食管鳞状细胞癌中β-catenin 和MMP-7的表达及意义

　　作者：李真,郝小军,陈静　　作者单位：河北省石家庄市中心医院(李真、郝小军);河北省石家庄市第二医院(陈静)

　　【摘要】目的探讨β-catenin和MMP-7蛋白在食管癌组织中的表达变化及与病理学分级、浸润深度和淋巴结转移的关系。方法应用免疫组化方法检测β-catenin和MMP-7蛋白在55例食管鳞癌组织及15例食管正常组织中的表达。结果　(1)β-catenin在食管鳞状细胞癌组织和食管正常组织中异常表达率分别为61.82%和6.67%;MMP-7在食管鳞状细胞癌组织和食管正常组织中异常表达率分别为69.09%和13.33%，两者比较差异有统计学意义(P<0.05);(2)β-catenin在食管癌组织中异常表达与细胞分化程度及淋巴结转移有关(P<0.05)，但与患者的性别、年龄和浸润深度无关(P>0.05);MMP-7蛋白在食管癌组织中异常表达与细胞分化程度及淋巴结转移和浸润深度有关(P<0.05)，但与患者的性别、年龄无关(P>0.05);(2)β-catenin的异常表达与MMP-7的表达有一定的相关性(r=0.487，P<0.05)。结论　β-catenin和MMP-7在食管鳞状细胞癌组织中阳性表达可能在食管癌的发生发展及转移中起重要作用。

　　【关键词】 食管鳞状细胞癌;免疫组化;β-catenin;MMP-7;浸润;转移

　　【Abstract】　Objective　Through observing the changes of expression ofβ-catenin and MMP-7 in esophageal cancer，to analyze the correlation between the expressions and pathological classification，infiltration depth，metastasis of the carcinoma in oder to provide theoretical basis for evaluating the infiltration，metastasis of the carcinoma and the prognosis of patients with esophageal cancer.Methods　The expressions of β-catenin and MMP-7 were detected by immunohistochemisty in 55 cases of esophagus squamous cell carcinoma tissues and 15 cases of normal esophagus tissues.Results　The abnormal expression rates of β-catenin in esophagus squamous cell carcinoma tissues and normal esophagus tissues were 61.82% and 6.67% respectively，and abnormal expression rates of MMP-7 were 69.09% and 13.33% respectively，there were significant differences between the two kinds of tissues (P<0.05).The abnormal expression of β-catenin in esophageal carcinoma tissue was closely correlated with cell differentiation degree and lymph node metastasis (P<0.05)，however，which was not related to the patients' sex，age and infiltration degree (P>0.05).The abnormal expression of MMP-7 in esophageal carcinoma tissue was closely correlated with cell differentiation degree and the depth of lymph node metastasis and infiltration (P<0.05)，however，which was not related to patients’ sex and age (P>0.05).The abnormal expression of β-catenin was related with that of MMP-7 at certain extent (P<0.05).Conclusion　The positive expression of β-catenin and MMP-7 in esophagus squamous cell carcinoma tissues plays an important role in pathogenesis，development and metastasis of esophageal carcinoma.

　　【Key words】　esophageal squamous cell carcinoma;immunohistochemistry β-catenin;MMP-7;infiltration;metastasis

　　食管癌对人类健康危害极大，其预后较差，其浸润和转移机制的研究有重要的临床治疗意义。Wnt信号转导通路是近年被广泛关注的一条信号途径，其在不同肿瘤中被异常激活，表明其与肿瘤的发生发展密切相关[1]。基质溶解因子(MMP-7)是MMPs家族中结构最小的成员，是Wnt信号通道的靶基因之一。本研究应用免疫组化方法检测β-catenin 和MMP-7在食管癌中表达的变化，探讨β-catenin 和MMP-7在食管癌发生中的作用及其与食管癌浸润和转移的关系，为临床食管癌浸润转移及预后评价提供新的理论依据。

