大肠癌及大肠腺瘤中β-catenin、Cox-2和MMP-7的表达及临床意义

　　作者：戈锐　 张成武　 窦拉加 作者单位：1.青海大学医学院;2.青海大学附属医院

　　【摘要】 目的 检测β-链接素(β-catenin)、环氧合酶-2(Cox-2)和基质金属蛋白酶-7(MMP-7)在大肠癌(CRC)、大肠腺瘤及正常大肠组织中的表达水平,并分析探讨三者的相互关系。方法 采用免疫组化技术检测60例大肠腺癌组织、30例大肠腺瘤和15例正常大肠组织中β-catenin、Cox-2和MMP-7的表达水平,记录β-catenin、Cox-2和MMP-7在三者中的表达差异,结合临床病理资料对三者进行综合分析,并探讨三者的关系。结果 大肠癌中β-catenin膜表达缺失率、β-catenin异位表达率、Cox-2细胞质阳性表达率分别为71.7%、 90.0%和81.7%,MMP-7细胞质阳性表达率为83.3%,其中38.3%为强阳性表达。大肠癌组和大肠腺瘤组比较其β-catenin膜表达缺失、Cox-2和MMP-7表达阳性者均较高,有显著差异(P<0.05), 而β-catenin异位表达无显著差异(P>0.05);大肠癌组和正常大肠粘膜组比较其β-catenin膜表达缺失、β-catenin异位表达、Cox-2和MMP-7阳性表达均较高,有显著差异(P<0.05)。大肠腺瘤组与正常组比较其β-catenin异位表达和MMP-7表达较高(P<0.05)。大肠癌中β-catenin的异常表达、Cox-2及MMP-7的表达与患者的性别、年龄、肿瘤大小及部位均无关;大肠癌中β-catenin 在细胞膜的表达缺失程度及Cox-2的表达与大肠癌的分化程度、Dukes 分期、浸润深度及淋巴结转移程度呈正相关关系;大肠癌中MMP-7的表达与大肠癌的Dukes 分期、浸润深度及淋巴结转移程度呈正相关;大肠癌中β-catenin的异位表达只与大肠癌的Dukes 分期呈正相关关系。大肠癌中β-catenin异常表达分别与Cox-2阳性表达及MMP-7阳性表达之间呈正相关关系(rs=0.416, P=0.001; rs=0.447, P<0.001); Cox-2阳性表达与MMP-7阳性表达之间亦呈正相关关系(rs=0.366,P=0.004)。结论 大肠癌中存在β-catenin的异常表达,β-catenin的异常表达、Cox-2及MMP-7的表达与大肠癌的侵袭转移和预后密切相关,并且三者之间存在一定的相关性。三者联合测定可以作为判定大肠癌预后的有效指标。

　　【关键词】 大肠癌 β-catenin Cox-2 MMP-7 免疫组织化学

　　EXPREESSION AND CLINICAL SIGNIFIFICANCEOF β-CATENIN, COX-2 AND MMP-7 IN HUMAN　COLORECTAL CARCINOMA AND COLORECTAL ADENOMA

　　Ge Rui1 ，Zhang Chengwu2， Dou Lajia2

　　(1.Qinghai University Medical College;2.Affiliated Hospital of Qinghai University)

