)陽(yáng)性率明顯高于結(jié)腸腺瘤組織、正常結(jié)腸黏膜組織(Plt;0.05)，PTEN的表達(dá)陽(yáng)性率明顯低于結(jié)腸腺瘤組織、正常結(jié)腸黏膜組織(Plt;0.05)。COX-2、MMP-9和PTEN在結(jié)腸腺癌的表達(dá)與腫瘤浸潤(rùn)深度、有無(wú)淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移及TNM分期相關(guān)(Plt;0.05)，與性別、年齡、腫瘤形態(tài)、腫瘤直徑、分化程度無(wú)關(guān)(Pgt;0.05)。COX-2、MMP-9與PTEN表達(dá)均呈負(fù)相關(guān)(r=-0.260、-0.282，Plt;0.05)，COX-2與MMP-9表達(dá)呈正相關(guān)(r=0.335，Plt;0.05)。結(jié)論COX-2、MMP-9與PTEN的異常表達(dá)和相互作用與結(jié)腸腺癌的發(fā)生、侵襲轉(zhuǎn)移密切相關(guān)，聯(lián)合檢測(cè)對(duì)結(jié)腸腺癌早期診斷、預(yù)后評(píng)估具有重要意義。

基質(zhì)金屬蛋白酶-9；結(jié)腸腺癌；淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移；環(huán)氧合酶-2；PTEN

結(jié)腸癌是常見(jiàn)的消化道惡性腫瘤之一，發(fā)病率呈逐年遞增趨勢(shì)，其晚期療效不佳，發(fā)生腹腔、肝臟、肺等處轉(zhuǎn)移則預(yù)后極差。結(jié)腸癌的病理類型以腺癌為主，占結(jié)腸癌的85%～90%[1]。探討結(jié)腸腺癌的分子標(biāo)志物與臨床病理資料的關(guān)系，有助于更好地了解結(jié)腸腺癌的生物學(xué)行為。環(huán)氧合酶-2(COX-2)是花生四烯酸代謝過(guò)程中的限速酶之一，研究發(fā)現(xiàn)，COX-2在胃癌、乳腺癌、前列腺癌等多種惡性腫瘤組織高表達(dá)，參與腫瘤發(fā)生、侵襲和轉(zhuǎn)移等多個(gè)環(huán)節(jié)[2-3]?；|(zhì)金屬蛋白酶-9(MMP-9)是降解Ⅳ型膠原及彈性蛋白等細(xì)胞外基質(zhì)的主要成分，可促進(jìn)腫瘤細(xì)胞的侵襲、轉(zhuǎn)移。PTEN是一種抑癌基因，該基因可調(diào)控細(xì)胞的增殖與凋亡，并影響腫瘤細(xì)胞的侵襲和轉(zhuǎn)移，它的表達(dá)缺失與多種腫瘤密切相關(guān)。本文通過(guò)免疫組化檢測(cè)COX-2、MMP-9和PTEN在結(jié)腸腺癌組織中表達(dá)情況，探討其與結(jié)腸腺癌發(fā)生、發(fā)展的關(guān)系。

1 資料與方法

1.1一般資料 收集本院2014年3月至2016年5月結(jié)腸腺癌根治術(shù)后病理存檔的石蠟標(biāo)本72例，男39例，女33例；年齡34～82歲，中位年齡64.5歲；腫塊型22例，浸潤(rùn)型31例，潰瘍型19例；≥5 cm 40例，lt;5 cm 32例；高分化腺癌26例，中分化腺癌29例，低分化腺癌17例；T1～T227例，T3～T445例；有淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移38例，無(wú)淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移34例；Ⅰ期14例，Ⅱ期26例，Ⅲ期22例，Ⅳ期10例。同時(shí)選取結(jié)腸腺瘤組織和正常結(jié)腸黏膜組織各30例作為對(duì)照。所有病例術(shù)前未行化、放療,近期均未使用非甾體抗炎藥物和糖皮質(zhì)激素藥物。

1.2方法 組織標(biāo)本經(jīng)中性福爾馬林固定,常規(guī)石蠟包埋，4 μm厚連續(xù)切片。石蠟切片經(jīng)脫蠟、水化，按免疫組化SP法染色，顯微鏡下觀察切片染色。COX-2兔抗人單克隆抗體、MMP-9鼠抗人單克隆抗體、PTEN鼠抗人單克隆抗體、免疫組化試劑盒及DAB顯色試劑盒均購(gòu)自福州邁新生物技術(shù)公司。

