MMP26在腫瘤中的研究

【摘要】 腫瘤細胞從原發(fā)瘤脫離形成轉(zhuǎn)移灶的過程中需要反復(fù)降解細胞外基質(zhì)及基底膜構(gòu)成的天然屏障。因此能降解細胞外基質(zhì)及基底膜的酶的產(chǎn)生與腫瘤的轉(zhuǎn)移密切相關(guān)。本文綜述了國內(nèi)外對MMP26在前列腺、子宮、胎盤、乳腺、卵巢、食管癌、肺癌、子宮內(nèi)膜癌等的研究現(xiàn)狀；為MMP26在臨床中作為生物性因素對卵巢惡性腫瘤的研究提供理論依據(jù)。

【關(guān)鍵詞】 MMPs；MMP26；腫瘤

腫瘤細胞從原發(fā)瘤脫離形成轉(zhuǎn)移灶的過程中需要反復(fù)降解細胞外基質(zhì)及基底膜構(gòu)成的天然屏障。而基底膜和細胞外基質(zhì)的降解和破壞是腫瘤轉(zhuǎn)移多階段過程中的重要步驟。多種酶家族基能促進各種腫瘤的侵襲轉(zhuǎn)移，基質(zhì)金屬蛋白酶(MMPs)是其中最主要的酶家族。1 MMPs

1.1 基質(zhì)金屬蛋白酶的研究始于1962年。Gross和Lapiere［1］在研究蝌蚪尾變態(tài)消失過程中發(fā)現(xiàn)了MMP家族的第一個成員一膠原酶(coltagenase)。人們對細菌膠原酶的研究先于膠原酶約二十年［2］。在這一階段細菌膠原酶已商品化，應(yīng)用于實驗室和臨床試驗。所以不作為研究起源。

1.2 MMPs是一組高度保守蛋白水解酶家族，它屬于金屬離子鋅依賴的、并能降解細胞外基質(zhì)的酶。從發(fā)現(xiàn)至今，人類中已識別和定性的有25種。根據(jù)作用底物的特異性，MMPs家族可分為6種，包括膠原酶，明膠酶，間質(zhì)溶解素，基質(zhì)溶解因子(MMP-7、-26)，膜接合型和其他型。

1.3 正常人體在生理狀態(tài)下，MMPs在合成、分泌、降解活性上受到嚴格控制和調(diào)節(jié)，當機體需要時被蛋白酶水解分裂而激活。MMPs通過降解細胞外基質(zhì)，去除腫瘤細服生長與轉(zhuǎn)移的物理性屏障。MMP低表達不利于腫瘤細胞的轉(zhuǎn)移。然而MMP高表達同樣不利于腫瘤細胞的轉(zhuǎn)移。A2058黑素瘤細胞無論轉(zhuǎn)染了正義TIMP-2還是反義TIMP-2其侵入性下降［3］。此外MMPs過量表達抑制了肺［4］和乳腺［5］發(fā)育過程中分支的形態(tài)建成。原因可能是MMPs高表達影響到了細胞外非基質(zhì)成分的降解。MMPs通過降解非基質(zhì)成分，產(chǎn)生出各種各樣有生物活性的物質(zhì)(也改變了一部分底物的生物活性，而這些物質(zhì)之間還存在著相互作用。就這樣MMPs“修飾”了局部環(huán)境，影響到細胞生長、細胞轉(zhuǎn)移、細胞調(diào)亡、血管新生、信號轉(zhuǎn)導(dǎo)等［6］，使得MMP所涉及的諸多生理、病理過程的機制目趨復(fù)雜。

1.4 MMPs的促進因子及抑制因子 研究發(fā)現(xiàn)表皮生長因子、自介素-β、腫瘤壞死因子、纖溶酶激活因子和一些致癌因素如紫外光、絲裂酶索、佛波酯、癌病毒等能促進MMPs的表達，地塞米松、視黃酸、TGF-β)等抑制MMPs的表達。2 MMP26

