结肠腺癌中MMP-14和VEGF的表达及意义

 
　　作者：周良,马海,杨红春　　作者单位：四川省南充市中心医院肝胆外科，四川 南充

　　【摘要】目的：检测结肠腺癌中基质金属蛋白酶-14(MMP-14)和血管内皮生长因子(VEGF)的表达，探讨MMP-14和VEGF在不同临床病理特征中的意义。方法：本实验以89例结肠腺癌新鲜标本作为观察组，89例正常新鲜结肠黏膜组织作为对照组，采用流式细胞技术检测两组中MMP-14和VEGF的表达，观察MMP-14和VEGF的表达在不同临床特征中的差别，探讨二者的相关性。结果：结肠腺癌中MMP-14和VEGF的表达均明显高于对照组，MMP-14和VEGF的表达与结肠腺癌的Dukes分期、浸润深度及淋巴结转移密切相关。MMP-14和VEGF在结肠腺癌中的表达呈正相关性。结论：MMP-14和VEGF在结肠腺癌病人中呈高表达，皆参与肿瘤的发生、发展。联合检测MMP-14和VEGF的表达可能对判断结肠腺癌的预后有一定价值。

　　【关键词】 结肠腺癌;基质金属蛋白酶-14;血管内皮生长因子;流式细胞术

　　[ABSTRACT] ob[x]jective： To detect the ex[x]pressions of matrix me[x]talloproteinase-14(MMP-14) and vascular endothelial group factor(VEGF)， and to investigate their value in development and me[x]tastasis of colorectal adenocarcinoma. Methods： A total of 89 cases with colorectal adenocarcinoma were selected as observation group， and 89 cases of normal colorectal mucosa tissues as control group. The ex[x]pressions of MMP-14 and VEGF were determined by using FCM methods. Results： The ex[x]pressions of MMP-14 and VEGF were higher in the observation group than in control group. The ex[x]pressions of MMP-14 and VEGF were associated with infiltration depth， me[x]tastasis of lymph node and Dukes stage. And MMP-14 and VEGF were positive correlated with each other in the observation group. Conclusions： The high ex[x]pression of MMP-14 and VEGF may promote the occurrence and development of colorectal adenocarcinoma. They may be helpful to predict the prognosis of gastric adenocarcinoma.

　　[KEY WORDS] Colorectal adenocarcinoma; MMP-14; VEGF; FCM

　　结肠腺癌严重危害人类健康，其侵袭和转移是导致患者死亡的重要原因。基质金属蛋白酶家族在肿瘤的发生、发展中具有重要的作用，且其相关成员对肿瘤的血管生成有一定促进作用[1]。MMP-14属于膜型基质金属蛋白酶，定位于细胞膜上，可以介导细胞外周细胞外基质的降解[2]。关于MMP-14与血管生成的关系研究较少，本实验应用流式细胞技术检测结肠腺癌中基质金属蛋白酶-14(MMP-14)和血管内皮生长因子(VEGF)的半定量表达，现报道如下。

　　1　材料与方法

　　1.1　临床材料

　　收集2009年1月至2010年12月在我院普外科行结肠腺癌手术切除的新鲜肿瘤组织89例作为观察组，所有患者术前均未进行任何治疗。本组患者年龄32-79岁，平均54.32岁，其中男性48例，女性41例。同时选取正常结肠黏膜组织89例作为对照组。两组患者在性别构成、年龄构成等相因素的方面无明显差别，具有可比性。

　　1.2　流式细胞术检测MMP-14和VEGF蛋白的表达

　　MMP-14和VEGF蛋白抗体均购自北京中杉金桥生物技术有限公司。将冻存标本取出， 75%的酒精中固定，置于120目不锈钢网，剪碎后冲洗，收集混悬液，去除块样组织，收集细胞悬液，制成单细胞悬液1×106/mL。取1 mL，分别加入MMP-14和VEGF抗体，室温孵育30 min，加入PBS洗涤后离心，弃上清，加入FITC-IgG二抗工作液，避光孵育30 min，加入PBS洗涤后离心，弃上清。加入PBS 0.1 mL，过滤后上机检测[3]，应用系统自带软件进行数据定量分析。

　　1.3　结果判定

　　实验结果以荧光指数(fluorescence index， FI)表示MMP-14和VEGF蛋白表达的相对含量。FI值计算公式为：FI=(结肠腺癌中蛋白表达的平均荧光强度-对照样品平均荧光强度)/正常对照样品平均荧光强度。