　　Abstract Objective To detect expression of β-catenin,Cox-2 and MMP-7 protein as well as their correlations with colorectal carcinoma(CRC), colorectal adenoma and normal colorectal tissues.Methods Immunohistochemistry was used to detect the expression of β-catenin,Cox-2 and MMP-7 protein in 15 specimens of normal colorectal tissues,30 specimens of colorectal adenoma and 60 specimens of CRC.Made a record of their expressions.The corresponding clinical data was analyzed retrospectively. Results The positive rates of reduced membrane expression of β-catenin, cytoplasmic and nuclear expression of β-catenin and cytoplasmic expression of Cox-2 in CRC were 71.7%, 90.0% and 81.7% respectively,and the positive rate of cytoplasmic expression MMP-7 in CRC was 83.3% , the strong positive rate was 38.3%.Compared with colorectal adenoma the positive rates of reduced membrane expression of β-catenin, cytoplasmic expression of Cox-2 and cytoplasmic expression of MMP-7 were significantly higher in CRC(P<0.05),but cytoplasmic and nuclear expression of β-catenin was not significantly higher in CRC(P>0.05). Compared with normal colorectal the positive rates of reduced membrane expression of β-catenin, cytoplasmic and nuclear expression of β-catenin, cytoplasmic expression of Cox-2 and cytoplasmic expression of MMP-7 were significantly higher in CRC(P<0.05). The positive rates of abnormal expression of β-catenin, cytoplasmic expression of Cox-2 and cytoplasmic expression of MMP-7 in CRC were not significantly correlated with the age、sex and tumor size or position. The positive rates of reduced membrane expression of β-catenin and cytoplasmic expression of Cox-2, MMP-7 in CRC were positively correlated with the differentiation, Dukes stage, depth of invasion and lymph node metastasis(P<0.05). However, the positive rat of cytoplasmic and nuclear expression of β-catenin in CRC were positively correlated with the Dukes stage alone (P<0.05). The positive rat of abnormal expression of β-catenin was positively correlated with cytoplasmic expression of Cox-2(rs=0.416, P=0.001) and cytoplasmic expression of MMP-7(rs=0.447, P<0.001) in CRC. The positive rat of cytoplasmic expression of Cox-2 was positively correlated with cytoplasmic expression of MMP-7 (rs=0.366, P=0.004) in CRC. Conclusion The abnormal expression of β-catenin, Cox-2 and MMP-7 is closely correlated with the invasion/metastsis and prognosis of CRC,and there are positively correlated between them. They coulde be detected togather to sever as effective markers in judgement of CRC prognosis.

　　Key Words Colorectal carcinoma β-catenin Cox-2 MMP-7 Immunohistochemistry

　　近年来的研究阐明Wnt/β-catenin信号转导通路在结直肠癌中起着重要作用。研究提示,90%以上的结直肠癌存在Wnt经典信号转导通路的激活,以及继发于此的β-catenin蛋白在细胞内的积聚[1]。Wnt信号通路调控着细胞的生长、运动和分化,已被确认是与肿瘤相关的一个关键性信号通路[2]。β-catenin既是细胞间粘附连接的主要结构成分,又是APC-β-catenin-Tcf 信号通路的中枢成分。

　　正常成熟细胞胞浆内的β-catenin 大部分与细胞膜上的钙粘蛋白(cadherin) 胞内肽段结合,参与细胞粘连、生长、增殖等过程。当β-catenin在核内异常积累后通过激活β-catenin在核内的功能来调节相关靶基因的表达水平, 如c-myc、cy-clinD1、MMP-7、Cox-2等基质的转录与表达,其中MMP-7、Cox-2的表达可能直接影响了大肠癌的侵袭、转移,并与生存和预后密切相关。细胞学实验表明,β-catenin的蓄积和异位表达可以上调MMP-7和Cox-2的转录,而Cox-2可以促进肿瘤生长、侵袭和转移[3]。MMP-7则是Wnt/β-cat信号通路的下游基因产物,其直接参与分解基底膜和细胞外基质造成肿瘤侵袭、转移[4～8]。

　　目前,综合β-catenin、Cox-2和MMP-7在大肠癌中表达的研究未见报道。本研究拟通过检测大肠癌中β-catenin、Cox-2和MMP-7的表达水平观察其表达状态,分析三者与大肠癌病理和临床的关系,探讨其在大肠癌生长分化及侵袭转移中的作用和意义。

　　1 材料与方法

　　1.1 材料

　　随机选取青海大学附属医院病理科2007年10月～2008年10月间手术切除的大肠组织标本105例(其中正常大肠粘膜15例、大肠腺瘤30例、大肠腺癌60例)。全部标本经常规甲醛固定,石蜡包埋,4 μm连续切片。60例大肠癌标本中,结肠癌32例,直肠癌28例;男35例,女25例;年龄33～83岁,中位年龄57.4岁;肿瘤长径2～11 cm,平均(4.6±1.6)cm;病理类型：高中分化腺癌38例、低分化腺癌22例;有淋巴结转移24例,无淋巴结转移36例;Dukes分期：A +B期31例,C+D期29例;侵出浆膜29例,未侵出浆膜31例。

