姚紅梅 郭 靜 石秀玲
(濟(jì)寧醫(yī)學(xué)院附屬醫(yī)院,山東 濟(jì)寧272029)
子 宮 內(nèi)膜異位 癥(endometriosis、EMS)是1885年由VonreckLinghausen[1]首次提出并命名,是一種常見的婦科良性病變,但具有類似于惡性腫瘤的組織侵襲、血管生成等生物學(xué)行為,復(fù)發(fā)率高。以卵巢子宮內(nèi)膜異位癥最多見。其發(fā)病率約為6%~8%,在不孕、痛經(jīng)等患者中,其發(fā)病率有所增加,約為30%~45%。近年來EMS有上升的趨勢,嚴(yán)重影響了婦女的日常生活。關(guān)于EMS發(fā)病機(jī)制的研究被廣泛關(guān)注,為阻斷EMS的發(fā)生、發(fā)展提供新的有效的治療靶點(diǎn)。本研究通過檢測子宮內(nèi)膜異位癥組織中VEGF、CD44v6及MMP-9的表達(dá),從而探討其在EMS發(fā)病機(jī)制中可能的作用及相關(guān)性。
選取濟(jì)寧醫(yī)學(xué)院附屬醫(yī)院2009年3月至2010年10月因卵巢囊腫行腹腔鏡或開腹手術(shù)的患者,術(shù)后經(jīng)病理證實(shí)為卵巢子宮內(nèi)膜異位癥60例作為研究組。在位內(nèi)膜為卵巢子宮內(nèi)膜異位癥患者同時(shí)診刮或切除子宮所得的內(nèi)膜52例。選擇同期在本院因子宮平滑肌瘤行子宮全切,且經(jīng)病理證實(shí)無子宮內(nèi)膜疾病及異位癥患者的子宮內(nèi)膜標(biāo)本44例為對照組。所有患者年齡均35~46歲,均為增殖期子宮內(nèi)膜,月經(jīng)周期規(guī)律,術(shù)前3個(gè)月未應(yīng)用激素治療。各組間的年齡差別無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。
兔抗人VEGF、鼠抗人CD44v6及鼠抗人MMP-9單克隆抗體均購自福州邁新生物技術(shù)開發(fā)有限公司;鏈霉素抗生物素蛋白-過氧化物酶(SP)免疫組化試劑盒、DAB染色試劑等,購自北京中杉金橋生物技術(shù)有限公司。
將蠟塊標(biāo)本進(jìn)行5μm厚連續(xù)切片4張,1張用于HE染色復(fù)查,確定診斷。余者切片常規(guī)二甲苯脫蠟,梯度乙醇水化。采用SP法行CD44v6、VEGF和MMP-9檢測。實(shí)驗(yàn)操作嚴(yán)格按說明書進(jìn)行。以0.01mol/L PBS代替一抗作為陰性對照,以已知陽性標(biāo)本為陽性對照。
結(jié)果判定:陽性均為棕黃色顆粒,分布于細(xì)胞膜和/或胞漿。具體如下:著色強(qiáng)度:不顯色或顯色不清為0;淺黃色為1;棕黃色為2;深褐色為3。陽性細(xì)胞百分率:陽性細(xì)胞百分?jǐn)?shù)<5%,0分;5%~35%,1分;36%~65%,2分;>66%,3分。兩項(xiàng)得分相加,0~1分為(-),2~3分為(+),4分及以上為(?)。
應(yīng)用SSPS 13.0統(tǒng)計(jì)軟件進(jìn)行統(tǒng)計(jì)學(xué)分析,采用秩和檢驗(yàn),檢驗(yàn)水準(zhǔn)均為0.05,兩分類變量的關(guān)聯(lián)性分析。
VEGF主要表達(dá)于子宮內(nèi)膜腺上皮細(xì)胞的胞漿,灶性分布,在子宮內(nèi)膜間質(zhì)細(xì)胞、血管內(nèi)皮細(xì)胞也有表達(dá),但在上皮細(xì)胞的表達(dá)最強(qiáng)。陽性細(xì)胞胞漿呈棕黃色或棕褐色。3種子宮內(nèi)膜中VEGF表達(dá)的分布差別有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。見表1。進(jìn)一步兩兩比較,卵巢異位內(nèi)膜VEGF的陽性表達(dá)明顯高于在位內(nèi)膜(Z=-5.725,P=0.000)與正常內(nèi)膜(Z=-3.498,P=0.000),差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義;在內(nèi)異癥在位內(nèi)膜中的陽性表達(dá)高于正常子宮內(nèi)膜,差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(Z=-2.674,P=0.000)。
