HMGA2、MMP2在非小细胞肺癌中的表达及临床意义

作者：刘晓静,赵伟,张庆宪1　　作者单位：1 郑州大学附属医院病理科(郑州大学附属医院呼吸内科，河南 郑州 450052)

　　【摘要】目的研究高迁移率蛋白(HMGA2)、基质金属蛋白酶2(MMP2)在非小细胞肺癌(NSCLC)组织中的表达，及其与肿瘤转移和侵袭的关系。方法 采用免疫组化(SP)法检测64份肺癌组织和18份正常组织中HMGA2、MMP2表达的水平。结果 在NSCLC中检测HMGA2、MMP2表达的阳性率分别为79.7%和70.3%，显著高于正常肺组织(27.8%和33.3%)(P<0.05)。HMGA2、MMP2的表达水平与肿瘤的TNM分期和有无淋巴结转移密切相关(P<0.05)。结论 HMGA2、MMP2在NSCLC中的表达与肿瘤的发生、侵袭、转移密切相关，可能成为判断NSCLC淋巴结转移及预后的指标之一。
　　【关键词】 非小细胞肺癌;免疫组织化学;HMGA2;MMP2

　　肿瘤的侵袭和转移机制是多步骤、多阶段的复杂的过程，是侵袭细胞与其所在的细胞微环境(细胞外基质，ECM)相互作用的过程。基质金属蛋白酶(MMPs)是一类锌离子依赖的细胞外蛋白水解酶，可以降解细胞外基质和基底膜。MMPs在肿瘤细胞的侵袭和转移中发挥重要的作用〔1〕。其中MMP2是其中重要一员。关于高迁移率蛋白(HMGA2)是近几年发现的细胞核内的一种非组蛋白。具有改变染色体结构的能力，调节多种目的基因表达的作用〔2〕。本文旨在探讨HMGA2、MMP2与非小细胞肺癌(NSCLC)发生、侵袭、转移的关系，为肺癌的预后判断及临床治疗提供理论参考。
　　1 材料与方法
　　1.1 材料

　　取自2008年4月至2009年12月在本院胸外科手术切除肺癌存档的组织病理蜡块。其中鳞癌28例，腺癌36例。包括高分化鳞癌9例，中分化鳞癌11例，低分化鳞癌8例;高分化腺癌10例，中分化腺癌14例，低分化腺癌12例。TNM分期中Ⅰ期鳞癌6例，Ⅱ期鳞癌12例，Ⅲ期鳞癌10例;TNM分期中Ⅰ期腺癌8例，Ⅱ期腺癌15例，Ⅲ期腺癌13例。正常组织18例。有淋巴结转移者35例，无淋巴结转移者29例。所有病例术前均未进行放射治疗和抗癌化学药物治疗。
　　1.2 方法

