S100A4和MMP-2在胃癌组织中的表达及与侵袭和转移的关系
发表时间：2009-11-17 浏览次数：514次
S100A4和MMP-2在胃癌组织中的表达及与侵袭和转移的关系作者：程慧 汪素文 曲飞 田斌 作者单位：1山东大学医学院 （山东 济南 250012）济南市中心医院 2消化内科 3病理科 ４普外科（山东 济南 250013） 【摘要】 目的：通过检测S100A4、基质金属蛋白酶2（matrix metalloproteinase 2, MMP-2）在胃癌组织中的表达，探讨其在胃癌转移中的作用。方法：应用免疫组织化学方法检测S100A4和MMP-2在正常胃黏膜（n=20）、胃癌组织（n=49）中的表达，比较二者在两种组织中的表达差异。结果：S100A4、MMP-2在胃癌组织中的阳性表达率分别为59.18%、67.35%，其染色强度随浸润深度、淋巴结转移和肿瘤分期的增加而增强（P<0.05）；在胃癌的不同病理类型和分化程度亚组，S100A4和MMP-2的表达差异均无统计学意义（P>0.05）；S100A4在正常胃黏膜组织不表达，MMP-2在正常胃黏膜组织中的表达率为20.00%，两者的表达率均显著低于胃癌组织中的表达率（P<0.01）。S100A4和MMP-2在胃癌组织中的表达呈正相关（r=0.661, P<0.001）。结论：S100A4、MMP-2在肿瘤侵袭转移中发挥了重要作用，联合检测S100A4和MMP-2的表达可用于评定胃癌的转移潜能。 【关键词】 胃肿瘤·肿瘤侵润·肿瘤转移·S100A4·基质金属蛋白酶类 Expressions of S100A4 and MMP-2 and their relationships with invasive and metastatic potential in gastric cancer CHENG Hui1, WANG Su-wen2, QU Fei3, TIAN Bin41Shandong University School of Medicine （Jinan 250012，China） 2Department of Gastroenterology, 3Department of Pathology, 4Department of General Surgery, Jinan Center Hospital, Shandong University （Jinan 250013，China） 【ABSTRACT】 Objective：To investigate the expressions of S100A4 and MMP-2 and their correlations to invasiveness and metastasis in gastric cancer. Methods：The expressions of S100A4 and MMP-2 were detected by SP immunohistochemical method in 49 cases of gastric cancer tissue and 20 cases of normal tissue. Results：The positive rate of S100A4 and MMP-2 （59.18%、67.35%）was significantly higher in gastric cancer tissue than in normal gastric tissue（0.00%、20.00%，P<0.001）. The intensity of S100A4 and MMP-2 staining in tumor cells was correlated significantly with depth of tumor infiltration（T-stage）, lymph node metastasis（N-stage） and TNM stage. No significant correlations were found between S100A4 and MMP-2 with tumor differentiation and histologic types.There was a positive