血浆MMP2与TIMP1含量及比值对膀胱癌转移意义
发表时间:2010-06-01 浏览次数:350次
作者:冯元法 作者单位:青岛大学医学院附属医院泌尿外科,山东 青岛 266003
【摘要】 目的 探讨血浆基质金属蛋白酶2(MMP2)、金属蛋白酶组织抑制因子1(TIMP1)的含量及MMP2/TIMP1比值对膀胱癌的诊断价值及其与膀胱癌侵袭转移的关系。方法 采用ELISA法检测76例膀胱移行细胞癌病人和30例健康成人血浆中MMP2、TIMP1的含量。结果 膀胱癌有淋巴结转移组和无转移组血浆中MMP2的含量及MMP2/TIMP1比值均明显高于对照组(H=71.62、16.15,t=2.84~5.14,P<0.01),TIMP1含量明显低于对照组(H=42.61,t=3.67,P<0.01);有淋巴结转移组MMP2的含量高于无淋巴结转移组(t=2.03,P<0.05),MMP2/TIMP1比值差异无显著性(P>0.05)。结论 血浆MMP2、TIMP1的含量及其比值对膀胱癌的诊断具有重要价值,MMP2含量及MMP2/TIMP1比值可作为膀胱癌侵袭转移的辅助判断指标。
【关键词】 膀胱肿瘤 明胶酶A 酶联免疫吸附试验
PLASMA MMP2, TIMP1 AND MMP2/TIMP1: ITS DIAGNOSTIC VALUE FOR BLADDER CARCINOMAFENG YUANFA, HOU SICHUAN, KONG LINGBO (Department of Urology, The Affiliated Hospital of Qingdao University Medical College, Qingdao 266003, China) [ABSTRACT]ObjectiveTo assess the diagnostic value of plasma matrix metalloproteinase 2 (MMP2), tissue inhibitor of metalloproteinase 1 (TIMP1) and their ratio in transitional cell carcinoma of bladder and their relation with the invasion and metastasis of the cancer.MethodsThe plasma levels of MMP2 and TIMP1 were detected using sandwich enzymelinked immunosorbent assay (ELISA) in 76 patients and 30 healthy controls. ResultsMMP2 and the ratio of MMP2/TIMP1 were significantly higher in patients than those in the healthy controls (H=71.62,16.15;t=2.84-5.14;P<0.01), while TIMP1 was significantly lower in the patients (H=42.61, t=3.67, P<0.01). The levels of MMP2 were elevated in the metastatic compared with that of the zerometastatic (t=2.03, P<0.05). ConclusionThe plasma levels of MMP2, TIMP1 and the ratio of MMP2/TIMP1 are of great importance in the diagnosis of transitional cell carcinoma of bladder. Furthermore, the MMP2 and the ratio of MMP2/TIMP1 may serve also as a supplementary parameter for its metastasis.
[KEY WORDS] bladder neoplasms; gelatinase A; enzymelinked immunosorbent assay