表1 3種子宮內(nèi)膜中VEGF表達(dá)的等級比較
CD44v6主要表達(dá)于子宮內(nèi)膜腺上皮細(xì)胞、腔面上皮細(xì)胞。主要是細(xì)胞膜陽性,染成棕黃色。胞漿可有少量表達(dá),但著色比胞膜淺,意義不明確。3種子宮內(nèi)膜中CD44v6表達(dá)的分布差別有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。見表2。進(jìn)一步兩兩比較,卵巢異位內(nèi)膜CD44v6陽性表達(dá)高于在位內(nèi)膜(Z=-5.610,P=0.000)與正常內(nèi)膜(Z=-5.596,P=0.000),差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義;內(nèi)異癥在位內(nèi)膜與正常子宮內(nèi)膜相比,陽性表達(dá)率較高,但差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(Z=-0.388,P=0.698)。
表2 3種子宮內(nèi)膜中CD44v6表達(dá)的等級比較
MMP-9主要表達(dá)于子宮內(nèi)膜腺上皮細(xì)胞及間質(zhì)細(xì)胞胞漿內(nèi),陽性細(xì)胞的胞漿被染成棕黃色或棕褐色。3種子宮內(nèi)膜中MMP-9表達(dá)的分布差別有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。見表3。進(jìn)一步兩兩比較,卵巢異位內(nèi)膜MMP-9陽性表達(dá)明顯高于在位內(nèi)膜(Z=-4.957,P=0.000)與正常內(nèi)膜(Z=-5.179,P=0.000),差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義;在內(nèi)異癥在位內(nèi)膜中的陽性表達(dá)略高于正常子宮內(nèi)膜,但無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(Z=-0.388,P=0.698)。
表3 3種子宮內(nèi)膜中MMP-9的表達(dá)等級比較
采用兩分類變量的關(guān)聯(lián)性分析,異位內(nèi)膜組VEGF和CD44v6呈正相關(guān)(r1=0.462,χ2=42.038,P=0.000);MMP-9與CD44v6之間呈正相關(guān)(r2=0.558,χ2=70.534,P=0.000);MMP-9與VEGF呈正相關(guān)(r3=0.397,χ2=29.187,P=0.000)。
子宮內(nèi)膜異位癥(EMS)的發(fā)病機(jī)制不明,眾說紛紜,目前仍以經(jīng)血逆流種植學(xué)說為主導(dǎo)理論。然而有經(jīng)血逆流的婦女中只有10%~15%的人發(fā)生EMS。有些國內(nèi)學(xué)者提出“在位內(nèi)膜決定論”。即內(nèi)膜細(xì)胞在異位處生長、發(fā)育、出血并引起臨床癥狀。CD44v6、MMP-9與VEGF直接影響著異位的子宮內(nèi)膜的黏附、侵襲和局部血管形成等生物學(xué)特性。
