邱文娜,張龍軍,巴彩霞

(1.包頭醫(yī)學(xué)院,內(nèi)蒙古包頭 014060；2.包頭市腫瘤醫(yī)院婦瘤科)

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基質(zhì)金屬蛋白酶-9及其相關(guān)因子在婦科腫瘤中的研究進(jìn)展

邱文娜1,張龍軍1,巴彩霞2

(1.包頭醫(yī)學(xué)院,內(nèi)蒙古包頭 014060；2.包頭市腫瘤醫(yī)院婦瘤科)

近年來隨著腫瘤發(fā)生率的逐漸上升，婦科惡性腫瘤也成為威脅女性生存健康的首號(hào)殺手，據(jù)臨床統(tǒng)計(jì)學(xué)分析,腫瘤的侵襲和轉(zhuǎn)移是導(dǎo)致患者預(yù)后不佳的主要原因，約80 %的腫瘤患者死于侵襲和轉(zhuǎn)移，但目前尚未發(fā)現(xiàn)具有特異性的生物學(xué)指標(biāo)可有效預(yù)測腫瘤的侵襲與轉(zhuǎn)移能力。因此，探尋腫瘤疾病浸潤轉(zhuǎn)移的機(jī)制，尋找對(duì)婦科腫瘤疾病侵襲、轉(zhuǎn)移有指導(dǎo)及預(yù)測作用的生物因子，已經(jīng)成為廣大婦科研究專家的研究重點(diǎn)。

1 基質(zhì)金屬蛋白酶-9(matrix metalloproteinase-9，MMP-9)的生物活性

基質(zhì)金屬蛋白酶(matrix metalloproteinase，MMPs)是Lapiere和Gross在研究蝌蚪尾巴變化時(shí)首先發(fā)現(xiàn)的。MMPs是一組鋅依賴的具有高度同源性的細(xì)胞外基質(zhì)水解酶族，其與腫瘤侵襲轉(zhuǎn)移密切相關(guān)。通過對(duì)多種婦科腫瘤中MMps的研究可發(fā)現(xiàn)，其中與婦科惡性腫瘤關(guān)系最為密切的基質(zhì)金屬蛋白酶為MMP-9。

MMP-9又稱明膠B，是基質(zhì)金屬蛋白酶家族中非常重要的一個(gè)成員，其分子量最大約9 kD。它的主要功能是降解細(xì)胞外基質(zhì)中的Ⅳ、V型膠原和及明膠蛋白,與腫瘤的侵襲、轉(zhuǎn)移密切相關(guān)[1]。腫瘤發(fā)生浸潤、轉(zhuǎn)移時(shí)，必須先破壞細(xì)胞外基質(zhì)，因?yàn)榧?xì)胞外基質(zhì)可稱之為是細(xì)胞脫落游走及浸潤和轉(zhuǎn)移的第一道防線。MMP-9以酶原的形式在胞內(nèi)形成并分泌到胞外，經(jīng)過一系列復(fù)雜的過程被激活，從而產(chǎn)生生物學(xué)效應(yīng)。MMP-9的活性主要受三個(gè)水平的調(diào)控：轉(zhuǎn)錄水平，酶原分泌和激活以及抑制劑的作用。其中任何一個(gè)環(huán)節(jié)被改變或是三者之間的平衡被打破，就極有可能導(dǎo)致腫瘤的發(fā)生、侵襲和轉(zhuǎn)移。腫瘤的發(fā)生、發(fā)展是一個(gè)多因素、多階段、多因子異常表達(dá)的復(fù)雜過程，而目前研究中得出只有兩個(gè)或兩個(gè)以上功能不同的癌基因同時(shí)被激活，才可誘發(fā)出腫瘤的發(fā)生、發(fā)展、侵襲和轉(zhuǎn)移。因此，本文對(duì)MMP-9及其相關(guān)因子對(duì)婦科腫瘤的發(fā)生是協(xié)同或是拮抗作用作一綜述。

