Id-1和MMP-2表達(dá)與結(jié)直腸癌臨床病理特征及預(yù)后的關(guān)系

武雪亮,王立坤,薛軍,楊東東,屈明,郭飛,楊瑞敏,馬鵬程,劉博

(河北北方學(xué)院附屬第一醫(yī)院,河北張家口075000)

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Id-1和MMP-2表達(dá)與結(jié)直腸癌臨床病理特征及預(yù)后的關(guān)系

武雪亮,王立坤,薛軍,楊東東,屈明,郭飛,楊瑞敏,馬鵬程,劉博

(河北北方學(xué)院附屬第一醫(yī)院,河北張家口075000)

目的檢測(cè)DNA結(jié)合分化抑制蛋白1(Id-1)和基質(zhì)金屬蛋白酶2(MMP-2)在結(jié)直腸癌組織中的表達(dá)，評(píng)價(jià)其與結(jié)直腸癌臨床病理特征和預(yù)后的關(guān)系。方法 采用免疫組化法檢測(cè)50例結(jié)直腸癌、30例腺瘤組織、50例癌旁正常組織中的Id-1和MMP-2，分析二者表達(dá)與臨床病理特征和預(yù)后的關(guān)系。結(jié)果 在癌旁正常組織、腺瘤和癌組織中，Id-1陽(yáng)性表達(dá)率分別為24.00%、43.33%、72.00%，MMP-2陽(yáng)性表達(dá)率分別為22.00%、46.67%、78.00%,P均<0.01；Id-1和MMP-2表達(dá)與結(jié)直腸癌的漿膜浸潤(rùn)、TNM分期、肝轉(zhuǎn)移、淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移和脈管轉(zhuǎn)移有關(guān)，P均<0.05；在結(jié)直腸癌組織中，Id-1表達(dá)與MMP-2表達(dá)呈正相關(guān)(r=0.429，P=0.000)。Id-1陽(yáng)性者中位生存時(shí)間為32個(gè)月、陰性者為43個(gè)月，MMP-2陽(yáng)性者中位生存時(shí)間為28個(gè)月、陰性者為45個(gè)月，P均<0.05。Cox回歸模型分析顯示，Id-1和MMP-2表達(dá)為影響預(yù)后的相關(guān)因素(P均<0.05)。結(jié)論 結(jié)直腸癌組織中Id-1和MMP-2高表達(dá),二者與結(jié)直腸癌的發(fā)生、轉(zhuǎn)移和預(yù)后密切相關(guān)。

結(jié)直腸腫瘤；DNA結(jié)合分化抑制蛋白1；基質(zhì)金屬蛋白酶2；病理特征；預(yù)后

DNA結(jié)合分化抑制蛋白1(Id-1)是近年來(lái)研究較熱的一種致癌基因[1,2],已證實(shí)其在乳腺癌、宮頸癌、食管癌、胰腺癌中高表達(dá)，且與腫瘤的發(fā)生、侵襲、轉(zhuǎn)移和預(yù)后相關(guān)[3～5]，但在結(jié)直腸癌方面的研究較少。基質(zhì)金屬蛋白酶2(MMP-2)是MMP家族中的重要成員，能打破基質(zhì)的降解平衡，促進(jìn)腫瘤細(xì)胞向周?chē)M織浸潤(rùn)侵襲。2008年5月～2015年5月，我們觀察了Id-1和MMP-2表達(dá)變化及其與結(jié)直腸癌臨床病理特征的關(guān)系, 并分析二者作為結(jié)直腸癌預(yù)后獨(dú)立影響因子的價(jià)值。

1　資料與方法

1.1臨床資料收集同期河北北方學(xué)院附屬第一醫(yī)院手術(shù)切除的50例原發(fā)性結(jié)直腸癌組織、30例腺瘤組織、50例癌旁正常組織，術(shù)前未行放化療。結(jié)直腸癌患者中，男29例、女21例，年齡33～71歲；TNM分期Ⅰ期3例，Ⅱ期10例，Ⅲ期22例，Ⅳ期15例。

