MMP—2、MMP—9及TIMP—2、TIMP—1在非黑色素性皮膚癌中的表達

[摘要] 目的 探討金屬基質蛋白酶MMP-2、MMP-9及其抑制因子TIMP-2、TIMP-1在非黑色素性皮膚癌中的表達。 方法 取皮膚癌手術切除標本40份，進行免疫組化檢測MMP-2、MMP-9及其抑制因子TIMP-2、TIMP-1的表達。 結果 MMP-2、MMP-9在非黑色素皮膚癌中的表達的陽性率、染色強度、表達強度均顯著高于正常皮膚。TIMP-2、TIMP-1在非黑色素皮膚癌中的表達的陽性率、染色強度、表達強度均顯著低于正常皮膚。 結論 基質金屬蛋白酶（MMP）在非黑色素性皮膚癌中呈高表達，基質金屬蛋白酶組織抑制因子呈低表達，兩者比例失衡與皮膚癌的浸潤和轉移有關。

[關鍵詞] 皮膚癌；MMP-2；MMP-9；TIMP-2；TIMP-1

[中圖分類號] R739.5 [文獻標識碼] B [文章編號] 1673-9701（2013）11-0103-03

非黑色素性皮膚癌主要包括基底細胞癌（BCC）和鱗狀細胞癌（SCC），是臨床常見的皮膚癌，約占所有皮膚癌的90%。在美國，每年患非黑色素皮膚癌的人口約100萬，其中基底細胞癌占70%-80%，鱗狀細胞癌約占20%。隨著我國人口平均壽命的延長，皮膚癌發(fā)病率也在逐漸升高。在我國以鱗狀細胞癌為主。腫瘤的侵襲和轉移是預后不良的主要原因?；|金屬蛋白酶（matrix metalloproteinase，MMP）在腫瘤的侵襲和轉移過程中發(fā)揮重要的作用，而基質金屬蛋白酶水解酶組織抑制因子可抑制基質金屬蛋白酶的活性[1]。有大量的研究證實，MMP-2、MMP-9、TIMP-2、TIMP-1在多種惡性腫瘤中有表達。本文主要探討其在非黑色素皮膚癌中的表達。

1 材料與方法

1.1 研究材料

選擇2010～2012年在我院手術切除治療的非黑色素皮膚癌患者40例。其中鱗狀細胞癌（SCC）25例，為SCC組，男14例，女11例，年齡35～68歲，平均（56.7±21.3）歲。其中頭頸部10例，外生殖器7例，四肢5例，軀干3例；高分化18例，中分化7例。基底細胞癌（BCC）15例，男9例，女6例，年齡37～70歲，平均（57.9±19.8）歲。其中頭頸部7例，外生殖器4例，四肢3例，軀干1例。另選擇20例整形患者為對照組，男12例，女8例，平均年齡（50.7±22.8）歲。所有入選對象均無結締組織病、免疫系統(tǒng)疾病及其他系統(tǒng)嚴重疾病。術前未進行其他抗腫瘤治療。三組患者一般資料比較差異無統(tǒng)計學意義，具有可比性。

1.2 檢測方法

所有皮膚癌患者均經(jīng)手術切除病變組織送檢。取病變組織10%甲醛固定，脫水，石蠟包埋，切片，厚度4 μm，各切5張，1張行HE染色，余4張行免疫組化染色。切片60℃烘焙2 h，脫蠟，就行梯度水化。蒸餾水沖洗2次，加3%H2O2溶液孵育10 min；蒸餾水沖洗，PBS緩沖液沖洗。血清封閉，分別加一抗，溫育1h后，取出，4℃過夜。PBS緩沖液沖洗，每次5 min，共3次。加二抗，37℃，放置30 min。PBS液沖洗，每次5 min，共3次；加三抗，37℃、30 min，PBS液沖洗，每次5 min，共3次。加顯色液，控制顯色時間，然后自來水洗滌3次，終止顯色。蒸餾水沖洗，蘇木素復染，鹽酸分化，蒸餾水再次沖洗。酒精梯度脫水，二甲苯透明，封片。

1.3 結果判定方法[2]

細胞漿或細胞膜染成棕黃色為陽性細胞。觀察10個高倍鏡。陰性：無瘤細胞；陽性瘤細胞<1/3，著色淺，為（+）；陽性瘤細胞1/3-2/3，著色較深為（++）；陽性瘤細胞>2/3，著色深為（+++）。表達強度采用自動分析系統(tǒng)測量腫瘤細胞陽性成分的平均吸光度。根據(jù)免疫組化的檢測結果，統(tǒng)計MMP-2、MMP-9、TIMP-2、TIMP-1陽性率與染色強度和表達強度，比較三組之間的差異。