　　1　材料与方法

　　1.1　材料

　　河北省石家庄市中心医院病理科2003年9月至2008年5月手术切除并经病理证实为食管鳞状细胞癌的标本55例。所有患者术前未经任何抗癌治疗，均有完整病理资料。其中男33例，女22例;中位年龄60岁。术后病理检查淋巴结转移24例、无淋巴结转移31例;高分化组25例、中分化组18例、低分化12例;侵及纤维膜21例、未侵及纤维膜34例;同时取食管癌术后标本残端正常食管黏膜组织15例为正常对照。

　　1.2　试剂来源

　　鼠抗人β-catenin单克隆抗体、鼠抗人MMP-7单克隆抗体、SP免疫组化试剂盒及DAB显色剂购于北京中杉金桥生物技术有限公司。

　　1.3　β-catenin和MMP-7免疫组化化学染色

　　石蜡切片常规脱蜡水化; 3%H2O2 阻断内源性过氧化物酶，微波抗原热修复，山羊血清封闭。滴加一抗，置入湿盒中放入4℃冰箱中过夜;滴加生物素化二抗，置入湿盒中37℃温箱孵育20 min。上述过程中，除正常山羊血清封闭外，各步骤均以PBS振洗3～5 min，3次。DAB显色后复染、脱水、透明、封片。阴性对照用PBS替代一抗，其余步骤同上。

　　1.4　结果判断及图像分析

　　β-catenin正常阳性表达定位于细胞膜，在癌组织中细胞膜染色转淡，细胞浆甚至细胞核内出现黄染。MMP-7蛋白阳性信号定位于细胞浆和细胞膜，呈棕黄色颗粒。判断标准[2]：每张切片取10个高倍视野，每个视野计数100个细胞。将无着色大于90%定为阴性表达，胞浆和胞膜表达大于10%定为阳性表达。

　　1.5　统计学分析

　　应用SPSS 11.0统计软件，计数资料采用χ2检验，P<0.05为差异有统计学意义。

　　2　结果

　　2.1　β-catenin和MMP-7在食管癌与正常食管组织中的表达

　　55例食管癌组织β-catenin免疫组化检测结果，β-catenin阳性表达35例，阳性表达率61.82%，阳性信号主要定位于细胞浆，其余20例为正常膜表达;15例正常食管组织中，阳性表达1例，阳性率6.67%，主要定位于细胞浆，其余14例为正常膜表达。两者之间差异有统计学意义(P<0.05)。55例食管癌组织MMP-7免疫组化检测结果，阳性表达38例，阳性表达率69.09%，阳性信号主要定位于细胞膜和细胞浆，其余17例为阴性表达;15例正常食管组织中，阳性表达2例，阳性率13.33%，主要定位于细胞浆，其余13例为阴性表达。两者差异有统计学意义(P<0.05)。见表1。

　　2.2　β-catenin和MMP-7在食管癌中的表达与食管癌临床病理特征的关系

　　55例食管癌组织β-catenin免疫组化检测结果，25例高分化组阳性表达率为40.00%,18例中分化组阳性表达率61.11%,12例低分化组阳性表达率91.67%，三者差异有统计学意义(P<0.05)。24例淋巴结转移组阳性表达率87.50%，高于31例无淋巴结转移组51.61%(P<0.05);21例有纤维浸润的阳性表达率为71.43%,34例无纤维浸润的阳性表达率为31.25%，二者差异无统计学意义(P>0.05)。55例食管癌组织MMP-7免疫组化检测结果，25例高分化组阳性表达率16.00%,18例中分化组阳性表达率66.67%，12例低分化组阳性表达率83.33%，三者差异有统计学意义(P<0.05)。24例淋巴结转移组阳性表达率87.50%，高于31例无淋巴结转移组54.84%(P<0.05);21例有纤维浸润的阳性表达率80.95%,34例无纤维浸润的阳性表达率52.94%，二者差异有统计学意义(P<0.05)。见表2。