1.2檢測(cè)方法采用免疫組化染色。用4%甲醛溶液固定標(biāo)本，石蠟包埋，4 μm厚度切片。兔抗人單克隆濃縮型Id-1抗體、鼠抗人MMP-2單克隆抗體均購(gòu)于Abcam公司，二抗工作液和DAB顯色劑均購(gòu)于武漢博士德生物工程有限公司。按試劑盒說(shuō)明操作，PBS代替一抗為陰性對(duì)照。Id-1和MMP-2均以細(xì)胞質(zhì)中出現(xiàn)棕黃色顆粒為陽(yáng)性細(xì)胞[6]，根據(jù)著色細(xì)胞占視野細(xì)胞總數(shù)的百分比及著色細(xì)胞染色強(qiáng)弱評(píng)分。陽(yáng)性細(xì)胞百分?jǐn)?shù)<5%、5%～<25%、25%～<50%、50%～<75%、≥75%分別計(jì)為0、1、2、3、4分，著色強(qiáng)度按無(wú)著色、淡黃色、棕黃色和棕褐色分別計(jì)為0、1、2、3分。兩者相乘，0為陰性,≥1為陽(yáng)性表達(dá)。

1.3統(tǒng)計(jì)學(xué)方法采用SPSS17.0統(tǒng)計(jì)軟件。計(jì)數(shù)資料以百分率表示，采用χ2檢驗(yàn)，相關(guān)關(guān)系采用Pearson相關(guān)性分析；Kaplan-Meier法繪制生存曲線，行Long-rank檢驗(yàn)分析；應(yīng)用Cox回歸模型對(duì)結(jié)直腸癌患者預(yù)后進(jìn)行多因素分析。P<0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2　結(jié)果

2.1不同結(jié)直腸組織中Id-1和MMP-2表達(dá)比較在癌旁正常組織、腺瘤、癌組織中,Id-1陽(yáng)性表達(dá)率分別為24.00%、43.33%、72.00%；MMP-2陽(yáng)性表達(dá)率分別為22.00%、46.67%、78.00%,P均<0.01。

2.2Id-1和MMP-2在結(jié)直腸癌中表達(dá)的關(guān)系相關(guān)性分析顯示，Id-1和MMP-2在結(jié)直腸癌的表達(dá)呈正相關(guān)(r=0.429,P=0.000)。

2.3Id-1和MMP-2表達(dá)與結(jié)直腸癌臨床病理特征的關(guān)系Id-1和MMP-2表達(dá)均與結(jié)直腸癌漿膜浸潤(rùn)、TNM分期、淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移、肝轉(zhuǎn)移及脈管浸潤(rùn)有關(guān)(P均<0.05)，而與患者的性別、年齡及腫瘤大小、分化程度等均無(wú)關(guān)(P均>0.05)。見(jiàn)表1。

表1　　　　Id-1和MMP-2表達(dá)與結(jié)直腸癌臨床病理特征的關(guān)系(例)

2.4Id-1和MMP-2表達(dá)與預(yù)后的關(guān)系對(duì)50例結(jié)直腸癌患者隨訪至2015年5月31日，Id-1陽(yáng)性者中位生存時(shí)間為32個(gè)月、陰性者為43個(gè)月，MMP-2陽(yáng)性者中位生存時(shí)間為28個(gè)月、陰性者為45個(gè)月，兩者生存時(shí)間比較有統(tǒng)計(jì)學(xué)差異(P=0.036，P=0.020)。Cox回歸模型分析顯示，Id-1(RR=1.193,P=0.002)和MMP-2(RR=3.488,P=0.031)表達(dá)為影響結(jié)直腸癌患者預(yù)后的獨(dú)立因素。

