喉癌患者血清HMGB1和MMP-9表達及其臨床意義

劉 嘉，阮宏瑩，林 鵬，宋 維

(1天津醫科大學一中心臨床學院，天津300192;2天津市第一中心醫院)

近年來研究發現，HMGB1在很多惡性腫瘤細胞中出現過高表達。高遷移率族蛋白B1(HMGB1)是一種存在于真核細胞內的非組蛋白，在肝癌、結直腸癌、乳腺癌、鼻咽癌、胃癌等患者腫瘤組織中出現過度表達，并與腫瘤發生、發展等過程有著密切的聯系，但其與喉癌關系的報道較少。基質金屬蛋白酶-9(MMP-9)亦在多種惡性腫瘤血清和腫瘤組織中過度表達，其參與了腫瘤發生發展過程，在喉癌中的表達也有相關報道。2012年10月～2013年6月，我們觀察了40例喉癌患者血清HMGB1及MMP-9表達，現分析結果，探討HMGB1及MMP-9在喉癌發生、發展中的作用。

1 資料與方法

1.1 臨床資料 研究對象為我院同期收治的40例喉癌患者(喉癌組)，男30例，女10例，年齡43～80歲，均經術后病理證實為鱗狀上皮細胞癌;其中聲門上型21例，聲門型15例，聲門下型4例;TNM分期(UICC2002)T1、T2期28 例，T3、T4期 12 例;頸部淋巴結轉移13例;高分化9例，中分化22例，低分化9例。37例癌前病變患者(癌前組)，男28例，女9例，年齡50～78歲，其中喉角化病30例、成人喉乳頭狀瘤7例。41例健康對照者(健康組)，男22例，女19例，年齡45～75歲。

1.2 HMGB1、MMP-9表達檢測 手術前取各組空腹靜脈血5 mL，高速離心(3 000 r/min)20 min，用干凈的移液器吸取分離后的血清至EP管中，分別編號密封放置于-80℃冰箱中保存。采用ELISA法測定 HMGB1、MMP-9表達水平。分析 HMGB1、MMP-9表達與喉癌臨床病理特征的關系。

1.3 統計學方法 采用SPSS18.0統計軟件行統計學處理。數據以±s表示，處理前均經過正態性檢驗，對于符合正態分布的數據兩組間比較用t檢驗，多組間比較采用方差分析(ANOVA)，不符合正態分布的采用非參數檢驗，相關關系采用Spearman相關分析。P＜0.05為差異有統計學意義。

2 結果

2.1 各組血清HMGB1、MMP-9表達水平 見表1。

表1 各組血清HMGB1、MMP-9表達水平比較(ng/mL ， ±s)

表1 各組血清HMGB1、MMP-9表達水平比較(ng/mL ， ±s)

注:與癌前組及健康組比較，△P ＜0.01

組別 n HMGB1 MMP-9喉癌組 40 5.01±0.77△ 4.32±0.89△41 4.47 ±0.67 3.72 ±0.75癌前組 37 4.55 ±0.69 3.88 ±0.70健康組

2.2 HMGB1、MMP-9表達與喉癌臨床病理特征的關系 見表2。由表2可知，HMGB1、MMP-9表達T3、T4期明顯高于 T1、T2期(P ＜0.05)，有淋巴結轉移者明顯高于無淋巴結轉移者(P＜0.05);二者表達與患者年齡、性別、分化程度和原發部位無關(P ＞0.05)。

表2 血清HMGB1、MMP-9水平與喉癌臨床病理特征的關系( ±s)

表2 血清HMGB1、MMP-9水平與喉癌臨床病理特征的關系( ±s)

注:與 T3+T4比較，△P ＜0.01;與有淋巴結轉移比較，*P ＜0.05

臨床病理參數 HMGB1(ng/mL) MMP-9(ng/mL)腫瘤分化程度高分化 4.67 ±0.71 4.33 ±0.58中分化 5.23 ±0.68 4.41 ±1.00低分化 4.80 ±0.93 4.10 ±0.90腫瘤原發部位聲門上 5.01 ±0.71 4.38 ±1.05聲門 4.96 ±0.92 4.22 ±0.77聲門下 5.19 ±0.43 4.39 ±0.36腫瘤浸潤程度T1+T2 4.79 ±0.77△ 4.09 ±0.77△T3+T4 5.51 ±0.47 4.87 ±0.93淋巴結轉移無4.81 ±0.80﹡ 4.08 ±0.79﹡有5.42 ±0.52 4.82 ±0.91患者性別男4.93 ±0.73 4.37 ±0.94女5.25 ±0.86 4.16 ±0.72患者年齡(歲)≤60 4.94 ±0.55 4.38 ±0.89＞60 5.06 ±0.91 4.27 ±0.90

2.3 MMP-9與 HMGB1表達的相關性 喉癌組MMP-9和 HMGB1表達呈明顯正相關，r=0.578，P ＜0.01。

3 討論

在耳鼻喉科領域中喉癌的發病率僅次于鼻咽癌和鼻腔、鼻竇癌，居第三位，在我國北方地區更是常見。一直以來喉癌的治療效果均不理想，造成患者病重甚至死亡的最主要因素依舊是腫瘤復發和轉移。