　　1.2 实验仪器及试剂

　　1.2.1 仪器

　　包埋机(德国 Laica EG1140H)、脱水机(德国 Laica TD1020)、手动轮转切片机(德国Laica RM2135)、推片机(德国Laica HI1220)、烤片机(德国Laica HI1210)、冷动台(德国Laica EG1140C)、恒温箱(上海HS-5002)、光学显微镜(OLYMPUS BX51图像采集分析仪)。

　　1.2.2 耗材

　　3%H2O2、苏木素及中性树胶、柠檬酸缓冲液及多聚赖氨酸防脱磨砂切片购自北京中杉金桥生物技术有限公司。

　　1.2.3 试剂

　　β-catenin鼠抗人单克隆抗体(浓缩液)、 Cox- 2兔抗人单克隆抗体(浓缩液)、MMP-7鼠抗人单克隆抗体(浓缩液)、PV-9000工作液试剂盒(工作液)、增强剂试剂盒、DAB显色试剂盒[试剂A: DAB缓冲液(DAB Buffer, 20×)、试剂B: DAB 底物(DAB Substrate, 20×)、试剂C: DAB 显色剂(DAB,Chromogen, 20×)]购自北京中杉金桥生物技术有限公司。

　　1.3 检测方法

　　1.3.1 操作步骤

　　所有标本均经病理确诊。实验操作采用S-P免疫组化两步法染色：所有标本均经10%中性甲醛固定24 h,常规石蜡包埋切片,制成4 μm厚连续切片,贴附于多聚赖氨酸防脱磨砂切片上,75℃烤片1h,脱蜡,水化,用PBS缓冲液(pH7.4)冲洗三次,每次3 min。对组织抗原修复,高温高压抗原修复。β-catenin 和Cox-2组进行柠檬酸高压修复10 min,MMP-7组不需抗原修复。蒸馏水冲洗后用PBS液冲洗3次,每次5 min。每张切片加1滴3%H2O2,室温下孵育 10 min,以清除内源性过氧化物酶的活性,用PBS缓冲液冲洗3次,每次5 min。分别滴加β-catenin鼠抗人单克隆抗体、Cox- 2兔抗人单克隆抗体及MMP-7鼠抗人单克隆抗体各50 μl,4℃冰箱过夜。PBS缓冲液冲洗3次,每次5 min,滴加二抗,37℃孵育30 min。PBS缓冲液冲洗3次,每次5 min,滴加增强剂,37℃孵育20 min ,PBS缓冲液冲洗3次,每次5 min。滴加DAB底物,每张切片加1滴新鲜配制的DAB液,孵育10 min左右显色。而后用自来水充分冲洗,终止显色。用苏木素复染后以0.1% HCl分化,自来水冲洗,氨水返蓝。切片经梯度酒精脱水干燥,用二甲苯透明化,中性树胶封固切片。

　　1.3.2 结果判定方法

　　β-catenin蛋白在正常粘膜组织呈棕黄色细颗粒状,表达于上皮细胞间接触侧的包膜上,其定性判断按照Maruyama法[9]分别从细胞膜、细胞浆、细胞核三方面判断β-catenin蛋白在细胞内的分布特征。细胞膜染色超过肿瘤细胞总数的70%者为膜正常表达,反之为膜表达缺失;以细胞浆或细胞核染色超过肿瘤细胞总数的10%者为胞浆或胞核阳性表达,亦称为异位表达。

　　Cox-2 免疫阳性物质定位于胞浆。先按染色强度评分：0 分为无色,1 分为浅黄色,2 分为棕黄色,3 分为棕褐色;再按阳性细胞百分比评分：0 分为阳性细胞数<5%,1 分为阳性细胞数介于6%～25%,2 分为介于26%～50%,3 分为介于51%～75%,4 分为>75%;最后按染色强度评分与阳性细胞百分评分乘积判断，结果≥2 分为阳性,< 2 分为阴性。[10]

