李英健,趙恩宏,蘇 銳,侯 雷,劉志滿,申興斌
(承德醫(yī)學(xué)院附屬醫(yī)院,河北承德 067000)
大腸癌在西方國家的發(fā)病率已居第二位,在我國的發(fā)病率也在逐年上升[1]。惡性腫瘤難以治愈的原因是腫瘤的浸潤和轉(zhuǎn)移。組織基質(zhì)金屬蛋白酶抑制劑-2(TIMP-2)可抑制基質(zhì)金屬蛋白酶-2(MMP-2)對(duì)細(xì)胞外基質(zhì)的降解,因此,其表達(dá)失控可導(dǎo)致腫瘤細(xì)胞的侵襲和轉(zhuǎn)移[2]。由此推測(cè),作為MMP-2的底物,也是β-半乳糖苷結(jié)合蛋白(Galectins)重要成員之一的Galectin-3與腫瘤的浸潤和轉(zhuǎn)移也密切相關(guān)。本研究旨在探討大腸癌組織Galectin-3和TIMP-2的表達(dá)情況及臨床意義。
1.1 臨床資料 承德醫(yī)學(xué)院附屬醫(yī)院胃腸外科2011年12月-2012年12月手術(shù)切除的大腸癌標(biāo)本52例,同時(shí)選取距癌組織邊緣>5cm的正常黏膜20例、大腸腺瘤標(biāo)本20例作為對(duì)照。排除標(biāo)準(zhǔn):術(shù)前行放化療者;其它部位惡性腫瘤者;免疫性疾病者。52例大腸癌患者中,男29例、女23例,年齡32-75歲,平均年齡54.23±11.06歲。
1.2 方法
1.2.1 免疫組化染色:兔抗人Galectin-3多克隆抗體購自北京中杉金橋公司,兔抗人TIMP-2多克隆抗體購自武漢博士德公司,免疫組化MaxVision試劑盒(羊抗鼠/兔)購自福州邁新生物技術(shù)開發(fā)有限公司。所取組織標(biāo)本固定后常規(guī)石蠟包埋,厚3 μ m切片,采用SP免疫組化法染色,DAB顯色。
1.2.2 結(jié)果判定:Galectin-3、TIMP-2免疫陽性產(chǎn)物主要定位于細(xì)胞質(zhì),呈棕黃色或棕褐色顆粒狀。在400倍視野下,每張切片隨機(jī)觀察4個(gè)視野,分別根據(jù)陽性細(xì)胞比例和染色強(qiáng)度計(jì)分:①陽性細(xì)胞比例:無陽性細(xì)胞0分,陽性細(xì)胞<25%計(jì)1分,25%-75%計(jì)2分,>75%計(jì)3分;②染色強(qiáng)度:染色強(qiáng)度以多數(shù)細(xì)胞為準(zhǔn),無著色計(jì)0分、淡黃色計(jì)1分、黃或深黃色計(jì)2分、褐或棕褐色計(jì)3分。以①+②判定最終結(jié)果:0分為-、1-2分為+、3-4分為++、5-6分為+++,其中+為弱陽性、++為中等陽性、+++為強(qiáng)陽性。
1.3 統(tǒng)計(jì)分析 應(yīng)用SPSS 13.0軟件進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析,等級(jí)資料采用秩和檢驗(yàn),相關(guān)分析采用Spearman等級(jí)相關(guān)分析,P<0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。
2.1 不同大腸組織Galectin-3和TIMP-2的表達(dá)情況 大腸癌組織Galectin-3的陽性表達(dá)率最高、TIMP-2的陽性表達(dá)率最低,與正常大腸黏膜和大腸腺瘤比較差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.01)。見表1:
表1 不同大腸組織Galectin-3和TIMP-2的表達(dá)情況
2.2 Galectin-3、TIMP-2表達(dá)與大腸癌臨床病理參數(shù)的關(guān)系 大腸癌組織Galectin-3、TIMP-2的表達(dá)與年齡、性別、腫瘤位置無關(guān)(P>0.05);與浸潤深度、分化程度和淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移有關(guān)(P<0.01,P<0.05)。見表2:
表2 Galectin-3、TIMP-2表達(dá)與大腸癌臨床病理參數(shù)的關(guān)系
2.3 大腸癌Galectin-3和TIMP-2表達(dá)的相關(guān)性 大腸癌中,Galectin-3與TIMP-2的表達(dá)呈負(fù)相關(guān)(P<0.01)。見表3:
表3 大腸癌Galectin-3和TIMP-2表達(dá)的相關(guān)性
大腸癌致死的主要原因是腫瘤細(xì)胞的浸潤和轉(zhuǎn)移,基底膜完整性的破壞被認(rèn)為是惡性腫瘤侵襲的開始。近年來的研究發(fā)現(xiàn)[3],MMP-2可以降解細(xì)胞外基質(zhì)、促進(jìn)腫瘤血管形成,在腫瘤的侵襲和轉(zhuǎn)移中具有重要作用;但細(xì)胞產(chǎn)生的TIMP-2能夠抑制MMP-2的活性,從而保持細(xì)胞外基質(zhì)和基底膜的穩(wěn)定。因此,MMP-2與TIMP-2表達(dá)的失衡可導(dǎo)致細(xì)胞外基質(zhì)和基底膜的降解,從而引發(fā)腫瘤細(xì)胞的侵襲和轉(zhuǎn)移[4]。