HMGB1廣泛存在于真核細胞中，是一種核內非組蛋白，因其在聚丙烯酰胺凝膠電泳(PAGE)中遷移速度快而得名。HMGB1以往一直作為一種核蛋白而受到關注，自1999年 Wang等［1］報道 HMGB1是一種新的晚期炎癥介質且在膿毒癥的發病過程中起重要作用以后，其作為炎癥因子的重要意義引起臨床重視;然而近年來國內外研究發現，HMGB1在很多惡性腫瘤組織中出現了過度表達，如宮頸癌、膀胱癌、結腸癌、鼻咽癌、胃癌等，且與腫瘤的發生發展過程十分密切。Fu等［2］采用免疫組化法檢測宮頸癌組織HMGB1表達，發現HMGB1陽性率高于正常組織，且與腫瘤大小、浸潤和轉移呈正相關，其認為HMGB1陽性表達可作為宮頸癌發生浸潤、轉移的重要標志。Wang等［3］通過免疫組化和PCR法對膀胱癌組織中HMGB1的進行檢測，發現HMGB1在膀胱癌組織過度表達，認為HMGB1是膀胱癌進展的關鍵因素之一，并可能作為潛在的診斷和治療靶點。肖建彪等［4］報道，HMGB1在多種惡性腫瘤組織中呈強陽性表達，其可能是鑒別正常組織與癌組織潛在的生物學標志物。胡海青等［5］分別采用 ELISA法和化學發光免疫法檢測160例胃癌患者術前血清HMGB1、CA19-9和CEA水平和52例胃良性疾病患者、60例正常對照者的血清HMGB1水平，結果胃癌患者血清HMGB1水平明顯高于正常對照和胃良性疾病患者，其認為血清HMGB1表達水平可作為反映胃癌生物學行為的參考指標;亦有喉癌組織中HMGB1 表 達 的 報 道［6，7］。 本 研 究 喉 癌 組 血 清HMGB1表達明顯高于癌前組和健康組，喉癌組T3、T4期者 HMGB1表達明顯高于 T1、T2期者，說明HMGB1參與了喉癌的發生與發展;HMGB1在有淋巴結轉移者明顯高于無淋巴結轉移者，說明HMGB1過度表達參與了喉癌的轉移過程。

MMP-9是基質金屬蛋白酶(MMPs)家族中的一種，參與細胞外基質的分解過程［8］，在大部分惡性腫瘤中均有高表達。Somiari等［9］通過對345例供血者血清MMP-2、MMP-9水平進行檢測并將其作為區分乳腺癌低危、高危以及判斷腫瘤良惡性的依據，結果顯示準確率達64.5%，其得出的結論是MMP-2、MMP-9可作為乳腺癌分類的標志物。Kopczyńska等［10］對50例非小細胞肺癌患者血清MMP-9水平進行檢測，結論是MMP-9可作為非小細胞肺癌轉移的標志物。錢紅等［11］用組織芯片和免疫組化技術檢測乳腺良性病變及乳腺癌組織中MMP-9的表達水平，認為MMP-9的表達與乳腺癌淋巴管生成及淋巴結轉移關系密切并呈正相關。李培勇等［12］應用免疫組織化學法檢測60例腎癌組織和20例癌旁正常腎組織中MMP-9的表達，發現腎癌組織MMP-9陽性率明顯高于癌旁組織，證實MMP-9參與了腎癌新生血管的形成，并與侵襲轉移關系密切。Yang等［13］研究表明，MMP-9在喉癌組織中高表達且參與了喉癌侵襲和轉移。本研究喉癌組血清中MMP-9水平明顯高于癌前組和健康組，喉癌組T3、T4期者明顯高于T1、T2期者，說明MMP-9水平與喉癌的分期有關，MMP-9參與了喉癌的發生與發展;有淋巴結轉移者MMP-9水平高于無淋巴結轉移者，說明MMP-9的過度表達參與了喉癌的轉移過程。

近年來有研究顯示，HMGB1與惡性腫瘤的浸潤和轉移密切相關的主要原因可能是在一些較大的腫瘤組織中，壞死的腫瘤細胞會釋放出HMGB1到周圍環境，從而激活MMP-9，而MMP-9可破壞基底膜和細胞外基質。文獻報道HMGB1與RAGE結合后通過 MAPK 信號通路激活 MMP-2、MMP-9［14］，而MMP-2、MMP-9可以降解細胞外基質從而促進腫瘤的侵襲及轉移。在非小細胞肺癌的研究中發現，HMGB1可通過激活 NF-κB 等信號通路［15］，繼而激活MMP-9，從而促進癌細胞的轉移。本研究結果顯示，喉癌患者血清HMGB1與MMP-9表達水平呈正相關，說明二者存在某種特殊的聯系，可能是HMGB1通過誘導MMP-9的合成，促使細胞外基質的降解從而促進腫瘤的浸潤、轉移，但具體過程需大量的更深入的研究加以證實。

本研究結果顯示，HMGB1和MMP-9參與了喉癌的發生發展過程，且在喉癌的浸潤、轉移中起著不可忽視的作用。對二者進行聯合檢測可為喉癌的早期診斷、惡性程度評估提供重要參考。進一步探討HMGB1與MMP-9相互作用的原理，可能對喉癌的治療提供新思路。

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