MMP-9和FSTL1在糖尿病合并肝癌中的表達及相關性

羅文哲 阮洋 王迪迪 盛延良 陳立強 欒海艷

(佳木斯大學 1基礎醫學院，黑龍江 佳木斯 154007；2司法鑒定中心；3佳木斯市中心醫院普外科)

據2020版《中國臨床腫瘤學會原發性肝癌診療指南》指出，原發性肝癌在我國常見惡性腫瘤中位居第四位，死亡率居第二位，原發性肝癌主要包括肝細胞癌(HCC)、肝內膽管癌(ICC)和HCC-ICC混合型。研究發現，糖尿病患者患惡性腫瘤的風險明顯高于其他人群，病人術后的長期生存率明顯降低，復發率顯著提高，糖尿病是誘發惡性腫瘤的高危因素〔1〕。本研究探討炎癥因子基質金屬蛋白酶(MMP)-9和卵泡抑素樣蛋白(FSTL)1在單純性肝癌和糖尿病合并肝癌患者癌組織中的表達并分析其與糖尿病合并肝癌患者癌組織臨床病理特征間的相關性。

1 材料與方法

1.1一般資料 隨機選取佳木斯市中心醫院2017年1月至2020年8月住院的診療資料完整且經手術治療的糖尿病合并肝癌患者43例(糖尿病合并肝癌組)和單純肝癌患者43例(單純性肝癌組)。患者均不伴有其他惡性腫瘤，術前未接受過放療、化療、內分泌治療或其他方式的治療。入選的病例均經臨床病理確診為肝癌，糖尿病也符合世界衛生組織2019年制定的診斷標準，因其他疾病引起的應激性血糖升高和妊娠糖尿病病人也均排除在外。

1.2實驗方法及檢測指標 用甲醛將術中收集的新鮮肝癌組織立刻固定后，石蠟包埋切片后，采取免疫組化鏈霉親和素-生物素復合物(SABC)法分別檢測兩組癌組織中MMP-9和FSTL1的表達。同時記錄腫瘤的大小、病理分期、分化程度和淋巴結轉移情況，再對糖尿病合并肝癌患者進行MMP-9和FSTL1與其癌組織臨床病理特征的相關性分析。

1.3判斷標準 染色結果評分標準如下：(1)染色強度：0分為無染色，1分為輕度染色，2分為中度染色，3分為強染色；(2)陽性細胞百分比：0分為無著色，1分為1/100著色，2分為1/10著色，3分為1/3著色，4分為2/3著色。兩種評分參數之和為組織中蛋白的表達量。

1.4統計學方法 采用SPSS22.0軟件進行t檢驗、Spearman等級相關分析。

2 結 果

2.1單純性肝癌組和糖尿病合并肝癌組癌組織中MMP-9和FSTL1的表達 糖尿病合并肝癌組癌組織MMP-9和FSTL1表達均明顯高于單純性肝癌組(P<0.05)(表1)。在MMP-9和FSTL1表達陽性組織標本中，MMP-9和FSTL1均呈棕黃色顆粒，且主要表達于細胞質，部分細胞胞核也見陽性染色，見圖1。

表1 兩組癌組織中MMP-9和FSTL1的表達

2.2糖尿病合并肝癌患者性別、年齡及癌組織臨床病理學特征與MMP-9和FSTL1表達的相關性 MMP-9和FSTL1在不同性別組和年齡組表達均無明顯差異(均P>0.05)；腫瘤長徑>3 cm組的MMP-9和FSTL1表達均明顯高于≤3 cm組(P<0.05)；Ⅲ、Ⅳ期組的MMP-9和FSTL1表達明顯均明顯高于Ⅰ、Ⅱ期組(P<0.05)；低分化組的MMP-9和FSTL1表達均明顯高于中高分化組(P<0.05)；有淋巴結轉移組的MMP-9和FSTL1表達均明顯高于無淋巴結轉移組(P<0.05)，見表2。

圖1 兩組癌組織中MMP-9和FSTL1的表達(SABC法，×400)

表2 MMP-9和FSTL1表達與糖尿病合并肝癌患者性別、年齡及臨床病理特征的關系

2.3糖尿病合并肝癌病人癌組織中MMP-9和FSTL1表達的相關性 糖尿病合并肝癌病人癌組織中MMP-9和FSTL1的表達呈正相關(rs= 0.426 4，P<0.05)。