2 MMP-9及其相關(guān)因子與婦科腫瘤

2.1 MMP-9和CD44V6CD44V6是一種變異型CD分子，與腫瘤細(xì)胞對(duì)周圍基質(zhì)的粘附能力有關(guān)，是一種粘附分子。CD44V6可以介導(dǎo)細(xì)胞間、細(xì)胞與細(xì)胞外基質(zhì)間的粘附作用，而MMP-9的主要作用是降解破壞細(xì)胞外基質(zhì)[2]。研究發(fā)現(xiàn)，幾乎所有人類惡性腫瘤內(nèi)部及周圍組織中均可檢測到MMPs活性增強(qiáng)和(或)表達(dá)增高。免疫組化和原位雜交研究已證明乳腺癌、結(jié)腸癌的腫瘤細(xì)胞與間質(zhì)細(xì)胞均發(fā)現(xiàn)MMP-9的表達(dá)，而腫瘤組織表達(dá)高于間質(zhì)細(xì)胞。MMP-9在間質(zhì)細(xì)胞中可表達(dá)于纖維母細(xì)胞和噬細(xì)胞等[3]。MMP-9主要表達(dá)于癌細(xì)胞胞漿中，多呈片狀彌散性分布，可呈中到強(qiáng)陽性表達(dá)。

孫紅[4]、Davidson[5]等的研究中均證實(shí)CD44V6和MMP-9在正常宮頸組織、宮頸上皮內(nèi)瘤變和宮頸浸潤癌組織中的陽性表達(dá)率依次升高，對(duì)兩者在宮頸癌中表達(dá)的進(jìn)行Spearman等級(jí)相關(guān)分析，得出CD44V6和MMP-9兩者呈正相關(guān)。另外Davidson[5]等發(fā)現(xiàn)，正常宮頸組織、宮頸上皮內(nèi)瘤變和宮頸浸潤癌組織中基底膜的完整性依次降低，因此，我們可推測在宮頸上皮內(nèi)瘤變中MMP-9表達(dá)增強(qiáng)可以使癌細(xì)胞突破基底膜，從而向間質(zhì)進(jìn)一步浸潤，而可能在宮頸浸潤癌組織中MMP-9過度表達(dá)使得使癌細(xì)胞向更深層的間質(zhì)浸潤，同時(shí)也可以通過向淋巴管、血管基底膜浸潤而浸潤至淋巴管和血管，最終達(dá)到遠(yuǎn)處轉(zhuǎn)移的目的。

CD44v6與MMP-9的過表達(dá)與人類多種惡性腫瘤，如胃癌、甲狀腺癌、乳腺癌、子宮內(nèi)膜癌等的發(fā)展、侵襲和轉(zhuǎn)移密切相關(guān)。高萍[6]等聯(lián)合檢測CD44v6、MMP-9在子宮內(nèi)膜癌(endometrial carcinoma，EC)中的表達(dá)，從而判斷EC惡性程度，結(jié)果顯示CD44v6和MMP-9在EC中都呈高表達(dá)狀態(tài)，且隨著惡性程度增加與其陽性表達(dá)率增高的趨勢一致，說明CD44v6和MMP-9在EC發(fā)生、發(fā)展過程中可能有協(xié)同促進(jìn)作用。筆者猜測CD44v6參與子宮內(nèi)膜癌轉(zhuǎn)移的機(jī)制可能有CD44v6可能參與了癌細(xì)胞與基底膜粘附蛋白、Ⅳ型膠原酶MMP-2、MMP-9的粘附，從而為癌細(xì)胞降解細(xì)胞外基質(zhì)創(chuàng)造條件，使得癌細(xì)胞更容易從細(xì)胞巢上脫落，可得出結(jié)論CD44v6與MMP-9協(xié)同作用促進(jìn)腫瘤的浸潤轉(zhuǎn)移。因此，我們可大膽猜測共同檢測CD44v6和MMP-9可更有效地判斷宮頸癌、子宮內(nèi)膜癌的轉(zhuǎn)移潛能。

2.2 MMP-9和結(jié)締組織生長因子(connective tissue growth factor，CTGF) CTGF在人類多種組織器官中廣泛表達(dá)，具有促進(jìn)細(xì)胞增殖、介導(dǎo)細(xì)胞黏附、刺激細(xì)胞遷移、促進(jìn)血管生成等生物學(xué)功能。CTGF的表達(dá)與惡性腫瘤的發(fā)生、發(fā)展、浸潤、轉(zhuǎn)移以及血管的生成密切相關(guān)。