2.1 MMP-26結(jié)構(gòu)及生物學(xué)功能 MMP-26是2000年發(fā)現(xiàn)［7］的新成員、與MMP-7同屬于基質(zhì)溶解因子，稱為endometase或者matrilysin-2。是從子宮內(nèi)膜癌細胞系cDNA文庫克隆的。其基因定位于ll號染色體短臂上，它的前結(jié)構(gòu)域中有一獨特的半胱氨酸序列，催化結(jié)構(gòu)域含有一個鋅結(jié)合位點。基于MMP-26獨特的調(diào)節(jié)特征和半胱氨酸開關(guān)基序，因而結(jié)構(gòu)和功能特性與其它MMPs差異很大。MMP-26可有效裂解纖維蛋白原和ECM蛋白，包括纖維連接蛋白、玻璃體結(jié)合蛋白、變性膠原、抗胰蛋白酶，表明其在腫瘤侵襲和血管發(fā)生方面有重要而獨特的功能。目前已有的研究表明，MMP-26在正常組織的表達具有組織特異性，MMP-26在不同癌的表達趨勢不同，在以下將分別說明。關(guān)于MMP-26在癌侵襲轉(zhuǎn)移的可能機制，現(xiàn)有幾個研究發(fā)現(xiàn)MMP-26可能主要是通過激活MMP-9，改變TIMP-4表達等促進癌細胞的侵襲能力［8］。

2.2 MMP-26在正常組織的表達 George N等采用RT-PCR研究發(fā)現(xiàn)在胎腎、腦、胸腺、骨骼肌，以及成人外周血白細胞、前列腺、小腸、睪丸、降結(jié)腸和橫結(jié)腸有表達，成人腎表達水平最高，而在，正常心、肝、脾、子宮、肺、胰腺等無MMP-26 mRNA表達，表明其在正常組織有相對嚴格的表達模式。在肺成纖維細胞、肺癌和前列腺癌中均有MMP-26基因表達。仇巍［9］等首次報道了MMP-26在妊娠不同時期正常胎盤中的時空表達，并探討了激活素A對細胞滋養(yǎng)層細胞表達MMP-26的調(diào)節(jié)，表明滋養(yǎng)層細胞能通過自分泌方式調(diào)節(jié)MMP-26的表達，而MMP-26可能通過與其他MMP分子的協(xié)同，參與胚胎植入和胎盤剝離過程。因而MMP-26表達具有組織特異性。

2.3 MMP-26在癌侵襲轉(zhuǎn)移的可能機制 有研究者檢測正常人細胞滋養(yǎng)層細胞和絨毛膜癌細胞系JEG-3中MMP-26和TIMP-4蛋白表達，MMP-26和TIMP-4蛋白在上述細胞胞漿表達，絨毛膜癌細胞系JEG-3中MMP-26 mRNA和蛋白表達水平明顯高于細胞滋養(yǎng)層細胞。相反，TIMP-4 mRNA和蛋白表達JEG-3明顯低于細胞滋養(yǎng)層細胞，因而推測MMP-26、TIMP-4比例升高可能促進癌癥侵襲。在研究MMP-26在食管癌表達時，研究者發(fā)現(xiàn)MMP-26的表達與13-catenin表達及活化的MMP-9的活性成正相關(guān)，轉(zhuǎn)染含MMP一26基因質(zhì)粒的食管癌細胞MMP-9的表達和活性明顯增強，細胞侵襲能力明顯增強，因此認為，MMP-26可能主要是通過激活MMP-9促進癌細胞的侵襲能力。

2.4 MMP-26在不同疾病的表達趨勢不同

2.4.1 MMP-26與正常卵巢組織及卵巢腫瘤 Ripley D［10］等采用免疫組化方法研究正常卵巢與卵巢癌，發(fā)現(xiàn)正常卵巢表皮細胞和基質(zhì)中TIMPs染色中等、MMP-26染色密度低。在卵巢癌標本中，血管內(nèi)皮細胞和癌組織染色密度比癌周正常組織高很多。MMP-26、TIMP-3、TIMP-4在正常卵巢表達和在卵巢腫瘤侵襲性細胞表達增高表明MMP-26對正常卵巢和卵巢癌有潛在的生物學(xué)功能。

2.4.2 MMP-26與肺癌 Li L［11］等用免疫組化法檢測MMP-26蛋白在72例非小細胞肺癌，14例非典型增生、10例正常肺組織中的表達。表達率在正常肺組織為0（0/10MMP-26），非典型增生14.3%（2/14）及在非小細胞肺癌59.7%（43/72）。MMP-26蛋白在非小細胞肺癌表達率明顯高于非典型增生和正常肺組織（<0.01）；在不典型增生中的表達高于比正常肺組織，但差異不顯著（>0.05）。對淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移（<0.05），年齡、性別、腫瘤大小和分化（>0.05）多變量分析表明，mmp-26和分期是獨立的預(yù)后因素的非小細胞肺癌（<0.05）。Zhang Y［12］等建立了一個MMP-26低表達的腫瘤細胞模型使用RNA干擾（RNA）轉(zhuǎn)染。半定量逆轉(zhuǎn)錄聚合酶鏈反應(yīng)，免疫印跡和免疫熒光雙染色法檢測之間的關(guān)系MMP-26和MMP-9。結(jié)果表明，MMP-26在肺腺癌的侵襲中起著重要的作用，局部侵襲，至少部分是通過協(xié)調(diào)與MMP-9。