　　MMP-7阳性表达定位于细胞质依据染色强度和阳性细胞率综合计算评分[11]。染色强度：0分为无染色;1分为染色弱;2分为染色中等强度;3分为染色强。阳性细胞率：0分为<5%;1分为<25%;2分为<50%;3分为<75%;4分为≥75%。以染色强度和阳性细胞率之和计算评分,0～2分为阴性(-),3～5分为阳性(+),6～7分为强阳性(++)。以上结果判定均由两名高年资病理科医生以双盲法在高倍镜(10×40倍)下对每张片子计数10个视野。

　　1.4 统计学处理方法

　　采用SPSS13.0计软件包进行统计学分析。计数资料采用χ2检验,免疫组化表达采用Spearman相关分析。检验水准α=0.05。

　　2 结果

　　2.1 β-catenin、Cox-2和MMP-7蛋白在大肠癌、大肠腺瘤及正常大肠中的表达(见表1)表1β-catenin、Cox-2和MMP-7蛋白在大肠癌、大肠腺瘤及正常大肠中的表达指标大肠癌组织注：组内差异性P<α′=0.0125有意义,大肠癌与大肠腺瘤比较有显著差异者示为▲;大肠癌与正常大肠比较有显著差异者示为△;大肠腺瘤与正常大肠比较有显著差异者示为★.

　　β-catenin、Cox-2和MMP-7呈棕黄色颗粒状,正常大肠组织中β-catenin主要表达于上皮细胞和细胞接触侧的包膜上(图9),大肠腺瘤组织中除上皮细胞间接触侧的包膜上可见β-catenin阳性表达外，亦可见部分细胞胞浆、胞核中存在β-catenin阳性表达(图10)，而且部分细胞胞浆中可见Cox-2、MMP-7的阳性表达(图6，2)。而Cox-2、MMP-7不表达(图5、1)。大肠癌组织中β-catenin主要在细胞质、细胞核中异位表达而膜表达缺失,肿瘤间质不染色(图11和12),癌组织中Cox-2、MMP-7主要表达在细胞质,部分细胞膜染色,肿瘤间质不染色(图7/8、3/4)。在60例大肠癌组织中β-catenin膜表达缺失率为71.7%(43/60);β-catenin异位表达率为90.0%(54/60);Cox-2细胞质阳性表达率为81.7%(49/60);MMP-7细胞质阳性表达率为83.3%(50/60), 其中38.3%(23/60)的为强阳性表达。在30例大肠腺瘤组织中β-catenin膜表达缺失率为13.3%(4/30);β-catenin异位表达率为76.7%(23/30);Cox-2细胞质阳性表达率为43.3%(13/30);MMP-7细胞质阳性表达率为56.7%(17/30),其中10.0%(3/30)的为强阳性表达。15例正常大肠粘膜组织中：β-catenin膜表达缺失率为6.7%(1/15);无β-catenin异位表达;Cox-2细胞质阳性表达率为6.7%(1/15);MMP-7细胞质阳性表达率为6.7%(1/15),无强阳性表达。如表1所示,三组中大肠癌组和大肠腺瘤组比较β-catenin膜表达缺失率、Cox-2的阳性表达率和MMP-7的阳性表达率差异性显著(P<0.05), 而β-catenin异位表达率无显著差异性(P>0.05); 大肠癌组和正常大肠粘膜组中β-catenin膜表达缺失率、β-catenin异位表达率、Cox-2的阳性表达率和MMP-7的阳性表达率均有显著差异(P<0.05);大肠腺瘤组和正常大肠粘膜组比较，β-catenin异位表达率和MMP-7的阳性表达率有显著差异性(P<0.05),而β-catenin膜表达缺失率和Cox-2阳性表达率无显著差异性(P>0.05)。

　　2.2 β-catenin、Cox-2和MMP-7蛋白表达与大肠癌临床病理参数的关系(见表2)

　　表2显示,β-catenin膜表达缺失率、β-catenin异位表达率、Cox-2阳性表达率和MMP-7阳性表达率与患者的性别、年龄及肿瘤的大小、部位均无明显关系 (P>0.05),而与肿瘤分化程度、淋巴结转移情况、浸润深度及Dukes分期密切相关。其中β-catenin膜表达缺失和Cox-2阳性表达在肿瘤分化程度低、淋巴结有转移、侵犯浆膜外组织和Duckes分期为C+D者的阳性表达率明显高于肿瘤呈高、中分化程度, 淋巴结无转移、侵犯限于浆膜内和Duckes分期为A+B者(P<0.05);MMP-7表达在淋巴结有转移、侵犯浆膜外组织和Duckes分期为C+D者的阳性表达率明显高于淋巴结无转移、侵犯限于浆膜内和Duckes分期为A+B者(P<0.05);而β-catenin异位表达只在Duckes分期为C+D者的阳性表达率明显高于Duckes分期为A+B者(P<0.05)。