　　1.4　统计学方法

　　本实验结果分析采用t检验，并应用线性相关分析计算MMP-14和VEGF表达的相关性，所有统计数据均用SAS6.12分析完成，以P<0.05为差异有统计学意义。

　　2　结果

　　2.1　MMP-14和VEGF在结肠腺癌、正常结肠黏膜组织中的表达差别

　　结肠腺癌中MMP-14(1.46±0.43 VS 1.00±0.23)和VEGF(1.43±0.38 VS 1.00±0.28)的表达量明显高于正常结肠黏膜组织中的表达量，且差异有统计学意义(P<0.05)。

　　2.2　MMP-14和VEGF的表达与结肠腺癌临床病理特征的关系

　　结肠腺癌中MMP-14和VEGF的表达量与淋巴结转移、浸润深度及Dukes分期密切相关，观察组 MMP-14和VEGF与不同临床病例特征的关系

　　2.3　观察组与对照组中MMP-14和VEGF表达的相关性

　　经线性相关分析，结肠腺癌中MMP-14和VEGF的表达呈正相关(r=0.49， P<0.05)。而二者在正常结肠黏膜组织的表达未见明显相关性(P>0.05)。

　　3　讨论

　　基质金属蛋白酶家族是一组锌离子依赖性内切酶，与细胞外基质的降解和肿瘤的新生血管形成密切相关。MMP-14作为基质金属蛋白酶家族的重要成员，具有前肽区、信号肽区、催化区、铰链区和类血红素蛋白结合区五个功能区域，能够在细胞表面活化MMP-2等重要因子[4,5]。研究显示MMP-14与肿瘤的血管新生也有密切关系[6]。结肠腺癌的侵袭和转移与基膜的粘附和细胞外基质的降解有关[7]。MMP-14是肿瘤细胞中产生的重要物质，作用于周围的间质细胞，诱导间质细胞产生MMP-14原酶，该酶激活后被肿瘤细胞摄取到细胞膜表面。而且激活的MMP-14不仅可以激活MMP-2降解周围的基质，自身也可以降解细胞外基质。此外MMP-14还可以降解I、II、Ⅳ型胶原和FN，参与包括基膜在内的细胞外基质的降解过程。而细胞外基质和基底膜是肿瘤生长和扩散的屏障，肿瘤细胞依靠MMP降解细胞外基质，进而促进浸润和转移[8]。研究显示，肿瘤的生长有赖于血管的生成，血管增生的程度反映了肿瘤生成的能力，在一定程度上决定了肿瘤的生物学行为。当肿瘤增至1-2 mm3时，肿瘤已不能单纯依靠弥散作用获取所需的氧及营养物质，如果无新生血管生长，肿瘤将保持休眠状态或者发生退化，反之肿瘤则会呈迅速生长，且肿瘤细胞可侵入血管或淋巴管发生转移。基于此，人们寻找促使血管生成的各种相关因素。VEGF基因位于染色体6p21.3，全长14 kb，由8个外显子和7个内含子组成，是目前研究多的促血管生成因子，对肿瘤血管生成及肿瘤生物学行为有重要影响[9]。

　　本实验应用流式细胞检测结肠腺癌中VEGF和MMP-14的表达，实验结果显示MMP-14 和VEGF在结肠腺癌中的表达明显高于正常结肠黏膜组织，提示MMP-14 和VEGF参与了肿瘤的发生。实验结果还显示MMP-14和VEGF与结肠腺癌的浸润深度、Dukes分期及淋巴结转移密切相关，提示MMP-14 和VEGF可能参与了肿瘤分化、生长过程。MMP-14的促进侵袭与转移的作用不仅表现在细胞表面的激活作用，还表现在不依赖于MMP-2的细胞外基质的蛋白水解酶的作用[10]。MMP-14在进行细胞外降解的同时，还参与了肿瘤新生血管的生成作用，通过肿瘤血管向宿主输出大量的恶性肿瘤细胞，引起肿瘤持续生长并发生浸润及远处转移。VEGF在肿瘤内及肿瘤周围可诱导新生血管形成，并通过增加血管通透性而促使肿瘤细胞侵入血管[11,12]。实验结果显示二者正相关，MMP-14可能作为上游蛋白诱导VEGF的表达，促进血管的生成。由于分化程度、浸润深度、Dukes分期及淋巴结转移均与结肠腺癌的预后相关，因此， MMP-14 和VEGF可能能作为预后的判断指标，但这还需要进一步研究证实。

　　总之， MMP-14和VEGF参与了结肠腺癌的发生、发展，临床检测MMP-14和VEGF的表达可能对判断预后有重要价值。