1.4 統(tǒng)計學處理

采用SPSS12.0統(tǒng)計學軟件進行數(shù)據(jù)處理，三組間計數(shù)資料采用行×列卡方檢驗，計量資料采用均數(shù)±標準差表示，多組間的比較采用方差分析，兩組間比較采用t檢驗。P < 0.05為差異有統(tǒng)計學意義。

2 結果

2.1 MMP-2的表達

MMP-2主要表達于細胞漿，在非黑色素皮膚癌中的表達呈片狀、彌散分布；在非黑色素皮膚癌中的表達高于正常皮膚表達。見封三圖4、5和表1。

2.2 MMP-9的表達

MMP-9在非黑色素皮膚癌中的表達的陽性率、染色強度、表達強度均顯著高于正常皮膚。見表2、封三圖6、7。

2.3 TIMP-2的表達

TIMP-2在非黑色素皮膚癌中的表達的陽性率、染色強度、表達強度均顯著低于正常皮膚。見表3和封三圖8、9。

2.4 TIMP-1的表達

TIMP-1在非黑色素皮膚癌中的表達的陽性率、染色強度、表達強度均顯著低于正常皮膚。見表4和封三圖10、11。

3 討論

皮膚癌在我國的發(fā)病率較低，上海市腫瘤研究所1988年的上海市市區(qū)惡性腫瘤發(fā)病率統(tǒng)計資料表明，非黑色素皮膚癌的發(fā)病率為1.53/10萬，但隨著人們生活習慣及環(huán)境的變化，皮膚癌的發(fā)病率也在逐年升高。非黑色素皮膚癌中主要是鱗狀細胞癌和基底細胞癌。鱗狀細胞癌往往由角化病、黏膜白斑及其他癌前疾病轉化而成，生長較快，早期即形成潰瘍。基底細胞癌起病時常無癥狀，初期多為基底較硬斑塊狀丘疹，有的呈疣狀隆起，而后破潰為潰瘍灶改變，不規(guī)則，邊緣隆起，似火山口，底部凹凸不平，生長緩慢。SCC發(fā)病原因與多個基因突變損壞有關?；啄さ耐暾允艿狡茐呐c腫瘤的浸潤、轉移、復發(fā)有重要關系。

MMP是水解細胞外基質的蛋白裂解酶，包括基質中以及整合于質膜中的各種膠原酶和彈性蛋白酶等。MMP是一個大家族，因其需要Ca2+、Zn2+等金屬離子作為輔助因子而得名，其家族成員具有相似的結構，一般有疏水信號肽序列、前肽區(qū)、催化活性區(qū)、富含脯氨酸的鉸鏈區(qū)、羧基末端區(qū)，與酶的功能有關。其中酶催化活性區(qū)和前肽區(qū)具有高度保守性。MMPs成員上述結構的基礎上各有特點。各種MMP間具有一定的底物特異性，但不是絕對的。同一種MMP可降解多種細胞外基質成分，而某一種細胞外基質成分又可被多種MMP降解，但不同酶的降解效率可不同。MMPs幾乎能降解ECM中的各種蛋白成分，破壞腫瘤細胞侵襲的組織學屏障，在腫瘤侵襲轉移中起關鍵性作用，從而在腫瘤浸潤轉移中的作用日益受到重視，被認為是該過程中主要的蛋白水解酶。目前MMPs家族已分離鑒別出26個成員，編號分別為MMP1～26。根據(jù)作用底物以及片段同源性，將MMPs分為6類，為膠原酶、明膠酶、基質降解素、基質溶解素、furin活化的MMP和其他分泌型MMP。MMP-2基因位于人類染色體16q21，由13個外顯子和12個內含子所組成，結構基因總長度為27kb，與其他金屬蛋白酶不同，MMP-2基因5’旁側序列促進子區(qū)域含有2個GC盒而不是TATA盒?；罨腗MP-2定位于細胞穿透基質的突出部位，估計其在酶解細胞間基質成分及基底膜的主要成分Ⅳ型膠原中有“鉆頭”的作用。MMP-9是糖化的Ⅳ型膠原酶。任立新[3]研究認為MMP-9在胃癌細胞SGC7901中的高表達與其細胞的轉移能力密切相關。王阿曼等[4]研究顯示，MMP-2為小細胞肺癌預后不良指標，MMP-2 F可以協(xié)同促進腫瘤的新生血管形成和細胞增殖。石帥等[5]研究結果顯示，MMP-2和MMP-9在非小細胞肺癌中表達陽性率較高，在癌癥細胞浸潤和轉移階段有促進作用，對惡性肺癌的診斷具有重要意義。付玉環(huán)等[6]對乳腺癌中MMP-2和MMP-9表達及其與血管密度的關系進行研究，MMP-2和MMP-9可促進乳腺癌組織中微血管的生成，并參與乳腺癌的浸潤和轉移。

