基質金屬蛋白酶-9在軟骨肉瘤中的表達及臨床意義

廣東省高州市中醫院骨二科 (高州 525200)覃章柱 譚酉菊 彭 春 盧 璐

基質金屬蛋白酶-9(MM P-9)作為基質溶解素的一種,是基質金屬蛋白酶家族中的成員,具有高度蛋白溶解能力及廣泛的底物特異性,并在腫瘤血管形成中發揮重要作用[1,2]。我們應用免疫組織化學(SP)方法檢測 28例軟骨肉瘤細胞 MMP-9蛋白表達情況,以期探討 MMP-9蛋白表達與軟骨肉瘤的生物學行為相關性。

材料和方法

1 材 料 28例軟骨肉瘤及其周圍正常組織(距腫瘤 5cm以上)標本來自中山醫科大學附屬第一、第三醫院骨科,經病理切片確診為軟骨肉瘤。男性 17例 ,女性 11例 ,男女比 1.5∶ 1,年齡 11～ 57歲 ,平均年齡 24歲。Ⅰ 級 10例,Ⅱ級 12例,Ⅲ 級 6例;參照Enneking標準劃分臨床分期,低生存組為 ＜1年生存期的患者,共計 10例(35.71%),＞3年者為高生存組,計 18例(64.29%)。隨訪全部病例。良性軟骨腫瘤12例,其中軟骨瘤 6例,骨軟骨瘤 6例;正常軟骨 10例。

2 方 法 免疫組織化學法將 10%福爾馬林固定、石蠟包埋的軟骨肉瘤組織制成 4～ 5 μ m切片,常規脫蠟,浸入 0.01mol/L、pH為 6.0的枸櫞酸鹽緩沖液內,微波爐抗原修復 10min,溫度為 92～ 98℃。用 SP法進行免疫組織化學染色。MM P-9試劑盒系北京中杉生物試劑公司提供的 Zymed公司產品 (兔多克隆抗體,1∶50,北京中山公司)。 PBS代替一抗作空白對照,已知表達 MMP-9乳腺癌切片作陽性對照。

3 結果判定及統計學處理 觀察染色切片中 10個具有代表性的高倍視野中,其腫瘤細胞陽性數在 50%以上為(++ ),低于 50%為(+ ),無陽性細胞為(-)。對軟骨肉瘤組織學分級和陽性半定量分級用Spearman秩相關檢驗,在良、惡性軟骨腫瘤組及正常軟骨間用確切概率檢驗行差異檢驗。

結 果

1 MMP-9蛋白免疫組化染色結果 MMP-9表達主要表現在軟骨腫瘤細胞膜和胞漿內,且軟骨肉瘤分級低分化者,MMP-9表達愈強,而良性軟骨腫瘤和正常軟骨基本不見表達,見表 1。經統計學處理軟骨肉瘤與良性軟骨腫瘤及正常軟骨間有極顯著差異(P＜0.01)。

表1 MMP-9蛋白在軟骨肉瘤中的表達

2 MMP-9蛋白表達與軟骨肉瘤主要臨床病理資料間的關系 MMP-9蛋白表達在轉移組較未轉移組高,有顯著性差異(P＜0.01),MMP-9蛋白表達在腫瘤大小方面具有顯著性差異(P＜0.01),MMP-9表達在性別、年齡及部位等方面都未顯示統計學差異(P＞0.05),見表 2。

表2 MMP-9蛋白表達與軟骨肉瘤主要臨床病理資料關系

3 MMP-9蛋白表達與骨肉瘤病人預后的關系本組腫瘤 MMP-9蛋白 LI中位數為 52.80%,以此將軟骨肉瘤分為高表達組和低表達組,Long-rank檢驗。Long-rank檢驗結果,兩者相比差異顯著(P＜0.05),表明 MMP-9高表達組骨肉瘤患者的生存期較低表達組顯著縮短。

討 論

腫瘤細胞侵襲和轉移是惡性腫瘤生物學行為的重要特征,其發生是一個多步驟、多階段的過程,包括細胞粘附、蛋白降解、腫瘤細胞運動遷移、腫瘤新生血管形成及免疫逃逸等。蛋白水解酶降解細胞外基質在腫瘤侵襲、轉移過程中發揮重要作用[3]。

