朱 坤 徐楠楠 馬 波

(齊齊哈爾醫(yī)學(xué)院附屬第三醫(yī)院心胸外一科，黑龍江 齊齊哈爾 161006)

·腫 瘤·

肺腺癌中組織蛋白酶-D和基質(zhì)金屬蛋白酶-7的關(guān)系

朱 坤 徐楠楠1馬 波

(齊齊哈爾醫(yī)學(xué)院附屬第三醫(yī)院心胸外一科，黑龍江 齊齊哈爾 161006)

目的 檢測(cè)肺腺癌中組織蛋白酶(Cath)-D和基質(zhì)金屬蛋白酶(MMP)-7的表達(dá)，分析其臨床價(jià)值。方法 76例肺腺癌術(shù)后的蠟塊組織作為觀(guān)察組，30例原位腺癌術(shù)后的蠟塊組織作為對(duì)照組，腫瘤邊緣正常肺組織30例作為正常對(duì)照組。應(yīng)用免疫組化二步法檢測(cè)三組中Cath-D和MMP-7的表達(dá)。結(jié)果 三組中Cath-D和MMP-7的表達(dá)差異顯著。觀(guān)察組中Cath-D和MMP-7的表達(dá)與脈管累犯、淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移有相關(guān)性，二者的表達(dá)與分化程度、年齡和性別無(wú)相關(guān)性；二者無(wú)明顯相關(guān)性。結(jié)論 肺腺癌中Cath-D和MMP-7高表達(dá)對(duì)病變的形成和進(jìn)展有重要價(jià)值。二者無(wú)協(xié)同作用。

肺腺癌；組織蛋白酶(Cath)-D；基質(zhì)金屬蛋白酶(MMP)-7；免疫組化

肺癌是當(dāng)今世界最常見(jiàn)的惡性腫瘤，約占所有新發(fā)癌癥的12.6%〔1〕。腺癌是最常見(jiàn)的類(lèi)型之一，主要是周?chē)?，多?shù)呈結(jié)節(jié)狀生長(zhǎng)，部分呈空洞樣或其他結(jié)構(gòu)。病變形成進(jìn)展較快，進(jìn)展過(guò)程中轉(zhuǎn)移概率高，預(yù)后差〔2〕。在病變進(jìn)展中涉及多種轉(zhuǎn)移相關(guān)蛋白表達(dá)的異?！?〕。組織蛋白酶(Cath)為一類(lèi)在酸性pH值環(huán)境中被活化的溶酶體蛋白酶，對(duì)蛋白的降解有重要促進(jìn)作用。Cath-D是家族中的重要成員，其與細(xì)胞外基質(zhì)的降解功能密切相關(guān)〔4〕。基質(zhì)金屬蛋白酶(MMP)-7是家族重要成員，對(duì)細(xì)胞外基質(zhì)有較好的降解作用，在MMP-7的作用下，腫瘤轉(zhuǎn)移的屏障部分或完全性的破壞，對(duì)腫瘤細(xì)胞遷移起到明顯促進(jìn)作用〔5〕。本實(shí)驗(yàn)分析肺腺癌中Cath-D和MMP-7的表達(dá)及相關(guān)性。

1 資料與方法

1.1 一般資料 近3年我院明確診斷為肺浸潤(rùn)性腺癌并行手術(shù)根治的患者76例作為觀(guān)察組，男32例，女44例，年齡33～85歲，平均57.8歲。術(shù)前均未行放、化療，診斷均符合WHO中的標(biāo)準(zhǔn)。30例原位腺癌術(shù)后的蠟塊組織作為對(duì)照組，男16例，女14例，年齡32～76歲，平均54.5歲。腫瘤邊緣正常肺組織30例作為正常對(duì)照組，其中男15例，女15例。年齡33～75歲，平均56.7歲。3組一般資料無(wú)明顯差異，具有可比性。

