CD147、MMP2和VEGF在食管鳞状细胞癌中的表达及意义
作者:马光 高志安 张玉华 作者单位:061001河北沧州,沧州医学高等专科学校病理教研室 (马光、张玉华);121001辽宁锦州,辽宁医学院(高志安)
【摘要】 目的 探讨CD147、MMP2和VEGF在食管鳞癌中表达的相关性及临床病理意义。方法 应用免疫组化SP法检测70例食管鳞癌组织中CD147、MMP2和VEGF的表达。结果 70例食管鳞癌中,CD147、MMP2和VEGF的阳性率分别为77.14%、61.43%和57.14%;高、中分化鳞癌组MMP2和VEGF的表达高于低分化鳞癌组,差异有显著性(P<0.05);浸润肌层组、浸润浆膜层组CD147、MMP2和VEGF的表达显著高于浸润黏膜下层组,差异均有显著性(P<0.05);有淋巴结转移组3种蛋白的表达显著高于无淋巴结转移组;CD147、MMP2和VEGF的异常表达在食管鳞状细胞癌的进展中具有协同作用。结论 CD147、MMP2和VEGF在食管鳞癌组织中呈高表达,其异常表达可能与食管鳞癌的恶性演进有关。
【关键词】 食管肿瘤,CD147,MMP2,VEGF,免疫组化
Significance of Expressions of CD147, MMP2 and VEGF in Esophageal Squamous Cell Carcinoma
MA Guang1,GAO Zhian2,ZHANG Yuhua1
1Cangzhou Medical College, Cangzhou, Hebei 061001 2Liaoning Medical College, Liaoning, Jinzhou 121001
【Abstract】Objective To investigate the expressions of CD147, MMP2 and VEGF in esophageal squamous cell carcinoma, and to research clinically pathological significance and correlation between them.Methods The expressions of CD147, MMP2 and VEGF were detected by immunohistochemical SP method in 70 cases of esophageal squamous cell carcinoma. Results The positive rates of CD147, MMP2 and VEGF were 77.14%, 61.43%, and 57.14% respectively; the positive rates of MMP2 and VEGF in the group of welldifferentiated and middledifferentiated carcinoma were higher than in the group of poordifferentiated carcinoma; higher positive rates of CD147, MMP2 and VEGF were obtained in the group of muscular layer and chorion infiltration than in the group of submucosa infiltration;the positive rates of CD147, MMP2 and VEGF in the group with lymph node metastasis were significantly higher than in the group without lymph node Metastasis; the abnormal expressions of CD147, MMP2 and VEGF were in close correlation in esophageal squamous cell carcinoma.Conclusion CD147, MMP2 and VEGF were overexpressed in esophageal squamous cell carcinoma, which can be relevant to the malignant progression of esophageal squamous cell carcinoma.
【Keywords】esophageal carcinoma; CD147; MMP2; VEGF; immunohistochemistry
食管癌是消化道最常见的恶性肿瘤之一,我国的食管癌发病率居世界首位,病死率占全部恶性肿瘤病死率的23.5%,多数患者就诊时已属晚期,其浸润和转移是造成食管癌患者死亡的主要原因。在肿瘤发生、发展各个环节都伴随着多种肿瘤浸润和转移相关基因表达异常,这些肿瘤转移相关基因表达和/或基因功能异常可能是细胞恶变过程中获得浸润和转移能力的重要原因[1]。我们应用免疫组化的方法,检测CD147、MMP2、VEGF在70例食管鳞状细胞癌中的表达,探讨其在食管鳞癌中的表达及意义,为临床防治食管癌和判断预后提供理论依据。
1 对象和方法
1.1 研究对象与分组 70例食管鳞癌(食管鳞癌组)、10例正常食管黏膜(对照组)标本取自2001年1月~2005年7月辽宁医学院附属第一医院病理科的存档蜡块。标本经10%的福尔马林固定,石蜡包埋,4 μm切片,常规HE染色。所有病例均按照WHO标准[2]确定病理诊断。食管鳞癌组中,男性48例,女性22例;年龄40~77(平均59.5)岁;肿物≥5 cm 31例,肿物<5 cm 39例。所有病例术前均未做放疗、化疗和免疫治疗。食管鳞癌组按食管肿瘤分化程度分高、中、低分化鳞癌组,按浸润程度分浸润黏膜下层组、浸润肌层组、浸润浆膜层组,按有无转移分有淋巴结转移组、无淋巴结转移组。对照组中,男性6例,女性4例;年龄42~76(平均58)岁。