3　討論

Id-1系螺旋-環(huán)-螺旋(HLH)轉(zhuǎn)錄因子家族重要成員之一，廣泛表達(dá)于哺乳動(dòng)物的胚胎、生殖腺體及一些分化不成熟的組織細(xì)胞中。Id-1在正常組織中低表達(dá)或不表達(dá)，而在惡性腫瘤及體外培養(yǎng)的腫瘤細(xì)胞系中均高表達(dá)[7,8]。Id-1對(duì)細(xì)胞的增殖、分化起負(fù)性調(diào)控作用，其結(jié)構(gòu)中的HLH區(qū)域能與堿性HLH蛋白(bHLH)結(jié)合形成無(wú)轉(zhuǎn)錄功能的異質(zhì)二聚體；抑制bHLH與目標(biāo)DNA結(jié)合，從而抑制細(xì)胞增殖分化。Id-1通過(guò)與轉(zhuǎn)錄因子E2A結(jié)合形成特異性復(fù)合物抑制E2A活化p21，激活CDK2誘導(dǎo)Rb蛋白磷酸化；而Rb蛋白的磷酸化在腫瘤增殖中發(fā)揮重要作用，能抑制細(xì)胞分裂周期中G1/S期停滯，促使細(xì)胞分裂周期順利進(jìn)行[9,10]。Id-1的異常高表達(dá)可激活VEGF及其受體(EGFR)，從而釋放促血管生成的自分泌信號(hào)，誘導(dǎo)腫瘤血管內(nèi)皮細(xì)胞及微淋巴管形成，促進(jìn)腫瘤的生長(zhǎng)和侵襲[11]。本研究發(fā)現(xiàn)，Id-1在癌旁正常組織、腺瘤和癌組織中的表達(dá)逐漸增強(qiáng)，提示Id-1表達(dá)的上調(diào)在結(jié)直腸組織的癌變中發(fā)揮重要作用；且Id-1表達(dá)與結(jié)直腸癌的侵襲深度、淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移、肝轉(zhuǎn)移及脈管浸潤(rùn)密切相關(guān)，提示Id-1表達(dá)的增強(qiáng)能促進(jìn)癌細(xì)胞的浸潤(rùn)、轉(zhuǎn)移等惡性生物學(xué)行為。

MMP-2是MMP家族中與惡性腫瘤聯(lián)系最為密切的因子之一，能破壞基質(zhì)的降解平衡、誘導(dǎo)癌細(xì)胞穿透細(xì)胞外基質(zhì)與基底膜構(gòu)成的屏障，同時(shí)降低細(xì)胞間的黏附力，促進(jìn)癌細(xì)胞向周?chē)M織浸潤(rùn)、侵襲；此外，MMP-2還能促使血管內(nèi)皮生長(zhǎng)因子大量釋放，誘導(dǎo)腫瘤新生血管形成，為腫瘤細(xì)胞的增殖與浸潤(rùn)提供必要的營(yíng)養(yǎng)基礎(chǔ)與途徑[12,13]。因此，MMP-2被廣泛應(yīng)用于腫瘤浸潤(rùn)、轉(zhuǎn)移、預(yù)后不良的監(jiān)測(cè)。本研究表明，MMP-2與結(jié)直腸癌的發(fā)生、進(jìn)展、轉(zhuǎn)移密切相關(guān)，這與王連等[14]研究結(jié)果一致。

我們進(jìn)一步研究顯示，Id-1和MMP-2在結(jié)直腸癌組織中的表達(dá)呈正相關(guān)。考慮其機(jī)制為Id-1能上調(diào)膜型基質(zhì)金屬蛋白酶-1(MT1-MMP)的表達(dá)水平，使MMP-2、MMP-9等過(guò)表達(dá)，促進(jìn)基底膜的降解；而且，Id-1表達(dá)上調(diào)能促進(jìn)TGF-β1表達(dá)，進(jìn)而下調(diào)E-鈣黏蛋白表達(dá)，誘導(dǎo)上皮細(xì)胞間質(zhì)轉(zhuǎn)化，導(dǎo)致細(xì)胞間極性消失、黏附力下降，使腫瘤細(xì)胞突破基底膜屏障;與MMP-2、MMP-9等具有協(xié)同作用，促進(jìn)腫瘤的侵襲、浸潤(rùn)[13]。