relationship between the expression of S100A4 and MMP-2 （r=0.661,P<0.001）. Conclusion: S100A4 and MMP-2 proteins play a critical role in tumor metastasis. Co-detection of the expression of S100A4 and MMP-2 can be used to evaluate the metastatic potential of gastric cancer. [KEY WORDS] Stomach neoplasms·Neoplasm invasiveness·Neoplasm metastasis·S100A4·Matrix metalloproteinases 胃癌是最常见的恶性肿瘤，死亡率位居我国恶性肿瘤的首位，在世界范围居第2位，而引起死亡的主要原因是肿瘤的浸润和转移，此过程与S100A4和基质金属蛋白酶2（matrix metalloproteinase 2, MMP-2）有着密不可分的关系［1］。本研究通过检测胃癌组织和正常胃黏膜中S100A4和MMP-2的表达，探讨S100A4、MMP-2与胃癌侵袭转移的相关性，以便为胃癌患者的预后提供科学有效的评价指标。1 资料与方法 1.1 一般资料 收集2006年1月—2007年7月济南市中心医院存档的胃癌住院患者的石蜡标本49例，其中男45例，女4例。年龄40～81岁，平均年龄61.55岁，≤60岁19例，＞60岁30例。以上为胃癌组，病理组织学诊断结果经2名以上病理主治医师确认，所有标本取材前，患者均未经治疗。根据Borrmann分型，Ⅰ型（结节）4例，Ⅱ、Ⅲ型（溃疡型）36例，Ⅳ型（弥漫浸润型）9例。其中肝脏转移1例。取胃镜活组织检查正常者胃黏膜20例，作为正常对照组。 1.2 主要试剂 ABC试剂盒及DAB显色液均购自福建迈新公司；兔抗S100A4多克隆抗体、鼠抗MMP-2单克隆抗体购于美国Neomarkers公司。 1.3 免疫组织化学方法 胃癌组织标本经10%甲醛固定，常规石蜡包埋，5 μm厚切片，采用SABC法免疫组织化学染色，DAB显色，分别加入兔抗S100A4多克隆抗体、鼠抗MMP-2单克隆抗体，具体操作按照试剂说明书进行，PBS替代一抗作阴性对照。 1.4 结果判断 S100A4、MMP-2定位于细胞质或细胞膜，为棕黄色或棕褐色。采用二级计分法：阳性细胞计数＜5%为0分，5%～为1分，25%～为2分，50%～为3分，75%～为4分；染色强度淡黄色为1分，黄或深黄色为2分，棕或棕褐色为3分；两者计分相乘大于1者为阳性。双盲法读片。 1.5 统计学处理 采用 SPSS13.0统计软件包进行分析，所有数据采用χ2检验和Spearman等级相 关。P≤0.05为差异有统计学意义。 2 结果 2.1 S100A4、MMP-2蛋白表达定位 S100A4定位于癌细胞的胞质或胞膜，少数胞核着色，呈棕黄色或棕褐色（图1），阳性表达率为59.18%；正常胃黏膜不着色，两组差异具有统计学意义（P<0.001，表1）。MMP-2阳性表达主要表现在癌细胞的胞质，胞膜亦有表达，棕黄色或棕褐色，呈散在、片状或灶状分布（见图1）；少量间质细胞也有表达，如成纤维细胞、血管内皮细胞，但染色强度低于肿瘤细胞；胃癌组织中阳性表达率为67.35%；正常胃黏膜组织阳性表达率为20.00%，两组差异具有统计学意义（P<0.001，表2）。 2.2 S100A4和MMP-2的表达与胃癌临床病理因素的关系 胃癌组织中S100A4和MMP-2蛋白表达与患者的病理组织学类型、分化程度之间差异无统计学意义（P>0.05）。肿瘤浸润深度不同时S100A4和MMP-2表达率差异均有统计学意义（P <0.05）。淋巴结转移组的S100A4和MMP-2阳性表达率明显高于无淋巴结转移组（P<0.01）。肝转移组与非肝转移组比较，S100A4和MMP-2蛋白表达差异无统计学意义（P>0.05，表3，表4）。 2.3 S100A4和MMP-2的表达与肿瘤分期的关系及两者的相关性 S100A4和MMP-2的阳性表达均与肿瘤分期呈正相关（r=0.621，P<0.01；r=0.555，P <0.01）。