肖蔚[7]等主要是研究CTGF基因?qū)θ藢m頸癌Hela細(xì)胞中MMP-2、MMP-9表達(dá)和細(xì)胞增殖的影響，結(jié)果顯示與對(duì)照組相比，該克隆的MMP-2、MMP-9的表達(dá)均增加，其機(jī)制可能與CTGF上調(diào)該細(xì)胞克隆MMP-2與MMP-9的表達(dá)后，MMP-2及MMP-9通過旁分泌或自分泌促進(jìn)細(xì)胞增殖有關(guān)。

將CTGF cDNA經(jīng)脂質(zhì)體介導(dǎo)轉(zhuǎn)染人乳腺癌MCF-7細(xì)胞株，觀察MMP-2及金屬蛋白酶組織抑制劑-2(tissue inhibitor of matrix tissue inhibitor of matrix metalloproteinase-2，TIMP-2)的表達(dá)及該克隆細(xì)胞增殖的改變，許斌[8]等得出CTGF可能通過增加乳腺癌細(xì)胞MMP-2表達(dá)及抑制TIMP-2的生成而起到促進(jìn)乳腺癌侵襲和轉(zhuǎn)移的作用。Bennewith等[9]報(bào)道，CTGF的高表達(dá)與胰腺癌、食管癌、膠質(zhì)瘤、乳腺癌、胃癌、宮頸癌等患者的預(yù)后差密切相關(guān)，其機(jī)制可能為腫瘤細(xì)胞自身產(chǎn)生的CTGF可促進(jìn)該腫瘤細(xì)胞的生長。Aikawa等[10]報(bào)道，乳腺癌中CTGF mRNA表達(dá)水平增高，可顯著增強(qiáng)癌腫侵襲與轉(zhuǎn)移能力。采用細(xì)胞轉(zhuǎn)基因技術(shù)，獲得穩(wěn)定高表達(dá)CTGF的宮頸癌、乳腺癌細(xì)胞克隆。CTGF有望未來成為婦科腫瘤藥物治療中的有效靶點(diǎn)。

2.3 MMP-9和金屬蛋白酶組織抑制劑-1(tissue inhibitor of matrix tissue inhibitor of matrix metalloproteinase-1，TIMP-1) 腫瘤細(xì)胞分泌的MMP可降解細(xì)胞外基質(zhì)，促進(jìn)腫瘤血管的形成，從而達(dá)到浸潤和轉(zhuǎn)移的目的，而正常組織能分泌一種MMP抑制劑即TIMPs，可特異性抑制MMPs的活性。TIMPs是MMPs活化的必備條件，缺之則相應(yīng)的MMP不能活化，但過量則抑制MMPs活化。因此，目前認(rèn)為MMP/TIMPs的平衡是維持細(xì)胞外基質(zhì)內(nèi)環(huán)境穩(wěn)定的重要因素。Sheu等[11]研究發(fā)現(xiàn)，在宮頸鱗癌中MMP-9的表達(dá)升高，且隨著病程不斷進(jìn)展，其表達(dá)率逐漸升高，而且MMP-9活性和淋巴管浸潤、淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移呈正相關(guān)。南云澤等[12]探討MMP-9及TIMP-1在宮頸鱗癌組織中的表達(dá)，MMP-9在宮頸癌組織中表達(dá)水平的上調(diào)和TIMP-1的相對(duì)弱表達(dá)在宮頸鱗癌浸潤和轉(zhuǎn)移中起重要的作用。