3 討 論

原發性肝癌是一種由多因素導致的惡性腫瘤〔2〕，糖尿病也是誘使肝癌發生發展的一個高風險因素，能提高其他肝臟疾病進展為肝癌的風險〔3〕。首先，高血糖能改變組織細胞的增殖、遷移和與細胞黏附相關基因的表達〔4〕。高血糖可能促進活性氧(ROS)和炎癥的晚期糖基化終產物(AGEs)的產生。而AGEs途徑被慢性激活后可促進上皮細胞向腫瘤轉化及腫瘤細胞對氧化應激的抵抗〔5〕，且血糖升高可使毛細血管基底膜增厚，為腫瘤細胞的生長和增殖供給能量〔6〕；其次，糖尿病患者大多存在胰島素抵抗(IR)，胰島素在外周靶組織中的作用受損，導致循環胰島素濃度升高，形成高胰島素血癥。高胰島素血癥可抑制胰島素樣生長因子結合蛋白(IGFBP) 合成，從而提高胰島素樣生長因子(IGF)-1的生物活性。作為促有絲分裂因子，IGF-1能夠刺激腫瘤細胞增殖、保護細胞免受凋亡刺激、參與腫瘤干細胞的啟動和維持〔7，8〕，降低循環胰島素水平或改善IR均可抑制腫瘤的生長、轉移和血管淋巴管生成〔9〕；再次，糖尿病患者糖脂代謝紊亂可導致自由基過量產生，組織循環發生障礙、微血管病變和能量供應不足，增加炎性因子表達，進而促進炎癥反應發生，引起局部甚至全身性感染，使糖尿病患者呈現出慢性炎癥狀態〔10，11〕。這種持續的慢性炎癥狀態將增加基因的不穩定性和腫瘤的發生風險〔12〕，還可通過多種機制直接或間接促進IR的發生〔13〕；最后，糖尿病患者會出現細胞免疫調節功能障礙和T淋巴細胞亞群比例失調，致使機體免疫功能受損、免疫監視作用減弱，導致惡性腫瘤細胞能逃脫宿主的免疫監視而繼續存活、增殖，從而誘發惡性腫瘤〔8，14，15〕。

FSTL1是細胞外基質蛋白家族成員，又名轉化生長因子(TGF)-β1誘導蛋白(TSC)-36，卵泡抑素相關蛋白(FRP)，是一種分泌型細胞外糖蛋白，在大多數哺乳動物中都有表達。研究發現，FSTL1在諸多方面都起到重要作用，以器官發育、炎癥、心血管疾病、內分泌疾病、自身免疫性疾病、惡性腫瘤等方面最為顯著，還能參與調控細胞的生長發育、增殖、新陳代謝、分化、凋亡、遷移和癌變等〔16，17〕。在肝細胞肝癌的研究中，FSTL1的表達也呈現增高現象，且其過表達與肝癌組織的腫瘤大小、病理學分期、門靜脈侵犯、肝內轉移程度具有一定的相關性。Kaplan-Meier存活曲線顯示，肝癌中FSTL1表達較高病人的總體存活率較差；而利用基因干擾技術沉默FSTL1的表達則會促進細胞發生凋亡，并抑制MHCC97h細胞的增殖活力。FSTL1還可通過蛋白激酶B(AKT)/糖原合成酶激酶(GSK)-3β/Bcl2/BAX/Bim信號通路抑制肝細胞肝癌細胞的凋亡〔18〕。此外，2型糖尿病和超重肥胖者循環中的FSTL1水平明顯高于健康和非肥胖者〔19〕。本研究提示FSTL1可能在糖尿病合并肝癌的發生發展中發揮了一定的作用。

MMP-9在體內以酶原形式分泌，許多惡性腫瘤中都為高表達狀態，如胃癌、肺癌、乳腺癌等，其與惡性腫瘤的浸潤程度、病理分期、淋巴結轉移及病人預后都有十分密切的聯系〔20～22〕。研究發現，MMP-9 蛋白可通過調控機體細胞的代謝使細胞間的信息傳遞出現失控性的增長和分化障礙，從而引起腫瘤組織細胞的快速增殖生長。MMP-9還可促進腫瘤的侵襲和轉移，這是因為肝癌組織細胞的生長在很大程度上都依賴于癌組織的血供情況，MMP-9可通過激活細胞表面的MMP-2后激活表皮生長，促進腫瘤血管新生，并且MMP-9還能改變細胞的黏附能力〔23〕。MMP-9在糖尿病中也發揮了重要作用，2型糖尿病患者血清中MMP-9的表達水平明顯增高，并且這一現象也同樣存在于其并發癥中。本研究結果表明，糖尿病合并肝癌患者癌組織中MMP-9的表達明顯高于單純性肝癌組，且MMP-9的表達與糖尿病合并肝癌患者癌組織的生長、增殖、分化和轉移具有相關性，隨著癌組織的生長增殖、惡性度的加重和淋巴結轉移的發生明顯增高。糖尿病合并肝癌患者癌組織中MMP-9和FSTL1的表達呈現正相關，二者在糖尿病合并肝癌的發生發展中可能存在著相互作用。