1.2 材料与方法 免疫组化染色采用SP法。兔抗人多克隆抗体CD147,鼠抗人单克隆抗体MMP2、VEGF购自北京中杉生物技术有限公司;试剂盒为美国ZYMED公司产品。严格按说明书操作,DAB显色。以已知CD147,MMP2蛋白表达阳性的乳腺导管癌和VEGF蛋白表达阳性的结肠癌作为阳性对照,以PBS代替一抗为阴性对照。
1.3 结果判定标准 CD147蛋白以细胞膜或细胞质呈棕黄色为阳性,MMP2、VEGF蛋白以细胞浆呈棕黄色为阳性。参照Warnberg等[3]判断标准,结合肿瘤细胞阳性染色所占百分比及染色强度确定本试验结果的判断标准。
(1)阳性细胞数(A值)的判断:在400倍普通光镜下每张切片随机计数10个视野,每个视野计数100个肿瘤细胞,计算阳性细胞百分率。 0分,无阳性细胞或阳性细胞数≤25%;1分,阳性细胞数26%~50%;2分,阳性细胞数51%~75%;3分,阳性细胞数>75%。
(2)染色强度(B值)的判断:0分,无色;1分,淡黄色;2分,棕黄色;3分,棕褐色。
(3)染色阳性细胞数与染色强度的和,即A+B>3分者为免疫组化反应阳性。
1.4 统计学处理 采用SPSS 11.5统计软件。计数资料应用χ2检验、Fisher精确概率法;等级相关检验用Spearman 相关检验。
2 结果
2.1 CD147、MMP2和VEGF表达的检测结果 CD147、MMP2和VEGF在观察组中的阳性表达率分别为77.14%(54/70)、61.43%(43/70)、57.14%(40/70),在对照组中的阳性表达率分别为0%(0/10.00)、0%(0/10.00)、20%(2/10.00),经Fisher确切检验分析,3种蛋白在两组间的表达有显著性差异(P<0.05)。见表1,图1~3(见封4)。
CD147在高、中、低分化鳞癌组中的阳性表达率分别为76.92%、78.57%、75.00%,两两比较均无显著性差异(P>0.05)。MMP2和VEGF的表达在高、中分化鳞癌组高于低分化鳞癌组,差异有显著性(P<0.05);但二者的表达在高分化鳞癌组和中分化鳞癌组,差异无显著性(P>0.05)。
CD147、MMP2和VEGF的表达在浸润肌层组、浸润浆膜层组显著高于浸润黏膜下层组,差异均有显著性(P<0.05);但三种蛋白在浸润肌层组与浸润浆膜层组的表达,差异无显著性(P>0.05)。三种蛋白的表达在有淋巴结转移组显著高于无淋巴结转移组,差异有显著性(P<0.05)。见表2。
2.2 CD147、MMP2和VEGF在食管鳞癌中表达的相关性 Spearman相关检验显示观察组中CD147、MMP2和VEGF表达两两比较均呈显著性正相关。(r1=0.268, r2 =0.265, r3 =0.330,P<0.05)。见表3~5。
3 讨论
肿瘤的浸润转移是一个多步骤的复杂过程,多种基因及其产物参与这一过程的调控。肿瘤细胞从原发灶脱落后,必需突破细胞外基质和基底膜组成的屏障结构,才能向周围组织浸润,进而进入血液循环系统或淋巴系统,形成远隔器官转移或淋巴结转移。表1 CD147、MMP2和VEGF在正常食管黏膜和食管鳞癌中的表达情况表2 食管鳞癌组中不同临床病理变化CD147、MMP2和VEGF表达表3 CD147与MMP2表达的相关性表4 CD147与VEGF表达的相关性表5 MMP2与VEGF表达的相关性/
由于MMPs能降解细胞外基质中的多种蛋白成分,因而在肿瘤细胞突破细胞外基质和基底膜的屏障过程中起重要作用[4]。MMP2是MMPs家族的重要成员,是降解基底膜成分-IV型胶原纤维的主要酶,在肿瘤的浸润、转移中亦起重要作用[5]。本研究结果显示,食管鳞癌组织中MMP2的阳性表达率为61.43%,明显高于正常食管黏膜。关于MMP2的研究报道各家结果不一,阳性率从25.6%到80.5%。MMP2的表达与食管鳞癌临床病理关系的研究显示:高、中分化鳞癌组MMP2的表达高于低分化鳞癌组;浸润肌层组、浸润浆膜层组显著高于浸润黏膜下层组;有淋巴结转移组显著高于无淋巴结转移组。此结果表明,MMP2的高表达可能使肿瘤细胞获得较强的浸润和转移的能力。
CD147是一种细胞表面黏附分子,介导细胞间的黏附,其高表达有助于癌细胞的浸润、转移[6]。本研究显示,食管鳞癌组织中CD147的表达明显高于正常食管黏膜组;浸润肌层组、浸润浆膜层组显著高于浸润黏膜下层组,有淋巴结转移组显著高于无淋巴结转移组。这提示CD147的高表达可能使肿瘤细胞获得侵袭特性,进而有利于转移的发生。另外,肿瘤细胞表达的CD147可刺激肿瘤相关的间质成纤维细胞和内皮细胞产生MMPs,通过MMP2的作用促进肿瘤的浸润、转移[7]。
VEGF是一种肝素结合糖蛋白,是最主要的血管生成因子,在正常食管的腺细胞、单核巨噬细胞、血管内皮细胞的胞质内有少量VEGF的表达[8]。但在食管癌组织中,肿瘤细胞自身可表达VEGF。VEGF促进肿瘤血管形成,为肿瘤快速增殖和转移提供条件[9],在恶性肿瘤的生长及转移中起重要作用。本研究结果显示:VEGF的表达在浸润肌层组、浸润浆膜层组显著高于浸润黏膜下层组,有淋巴结转移组显著高于无淋巴结转移组。
对CD147、MMP2和VEGF的相关性分析提示:三者间有明显相关性。这可能因为CD147刺激肿瘤周围纤维母细胞产生MMP2,且其本身是MMP2活化的主要因子;通过MMP2的活化降解基底膜和细胞间质,导致肿瘤细胞浸润扩散。而MMP2在降解基底膜和细胞间质过程中,通过释放VEGF、bFGF、TGFβ等促血管生成因子,促进新生血管形成,进而有利于肿瘤细胞生长。
上述研究结果表明,CD147、MMP2和VEGF的过表达在食管鳞癌的发生发展、浸润及转移过程中可能发挥着重要作用。检测这些肿瘤标志物有助于食管鳞癌的生物学行为的预测及预后的评价。
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