血管內(nèi)皮生長因子(VEGF)是血小板衍生生長因子超家族的成員,分子量為34~36KDa,是一種多肽類生長因子。VEGF蛋白主要灶性表達(dá)于腺上皮細(xì)胞的胞漿。Takehara等[2]研究發(fā)現(xiàn),EMS患者的子宮內(nèi)膜中VEGF-A mRNA和VEGF-C mRNA表達(dá)比非EMS患者明顯增高。近期的研究發(fā)現(xiàn)EMS患者中VEGF基因型和表達(dá)頻率與正常人存在明顯的差異[3]。
本文結(jié)果顯示:免疫組化顯示VEGF陽性細(xì)胞胞漿著色,被染成棕黃色。本研究中VEGF在卵巢異位內(nèi)膜中的表達(dá)均顯著高于在位內(nèi)膜和正常子宮內(nèi)膜,表明在異位內(nèi)膜中VEGF含量高,與異位內(nèi)膜種植中血管的形成及增生有一定關(guān)系。VEGF是一種多肽類生長因子,主要參與調(diào)控血管生成。其表達(dá)高低反映了該組織的血管生成的活性。異位內(nèi)膜病灶內(nèi)血管的數(shù)量及面積明顯高于在位內(nèi)膜。它直接作用于內(nèi)皮細(xì)胞,通過和血管內(nèi)皮細(xì)胞的特異性受體結(jié)合,促進(jìn)內(nèi)皮增殖和血管生長。同時(shí),能增加血管通透性,促進(jìn)包括纖維蛋白原在內(nèi)的血漿蛋白的滲出[4],因而間質(zhì)高度血管化,進(jìn)一步促進(jìn)異位內(nèi)膜的種植和增殖。Fujii等[5]發(fā)現(xiàn)子宮內(nèi)膜異位癥患者血清中VEGF含量增加,VEGF的含量增高,能維持內(nèi)膜異位部位的血管呈現(xiàn)較高的活性,刺激毛細(xì)血管增生,促進(jìn)異位腺上皮細(xì)胞生長的同時(shí)促進(jìn)異位內(nèi)膜在該部位進(jìn)一步增殖和浸潤至盆腔和腹膜內(nèi)組織,增大病灶的深度及范圍,形成腹腔的異位灶,從而加重痛經(jīng)的程度。Nap等[9]研究發(fā)現(xiàn),抗人類VEGF抗體(HUMV833)可明顯減少EMs鼠模型體內(nèi)異位灶微血管密度,并能抑制內(nèi)膜種植和生長。與本文結(jié)果一致,更有力的證實(shí)了VEGF在EMS的異位內(nèi)膜在異位部位血管形成及種植過程中的重要性。
CD44v6是細(xì)胞黏附分子中的一類,是CD44的一種異構(gòu)體。是一類介導(dǎo)細(xì)胞與細(xì)胞、細(xì)胞與細(xì)胞外基質(zhì)(ECM)黏附作用的膜表面糖蛋白,在上皮源性細(xì)胞和腫瘤中表達(dá)。CD44v6是透明質(zhì)酸的主要受體和淋巴細(xì)胞歸巢受體,能改變腫瘤細(xì)胞表面黏附分子的構(gòu)成及功能,介導(dǎo)細(xì)胞與基質(zhì)的粘連,參與細(xì)胞偽足的形成及腫瘤的發(fā)生、發(fā)展和轉(zhuǎn)移。EMS具有惡性腫瘤侵襲性生長的惡性生物學(xué)行為,因而CD44v6在EMS發(fā)病機(jī)制中的作用不容忽視。
本文結(jié)果顯示:CD44v6陽性腺上皮及腔面上皮細(xì)胞胞膜著色,被染成棕黃色,少量細(xì)胞胞漿內(nèi)著色,比胞膜染色淺,間質(zhì)細(xì)胞未見著色。有實(shí)驗(yàn)表明,CD44v6參與了子宮內(nèi)膜細(xì)胞與腹膜表面間皮細(xì)胞黏附,淋巴細(xì)胞歸巢受體的功能,能幫助子宮內(nèi)膜細(xì)胞逃避腹腔液免疫細(xì)胞(NK細(xì)胞)的識別和殺傷,繼而得以存活。CD44v6透明質(zhì)酸受體的作用,可以幫助內(nèi)膜細(xì)胞與腹膜間皮細(xì)胞的透明質(zhì)酸配體黏附,異位的內(nèi)膜細(xì)胞更易侵襲種植。本研究認(rèn)為CD44v6在異位癥發(fā)生中促進(jìn)了異位的內(nèi)膜細(xì)胞與周圍組織黏附。