另外，MMP-9和TIMP-1可能參與了滋養(yǎng)細(xì)胞疾病的浸潤和血管生成,隨著滋養(yǎng)細(xì)胞腫瘤惡性程度的增加MMP-9表達(dá)上調(diào)而TIMP-1表達(dá)下調(diào)。MMP-9/TIMP-1比值的改變可引起滋養(yǎng)細(xì)胞疾病的惡變和轉(zhuǎn)移,MMP-9/TIMP-1可有望成為臨床早期預(yù)測滋養(yǎng)細(xì)胞疾病的惡變及預(yù)防性化療的指標(biāo)。MMPs/IMPs比例的改變也可能是滋養(yǎng)細(xì)胞疾病發(fā)生妊娠高血壓綜合征的原因之一。絨毛膜促性腺激素可能影響葡萄胎TIMP-1的表達(dá),MMP-9與葡萄胎患者的年齡和刮宮次數(shù)有關(guān)。另外MMPs/TIMPs與腫瘤轉(zhuǎn)移的相關(guān)性已在乳腺癌研究中得到證實(shí)。有報(bào)道TIMP的超表達(dá)與惡性腫瘤的侵襲轉(zhuǎn)移行為呈正相關(guān)[13]。TIMP-1對(duì)腫瘤的侵襲既有保護(hù)作用又有抑制作用，這依賴于腫瘤的TIMP-1的基因型而不是宿主本身，因此TIMP-1對(duì)于腫瘤的生長、侵襲、轉(zhuǎn)移是一個(gè)雙向的調(diào)節(jié)因子。由此推測，腫瘤細(xì)胞內(nèi)的平衡系統(tǒng)失調(diào)，使得癌組織具備異常分泌MMPs的能力。在正常的組織細(xì)胞中既可分泌MMP-9，又可分泌其抑制劑TIMP-1，其二者之間存在一種動(dòng)態(tài)平衡，一旦此平衡被打破，腫瘤就易發(fā)生浸潤和轉(zhuǎn)移。故聯(lián)合檢測MMP-9/TIMP-1對(duì)判斷宮頸癌、卵巢癌、滋養(yǎng)細(xì)胞疾病侵襲性較單一檢測更有價(jià)值?？傊?，MMP-9表達(dá)水平的明顯上調(diào)和TIMP-1相對(duì)弱表達(dá)在婦科腫瘤發(fā)生及浸潤轉(zhuǎn)移中起到了重要的作用。

2.4 MMP-9和人類乳頭狀瘤病毒(human papilloma virus，HPV)感染 HPV是一種嗜上皮性腫瘤病毒，已發(fā)現(xiàn)的約100多種亞型，根據(jù)其病毒的致病性，可分為低危型和高危型，低危型主要參與性傳播疾病，而高危型與腫瘤形成相關(guān)。90 %的宮頸癌患者伴有HPV感染。目前研究顯示與HPV陰性的宮頸癌患者相比，MMP-9在HPV陽性患者的表達(dá)增高，研究還發(fā)現(xiàn)HPV轉(zhuǎn)染的細(xì)胞能夠直接影響MMP-9的活性，在宮頸癌的發(fā)生和轉(zhuǎn)移中發(fā)揮作用。自1990年Band等[14]在實(shí)驗(yàn)室中發(fā)現(xiàn)HPV1618型可永生化正常人乳腺上皮細(xì)胞，HPV感染與乳腺癌的關(guān)系便受到人們的極大關(guān)注。丁小文[15]等采用原位雜交法檢測乳腺癌患者HPV1618蛋白表達(dá)水平探討HPV與乳腺癌發(fā)生之間的關(guān)系，以期為臨床治療和預(yù)防提供理論依據(jù)，結(jié)論乳腺癌患者HPV1618感染陽性率較高與乳腺癌發(fā)生密切相關(guān)，不同分型的乳腺癌患者間HPV1618感染差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。HPV感染與MMP家族之間的關(guān)系密切，但關(guān)于二者與宮頸癌、乳腺癌的研究相對(duì)較少，具體機(jī)制尚需進(jìn)一步研究。

綜上所述，MMP-9及上述相關(guān)因子與婦科腫瘤的侵襲、轉(zhuǎn)移密切相關(guān)，這表明MMP-9及其相關(guān)因子的聯(lián)合檢測可作為監(jiān)測婦科腫瘤侵襲和轉(zhuǎn)移的重要指標(biāo)，為婦科腫瘤的治療與防治提供新的思路。

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巴彩霞

2015-09-29)