膀胱肿瘤是我国泌尿外科最常见的肿瘤,占全部恶性肿瘤的3.2%,其中尿路上皮肿瘤占95%以上。血尿和排尿困难是膀胱肿瘤的常见症状,超声、尿液分析、尿脱落细胞学检查和膀胱镜检查是目前诊断膀胱肿瘤最常用的手段。虽然尿脱落细胞学检查是早期膀胱肿瘤诊断的金标准,但是其敏感度不到30%[1]。膀胱镜检查并活检的敏感度和特异度均大于90%,但它是一种有创性检查[1],很多病人不能接受。因此,临床需要寻找一种简单、有效的方法来检测膀胱肿瘤。浸润和转移是恶性肿瘤的重要特性,基底膜和细胞外基质(ECM)的降解是细胞浸润的先决条件,基质金属蛋白酶(MMPs)是基质降解过程中最重要的蛋白水解酶,MMPs和其抑制因子(TIMPs)之间的平衡是维护正常结缔组织完整性的重要因素,在恶性肿瘤组织中,这种平衡被打破。目前,大量研究显示,在乳癌、胃癌、肺癌、结直肠癌等组织中MMP2表达水平增高,TIMP1表达水平降低[2,3],但MMP2、TIMP1在血浆中的含量与膀胱癌的关系研究很少。本研究应用ELISA法对膀胱移行细胞癌病人血浆MMP2、TIMP1的含量进行检测,探讨MMP2和TIMP1对膀胱移行细胞癌的诊断价值及其与转移的关系。
1 材料与方法
1.1 标本及来源
76例膀胱移行细胞癌病人血浆均来自于青岛大学医学附属医院2005~2006年泌尿外科住院病人,其中男57例,女19例;年龄22~96岁,平均61岁。所有病人均行膀胱镜活检或手术(TURBt或膀胱癌根治术)治疗,经病理证实为移行细胞癌[4],排除了文献[2~6]报道的可能影响检测结果的肾细胞癌、前列腺癌、乳癌、肺癌等疾病,超声、CT检查发现周围组织浸润及转移者17例,无转移者59例。对照组30例均为健康志愿者,其中男21例,女9例,年龄26~68岁,平均46岁,均排除以上疾病。所有受检者均于清晨空腹采静脉血3 mL置于抗凝无菌试管内,室温放置30 min后,于4 ℃下3 000 r/min离心,吸取血浆,-70 ℃冰箱冻存。
1.2 MMP2和TIMP1浓度检测
采用ELISA法检测。ELISA试剂盒购自美国Invitrogen公司,参照试剂盒说明书进行操作。
1.3 统计学处理
所有结果均采用SPSS 12.0统计软件进行处理,数据间比较采用秩和检验及t检验。
2 结 果
膀胱癌有淋巴结转移组和无转移组血浆中MMP2的含量及MMP2/TIMP1比值均明显高于对照组(H=71.62、16.15,t=2.84~5.14,P<0.01),TIMP1含量明显低于对照组(H=42.61,t=3.67,P<0.01);有淋巴结转移组MMP2的含量高于无淋巴结转移组(t=2.03,P<0.05),MMP2/TIMP1比值差异无显著性(P>0.05)。见表1。表1 膀胱癌病人血浆MMP2、TIMP1浓度及MMP2/TIMP1比值检测结果
3 讨 论
MMPs是依赖Zn2+的内源性蛋白酶家族,可以降解细胞外基质膜有效成分,在许多生理过程中发挥作用,如直接或间接参与胚胎发育、组织模型再塑及创伤修复等正常生理过程。同样,也参与许多病理过程,如在肿瘤生长、侵袭、转移及新生血管形成中起重要作用。有文献报道,MMPs在正常组织没有或仅有较弱的表达,恶性肿瘤中的表达明显高于良性肿瘤和正常组织,其中以A型胶原酶MMP2与膀胱肿瘤的浸润和转移关系更密切[7]。DAVIES等[8]通过定量酶谱分析显示,MMP2的过量表达与乳癌的组织学分级及侵袭能力有关。有人对结直肠癌中MMP2的表达进行了研究,结果表明其表达随着Dukes分期的增高而增高,有肝转移时达到最高,其机制可能是MMP2等降解细胞外基质,破坏基底膜,使癌细胞易于突破基底膜,向周围浸润和转移[9]。MMP2表达与组织学分级及淋巴结转移呈正相关,其高表达病人预后较差。
目前对MMPs在膀胱癌发病机制中的具体作用还不清楚,MMP2和TIMP1是研究最多的基质金属蛋白酶和抑制因子[10,11]。KANAYAMA等[10]研究表明,在浸润膀胱肌层的组织中有MMP2的mRNA基因的过度表达。GAKIOPOULOU等[12]研究表明,TIMP1与细胞的凋亡和膀胱移行细胞癌病人的预后有关。KUGLER等[13]用免疫组化方法研究显示,组织中MMP2的过度表达与膀胱移行细胞癌的分期有关,MMP2阳性者5年存活率低于阴性者。WALLARD等[14]用RTPCR方法研究癌组织MMP2等的过度表达显示,TIMP1与肿瘤的分级有关,推测MMP2、TIMP1等可能成为肿瘤治疗的靶点,并支持把MMP2、TIMP1等作为膀胱癌的肿瘤标记物。WALLARD等[14]研究显示,多种肿瘤组织MMP2过度表达,TIMP1低表达,这些肿瘤组织及邻近组织分泌MMP2蛋白,并通过某些途径进入血液循环,导致血液MMP2浓度升高,同时由于MMPs与TIMPs之间的平衡被破坏,导致血液TIMP1浓度降低。国内研究显示,血MMP2水平与肺癌病人的病理分化程度有关[3];SHEN等[15]报道,血MMP2水平与胃癌临床分期有关。本研究结果显示,膀胱癌病人血MMP2总体水平升高,明显高于正常对照组,有转移组高于无转移组,提示进展期膀胱癌由于本身的侵袭性导致血液中MMP2含量的增加,同时TIMP1的降低也促进了MMP2的升高。因此,术前测定膀胱癌病人血浆中MMP2、TIMP1水平可为评价预后、预测复发提供重要的参考指标。
综上所述,MMP2、TIMP1及MMP2/TIMP1比值可以作为膀胱癌的一种辅助诊断指标,它具有简单、快速、无创的特点。由于其与膀胱癌的侵袭、转移有关,也可以用来预测其预后。在膀胱肿瘤的诊断和治疗过程中,也可以应用药物来调节MMP2和TIMP1的含量,从而抑制肿瘤的浸润转移,改善病人预后,为膀胱癌的治疗开辟一条新的途径。