2.4.3 MMP-26與胰腺癌 Bister V等［13］免疫組化檢測30例胰腺腺癌，7例其他惡性胰腺腫瘤和13個非腫瘤性胰腺組織中MMP-21，MMP-26，和TIMP-4的表達。表明患者有淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移的MMP-26表達的增加。我們的研究結(jié)果表明，MMP-21不是一個標志侵襲，而是在胰腺癌分化，并可上調(diào)表皮生長因子。推定mmp-26作為標記轉(zhuǎn)移值得進一步研究。

2.4.4 MMP-26與乳腺癌 Savinov AY［14］等用免疫組化方法研究正常乳房組織與原位管癌腫MMP-26的表達，發(fā)現(xiàn)MMP-26在正常乳房上皮不表達，原位管癌(DCIS)MMP-26表達明顯上調(diào)，從臨床分期Ⅰ期到Ⅲ中MMP-26表達減少，原位管癌(DClS)MMP-26表達量與病人存活期呈正相關(guān)，這與許多有促進腫瘤作用的MMPs成員的作用相反。

2.4.5 MMP-26與前列腺癌 Lee S［15］等用免疫組化前列腺癌的進行研究，發(fā)現(xiàn)高分化上皮腺內(nèi)瘤(HGPIN)和癌內(nèi)TIMP-4、MMP-26表達高于非瘤新生腺泡內(nèi)的表達，但其表達低于侵襲性癌內(nèi)TIMP-4、MMP-26的表達。對癌組織連續(xù)切片免疫組化染色表明TIMP-4、MMP-26共區(qū)域化、侵襲前癌MMP-26高表達，侵襲后低表達，猜測可能MMP-26為暫時性表達，癌侵襲后可能產(chǎn)生適合后期浸潤和轉(zhuǎn)移的其他酶。

2.4.6 MMP-26與食管癌 有研究者采用半定量RT-PCR、酶學(xué)分析、離體侵襲能力等方法一起評估人食管鱗狀細胞癌(ESCC)，發(fā)現(xiàn)100例ESCC病人46例具有MMP-26表達陽性，侵襲前癌細胞中MMP-26表達明顯增多，而50例ESCC組織有24例存在MMP-26 mRNA過表達。并證實MMP-26過表達與侵襲深度、淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移、pTNM分期明顯相關(guān)。

2.4.7 MMP-26與正常子宮內(nèi)膜及子宮內(nèi)膜癌 Pilka R等［16］采用RT-PCR和Western blot方法研究發(fā)現(xiàn)36例正常人子宮內(nèi)膜有24例存在MMP-26mRNA表達。免疫組化分析也發(fā)現(xiàn)MMP-26蛋白表達僅限于子宮內(nèi)膜上皮腺細胞，而癌細胞無表達。3 結(jié) 論

腫瘤的侵襲與轉(zhuǎn)移是其惡性標志和特征，也是造成病人死亡的主要原因。腫瘤細胞從原發(fā)瘤脫離形成轉(zhuǎn)移灶的過程中需要反復(fù)降解細胞外基質(zhì)及基底膜構(gòu)成的天然屏障。而基底膜和細胞外基質(zhì)的降解和破壞是腫瘤轉(zhuǎn)移多階段過程中的重要步驟。MMPs通過降解細胞外基質(zhì)，去除腫瘤細服生長與轉(zhuǎn)移的物理性屏障。產(chǎn)生出各種各樣有生物活性的物質(zhì)(也改變了一部分底物的生物活性)，而這些物質(zhì)之間還存在著相互作用。MMPs“修飾”了局部環(huán)境，影響到細胞生長、細胞轉(zhuǎn)移、細胞調(diào)亡、血管新生、信號轉(zhuǎn)導(dǎo)等，使得MMP所涉及的諸多生理、病理過程的機制目趨復(fù)雜。

目前關(guān)于MMP-26有限的研究主要集中在子宮、肺癌、鱗狀細胞癌、過敏性紫癜、腦血管淀粉樣病變、炎癥修復(fù)、子宮內(nèi)膜癌、胎盤、乳腺、食管、癌前列腺等，然而不同疾病結(jié)果相異，作用機制也不很清楚，尚無MMP-26與卵巢癌相關(guān)性的系統(tǒng)研究。

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