　　2.3 大肠癌中β-catenin、Cox-2和MMP-7蛋白表达的相关性(见表3)图1 正常大肠 MMP-7阴性表达(SP法，×40) 图2 大肠腺瘤 MMP-7部分胞浆阳性表达(SP法，×40)表3β-catenin、Cox-2和MMP-7蛋白在大肠癌中表达的相关性

　　分组Cox-2细胞质表达MMP-7细胞质表达β-catenin异常表达rs=0.416 P =0.001rs=0.447 P =0.000Cox-2细胞质表达rs=0.366 P =0.004

　　表3显示，spearman相关分析显示β-catenin异常表达和Cox-2阳性表达之间呈明显正相关关系(rs=0.416, P=0.001);β-catenin异常表达和MMP-7阳性表达之间呈明显正相关关系(rs=0.447, P=0.000);Cox-2阳性表达和MMP-7阳性表达之间呈明显正相关关系(rs=0.366, P=0.004)。

　　2.4 大肠癌中β-catenin、Cox-2和MMP-7蛋白表达与大肠癌临床病理参数之间的相关性(见表4)表4β-catenin、Cox-2和MMP-7蛋白表达与大肠癌临床病理参数之间的相关性表4显示，spearman相关分析显示β-catenin膜表达缺失程度与肿瘤分化程度、淋巴结转移情况、Dukes分期和浸润深度均呈明显正相关关系(rs=0.325, P =0.011; rs=0.438,P <0.001; rs=0.460,P <0.001; rs=0.386,P =0.002);β-catenin异位表达程度与Dukes分期呈明显正相关关系(rs=0.322,P=0.012);Cox-2细胞质阳性表达程度与肿瘤分化程度、淋巴结转移情况、Dukes分期和浸润深度均呈正相关关系( rs=0.361,P=0.005; rs=0.299,P =0.020; rs=0.286,P=0.027; rs=0.372,P =0.003);MMP-7细胞质阳性表达程度与淋巴结转移情况、Dukes分期和浸润深度均呈明显正相关关系(rs=0.365,P =0.004; rs=0.343,P=0.007; rs=0.433,P =0.001)。

　　3 讨论

　　3.1 β-catenin与大肠癌的关系

　　β-catenin作为上皮黏附复合体和Wnt信号通路的关键分子,具有双重作用,在细胞膜、细胞质和细胞核均可表达。β-catenin 基因是一种原癌基因,定位于人染色体3p21.3 ,全长23.2 kb ,共有16个外显子, 其mRNA 长度为3362个核苷酸残基。β-catenin 蛋白分子量约为(92～95) ×103[12]。在正常成熟细胞胞浆内的β-catenin参与细胞粘连、生长、增殖等过程;少部分可与胞浆内腺瘤性结肠息肉病蛋白(adenomatous polyposis coli ,APC)、糖原合成酶激酶-3β(glycogen synthase kinase-3β, GSK-3β) 及轴蛋白(Axin) 结合成多蛋白复合体,通过磷酸化与去磷酸化过程来调控靶基因的转录,其中APC 蛋白作为载体将β-catenin 与GSK-3β连结起来,GSK-3β通过磷酸化可降解β-catenin ,因而胞浆内游离β-catenin 水平极低,不能进入细胞核调控相应癌基因表达。当β-catenin发生异常时,β-catenin 肽链中部的重复序列可以和APC、T 细胞因子(T cell factor ,Tcf) 等蛋白结合而发挥多种功能 [13]。