此外，生存分析顯示Id-1和MMP-2表達(dá)水平與總生存時(shí)間明顯相關(guān)，表達(dá)越高，生存時(shí)間越短，預(yù)后越差；Cox回歸模型分析顯示，Id-1和MMP-2表達(dá)水平均為影響預(yù)后的獨(dú)立因素。

綜上所述，結(jié)直腸癌組織中Id-1和MMP-2高表達(dá)，并與其侵襲和轉(zhuǎn)移密切相關(guān)，二者共同參與結(jié)直腸癌的發(fā)生、進(jìn)展。因此，Id-1和MMP-2有望成為新的結(jié)直腸腫瘤監(jiān)測(cè)指標(biāo)，為臨床診治、預(yù)后監(jiān)測(cè)及基因的精準(zhǔn)化治療提供重要的參考。

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Id-1 and MMP-2 expression in colorectal cancer and their relationship with clinicopathological characteristics and prognosis

WUXueliang,WANGLikun,XUEJun,YANGDongdong,QUMing,GUOFei,YANGRuimin,MAPengcheng,LIUBo

(TheFirstAffiliatedHospitalofHebeiNorthUniversity,Zhangjiakou075000,China)

ObjectiveTo detect the expression of Id-1 and matrix metalloproteinase-2 (MMP-2) in human colorectal adenocarcinoma tissues, and explore their relationships with clinicopathological characteristics and prognosis. Methods The expression levels of Id-1 and MMP-2 in 50 specimens of normal colorectal tissues, 30 specimens of colorectal adenoma tissues and 50 colorectal adenocarcinoma tissues were detected by immunohistochemistry, and subsequently the relationships between their expression and clinical-pathological features and prognosis were analyzed. ResultsThe positive expression rates of Id-1 in colorectal normal tissues, adenoma tissues and adenocarcinoma tissues were 24.00%, 43.33% and 72.00%, and the positive expression rates of MMP-2 in colorectal normal tissues, adenoma tissues and adenocarcinoma tissues were 24.00%, 43.33% and 72.00%, allP<0.01. The expression of Id-1 and MMP-2 was correlated with the depth of serosa invasion, TNM stages, liver metastasis, lymph node metastasis and vessel invasion, allP<0.05. The expression of Id-1 was positively correlated with the expression of MMP-2 in colorectal adenocarcinoma tissues (r=0.429,P=0.000). The median survival time of Id-1 positive expression and negative expression were 32 months and 43 months, and the median survival time of MMP-2 positive expression and negative expression were 28 months and 45 months, allP<0.05. Cox proportional hazards model analysis showed that the expression of Id-1 and MMP-2 was significantly correlated with the prognosis(allP<0.05). Conclusion Id-1 and MMP-2 is highly expressed in colorectal adenocarcinoma tissues and its expression is related to the occurrence, metastasis and prognosis of colorectal cancer.

colorectal neoplasms; Id-1; matrix metalloproteinase-2; pathological characteristics; prognosis

河北省衛(wèi)計(jì)委醫(yī)學(xué)科學(xué)研究重點(diǎn)課題計(jì)劃(20150058)；河北省科技支撐計(jì)劃項(xiàng)目(152777237) ；河北省張家口市科技局指令性計(jì)劃(1311055D)。

武雪亮(1984-)，男，主治醫(yī)師，碩士，主要研究方向?yàn)槲改c道腫瘤的基礎(chǔ)與臨床診療。E-mail: wxlwlk@163.com

簡(jiǎn)介：薛軍(1965-)，男，主任醫(yī)師，碩士生導(dǎo)師，主要研究方向?yàn)槲改c道惡性腫瘤的基礎(chǔ)與臨床診治。E-mail: yfyxuejun@163.com

10.3969/j.issn.1002-266X.2016.34.004

R735.37

A

1002-266X(2016)34-0011-03

2016-03-01)