【参考文献】
[1]BURCHARDT M, BURCHARDT T, SHABSIGH A, et al. Current concepts in biomarker technology for bladder cancers[J]. Clin Chem, 2000,46:595605.
[2]张采欣,纪祥瑞,张景芳,等. CathepsinD、MMP2和MMP9在乳癌组织中的表达[J]. 齐鲁医学杂志, 2005,20(3):219221.
[3]孙迪文,项锋钢,梁超群. 肺癌VEGF 和MMP2 的表达与临床病理特征的关系[J]. 青岛大学医学院学报, 2004,40(1): 4446.
[4]HEMMERLEIN B, JOHANNS U, HALBFASS J, et al. The balance between MMP2/9 and TIMP1/2 is shifted towards MMP in renal cell carcinomas and can be further disturbed by hydrogen peroxide[J]. Int J Oncol, 2004,24:10691076.
[5]FLISIAK R, JAROSZEWICZ J, LAPINSKI T W, et al. Effect of pegylated interferon alpha 2b plus ribavirin treatment on plasma transforming growth factorbeta1, metalloproteinase1, and tissue metalloproteinase inhibitor1 in patients with chronic hepatitis C[J]. World J Gastroenterol, 2005,11:68336838.
[6]JUNG K, NOWAK L, LEIN M, et al. Role of specimen collection in preanalytical variation of metalloproteinases and their inhibitors in blood[J]. Clin Chem, 1996,42:20432045.
[7]陈合群,张雪培,申鹏飞,等. MMP2和MMP9在膀胱癌组织中表达的免疫组化研究[J]. 中国现代医学杂志, 2003,13(12):7880.
[8]DAVIES B, WAXMAN J, WASAN H, et al. Levels of matrix metalloproteases in bladder cancer correlate with tumor grade and invasion[J]. Cancer Res, 2003,53:53655369.
[9]王康,孙学军,李四光,等. MMP2和CA50在大肠癌、癌旁黏膜和正常黏膜中的表达及临床意义[J]. 中国普外基础与临床杂志, 2006,13(4):419420.
[10]KANAYAMA H. Matrix metalloproteinases and bladder cancer[J]. Med Invest, 2001,48:3143.
[11]PAPATHOMA A S, PETRAKI C, GRIGORAKIS A, et al. Prognostic significance of matrix metalloproteinases 2 and 9 in bladder cancer[J]. Anticancer Res, 2000,20:20092013.
[12]GAKIOPOULOU H, NAKOPOULOU L, SIATELIS A, et al. Tissue inhibitor of metalloproteinase2 as a multifunctional molecule of which the expression is associated with adverse prognosis of patients with urothelial bladder carcinomas[J]. Clin Cancer Res, 2003,9:55735581.
[13]KUGLER A, HEMMERLEIN B, THELEN P, et al. Expression of metalloproteinase 2 and 9 and their inhibitors in renal cell carcinoma[J]. J Urol, 1998,160:19141918.