　　在大肠正常黏膜组织,β-catenin主要与细胞表面上皮型钙粘蛋白( E-cadherin, E-cad)结合,调节同型细胞间的黏附性(结合型β-catenin);细胞质内微量游离的β-catenin通过与APC、GSK-3β及conductin / axin组成的多蛋白复合体结合被降解。当APC或β-catenin基因突变或E-cad表达异常时,β-catenin由于降解障碍而在细胞质内积聚并可穿梭入核形成致瘤性β-catenin ( oncogenic β-catenin) ,后者进入核内与TCF/LEF家族成员结合通过调控下游靶基因( c-myc、cy-clinD1、Cox-2、MMP-7等)的复制与转录,导致细胞癌变及侵袭表型的形成[14～17]。

　　Roh等[18]在体外实验中发现,β-catenin反义核苷酸抑制大肠癌SW480细胞增殖、锚着依赖性生长和肿瘤侵袭。通过β-catenin反义核苷酸下调β-catenin表达,达到抑制肿瘤侵袭性生长的作用。β-catenin 促进肿瘤浸润和转移的机制可能为一方面细胞膜β-catenin 表达减少,E-cad 黏附分子失去黏附性,细胞容易从原发灶脱落,为浸润和转移创造条件。人大肠癌细胞[18]及体外实验[19] 都表明,细胞浆中存在于细胞溶质中(Triton 100-X 可溶部分) 的β-catenin 增加,而与细胞骨架相连的β-catenin(Triton 100-X不溶部分) 减少。这说明β-catenin在细胞中分布改变,可使E-cad 复合体与细胞骨架系统失去连接,细胞间黏附松散,有利于肿瘤细胞侵袭、转移。另一方面, 细胞浆或细胞核的β-catenin 通过启动β-catenin-TCF/LEF 靶基因, [如gastrin、cyclooxygenase-2(Cox-2)、matrilysin-7(MMP-7)、uPAR、CD44等基因]而促进肿瘤转移[20]。

　　本实验发现,β-catenin在腺瘤阶段就出现膜表达减少和或异位表达,且在异位表达方面与正常组织间有差异性,说明致瘤性β-catenin异位表达增多的确是大肠癌发生的早期事件。大肠癌组织中β-catenin的异常表达率与腺瘤组织及正常组织比较都有显著性差异,且结合型β-catenin的膜表达缺失在肿瘤分化程度低、淋巴结有转移、侵犯浆膜外组织和Duckes分期为C+D的腺癌病例中更为明显,而致瘤性β-catenin异位表达增多仅在Duckes分期为C+D者的病例中更为明显,与分化程度、淋巴结转移情况等临床指标均无关。以上提示在大肠癌中的发展中,结合型β-catenin的膜表达减少介导的细胞粘附功能丢失、肿瘤分化程度低及转移性高的作用,比致瘤性β-catenin异位表达增多介导的细胞核转录激活的作用更直接更明显。可见β-catenin的异常表达在大肠癌的发生发展以及浸润、扩散和转移等环节均有重要意义。

　　3.2 Cox-2与大肠癌的关系

　　环氧合酶是前列腺素(PGs) 合成过程中的限速酶,有Cox-1 和Cox-2 两个同工酶,它将花生四烯酸代谢成各种前列腺素产物。Cox-2又称诱生型环氧化酶, Cox-2 是1991 年由Xie 等分离,分子量约8. 3 ×103 ,由10个外显子和9个内含子构成,位于染色体1q25. 2～25. 3 ,编码604 个氨基酸。它是一种诱导型酶,在大多数正常组织内测不到,也是迅速应答基因,当机体受到各种刺激(细胞因子、生长因子、癌基因及促肿瘤剂) 下,在某些细胞内迅速产生。属于可诱导或早立反应基因,其特点是在绝大多数正常组织中不表达或表达很低,但在肿瘤细胞中能持续高表达。Cox-2在多种肿瘤的发生、发展过程中起着重要作用[21],并与肿瘤转移血管浸润等恶性生物学行为有关。

　　本实验显示,Cox-2在大肠癌中的表达水平比腺瘤组织及正常组织高,并且有显著差异性,同时Cox-2的过度表达与大肠癌分化程度、淋巴结转移、Dukes分期及浸润深度呈明显正相关,提示Cox-2具有促进大肠癌生长、侵袭和转移的作用。