1.3結(jié)果判斷 COX-2、MMP-9陽(yáng)性染色定位于細(xì)胞質(zhì)，PTEN陽(yáng)性染色定位于細(xì)胞核，以出現(xiàn)黃色、棕黃色或褐色顆粒為表達(dá)陽(yáng)性。根據(jù)染色強(qiáng)度、陽(yáng)性細(xì)胞數(shù)所占比例綜合評(píng)分，由兩位高年資病理醫(yī)師盲法判讀。著色強(qiáng)度：無(wú)著色為0分，淺黃色為1分，棕黃色為2分，褐色為3分；陽(yáng)性細(xì)胞百分率：≤5%為0分，gt;5%～25%為1分，gt;25%～50%為2分，gt;50%為3分；兩項(xiàng)得分相加，0～2分為陰性(-)，≥3分為陽(yáng)性(+)。

1.4統(tǒng)計(jì)學(xué)處理 采用SPSS17.0統(tǒng)計(jì)軟件進(jìn)行分析。計(jì)數(shù)資料以率表示，采用χ2檢驗(yàn)，當(dāng)某一個(gè)理論數(shù)1lt;T≤5時(shí)，須對(duì)χ2進(jìn)行連續(xù)性校正，相關(guān)性分析采用 Spearman 檢驗(yàn)，以Plt;0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2 結(jié) 果

2.1COX-2、MMP-9和PTEN在各組織中表達(dá)情況 COX-2、MMP-9在結(jié)腸腺癌組織中表達(dá)陽(yáng)性率明顯高于結(jié)腸腺瘤組織、正常結(jié)腸黏膜組織(Plt;0.05)，PTEN的表達(dá)陽(yáng)性率明顯低于結(jié)腸腺瘤組織、正常結(jié)腸黏膜組織(Plt;0.05)。見(jiàn)表1、圖1。

2.2COX-2、MMP-9和PTEN在結(jié)腸腺癌表達(dá)情況與臨床病理特征的關(guān)系 COX-2、MMP-9和PTEN在結(jié)腸腺癌的表達(dá)與患者性別、年齡、腫瘤形態(tài)、腫瘤直徑、分化程度無(wú)相關(guān)性(Pgt;0.05)，而與腫瘤浸潤(rùn)深度、有無(wú)淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移及TNM分期相關(guān)(Plt;0.05)。見(jiàn)表2。

A：COX-2；B：MMP-9；C：PTEN

圖1 COX-2、MMP-9和PTEN在結(jié)腸腺癌組織中的陽(yáng)性表達(dá)(Elivision法×200)表1 COX-2、MMP-9和PTEN在各組織中的表達(dá)情況[n(%)]

表2 COX-2、MMP-9和PTEN在結(jié)腸腺癌的表達(dá)與臨床病理特征的關(guān)系

續(xù)表2 COX-2、MMP-9和PTEN在結(jié)腸腺癌的表達(dá)與臨床病理特征的關(guān)系

2.3COX-2、MMP-9和PTEN在結(jié)腸腺癌組織中表達(dá)的相關(guān)性分析 COX-2、MMP-9與PTEN表達(dá)均呈負(fù)相關(guān)(r=-0.260、-0.282，Plt;0.05),見(jiàn)表3;COX-2與MMP-9表達(dá)呈正相關(guān)(r=0.335，Plt;0.05),見(jiàn)表4。

表3 結(jié)腸腺癌組織中COX-2、MMP-9與 PTEN表達(dá)相關(guān)性

表4 結(jié)腸腺癌組織中COX-2與MMP-9表達(dá)相關(guān)性

3 討 論

COX是一種膜結(jié)合蛋白，是前列腺素(PGs)生物合成過(guò)程中的關(guān)鍵限速酶。COX-1和COX-2是其兩種同工酶，COX-1屬于結(jié)構(gòu)基因產(chǎn)物，能夠恒定表達(dá)，參與穩(wěn)定內(nèi)環(huán)境和維持細(xì)胞正常生理功能；COX-2 屬于誘導(dǎo)基因產(chǎn)物，正常狀態(tài)下，除在中樞神經(jīng)系統(tǒng)、腎臟組織少量表達(dá)，其他多數(shù)組織幾乎不表達(dá)，但在細(xì)胞內(nèi)外廣泛的刺激因素如生長(zhǎng)因子、炎癥因子、癌基因及促腫瘤劑等誘導(dǎo)下可迅速產(chǎn)生，參與炎癥反應(yīng)等過(guò)程。研究發(fā)現(xiàn)，COX-2在多種腫瘤組織中參與腫瘤細(xì)胞的發(fā)生、浸潤(rùn)轉(zhuǎn)移等過(guò)程，其作用包括：促進(jìn)腫瘤細(xì)胞增殖，抑制腫瘤細(xì)胞凋亡，促進(jìn)腫瘤細(xì)胞遷移，增加腫瘤細(xì)胞黏附和侵襲能力，參與致癌物的活化、腫瘤血管及淋巴管的形成，抑制機(jī)體抗腫瘤的免疫反應(yīng)等[4-6]。而有學(xué)者研究證實(shí)，COX-2表達(dá)下調(diào)可使腫瘤細(xì)胞的增殖、侵襲能力明顯降低[7-8]。本研究中COX-2在結(jié)腸腺癌組織中高表達(dá)，表達(dá)水平與腫瘤浸潤(rùn)深度、有無(wú)淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移及臨床分期關(guān)系密切，COX-2在結(jié)腸腺癌發(fā)生、發(fā)展過(guò)程中發(fā)揮重要作用。