　　1.2.1 免疫组化SP法
　　所用组织病理蜡块进行切片，采用免疫组化SP法，对鳞癌、腺癌和正常肺组织切片进行MMP2、HMGA2的免疫组织化学染色。显微镜下观察染色程度、进行定量计分并计算阳性率。MMP2、HMGA2兔抗人单克隆抗体均购自北京博奥森公司。二抗为中杉SP9001兔抗试剂盒，用二甲基联苯胺DAB显色，再采用苏木素复染。实验步骤严格按照实验操作方法进行。操作步骤严格按SP试剂盒说明书进行。一抗浓度为1∶150，每批实验均以北京博奥森公司提供的阳性对照片做阳性对照，以PBS代替一抗作阴性对照。
　　1.2.2 MMP2和HMGA2的染色结果判定
　　用低倍镜和高倍镜观察全片，MMP2的阳性染色为在细胞膜或细胞质内出现棕黄色颗粒。HMGA2的阳性染色为细胞核内出现棕黄色颗粒。参照贺荣芳等〔3〕描述的分级方法，每例切片随机选取5个高倍视野进行结果判定。根据细胞被染强度及染色细胞所染面积的百分比之和来判断结果。染色强度计分：不染色为0分，轻度染色为1分，中度染色为2分，重度染色为3分。染色面积定量计分：无细胞染色为0分，小于25%细胞染色为1分，25%至50%细胞染色为2分，大于50%染色为3分。染色强度得分与阳性细胞数得分相乘，0分为(-)，1～3分为弱阳性(+)，4～5分为中度阳性()，≥6分为强阳性()。
　　1.3 统计学分析
　　采用SPSS17.0软件对数据进行统计学分析，χ2检验和秩合Fisher检验，相关性分析采用Spearman等级相关性分析。
　　2 结 果
　　2.1 HMGA2、MMP2在正常肺组织与NSCLC的一般情况
　　MMP2主要表达于肿瘤细胞的细胞质，HMGA2表达于细胞核内。NSCLC 的MMP2蛋白表达阳性为45例(70.3%)，HMGA2表达阳性为51例(79.7%)。HMGA2和MMP2在正常对照组中的阳性表达分别为5例(27.8%)、6例(33.3%)。HMGA2和MMP2在NSCLC中阳性率均高于对照组(P<0.05)。见图1。
　　2.2 MMP2、HMGA2与NSCLC与临床病理特点之间的关系

　　MMP2 和HMGA2在TNM分期(Ⅰ+Ⅱ)期中阳性率(53.8%和51.3%)明显低于Ⅲ期的阳性率(92%和96%)，有显著性差异(P<0.05)。另外，MMP2 和HMGA2的表达在有淋巴结转移的NSCLC组中高于无淋巴结转移的NSCLC组(P<0.05)。而MMP2 和HMGA2的表达阳性率与NSCLC的年龄、性别、病理类型及有无吸烟史等无相关性。见表1。
　　2.3 NSCLC中MMP2与HMGA2之间的关系
　　Spearman等级相关性分析结果表明，NSCLC组织中HMGA2与MMP2共阳性表达42例，共阴性表达11例，MMP2阳性、HMGA2阴性2例，MMP2阴性、HMGA阳性9例，二者表达呈正相关(χ2=21.209，P<0.05)。图1 MMP2、HMGA2在肺癌及正常肺组织中的表达表1 MMP2、HMGA2与NSCLC临床病理特点