　　3.3 MMP-7与大肠癌的关系

　　恶性肿瘤发生侵袭转移的过程中,周围外周细胞基质的降解破坏是不可缺少的重要步骤。基质金属蛋白酶在外周机制的降解和破坏中起着举足轻重的作用。基质金属蛋白酶(MMPs)是降解细胞外基质蛋白的最主要的蛋白水解酶,其活性被体内天然存在的基质金属组织蛋白酶组织抑制剂(tissue inhibitors of metallopr- oteinases TIMPs )所抑制。到目前为止,发现20多种MMPs、MMP-7是基质金属蛋白酶家族中的重要成员,又称为PUMP- 1 酶原, 属于基质分解素的一种, 可降解Ⅸ、Ⅻ型胶原, 糖蛋白、纤维素和黏附素等, 原癌基因、生长因子和激素等可以调节MMP- 7 的表达,是恶性上皮细胞特异性表达的酶[23]。癌细胞可能通过分泌MMP-7直接破坏基底膜和肿瘤基质,浸润周围组织从而破坏了机体防御肿瘤浸润与转移的能力,增加了肿瘤的浸润性。

　　MMP-7在MMP家族中分子量最小,而且是惟一在肿瘤细胞表达、不在肿瘤间质表达的MMP。因MMP-7分子结构中缺乏与金属蛋白组织抑制因子(tissueinhi bi- or of metalloproteinase,TIMP)相互作用的C末端区域,使其具有强大的降解功能和广泛的底物特异性,同时受TIMP的负性调节作用较小。因此,在大肠癌的侵袭转移过程中MMP-7比其他的MMP成员更重要[24，25]。

　　本实验显示,MMP-7在大肠癌组织中的表达高于腺瘤组织及正常组织,且腺瘤组织中的MMP-7表达高于正常组织,并且都有显著性差异,说明MMP-7在腺瘤阶段已经开始发挥作用。在大肠癌组织中MMP-7的表达与淋巴结转移、Dukes分期和浸润深度呈明显的正相关,这说明在大肠癌侵袭、转移过程中MMP-7起促进作用。

　　通过以上结果我们不难发现,大肠癌的发生、发展过程存在多种基因结构或功能改变,上游基因改变可引起下游基因的改变性表达。本研究中β-catenin异常表达与Cox-2及MMP-7的表达呈明显正相关关系,Cox-2与MMP-7之间亦呈明显正相关关系,并且均有统计学意义。β-catenin异常表达引起细胞核转录表达Cox-2和MMP-7,大肠腺瘤组和正常大肠粘膜组相比较其β-catenin异位表达和MMP-7表达有显著差异性,而β-catenin膜表达缺失和Cox-2表达无显著差异性,说明MMP-7可能是 Cox-2的上游基因,同时有相关报道提示两者间具有协同表达效应,Cox-2的高表达亦可以上调MMP-7的表达,降解细胞外基质,并上调肿瘤相关血管因子的表达,促进肿瘤血管的形成,从而增加其侵袭和转移活性,所以关于两者的关系还需进一步探讨。

　　综上所述,β-catenin异常表达与Cox-2及MMP-7的表达能够共同促进大肠癌的发生、发展,对三者进行联合检测可以为研究大肠癌发病的分子机制、大肠癌的早期诊断、判断大肠癌的预后及大肠癌的治疗提供一定的理论依据。

　　【参考文献】

　　[1]Gile RH,van Es JH,Clevers H.Caught up in a Wnt storm:Wnt signaling in cancer[J]. B ioch in B iophys A cta, 2003,1653(1):1-24

　　[2]Behrens J,Lustig B. The Wnt connection to tumorigenesis[J]. Int J D ev B iol,2004, 48 (5-6):477-487

　　[3] Kim SJ,Im DS,Kim SH,et al.β-catenin regulates expression of cyclooxygenase- 2 in articular chondrocytes[J]. Biochem Biophys Res Commun,2002, 296(1): 221-226

　　[4]王瑞婷,申兴斌,金小东,等.基质金属蛋白酶-7和组织金属蛋白酶抑制剂-1与大肠癌的关系[J].世界华人消化杂志,2005,13:1344-1345

　　[5]Braliletn T,Jung A,Dag S,et al.Beta-catenin regulates the express- ion of the matrix metalloproteinase-7 in hunman colorectal cancer[J].Am J Pathol 1999,155:1033-1038

