VEGF与MMP2在胃腺癌组织中的表达及其与肿瘤侵袭转移的相关性研究

         作者：刘琳 作者单位：430071 武汉大学中南医院病理科

　　【摘要】 目的 探讨血管内皮生长因子(VEGF)和基质金属蛋白酶2(MMP2)在胃癌组织中的表达及其与胃癌侵袭转移的关系。 方法 采用SP免疫组化染色法检测了VEGF和MMP2在80例胃癌原发灶和40例淋巴结转移灶中的表达。 结果 VEGF、MMP2在胃癌原发灶组织中的阳性表达率分别为96.25%、86.25%，在淋巴结转移灶中分别为85.00%、70.00%。VEGF蛋白表达与肿瘤浸润深度、淋巴结转移关系密切，而与肿瘤分化程度无关;MMP2与肿瘤分化、浸润深度、淋巴结转移均有关。 结论 VEGF、MMP2在肿瘤侵袭转移中起重要作用，可作为胃癌预后判断的指标。

　　【关键词】 胃癌；血管内皮生长因子；基质金属蛋白酶；2 免疫组化

　　0 引言

　　肿瘤的侵袭与转移是一多因素多步骤的复杂过程，与多种细胞因子和成分相关，其中血管内皮生长因子(vascular endothelial growth factor，VEGF)是最重要的血管生成因子之一，而基质金属蛋白酶(matrix metalloproteinase 2，MMP2)在细胞外基质降解、肿瘤血管化等过程中发挥重要作用。我们同时检测VEGF和MMP2蛋白在胃腺癌原发灶和转移灶中的表达，以探讨二者在胃癌侵袭和转移等生物学行为中的作用。

　　1 材料和方法

　　1.1 标本的来源和处理

　　收集我科1999～2001年间存档的手术切除的胃腺癌标本80例，有相应淋巴结转移灶者40例。所有病例均经病理确诊，其中男性63例，女性17例，年龄27～80岁，中位年龄55.4岁。标本均经10%中性福尔马林固定，石蜡包埋，连续切片厚4μm。

　　1.2 染色方法

　　HE染色用于肿瘤常规病理诊断(包括组织学分类、分级、浸润深度及转移状况)。免疫组化SP法的操作步骤按试剂盒说明进行。所用抗VEGF抗体、抗MMP2抗体及SP试剂盒、EDTA抗原修复液均购于福州迈新生物技术公司，抗体和试剂盒均为即用型。

　　1.3 染色结果的评估标准

　　1.3.1 VEGF染色判断标准

　　以镜下胞浆着棕黄染色为阳性细胞。-：无阳性细胞;+：阳性细胞数低于25%; ++：阳性细胞数25%～50%;+++： 阳性细胞数超过50%。

　　1.3.2 MMP2染色判断标准

　　以镜下胞浆出现棕黄色颗粒为MMP2阳性表达细胞，每例取10个高倍(×400)视野，每个视野计数100个细胞，无阳性细胞为阴性表达(-)，阳性细胞百分率≤30%为低表达(+)，阳性细胞率>30%为高表达(++)。

　　1.4 统计学处理

　　采用SPSS10.0统计软件进行秩和检验。P<0.05为显著性检验水准。

　　2 结果

　　2.1 VEGF在胃腺癌组织中的表达

　　VEGF主要表达在癌细胞胞浆中。在80例胃腺癌原发灶中阳性表达者达77例，阳性表达率为96.25%，其中(+)有21例(26.25%)，(++)和(+++)各有28例(35.00%)。VEGF的表达与胃腺癌的浸润深度(P<0.01)和淋巴结转移(P<0.05)相关，而与肿瘤分化程度(P>0.05)无关。原发灶VEGF表达与40例淋巴结转移灶比较差异有显著性(P<0.05),见表1。

　　表1 VEGF蛋白表达与胃腺癌侵袭转移的关系(略)

　　2.2 MMP2在胃腺癌组织中的表达

　　MMP2主要表达于癌细胞胞浆，在成纤维细胞中有弱表达。在80例胃腺癌中阳性表达者达69例，阳性表达率为86.25%，其中低表达21例(26.25%)，高表达48例(60.00%)。MMP2与肿瘤组织分化程度(P<0.01)、浸润深度(P<0.05)和淋巴结转移(P<0.05)均相关。原发灶MMP2的表达与淋巴结转移灶比较无显著差异,见表2。

　　表2 MMP2蛋白表达与胃腺癌侵袭转移的关系(略)

　　3 讨论

　　3.1 VEGF与胃癌

　　血管内皮生长因子(VEGF)又称血管通透因子 (vascular peameability factor，VPF)，是一种多肽类细胞因子，其生物学作用一方面通过与其受体结合，刺激血管内皮细胞增殖，并诱导产生蛋白水解酶、间质胶原酶和组织因子来促进血管形成;另一方面，提高血管通透性，引起血浆蛋白、纤维蛋白原外渗，沉积在血管外基质中，从而为新生毛细血管网的建立、肿瘤浸润及转移提供适合的基础。Peper等发现在VEGF作用下，血管内皮细胞分泌胶原酶和血浆酶原活化因子(PAS)，促进细胞外蛋白水解，内皮细胞可借此穿过血管下基质向肿瘤组织迁移，肿瘤细胞也可利用这些蛋白酶向相反方向运动，从而使肿瘤细胞浸润更为便利[1]。本实验观察到肿瘤浸润愈深，VEGF阳性表达率愈高，表明VEGF表达与胃癌的浸润相关。同时VEGF表达率在淋巴结转移阳性者显著高于阴性者。Maehara等人也发现VEGF阳性表达与肿瘤浸润深度、淋巴结转移直接相关[2]。VEGF可通过与表达于淋巴管内皮细胞的受体结合，引起淋巴管增殖，癌细胞由于其与淋巴管接触点的增多而易于侵犯淋巴管，并发生淋巴结转移[3-4]。本实验结果中VEGF与胃腺癌组织的分化程度尚无明显关系，提示VEGF可能不是参与分化的主要因素。Masahide等人发现VEGF本身不能促进癌细胞的增殖，认为低增生状态的胃癌细胞是通过分泌VEGF诱导血管形成，提供肿瘤生长所需营养，从而促进癌细胞的增生[5]。我们在原发灶和转移灶的研究中发现VEGF阳性表达率有显著性差异，原发灶VEGF表达阳性率高于转移灶。可能原因是原发灶肿瘤细胞增生活跃，侵袭和转移活动频繁，需要充分的营养支持，癌细胞大量分泌VEGF促进新生血管形成。而在转移灶癌细胞尚处在低增生状态，尚未分泌足够的VEGF。