基質金屬蛋白酶組織抑制因子（TIMPs）是基質金屬蛋白酶（MMPs）的天然抑制物，可以與MMP不可逆性結合，抑制其作用，從而防止腫瘤的轉移、浸潤。MMP組織抑制因子廣泛存在于組織及體液中，主要由巨噬細胞和結締組織產生。MMP組織抑制因子和MMP的表達平衡主要與ECM的降解程度有關，這也與腫瘤的浸潤轉移有關。在腫瘤組織中，MMP組織抑制因子表達下降，從而對MMP的抑制作用下降，導致MMP過表達，促進腫瘤的發(fā)生、浸潤和轉移。TIMP-1能抑制大多數(shù)MMP，但以抑制MMP-9為主，TIMP-2也能抑制大多數(shù)的MMPs，以抑制MMP-2為主。雒洪志等[7]對結腸癌組織中的MMP-9和TIMP-1進行研究，MMP-9 mRNA表達與結腸癌Dukes分期、淋巴結轉移及分化程度相關，TIMP-1蛋白在結腸癌和癌旁組織中表達均較MMP-9蛋白表達弱，MMP-9表達在結腸癌的進展中具有促進作用，而TIMP-1表達則可能具有拮抗作用。陳其軍等[8]對胃癌中MMP-9和TIMP-1表達失衡進行研究，結果提示MMP-9/TIMP-1表達失衡與ZHX2表達相關。

本研究結果提示，在非黑色素皮膚癌中MMP-2和MMP-9的陽性率、染色強度及表達強度均顯著高于正常皮膚組織中，而TIMP-2、TIMP-1則顯著低于正常皮膚組織中。說明MMP-2和MMP-9與皮膚癌的發(fā)生、發(fā)展有關，而TIMP-2、TIMP-1表達下調與腫瘤的浸潤和發(fā)展也有關系，TIMP-2、TIMP-1和MMP-2、MMP-9比例的失調在腫瘤的浸潤和發(fā)展中具有重要的作用。

綜上所述，MMP在非黑色素性皮膚癌中呈高表達，MMP組織抑制因子呈低表達，兩者比例失衡與皮膚癌的浸潤和轉移有關。

[參考文獻]

[1] Joyce E. Matrix metalloproteinases，angiogenesis，and cancer[J]. Clin Cancer Res，2003，9：551.

[2] 王平，楊金鳳，張慶，等. 基質金屬蛋白酶-9基因在胃癌及癌旁組織中的表達及意義[J]. 中國基層醫(yī)藥，2007，14（4）：559-561.

[3] 任立新. MMP-9在胃癌細胞中的表達及意義[J]. 中國社區(qū)醫(yī)師：醫(yī)學專業(yè)，2012，14（30）：234.

[4] 王阿曼，蔡欣，周濤，等. MMP-2、VEGF、CD105和Ki-67在小細胞肺癌中的表達及預后相關性研究[J]. 臨床腫瘤學雜志，2012，17（11）：988-993.

[5] 石帥，羅于海，文光瑞. 非小細胞肺癌組織中MMP-2和MMP-9的表達和意義[J]. 中國現(xiàn)代醫(yī)學雜志，2012，22（24）：49-51.

[6] 付玉環(huán)，張自忠，徐泊文，等. 乳腺癌中HSG和MMP-2/MMP-9與MVD的關系[J]. 中國婦幼保健，2012，27（33）：5385-5388.

[7] 雒洪志，黃宗海，余元龍，等. MMP-9和TIMP-1在結腸癌組織中的表達及其臨床意義[J]. 臨床腫瘤學雜志，2012，17（8）：712-716.

[8] 陳其軍，呂自力，黨裔武，等. MMP-9和TIMP-1在胃癌組織中的表達失衡及其與ZHX2的相關性[J]. 世界華人消化雜志，2012，20（20）：1832-1837.

（收稿日期：2013-01-28）