　　2.3　β-catenin 和MMP-7表达之间的关系

　　食管癌组织中的β-catenin 和MMP-7呈正相关(r=0.487，P<0.05)。见表3。表1　β-catenin和MMP-7在食管癌与正常食管组织中的表达表2　β-catenin和MMP-7在食管癌中的表达与食管癌临床病理特征的关系表3　β-catenin和MMP-7在食管癌表达中的相关关系

　　3　讨论

　　食管癌是预后较差的恶性肿瘤，其浸润和转移机制的研究有重要的临床治疗意义。随着分子生物学的发展，寻找食管癌中有预后价值的生物标志物，建立一种把生物标志物和临床病理指标(组织学分级和肿瘤分期)结合的分子分期系统对指导个体治疗和评价预后将很有帮助[3]。β-catenin属于连环素家族，是一种多功能蛋白，是Wnt信号通路中的关键成员，且是Wnt通路的正向调节因素[4]。本研究发现，正常食管黏膜中β-catenin表达于细胞膜，而在食管癌组织中细胞膜表达减弱，细胞浆和细胞核出现异位表达;推测β-catenin在癌组织细胞膜表达缺失反映了粘附功能的破坏;促进了肿瘤的侵袭和转移。另一方面，β-catenin细胞核表达反映了可能存在异常激活Wnt通路。同时随着癌细胞的分化程度的降低，其表达异常升高，提示β-catenin异常表达参与食管癌发生和进展。同时还发现，淋巴结转移组其异位表达高于无淋巴结转移组，因此结合本研究β-catenin的异常表达与病理分化程度和淋巴结转移有关。而肿瘤侵袭转移过程是瘤细胞脱离原发病灶后穿过细胞外基质屏障、血管壁基底膜进而到达远处组织。瘤细胞侵袭转移的能力与诱导产生蛋白酶降解细胞外基质屏障和基底膜的能力密切相关[5]。MMPs是一类高度保守的依赖于锌离子的内切蛋白水解酶家族，可降解基膜和细胞外基质的大多数蛋白质[6]。MMP-7是MMPs家族中重要的成员，且有以下特点：它是MMPs家族中结构最小的成员;缺少在MMPs家族中其他成员共有C-末端血红素样结构，对MMPs的组织抑制剂(TIMB)几乎不起作用。研究发现除了MMP-1外所有的MMPs都有凝胶酶的作用，而只有MMP-7有α-酪蛋白酶的作用，MMP-7的酶解作用较广泛。细胞内MMP-7蛋白水平升高使腺瘤细胞逐渐获得侵袭和转移能力[7]。研究显示，MMP-7高表达参与了肿瘤的发生和转移[8,9]。本研究检测了MMP-7在食管癌和正常食管黏膜组织中的表达变化，结果显示，在食管癌组织中MMP-7阳性表达率高于正常黏膜组织，且与癌细胞分化程度、淋巴结转移及浸润深度有关，表明MMP-7蛋白的高表达增强了对细胞外基质的降解，促进肿瘤细胞的浸润和转移。β-catenin的异位表达可能促进了下游基因MMP-7的活化，使其活性增强，降解细胞外基质，促进食管癌的浸润和转移。国内学者Duan等[10]在实验中发现β-catenin蛋白在胞质、胞核的表达与和MMP-7表达之间存在相关性，本研究结果与此一致。这表明二者在肿瘤细胞的生成和发展中起协同作用。

　　综上所述，食管癌中β-catenin和MMP-7的异常表达与食管鳞癌的发生发展有关。

　　【参考文献】

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　　7　马顺茂，贾漪涛，刘红磊，等.基质金属蛋白酶7及基质金属蛋白酶9的表达与结直肠癌侵袭转移的相关性研究.中国全科医学，2011,14：1324-1327.

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　　9　Noe V，Fingleton B，Jacobs K，et al.Release of an invasion promoter E-cadherin fragment by matrilysin and stromelysin-1.J Cell Sci,2001,114：111-118.

　　10　Duan GJ，Yan XC，Bian XW.The significance of β-catenin and matrix metalloproteinase-7 expression in colorectal adenoma and carcinoma.Chinese Journal of Pathology,2004,33：518-522.