MMP是一類與腫瘤的侵襲和轉移關系十分密切的蛋白水解酶,其中以 MMP-9尤其重要,研究證實MMP-9高表達與多種腫瘤的惡性行為和預后有關[4]。它屬于Ⅳ型膠原酶(明膠酶),在腫瘤浸潤轉移過程中,不僅可以發揮蛋白水解酶的作用,降解以Ⅲ型、Ⅳ型膠原為主要成分的細胞外基質和血管壁基膜,它對腫瘤血管的形成也是必不可少的[5]。研究顯示 MMP除了直接參與組織破壞外,還是人體內重要的血管生成誘導和調控因子,它能誘導血管內皮細胞生長因子VEGF的生成,進而刺激內皮細胞合成蛋白酶,促進了內皮細胞的增殖和遷移。因此,可以認為 MMP是介導腫瘤惡性生物過程的重要介質[6]。

本研究結果顯示:MM P-9表達主要表現在軟骨腫瘤細胞膜和胞漿內,且軟骨肉瘤分級低分化者,MMP-9表達愈強,而良性軟骨腫瘤和正常軟骨基本不見表達,經統計學處理軟骨肉瘤與良性軟骨腫瘤及正常軟骨間有極顯著差異(P＜0.01)。因此,MM P-9的過表達在軟骨肉瘤的形成或發展中起不同程度的作用,并可能成為診斷軟骨肉瘤的有用指標。

通過對肺癌、前列腺癌、黑色素瘤等幾組腫瘤細胞系的研究表明腫瘤細胞產生 MM P-9的能力與其侵襲轉移能力密切相關,通過選擇性抑制 MMP-9基因表達或增強 TIMP-2、T IMP-3基因表達均可在一定程度上達到抑制腫瘤侵襲轉移的目的[7]。本研究也顯示在預后不良的轉移組病例 MMP-9表達均高于非轉移組病例,同時 MM P-9蛋白表達在腫瘤大小方面具有顯著性差異(P＜0.01),而 MMP-9表達在性別、年齡及部位等方面都未顯示統計學差異(P＞0.05)。 MM P-9蛋白在轉移組及較大體積腫瘤細胞內高表達也從一個側面反映了腫瘤細胞的生物學行為,表明 MMP-9蛋白表達越高,腫瘤細胞侵襲性能力越強,生長越迅速。隨訪結果顯示 MMP-9蛋白高表達組軟骨肉瘤患者的生存期較低表達組顯著縮短,表明 MMP-9蛋白可能作為判斷骨肉瘤預后的一個指標。

綜上所述,MM P-9蛋白在軟骨肉瘤中高表達,我們建議對該腫瘤進行金屬蛋白酶 MMP-9檢測,其對軟骨肉瘤組織學分級、惡性進展和預后判斷具有重要的價值。

[1]方偉崗,李紅梅,孔靈玲,等.腫瘤侵襲轉移過程中基質機制金屬蛋白酶作用機制系列研究 [J].北京大學學報:醫學版,2003,35(4):441-443.

[2]Fukata S,InoueK,KamadaM,et al.Levels of angiogenesis and expression of angiogenesis-related genesare prognostic for organ specific metastasis of renal cell carcinoma[J].Cancer,2005,103(5):931-942.

[3]朱宏剛,張 軍,傅 斌,等.MM P-2、MM P-9及 TIM P-3在膀胱移行細胞癌中的表達及臨床意義 [J].現代泌尿外科雜志,2007,12(1):15-17.

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[5]孔靈玲,方偉崗 ,鐘鎬鎬,等.金屬蛋白酶 MM P-9可調控型表達與人黑色素瘤細胞侵襲表型相關性的研究[J].北京大學學報(醫學版),2003,35(1):7-11.

[6]孔靈玲,方偉崗,由江峰,等.可調控型反義金屬蛋白酶MM P-9表達抑制人黑色素瘤細胞侵襲轉移表型的研究[J].中華病理學雜志,2003,32(2):137-141.

[7]李紅梅,方偉崗,鄭 杰,等.不同轉移潛能的人腫瘤細胞系金屬蛋白酶活性分析[J].中華病理學雜志,1998,27:341-343.