CXCR4、HPA、MMP-2在食管鱗癌組織中的表達(dá)及臨床意義

王明正 趙大衛(wèi) 蘇月巧 陳玉梅 姚繼方 黃文峰

·論著·

CXCR4、HPA、MMP-2在食管鱗癌組織中的表達(dá)及臨床意義

王明正 趙大衛(wèi) 蘇月巧 陳玉梅 姚繼方 黃文峰

目的探討CXCR4、HPA、MMP-2在食管鱗癌組織中的表達(dá)和臨床意義。方法應(yīng)用免疫組化對(duì)120例手術(shù)切除的食管鱗癌標(biāo)本和10例癌旁食管黏膜進(jìn)行染色，檢測(cè)CXCR4、HPA及MMP-2的表達(dá)，并探討三者之間的相關(guān)性。結(jié)果CXCR4、HPA和MMP-2在120例食管鱗癌組織中的陽(yáng)性表達(dá)率分別為74.17%、58.33%、67.50%，明顯高于癌旁組織(P<0.05)。CXCR4的表達(dá)與腫瘤的浸潤(rùn)深度、腫瘤大小、淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移、TNM分期有關(guān)(P<0.05)；HPA的表達(dá)與腫瘤的浸潤(rùn)深度、腫瘤分化程度、TNM分期有關(guān)(P<0.05)；MMP-2的表達(dá)與腫瘤的浸潤(rùn)深度、淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移、TNM分期有關(guān)(P<0.05)，CXCR4與HPA/MMP-2的表達(dá)具有顯著相關(guān)性(r=0.267，P=0.03/r=0.206，P=0.024),HPA與MMP-2的表達(dá)無(wú)相關(guān)性(r=0.153，P=0.093)。結(jié)論CXCR4在食管鱗癌的發(fā)展過(guò)程中可能起主要作用，通過(guò)某些機(jī)制使HPA和/或MMP-2的活性增加，促進(jìn)腫瘤的侵襲、轉(zhuǎn)移。

CXCR4；HPA；MMP-2；食管鱗癌；免疫組織化學(xué)

食管癌是侵襲力強(qiáng)、預(yù)后差的消化道惡性腫瘤，雖然近年來(lái)在西方國(guó)家食管腺癌的發(fā)病率有較大提高，但在我國(guó)仍以食管鱗癌(ESCC)為多見(jiàn)，占所有食管癌的90%以上。目前以手術(shù)為主輔以放化療的綜合治療使可手術(shù)切除的食管癌的療效得以提高，但超過(guò)半數(shù)的患者就診時(shí)已發(fā)生了遠(yuǎn)處轉(zhuǎn)移或不能切除，并且預(yù)后差。侵襲力強(qiáng)和易于轉(zhuǎn)移是導(dǎo)致ESCC預(yù)后差的重要原因，探討腫瘤轉(zhuǎn)移和侵襲的機(jī)制可為ESCC治療提供方向，已成為目前研究的一個(gè)熱點(diǎn)。CXCR4是CXCR類趨化因子基質(zhì)細(xì)胞衍生因子的受體，屬于G蛋白耦聯(lián)受體，表達(dá)于多種細(xì)胞表面。CXCR4近年來(lái)被認(rèn)為與多種腫瘤的發(fā)展、侵襲和轉(zhuǎn)移相關(guān)[1]。HPA和MMP-2可以分別降解細(xì)胞外基質(zhì)和基底膜的非蛋白成分和蛋白成分，在多種腫瘤中各自活性的增強(qiáng)被認(rèn)為與腫瘤惡性增高相關(guān)。本研究聯(lián)合檢測(cè)CXCR4、HPA、MMP-2在ESCC中表達(dá)，分析三種蛋白與患者臨床特征之間的關(guān)系，初步探討三者在ESCC侵襲、轉(zhuǎn)移中的作用。

1 資料與方法

1.1 一般資料 收集2010年2月至2012年12月期間在河北醫(yī)科大學(xué)第四醫(yī)院胸外科手術(shù)切除的ESCC組織120例，并取10例癌旁食管黏膜作為對(duì)照，這些患者術(shù)前均未接受新輔助化療及放療，患者的臨床病理特征包括：性別、年齡、腫瘤大小、腫瘤侵犯深度、分化程度、淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移和TNM分期，腫瘤分期按AJCC第6版分期，其中男83例，女37例；<60歲52例；>等于60歲68例，腫瘤受侵深度;Tis+T1+T2 78例，T3+T4 42例；腫瘤≥5 cm者76例，<5 cm 44例；腫瘤分化程度：高分化鱗癌28例，中分化鱗癌57例，低分化鱗癌35例；有淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移48例，無(wú)淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移72例，TNM分期：0+Ⅰ+Ⅱ 68例，Ⅲ+Ⅳ 52例。