MMP-9又稱明膠酶B，是MMPs家族的重要成員，主要來(lái)源于巨噬細(xì)胞，以酶原形式分泌，經(jīng)活化后發(fā)揮作用，其主要功能是降解Ⅳ型、V 型膠原和明膠。MMP-9通過(guò)降解細(xì)胞外間質(zhì)和基底膜而促進(jìn)腫瘤侵襲和轉(zhuǎn)移，被認(rèn)為是腫瘤侵襲和轉(zhuǎn)移的重要分子標(biāo)記之一[9-10]。MMP-9在腫瘤細(xì)胞浸潤(rùn)及轉(zhuǎn)移中的作用機(jī)制包括：降解細(xì)胞外基質(zhì)的分子物質(zhì)，調(diào)節(jié)細(xì)胞的黏附性，協(xié)助降解血管基底膜和血管周圍基質(zhì)。體外實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，通過(guò)上調(diào)MMP-9的表達(dá)能夠明顯增強(qiáng)細(xì)胞的遷移、侵襲能力[11]。王玲等[12]通過(guò)檢測(cè)MMP-9與血管內(nèi)皮生長(zhǎng)因子(VEGF)在肺腺癌組織中的表達(dá)證實(shí)，MMP-9可通過(guò)調(diào)節(jié)VEGF 來(lái)參與腫瘤血管的生成。本研究中MMP-9在結(jié)腸腺癌組織中的表達(dá)與腫瘤浸潤(rùn)深度、有無(wú)淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移及臨床分期密切相關(guān)，因此認(rèn)為，MMP-9在結(jié)腸腺癌的侵襲、轉(zhuǎn)移過(guò)程中具有促進(jìn)作用。

PTEN是一個(gè)抑癌基因，定位于人類染色體的10q23，含8個(gè)內(nèi)含子和9個(gè)外顯子。PTEN基因編碼的蛋白具有脂質(zhì)磷酸酶和蛋白磷酸酶雙重特異性磷酸酶活性的多功能蛋白質(zhì)，可通過(guò)多種途徑調(diào)控細(xì)胞周期，調(diào)節(jié)細(xì)胞粘連、遷移和分化，抑制血管的生成，從而抑制腫瘤細(xì)胞生長(zhǎng)、侵襲轉(zhuǎn)移，并誘導(dǎo)腫瘤細(xì)胞凋亡。任榮等[13]研究發(fā)現(xiàn)，通過(guò)上調(diào)PTEN蛋白的表達(dá)，可將人肝癌細(xì)胞株HepG2細(xì)胞阻滯于G0/G1期，進(jìn)而抑制腫瘤細(xì)胞的增殖。有學(xué)者通過(guò)實(shí)驗(yàn)將結(jié)腸癌細(xì)胞轉(zhuǎn)染過(guò)表達(dá)PTEN的質(zhì)粒后，細(xì)胞活性、侵襲和遷移能力減弱，而抑制 PTEN蛋白的表達(dá)結(jié)腸癌細(xì)胞的增殖、侵襲和遷移明顯增強(qiáng)[14-15]。本研究中PTEN在結(jié)腸腺癌組織中表達(dá)明顯降低，與腫瘤浸潤(rùn)深度、有無(wú)淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移及臨床分期相關(guān)，提示PTEN的低表達(dá)可能促進(jìn)結(jié)腸癌的進(jìn)展，檢測(cè)PTEN的表達(dá)可能有助于結(jié)腸腺癌的預(yù)后評(píng)估。