1.2 Cath-D和MMP-7的檢測(cè)及判讀 檢測(cè)均基于石蠟包埋的術(shù)后組織，應(yīng)用免疫組化SP法，應(yīng)用二氨基聯(lián)苯胺(DAB)進(jìn)行顯色，操作由病理科技師完成，減少人為誤差。免疫組化染色后的切片均由病理醫(yī)師判讀，以細(xì)胞質(zhì)中出現(xiàn)棕黃色顆粒為陽(yáng)性。選擇上皮細(xì)胞集中分布且染色較為明顯的區(qū)域，共選擇5個(gè)400倍視野，計(jì)算陽(yáng)性率，取平均值，陽(yáng)性率<5%定為陰性，陽(yáng)性率≥5%定為陽(yáng)性。

1.3 統(tǒng)計(jì)學(xué)方法 應(yīng)用SAS6.12統(tǒng)計(jì)軟件行χ2檢驗(yàn)、線(xiàn)性相關(guān)性分析。

2 結(jié) 果

2.1 3組中Cath-D和MMP-7陽(yáng)性率的比較 3組中Cath-D和MMP-7的陽(yáng)性率差別均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。見(jiàn)表1。

2.2 觀(guān)察組不同臨床病理特征中Cath-D和MMP-7的比較 觀(guān)察組中Cath-D和MMP-7的表達(dá)與脈管累犯、淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移有相關(guān)性，Cath-D和MMP-7的表達(dá)與分化程度、年齡和性別無(wú)相關(guān)性。見(jiàn)表2。

表1 3組中Cath-D和MMP-7陽(yáng)性率的比較〔n(%)〕

組別nCath?DMMP?7觀(guān)察組7639(51 32)30(39 47)對(duì)照組302(6 67)2(6 67)正常對(duì)照組301(3 33)0(0．00)χ2/P值18 0788/<0 000110 9848/0 0009

2.3 觀(guān)察組中Cath-D和MMP-7的相關(guān)性 Cath-D和MMP-7的表達(dá)無(wú)明顯相關(guān)性(P>0.05)。

表2 觀(guān)察組不同臨床病理特征中Cath-D和MMP-7的比較〔n(%)〕

不同臨床特征nCath?DMMP?7性別 男3617(47 22)12(33 33) 女4022(55 00)18(45 00) χ2/P值0 4588/0 49821 0794/0 2988年齡 <60歲3717(45 95)16(43 24) ≥60歲3922(56 41)14(35 90) χ2/P值0 8322/0 36160 4288/0 5126分化程度 高?中分化5124(47 06)21(41 18) 低分化2515(60 00)9(36 00) χ2/P值1 1246/0 28890 1882/0 6645淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移 無(wú)4919(38 78)9(18 37) 有2720(74 07)21(77 78) χ2/P值8 6820/0 003225 7170/<0 0001脈管累犯 無(wú)5623(41 07)13(23 21) 有2016(80 00)17(85 00) χ2/P值8 9393/0 002823 5466/<0 0001