本研究發(fā)現(xiàn),大腸癌組織TIMP-2的表達(dá)水平明顯低于正常大腸黏膜和大腸腺瘤,并且,大腸癌TIMP-2的表達(dá)與淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移、浸潤深度和分化程度有關(guān)。上述結(jié)果提示,大腸癌組織TIMP-2的表達(dá)降低,不能抑制MMP-2的活性,打破了MMP-2/TIMP-2的平衡,從而促進(jìn)腫瘤的侵襲和轉(zhuǎn)移,這與Moran等[5]的研究結(jié)果一致。
Galectin-3作為MMP-2的底物,可能在腫瘤的浸潤和轉(zhuǎn)移中起到一定作用,而且Galectin-3具有糖親和性、能夠阻止細(xì)胞凋亡及參與炎癥細(xì)胞的游走,因此,Galectin-3的表達(dá)增高可通過提高內(nèi)皮細(xì)胞的親和性和增加細(xì)胞聚集促進(jìn)腫瘤的侵襲和轉(zhuǎn)移[6-9]。本研究發(fā)現(xiàn),大腸癌組織Galectin-3的表達(dá)水平明顯高于正常大腸黏膜和大腸腺瘤,并且,大腸癌Galectin-3的表達(dá)與淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移、浸潤深度和分化程度有關(guān)。Shankar等[10]采用免疫組化法研究發(fā)現(xiàn),甲狀腺癌腫組織Galectin-3的表達(dá)明顯高于良性甲狀腺病變,與本研究結(jié)果相似。
本研究還發(fā)現(xiàn),大腸癌Galectin-3和TIMP-2的表達(dá)呈負(fù)相關(guān),進(jìn)一步說明二者參與了大腸癌的發(fā)生發(fā)展過程,也提示臨床,是否能通過改變TIMP-2和Galectin-3的表達(dá)情況,抑制腫瘤的侵襲和轉(zhuǎn)移,從而改善大腸癌患者的預(yù)后。因此,本研究為基因治療大腸癌提供了參考依據(jù)。
[1] Jemal A,Thomas A,Murray T,et al.Cancer statistics[J].CA Cancer J Clin,2013,63(1):11-30.
[2] Brew K,Nagase H.The tissue inhibitors of metalloproteinases(TIMPs):an ancient family with structural and functional diversity[J].Biochim Biophy Acta,2010,1803(1):55-71.
[3] Michael G,Charlotte K,Susanne S,et al.Distinct functionality of tumor cell-derived gelatinases during formation of liver metastases[J].Mol Cancer Res,2008,6(3):341-351.
[4] Bourboulia D, Stetler-Stevenson WG. Matrix metalloproteinases(MMPs) and tissue inhibitors of metalloproteinases(TIMPs):Positive and negative regulators in tumor cell adhesion[J]. Semin Cancer Biol,2010,20(3):161-168.
[5] Moran A,Iniesta P,Garcia-Aranda C,et al.Clinical relevance of MMP-9,MMP-2,TIMP-1 and TIMP-2 in colorectal cancer[J].Oncol Rep,2005,13(1):115-120.
[6] Nangia-Makker P,Raz T, Tait L, et al.Galectin-3 cleavage:a novel surrogate marker for matrix metalloproteinase activity in growing breast cancers[J].Cancer Res,2007,67(24):11760-11768.
[7] Nangia-Makker P,Honjo Y,Sarvis R,et al.Galectin-3 induces endothelial cell morphogenesis and angiogenesis[J].Am J Pathol,2000,156(3):899-909.
[8] Vasta GR.Roles of galectins in infection[J].Nat Rev Microbiol,2009,7(6):424-438.
[9] Glinsky VV, Glinsky GV, Rittenhouse-Olson K, et al.The role of Thomsen-Friedenreich antigen in adhesion of human breast and prostate cancer cells to the endothelium[J].Cancer Res,2001,61(12):4851-4857.
[10] Shankar J,Wiseman SM,Meng F,et al.Coordinated expression of galectin-3 and caveolin-1 in thyroid cancer[J].J Pathol,2012,228(1):56-66.