MMP-9是MMPs家族中分子量最大的明膠酶,又稱明膠酶B,分子量92kD,可降解Ⅳ型、Ⅴ型膠原及彈性蛋白等ECM的主要成分,參與細(xì)胞外基質(zhì)降解和新血管形成,在許多惡性腫瘤組織中均可檢測到MMP-9活性形式的表達(dá)。在子宮內(nèi)膜異位病灶周圍,有著連續(xù)、完整的基底膜,Ⅳ型膠原是其固有成分之一[10]。有實(shí)驗(yàn)表明,MMPs在正常情況下,表達(dá)量很少,而且以無活性的酶原形式存在,而在炎性細(xì)胞因子、激素、生長因子刺激下其表達(dá)量上升及活性增加,如胚胎發(fā)育、血管新生、子宮復(fù)舊、組織修復(fù)與重塑、炎癥反應(yīng)以及腫瘤的侵襲與轉(zhuǎn)移等情況。Szamatowicz的研究結(jié)果證實(shí)[7],MMP-9可通過和整合素的相互活化而加強(qiáng)細(xì)胞間的黏附作用,同時(shí)促進(jìn)血管內(nèi)皮細(xì)胞的出芽,導(dǎo)致新生血管的形成,從而在子宮內(nèi)膜細(xì)胞的異位黏附、種植和生長的過程中發(fā)揮重要作用。
本文結(jié)果表明:MMP-9在異位內(nèi)膜組陽性表達(dá)率最高,其次為在位內(nèi)膜組和正常內(nèi)膜組,與邱曉紅等[11]研究結(jié)果一致。MMP-9的高表達(dá)表明異位內(nèi)膜細(xì)胞對ECM有著最強(qiáng)的降解能力,利于異位內(nèi)膜的侵襲性種植和生長,進(jìn)而破壞周圍組織,使病變擴(kuò)散,逐漸加重。提示EMS患者異位內(nèi)膜細(xì)胞的生物熱性與在位內(nèi)膜細(xì)胞有差別,前者更具侵襲能力,因而能異位種植,這與沈蓉等[8]研究結(jié)果一致。目前有異位內(nèi)膜孕激素受體顯著低于正常子宮內(nèi)膜的報(bào)道[12],因子宮內(nèi)異癥、子宮腺肌病患者在位內(nèi)膜與異位內(nèi)膜中,增殖期與分泌期的表達(dá)強(qiáng)度無明顯差異,失去了周期性變化規(guī)律。MMP-9的蛋白水解活性破壞局部組織結(jié)構(gòu)及基底膜成分,有利于腹腔的侵襲,同時(shí)在MMP-9促細(xì)胞間黏附和促血管形成的共同作用下,促使逆流入腹腔的內(nèi)膜組織種植生長并使病灶不斷擴(kuò)大。
EMS的發(fā)生、發(fā)展是一個(gè)多步驟多階段而且多個(gè)細(xì)胞因子相互作用的復(fù)雜過程。VEGF、CD44v6及MMP-9在EMS發(fā)生發(fā)展過程中,有各自獨(dú)特的作用,同時(shí)又緊密關(guān)聯(lián),相互促進(jìn)。異位的子宮內(nèi)膜細(xì)胞必須具備黏附、侵襲及血管生成3個(gè)基本環(huán)節(jié),才能在種植部位像腫瘤細(xì)胞一樣生長。首先是異位內(nèi)膜細(xì)胞在CD44v6作用下黏附在種植部位,其次MMP-9發(fā)揮降解基底膜糖蛋白及細(xì)胞外基質(zhì)成分的作用,增強(qiáng)了異位內(nèi)膜細(xì)胞的侵襲能力,再則VEGF促進(jìn)異位部位的血管重建和增生,血管通透性增加,新的纖維及血管化間質(zhì)建立,最終EMS得以發(fā)生和發(fā)展。在這個(gè)過程中,CD44v6為MMP-9定位于細(xì)胞表面提供了受體,同時(shí)可以通過與MMP-9結(jié)合而激活腫瘤壞死因子-β(TGFβ),導(dǎo)致新生的血管生成[13]。血管生成過程中的內(nèi)皮細(xì)胞循環(huán)及血管結(jié)構(gòu)形成均需要MMP-9對ECM的降解和重建,協(xié)同促進(jìn)了EMs的發(fā)生發(fā)展。隨著新藥如MMPs抑制劑和VEGF抑制劑的問世以及在惡性腫瘤中的應(yīng)用,為EMS的治療提供了新的研究方向。
[1] O Down MJ,Philipp EE.The history of obstetrics and gynecology[M].New York:The Part henon Publishing Group,2000:523-525.