3 討 論

肺腺癌病變進(jìn)展時(shí)易轉(zhuǎn)移，而轉(zhuǎn)移涉及細(xì)胞外基質(zhì)降解和基底膜的破壞〔5〕。因此與其相關(guān)的蛋白表達(dá)變化對(duì)病變進(jìn)展、轉(zhuǎn)移有重要的影響。Cath-D蛋白是一種溶酶體蛋白水解酶，在酸性環(huán)境中可以由雌激素誘導(dǎo)產(chǎn)生〔6,7〕。人體組織中Cath-D的主要存在形式是34 kD的成熟穩(wěn)定體〔8〕。其功能有：①作為雌激素依賴(lài)的腫瘤標(biāo)志物；②作為腫瘤增生的相關(guān)細(xì)胞因子，主要是通過(guò)胰島素樣生長(zhǎng)因子(IGF)受體起作用；③作為蛋白水解酶發(fā)揮溶解基底膜和細(xì)胞外基質(zhì)的作用；④釋放基質(zhì)溶解相關(guān)的蛋白；⑤激活Cath-B引起級(jí)聯(lián)反應(yīng)〔9,10〕。MMP-7是一種分泌型蛋白，其分子量較小，可以降解多種細(xì)胞外基質(zhì)的基底膜蛋白，如纖連蛋白、Ⅳ型膠原蛋白、層黏連蛋白、彈性蛋白、骨橋蛋白、軟骨黏蛋白聚合物等〔11〕。MMP-7在作用過(guò)程中可以激活MMPs家族中的其他成員，如MMP-2和MMP-9等〔12〕。MMP-7能酶解機(jī)體中的連接組織生長(zhǎng)因子，而體內(nèi)的連接組織生長(zhǎng)因子是血管內(nèi)皮生長(zhǎng)因子的天然抑制物，高表達(dá)的MMP-7可以激活成纖維細(xì)胞分泌血管內(nèi)皮生長(zhǎng)因子，此使血管生成的促進(jìn)因子作用增強(qiáng)，而血管生成的抑制因子減弱，使間質(zhì)中血管新生，腫瘤營(yíng)養(yǎng)供給豐富，對(duì)腫瘤生長(zhǎng)有一定的促進(jìn)作用〔13,14〕。本文提示Cath-D和MMP-7在肺上皮細(xì)胞惡變中起一定的促進(jìn)作用。原位腺癌體積常較小，在持續(xù)性病因的作用下，可以形成浸潤(rùn)性腺癌，腫瘤形成蟹足樣生長(zhǎng)，侵襲能力增強(qiáng)，Cath-D和MMP-7在此種生物學(xué)行為過(guò)程有一定作用。Cath-D和MMP-7對(duì)腫瘤形成的作用與對(duì)腫瘤細(xì)胞增殖和血管形成的作用可能有關(guān)〔15,16〕，也可能與MMP-7和IGF聯(lián)合介導(dǎo)的相互調(diào)節(jié)作用有關(guān)〔17〕。提示Cath-D和MMP-7高表達(dá)是促進(jìn)腫瘤細(xì)胞脈管累犯的重要促進(jìn)因素，同時(shí)二者高表達(dá)是促進(jìn)腫瘤淋巴結(jié)播散的促進(jìn)因素。在肺腺癌發(fā)生和進(jìn)展中，癌細(xì)胞通過(guò)基因擴(kuò)增、剪接和選擇性啟動(dòng)子激活等方式可以分泌較多的Cath-D和MMP-7，此時(shí)溶酶體易位到質(zhì)膜或分泌到細(xì)胞外環(huán)境，使腫瘤微環(huán)境發(fā)生改變，腫瘤細(xì)胞和基質(zhì)形成相互作用。本實(shí)驗(yàn)提示Cath-D和MMP-7對(duì)上皮細(xì)胞在由幼稚向成熟轉(zhuǎn)化過(guò)程中的調(diào)節(jié)作用不明顯。Cath-D和MMP-7高表達(dá)時(shí)對(duì)降解細(xì)胞外基質(zhì)和基底膜的作用增強(qiáng)，阻止轉(zhuǎn)移的屏障受到破壞，腫瘤細(xì)胞易于離開(kāi)原發(fā)灶形成遷移〔18,19〕。

1 孟宇宏,張建中.肺、胸膜、胸腺及心臟腫瘤病理學(xué)和遺傳學(xué)〔M〕.北京:人民衛(wèi)生出版社,2006:4-5.

2 Mimae T,Tsuta K,Maeshima AM,etal.Cathepsin D as a potential prognostic marker for lung adenocarcinoma〔J〕.Pathol Res Pract,2012;208(9):534-40.

3 Fan C,Lin X,Wang E.Clinicopathological significance of cathepsin D expression in non-small cell lung cancer is conditional on apoptosis-associated protein phenotype:an immunohistochemistry study〔J〕.Tumour Biol,2012;33(4):1045-52.

4 Waszkiewicz N,Zalewska-Szajda B,Szajda SD,etal.Lysosomal exoglycosidases and cathepsin D in colon adenocarcinoma〔J〕.Pol Arch Med Wewn,2012;122(11):551-6.

5 Liang Y,Guo S,Zhou Q.Prognostic value of matrix metalloproteinase-7 expression in patients with non-small cell lung cancer〔J〕.Tumour Biol,2014;35(4):3717-24.