　　[6]Vogelmann R,Nguyen-Tat MD,Giehl K,et el.TGF beta-in- duced downregulation of E-cadherin-based cell-cell adhesion depends on PI3-kinase and PTHEN[J]. Cell Sci, 2005,118:4901-4912

　　[7]戴文斌.Wnt通路中APC、β-catenin及c-myc与大肠癌的关系[J].广西医学,2006,28:233-235

　　[8]李琳娜,袁守军.Wnt/β-catenin信号通路与大肠癌的始发和防治策略[J].世界华人消化杂志 ,2006,14:201-206

　　[9]Maruyama Cytoplasmic beta-catenin accumulation as a predictor of hematogenos metastasis in human colorectal cancer.Oncology,2000.302-309

　　[10]朱新峰,韦良宏.Cox-2在大肠癌中的表达及意义[J].实用医学杂志,2007, 23(1):64-66

　　[11]顾国利,魏学明,王石林,等.大肠癌E-cadherin,β-catenin,MMP-7表达及其临床意义[J].世界华人消化杂志,2007,15(4):1344-1345

　　[12]Reya T, Clevers H.Wnt signaling in stem cells and cancer[J].Nature, 2005,434:843-850

　　[13]Le Floch N,Rivat C,De Wever O,et al.The proinvasive activity of Wnt-2 is mediated through a noncanonical Wnt pathway coup- led to GSK-3beta and c-Jun/AP-1 signaling[J].FASEB 2005,19:144-146

　　[14]NELSON W J, NUSSE R. Convergence of Wnt, beta-catenin, and cadherin pathways[J]. Science, 2004, 303 (5563) : 1483 - 1487

　　[15]段光杰, 阎晓初, 章　容, 等. 应用组织芯片检测结直肠腺瘤、腺癌β-连环蛋白的表达及其意义[J].第三军医大学学报, 2004, 26(7) : 587 - 590

　　[16]OUGOLKOV A V, YAMASH ITA K, MA IM, et al. Oncogenic beta-catenin and MMP-7 (matrilysin) cosegregate in late-stage clinical colon cancer [J]. Gastrenterolo- gy, 2002, 122 (1) : 60 - 71

　　[17]赵　勇, 章必成, 高建飞, 等.β-连环素和基质溶素在大肠癌发生发展中的作用[J].第四军医大学学报, 2004, 25 ( 18) : 1666 -1669

　　[18]Roh H,Green DW, Boswell CB, et al. Suppression of beta-catenin inhibits the neoplastic growth of APC-mutant colon canner cell[J].Cancer Re s,2001,61(17):6563-65 68

　　[19] Heter P,Kuhnen C,Muller KM, et al. Intracellular distribution of beta-catenin in colorectal adenomas, carcinomas and Peutz-Jeghers polys.J Cancer Res Clin Oncol[J],1999,125(5):297-304

　　[20]Wong NA,Pignatelli M.Beta- catenin-a linchpin in colorectal carcinogenesis[J]. Am Pathol,2002,160(2):389-401

　　[21]吴清明,李胜标,王强,等.食管癌环氧化酶-2高表达与临床病理特征关系[J].世界华人消化杂志,2001,9(1):11-14

　　[22]Sinicrope F A,Lemoine M,Xi L,et al.Reduced expression of cyclooxygenase 2 proteins in gereditary nonpolyposis colorectal cancers relative to sporadic cancers [J].Gastroenterology,1999,117(2):350-358

　　[23]Zucker S,Vacirca J.Role of matrix metalloproteinases (MMPs) in colorectal cancer.Cancer[J]. Metastasis Rev,2004,23(1-2):101-107

　　[24]沈丹,邓长生.PPARL、MMP-7和TIMP-1在大肠癌的表达及意义[J].中华内科杂志,2005,44：609-610

　　[25]Nemoto T,Kubota S,Ishida H,Murata N,Hashimoto D.Ornithine decarboxylase, mitogen-actived protein kinase and matrix metalloproteinase-2 expressions in human colon tumors[J].World J Gastronenterol 2005,11:3065-3069