[2] Takehara M,Veda M,Yamashita Y,et al.Vascular endothelial growth factor A and C gene expression in endometriosis[J].Humpathol,2004,35(11):1369-1375.
[3] Kim SH,Choi YM,Choung SH,et al.Vascular endothelial growth factor gene+405C/G polymorphism advanced stage endometriosis[J].Hum Reprod,2005,20(10):2904-2908.
[4] Pepper MS,F(xiàn)errara N,Orci L,et al.Potent synergism between vascular endothelial grower factor and basic fibroblast growth factor in the induction of angiogenesis in vitro[J].Biochen Biophys Res Commun,1992,189(2):824-831.
[5] Fujii EY,Nakayama M,Nakagawa A.Concentrations of receptor for advanced glycation end products,VEGF and CML in plasma.follicular fluid,and peritoneal fluid in women with and without endometriosis[J].Reprod Sci,2008,15(10):1066-1074.
[6] 辛?xí)匝啵顫?,?yán)瑞蘭,等.血管生成因子在子宮內(nèi)膜異位癥中的作用[J].現(xiàn)代婦產(chǎn)科進(jìn)展,2001,10(3):187-189.
[7] Szamatowicz J,Laudanskip,Tomaszewska I,et al.Matrixmetalloproteinase-9and tissue inhibitor of matrix metalloproteinase-1:apossible role in the pathogenesis of endometriosis[J].Hum Reprod,2002,17(2):284-288.
[8] 沈蓉,田永杰.MMP-9、TIMP-1在子宮內(nèi)膜異位癥患者子宮內(nèi)膜中的表達(dá)及意義[J].山東醫(yī)藥,2006,46(17):20-22.
[9] Nap AW,Griffion AW,Dunselmang A,et al.Anti-angiogenesistherapy for endometriosis[J].J Clim Endocdol Metal,2004,89(3):1089-1095.
[10]Evers JL,Willebrand D.The basement membrance in endometriosis[J].Fertil Steril,1987,47(3):505-507.
[11]邱曉紅,李荷蓮.基質(zhì)金屬蛋白酶MMP-2MMP-9及其抑制因子TIMP-1TIMP-2在子宮內(nèi)膜異位癥中的表達(dá)及意義[J].中國實(shí)用婦科與產(chǎn)科雜志,2004,20(3):158-160.
[12]Lu XE,Ning WX,Dong MY,et al.Vascular endothelial growth factor and matrix metalloproteinase-2expedite formation of endometriosis in the early stage ICR mouse model[J].Fertil Steril,2006,8:1175-1181.
[13]Yu Q,Stamenkovic I.Cell surface-localized matrix metalloproteinase-9proteolytically activates TGF-βand promotes tumor invasion and angiogenesis[J].Genes Dev,2000,14(2):163-176.