結(jié)腸腺癌的發(fā)生、發(fā)展是多個(gè)基因異常調(diào)控的復(fù)雜過(guò)程。本試驗(yàn)Spearman相關(guān)分析發(fā)現(xiàn)，COX-2、MMP-9與PTEN表達(dá)呈負(fù)相關(guān)，COX-2與MMP-9表達(dá)呈正相關(guān)。PTEN可通過(guò)調(diào)控核因子-κB(NF-κB)和AP-1基因下調(diào)MMP-9的表達(dá)，并增加MMP-9的抑制物金屬蛋白酶組織抑制劑1(TIMP1)的分泌，PTEN表達(dá)水平降低促使MMP-9的高表達(dá)[16]。PTEN的低表達(dá)通過(guò)調(diào)控AKT/PKB信號(hào)通路，上調(diào)了COX-2蛋白的表達(dá)，抑制腫瘤細(xì)胞凋亡，促進(jìn)腫瘤細(xì)胞增殖和侵襲轉(zhuǎn)移[17]。COX-2可誘導(dǎo)MMP-9的表達(dá)水平上調(diào)，增強(qiáng)細(xì)胞的侵襲能力；應(yīng)用COX-2抑制劑可同時(shí)抑制MMP-9的表達(dá)，同時(shí)升高PTEN蛋白表達(dá)，降低癌細(xì)胞的增殖能力[18]。因此認(rèn)為，COX-2與MMP-9協(xié)同表達(dá)，并下調(diào)PTEN蛋白的表達(dá)水平，促進(jìn)了結(jié)腸腺癌的發(fā)生、侵襲轉(zhuǎn)移。

綜上所述，COX-2、MMP-9與PTEN的異常表達(dá)和相互作用促進(jìn)了結(jié)腸腺癌的發(fā)生、浸潤(rùn)及轉(zhuǎn)移等過(guò)程。COX-2、MMP-9、PTEN與結(jié)腸腺癌的發(fā)生、發(fā)展密切相關(guān)，可作為結(jié)腸腺癌重要的生物學(xué)參考指標(biāo)，聯(lián)合檢測(cè)對(duì)于結(jié)腸腺癌診斷、鑒別及預(yù)后評(píng)估具有重要指導(dǎo)意義。

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ExpressionandsignificanceofCOX-2，MMP-9andPTENincolonicadenocarcinomatissues

LiZhifeng,LiuJinzhong,ShiRongya,HuoMan,ZhaoXiaoli

(DepartmentofGeneralSurgery,BaodingMunicipalFirstHospital,Baoding,Hebei071000，China)

ObjectiveTo explore the expression and significance of COX-2，MMP-9 and PTEN in colonic adenocarcinoma tissues.MethodsSeventy-two cases of pathologically archived paraffin specimens after colonic adenocarcinoma radical operation in the hospital from March 2014 to May 2016 were collected,30 cases of colonic adenoma tissues and 30 cases of normal mucosal membrane tissues served as the controls.The expressions of COX-2，MMP-9 and PTEN were detected by adopting the immunohistochemical SP method.Then the correlation between COX-2，MMP-9 and PTEN with clinicopathological features of colonic adenocarcinoma was analyzed.ResultsThe positive expression rate of COX-2 and MMP-9 in colonic adenocarcinoma tissues was significantly higher than that in colonic adenoma tissues and normal colon mucosal membrane tissues(Plt;0.05);the positive expression rate of PTEN was significantly lower than that in colonic adenoma tissues and normal colon mucosal membrane tissues(Plt;0.05).The expression of COX-2,MMP-9 and PTEN in colonic adenocarcinoma was correlated with the tumor invasive depth，lymph node metastasis and TNM staging(Plt;0.05),while had no correlation with sex，age，tumor morphology，tumor size and differentiation degree(Pgt;0.05).COX-2，MMP-9 and PTEN expressions showed negative correlation(r=-0.260,-0.282,Plt;0.05),COX-2 and MMP-9 expression showed a positive correlation(r=0.335，P=0.004).ConclusionThe abnormal expression and interaction of COX-2,MMP-9 and PTEN are closely correlated with the occurrence,invasion and metastasis of colonic adenocarcinoma.Their combined detection has an important significance for early diagnosis and prognosis assessment of colonic adenocarcinoma.

matrix metalloproteinase 9;colonic adenocarcinoma；lymph node metastasis；COX-2；PTEN

李志鋒(1978-)，副主任醫(yī)師，碩士，主要從事普外科疾病研究。

10.3969/j.issn.1671-8348.2017.33.024

R735.3+5

A

1671-8348(2017)33-4676-04

2017-05-18

2017-08-06)