经Spearman相关分析，S100A4和MMP-2在胃癌组织中的表达呈正相关（r=0.661, P<0.001，表5）。3 讨论 目前，我国胃癌发病率高居恶性肿瘤首位，在住院病例中，90%以上为中晚期癌，术后5年生存率仅为30%~40%［2］，而影响其预后的原因主要是肿瘤的转移。作为恶性肿瘤的主要特征，肿瘤的侵袭和转移是相关基因共同参与、相互作用的结果［3］。 S100A4是S100家族24个成员之一［4］，101个氨基酸组成的多肽，以非共价键二聚体和共价键二聚体两种形式存在。S100A4蛋白参与细胞异常增生、恶变，可使肿瘤细胞的运动性和浸润力增强，细胞间的粘附力降低，促进新生血管的生长，这些都与恶性肿瘤的侵袭和转移有着密不可分的联系［3］。本研究利用SABC法检测S100A4的表达，发现其在胃癌组织中阳性率为59.18%，在正常胃黏膜组织中表达率为0（P<0.001），证实了S100A4与胃癌侵袭转移有密切关系，这与Cho等［5］的研究一致。而在黄海力等［6］的研究中，S100A4基因在两种组织中的表达无差异统计学意义。考虑蛋白水平与基因水平结果不一致的原因是S100A4的编码基因在正常细胞的翻译过程中和（或）翻译过程之后受到某种下调因素的影响［7］。大量研究表明，S100A4本身并不能引起肿瘤，必须通过与其他癌基因的相互作用才能导致肿瘤的发展和转移。Sherbet等［1］研究表明S100A4可以螯合p53蛋白，影响细胞周期，废止细胞周期中G1/S限制点的功能。当用S100A4诱导细胞进入S期后，发现这种细胞可不受G2/M限制点的检测即进入M期，使一些已发生编码和（或）翻译错误的细胞得以继续生存并繁殖，从而导致细胞恶变甚至肿瘤的发生。本研究中S100A4的表达与肿瘤细胞的不同分化程度无关，而Sherbet等［1］和Ninomiya等［8］的研究表明S100A4的表达与肿瘤细胞的分化程度呈负相关。分析其差异可能与本研究的样本量较小或与样本本身有关。S100A4蛋白的表达随浸润深度、肿瘤分期及淋巴结转移的增加而升高（P<0.05），这与Kimura等［9］和Rosty等［10］的研究结果一致。以上均提示S100A4与肿瘤的侵袭转移有关，但有关S100A4促进肿瘤转移的详细机制仍需进一步研究［11］。 MMPs是一组锌离子依赖性肽链内切酶，主要由肿瘤细胞和肿瘤周边间质细胞产生，几乎能降解细胞外基质的所有成分，通过对细胞外基质的重塑促进肿瘤新生血管的生成，实现肿瘤的侵袭和转移。MMP-2是其家族中与肿瘤关系最为密切的因子之一，能特异性地降解细胞外基质和基底膜中的主要成分Ⅳ型胶原，使基底膜丧失完整性，是肿瘤侵袭过程中最直接最重要的MMPs。国内外大多数研究报道MMP-2的表达与胃癌的分化无关［12-13］，与本研究结果一致。也有研究显示乳头状腺癌和管状腺癌的MMP-2阳性表达率明显高于印戒细胞癌、黏液腺癌和低分化腺癌，可能不同分化程度的胃癌组织分泌MMP-2的能力并无明显区别。有文献报道，胃癌组织中MMP-2表达与淋巴结转移和浸润深度密切相关［13-14］。本研究发现，MMP-2的表达随肿瘤浸润深度、肿瘤分期及淋巴结转移的增加而升高，这与Monig等［13］的研究一致，因此胃癌中MMP-2的表达情况可以作为评估患者预后的参考指标。 将胃癌组织中S100A4与MMP-2的表达作等级相关分析，结果表明S100A4与MMP-2的表达存在明显的正相关（r=0.661, P<0.001），且随肿瘤浸润深度、淋巴结转移的增加，两者的阳性率均明显升高，提示S100A4可能通过促进MMP-2的表达上调，加速细胞外基质降解，促进胃癌的浸润与转移。但S100A4如何促进MMPs在肿瘤浸润转移中的作用机制还不明确。 综上所述，胃癌组织中S100A4和MMP-2的表达明显高于正常胃组织，且随胃癌浸润深度、肿瘤分期和淋巴结转移的增加阳性率明显升高，与胃癌的侵袭转移密切相关，可以作为评价胃癌转移侵袭和预后的有效指标。对S100A4和MMP-2的进一步研究将有助于增加对肿瘤侵袭转移机制的认识，从而为将来的抗癌治疗提供新的目标与方向。【参考文献】 [1] Sherbet GV, Lakshmi MS. 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