　　3.2 MMP2与胃癌

　　MMPs是一类具有降解细胞外基质和基底膜能力的蛋白水解酶，在肿瘤细胞突破基底膜屏障而浸润转移中起重要作用。MMP2是MMPs家族中主要成员之一，主要降解Ⅳ型胶原。近年在有关乳腺癌、肺癌、泌尿系统肿瘤等的研究中发现，MMP2与肿瘤的恶性程度密切相关，MMP2高表达的癌细胞在侵袭、转移中突破各种屏障的能力较高。在本实验中，MMP2在胃低分化腺癌组织中的表达高于高分化者，差异具有显著性意义(P<0.01)，表明MMP2与胃癌恶性程度密切相关。随浸润程度加深，MMP2表达的阳性率逐渐升高，浸润达全层者MMP2高表达阳性率达67.27%，且伴淋巴结转移者MMP2的表达明显高于无淋巴结转移者，与国外学者研究结果相同[6]，揭示癌细胞大量表达MMP2，降解细胞外基质和基底膜，重塑局部微环境，促进肿瘤新生血管形成，从而促成肿瘤的侵袭和转移。Ray等人认为肿瘤细胞的最佳侵袭状态是要求癌细胞有能力与ECM粘着、分离并在其中游走，对ECM和基底膜的降解能力是肿瘤侵袭和转移的必要前提，MMP2与其抑制因子TIMP2的平衡对这一过程起重要作用，细胞与基质粘附过紧或过松都不利于肿瘤细胞的侵袭发生[7]。我们发现MMP2在原发灶和转移灶中的阳性表达率分别为86.25%和70.00%，二者无显著性差异。表明MMP2的主要作用在于降解细胞外基质和基底膜，以利于癌细胞从原发灶脱离，并在转移部位形成适宜微环境供其增生。

　　3.3 VEGF和MMP2在肿瘤侵袭与转移中的相互关系

　　Garzetti等在对卵巢肿瘤的研究中发现VEGF与MMP2的表达具有明显相关性，认为VEGF可能通过调节金属蛋白酶的形成，使MMP2表达升高，从而在肿瘤侵袭和转移中起作用[8]。Tolnay等在非小细胞肺癌的研究中也发现VEGF与MMP2的相关性，认为MMP2一方面通过对基底膜分解，促进VEGF及其他血管形成因子的作用，另一方面，通过对细胞外基质的水解，以促进毛细血管芽的形成[9]。对胃癌中二者表达的相关性有待进一步探讨。

　　总之，VEGF和MMP2的表达与肿瘤分化程度、浸润深度、淋巴结转移等密切相关，二者可作为肿瘤恶性程度、侵袭与转移行为判断的有用指标。

　　【参考文献】

　　[1] Peper MS, Wasiw, Feriara AN, et al. In vitro angiogenic and proteolytic properties of bovine lymphatic endothelial cells[J]. Exp Cell Res, 1994, 210(2): 2998230.

　　[2]　Maehara Y, Kabashima A, Koga T, et al. Vascular invasion and potential for tumor angiogenesis and metastasis in gastric carcinoma[J]. Surgery,2000, 128(3):408416.

　　[3]　Yonemura Y， Fushida S， Bando E，et al. Lymphangiogenesis and the vascular endothelial growth factor receptor (VEGFR)3 in gastric cancer[J]. European journal of cancer (Oxford, England:1990), 2001, 37(7):918923.

　　[4]　Yonemura Y， Endo Y， Fujita H,　et al. Role of vascular endothelial growth factor C expression in the development of lymph node metastasis in gastric cancer[J]. Clinical cancer research, 1999, 5(7):18231829.

　　[5]　Masahide I, Shinichi O, Hiroaki S, et al.The expression of vascular endothelial growth factor and proliferative activity of cancer cells in gastric cancer[J]. Langenbeck’s Arch Surg,　1999, 384:264270.

　　[6]　Monig SP， Baldus SE， Hennecken JK，　et al. Expression of MMP2 is associated with progression and lymph node metastasis of gastric carcinoma[J]. Histopathology, 2001,　39(6):5976022.

　　[7]　Ray JM, StetlerStevenson WG.TIMP2 expression modulates human melanoma cell adhesion and motility[J]. Ann NY Acad Sci,　1994,732(9): 233247.

　　[8]　Garzetti　G, Andrea C, Guendalina L, et al. Expression of vascular endothelial growth factor related to 72Kilodalton metalloproteinase immunostaining in patients with serous ovarian tumor[J]. Cancer, 1999, 85(10), 22192225.

　　[9] Edina Tolnay, Thorsten W, Cornelius K, et al. Expression of type IV collagenase correlates with the expression of vascular endothelial growth factor in primary nonsmall cell lung cancer[J]. J Cancer Res Clin Oncol, 1997, 123(5): 652658.