6 Shin IY,Sung NY,Lee YS,etal.The expression of multiple proteins as prognostic factors in colorectal cancer:cathepsin D,p53,COX-2,epidermal growth factor receptor,C-erbB-2,and Ki-67〔J〕.Gut Liver,2014;8(1):13-23.

7 Markicevic M,Kanjer K,Mandusic V,etal.Cathepsin D as an indicator of clinical outcome in early breast carcinoma during the first 3 years of follow-up〔J〕.Biomark Med,2013;7(5):747-58.

8 白秀萍,李 偉,朱利利.宮頸腺癌組織中組織蛋白酶D的表達(dá)及其臨床意義〔J〕.解放軍醫(yī)藥雜志,2014;26(7):68-70.

9 王亞飛,程愛(ài)蘭.Cathepsin D與惡性腫瘤的關(guān)系〔J〕.腫瘤基礎(chǔ)與臨床,2014;27(1):79-81.

10 張 兵,宋衛(wèi)東,董培德.組織蛋白酶D、MMP-9、CD44V6與大腸癌浸潤(rùn)轉(zhuǎn)移關(guān)系研究進(jìn)展〔J〕.疾病監(jiān)測(cè)與控制雜志,2013;7(6):351-3.

11 Wang XY,Jensen-Taubman SM,Keefe KM,etal.Achaete-scute complex homolog-1 promotes DNA repair in the lung carcinogenesis through matrix metalloproteinase-7 and O(6)-methylguanine-DNA methyltransferase〔J〕.PLoS One,2012;7(12):e52832.

12 Yang B,Gao J,Rao Z,etal.Antisense oligonucleotide targeting matrix metalloproteinase-7(MMP-7) changes the ultrastructure of human A549 lung adenocarcinoma cells〔J〕.Ultrastruct Pathol,2011;35(6):256-9.

13 Stenvold H,Donnem T,Andersen S,etal.Overexpression of matrix metalloproteinase-7 and -9 in NSCLC tumor and stromal cells:correlation with a favorable clinical outcome〔J〕.Lung Cancer,2012;75(2):235-41.

14 黃 勇,鄭 樹(shù).基質(zhì)金屬蛋白酶7在腫瘤中的作用研究進(jìn)展〔J〕.上海交通大學(xué)學(xué)報(bào)(醫(yī)學(xué)版),2010;30(11):1428-30.

15 張文娟,馬華玲,鄭明軍,等.原發(fā)性非小細(xì)胞肺癌組織中Cathepsin D、PCNA的表達(dá)及其臨床意義〔J〕.診斷病理學(xué)雜志,2015;22(11):709-11.

16 Park HD,Kang ES,Kim JW,etal.Serum CA19-9,cathepsin D,and matrix metalloproteinase-7 as a diagnostic panel for pancreatic ductal adenocarcinoma〔J〕.Proteomics,2012;12(23-24):3590-7.

17 Rorive S,Berton A,Dhaene N,etal.Matrix metalloproteinase-9 interplays with the IGFBP2-IGFⅡ complex to promote cell growth and motility in astrocytomas〔J〕.Glia,2008;56(15):1679-90.

18 蔣 頡,趙梅梅,姚俊濤.組織蛋白酶D和P-選擇素在結(jié)直腸癌中的表達(dá)及臨床意義〔J〕.疑難病雜志,2013;12(8):606-8.

19 Kaneko I,Tanaka S,Oka S,etal.Immunohistochemical molecular markers as predictors of curability of endoscopically resected submucosal colorectal cancer〔J〕.World J Gastroenterol,2007;13(28):3829-35.

〔2015-03-18修回〕

(編輯 苑云杰)

朱 坤(1983-)，男，主治醫(yī)師，主要從事心胸外科疾病研究。

R734.2

A

1005-9202(2016)24-6149-03；

10.3969/j.issn.1005-9202.2016.24.049

1 齊齊哈爾市第一醫(yī)院檢驗(yàn)科