　　3 讨 论
　　MMP2是MMPS家族中的一员，分子量为72 kD，位于人类染色体16q21，由13个外显子和21个内含子组成。MMP2能降解明胶和Ⅳ、Ⅴ、Ⅵ、Ⅹ型胶原蛋白，所以又称明胶酶或Ⅳ型胶原酶。近年来研究表明，在许多肿瘤组织中，都发现有较高MMP2的表达，MMP2在肿瘤细胞中异常增多提示转移的发生率增高，MMP2被认为是肿瘤转移的促进因子〔4〕，并且其表达程度与肿瘤的侵袭性有关〔5，6〕。本实验表明，MMP2的表达以弥漫性分布为主，癌组织的着色明显深于周围组织。NSCLC组织中MMP2的阳性率明显升高，且MMP2的阳性率TNM分期Ⅲ期中的阳性率高于(Ⅰ+Ⅱ)期的阳性率，有淋巴结转移的癌组织较无淋巴结转移的癌组织的表达增强(P<0.05)。考虑MMP2参与NSCLC的转移、侵袭等肿瘤发生发展的过程。
　　HMGA2是一种特殊类型的非组蛋白，广泛分布于高等生物的细胞核中。其分子量少于30 kD，含有丰富的电荷氨基酸，因在凝胶电泳中移动高速而得名。HMG包含三大家族：HMGB(HMGbox proteins)，HMGA(AThook proteins)，HMGN(NBD proteins)。其中，HMGA基因作为原癌基因，HMGA蛋白在细胞增生中起到一定的作用。由于HMGA蛋白家族具有改变染色体结构的能力，因此可调节多种目的基因表达，使其通常被认为是结构性转录因子〔2〕。HMGA参与转录调节、胚胎形成、分化、致瘤性转化等不同的生物学过程。HMGA2是20世纪80年代末新发现的成员，由于其编码区位于许多肿瘤细胞染色体断裂点的簇集区，所以它的异常表达与肿瘤的发展有关〔7〕。近年发现其与肿瘤发生、侵袭、转移有密切关系，其在许多哺乳动物癌细胞中都有较高的表达，且表达水平与肿瘤恶性程度和转移能力有关〔8，9〕。本实验通过免疫组化的方法检测NSCLC及正常组织中HMGA2的表达水平。结果发现在正常组织中HMGA2很少表达，在NSCLC中明显表达(P<0.05)，且在有淋巴结转移的癌组织中高于无淋巴结转移癌组织中的表达(P<0.05)，TNM分期Ⅲ期中的阳性率高于(Ⅰ+Ⅱ)期的阳性率(P<0.05)。考虑HMGA2与NSCLC有无淋结巴转移以及临床TNM分期有关，而与肿瘤大小、年龄、性别、有无吸烟无关。
　　综上所述，MMP2、HMGA2在NSCLC有淋巴结转移组中的表达明显强于无淋巴结转移中的表达，TNM分期Ⅲ期中的阳性率高于(Ⅰ+Ⅱ)期的阳性率。而在正常肺组织中不表达或弱表达。因此，MMP2、HMGA2可能成为判断NSCLC的治疗效果和预后的一个标准。MMP2、HMGA2在NSCLC中的表达存在正相关性，但二者之间是否存在相互促进的关系，还需要进一步的实验及扩大样本含量来进一步确认。
　　【参考文献】
　　[1] Curran S，Murray G.Matrix me[x]talloproteinases in tumor invasion and me[x]tastasis〔J〕.J Pathol，1999;189:3008.

　　[2] Wollfe AP.Architectural transc[x]ription factors〔J〕.Science，1994;264：11001.

　　[3] 贺荣芳,胡忠良,沈 明,等.胃癌组织中PTEN,VEGF,MMP9的表达及相关性研究〔J〕.中国普通外科杂志，2005;14(3)：1745.

　　[4] Khokha R，Denhardt DT.Matrix me[x]talloproteinases and tissue inhibitor of me[x]talloproteinases：a review of their role in tumorigenesis and tissue invasion〔J〕.J Invasion me[x]tast，1989;9:391405.

　　[5] Yoshizaki T，Maruyama Y，Sato H,et al.ex[x]pression of tissue inhibitor of matrix me[x]talloproteinase2 correlates with activation of matrix me[x]talloproteinase2 and predicts poor prognosis in tongue squamous cell carcinoma〔J〕.J Int Cancer，2001;95(1)：4450.

　　[6] Zeng ZS,Cohen AM，Guillem JG.Loss of ba[x]sement membrane type IV collagen is associated with increased ex[x]pression of me[x]talloproteinases2 and9 (MMP2 and MMP9) during human colorectal tumorigensis〔J〕.J Carcinogenesis,1999;20(5)：74955.

　　[7] Gianini G，Marcotullio LD，Ristori E，et al.GI (Y) and HMGIC genes are expressed in neuroblastoma cell lines and tumors and affect refinoic acid responsiveness〔J〕.J Cancer Res，1999;59(10)：248492.

　　[8] Wunderlich V，Bttger M.Highmobility group proteins a canceranemer gingli[x]nk〔J〕.J Cancer Res Clin Oncol，1997;1 (3)：13340.

　　[9] Tallini G，Dalcin P.HMG I (Y) and HMG IC dysregulation common occurrence in human molecules and of the cortical eytoskeleton〔J〕.J Biochem Cell Biol，2008;40(3)：3449.