1.2 試劑與方法 免疫組化所用抗體CXCR4購(gòu)自Abcam公司，MMP-2、 HPA購(gòu)自SANTA CRUZ生物技術(shù)公司，免疫組化試劑盒及DBA顯色劑購(gòu)自北京金橋中杉生物公司。采用SP法，染色步驟嚴(yán)格按照說(shuō)明書進(jìn)行，采用PBS代替一抗做陰性對(duì)照。

1.3 結(jié)果判定 CXCR4、HPA、MMP-2以胞質(zhì)中出現(xiàn)淺黃色至棕黃色顆粒判定為陽(yáng)性細(xì)胞；隨機(jī)選取高倍鏡(400×)下5個(gè)視野，以陽(yáng)性細(xì)胞百分比和著色深度進(jìn)行結(jié)果判定。判定標(biāo)準(zhǔn)為：陽(yáng)性細(xì)胞比例<10%為1分，10%～50%為2分，>50%為3分；按染色強(qiáng)弱：陰性為0分；淡黃色為1分；中度黃色為2分，棕黃色為3分。然后按照2項(xiàng)乘積計(jì)總分，總分<3為陰性，總分≥3為陽(yáng)性。

1.4 統(tǒng)計(jì)學(xué)分析 應(yīng)用SPSS13.0統(tǒng)計(jì)軟件，計(jì)數(shù)資料采用χ2檢驗(yàn)，應(yīng)用spearman等級(jí)相關(guān)分析相關(guān)性，P<0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2 結(jié)果

2.1 觀察指標(biāo)表達(dá)情況 CXCR4、HPA、MMP-2在120例ESCC組織中的陽(yáng)性表達(dá)率分別為74.17%、58.33%、67.50%，在癌旁食管黏膜組織中的陽(yáng)性表達(dá)率分別為20%、10%、10%，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)。CXCR4的表達(dá)與腫瘤的浸潤(rùn)深度、腫瘤大小、淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移、TNM分期相關(guān)(P<0.05)；HPA的表達(dá)與腫瘤的浸潤(rùn)深度、腫瘤分化程度、TNM分期相關(guān)(P<0.05)；MMP-2的表達(dá)與腫瘤的浸潤(rùn)深度、淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移、TNM分期相關(guān)(P<0.05)。見(jiàn)表1，圖1～3。

2.2 相關(guān)性分析 應(yīng)用spearman等級(jí)相關(guān)分析發(fā)現(xiàn)CXCR4與HPA/MMP-2在ESCC組織中的表達(dá)具有顯著相關(guān)性(r值分別為0.267和0.206，P=0.024)HPA與MMP-2在ESCC中的表達(dá)無(wú)相關(guān)性(r=0.153，P=0.093)。

圖1 CXCR4在ESCC組織中的表達(dá)(SP×200) 圖2 HPA在ESCC組織中的表達(dá)(SP×100) 圖3 MMP-2在ESCC組織中的表達(dá)(SP×100)

3 討論

厄洛替尼、曲妥珠單抗、貝伐單抗等靶向藥物的問(wèn)世及使用使得非小細(xì)胞肺癌和乳腺癌患者，尤其是晚期患者多了一種新的選擇，并取得較好療效。但對(duì)于ESCC的晚期患者，目前并無(wú)這種選擇，尋找合適的靶點(diǎn)和開(kāi)發(fā)相應(yīng)的靶向藥物成為ESCC研究者們努力的方向。近年來(lái)有關(guān)CXCR4的研究及其靶向藥物AMD3100(商品名plerixafor)的問(wèn)世，使晚期ESCC患者看到了曙光。Kenji等[2]回顧性研究了術(shù)前放化療+根治性手術(shù)的37例ESCC患者的CXCR4的表達(dá)，結(jié)果發(fā)現(xiàn)經(jīng)術(shù)前放化療，11例患者經(jīng)病理證實(shí)腫瘤消失，13例CXCR4表達(dá)陰性，13例陽(yáng)性，其中1例CXCR4強(qiáng)陽(yáng)性患者術(shù)后2月死于廣泛肺轉(zhuǎn)移，2例出現(xiàn)局部復(fù)發(fā)，8例出現(xiàn)肝、骨、甲狀腺、肺和頸淋巴結(jié)等遠(yuǎn)處轉(zhuǎn)移。11例腫瘤消失患者僅2例出現(xiàn)肝及骨轉(zhuǎn)移。隨訪發(fā)現(xiàn)CXCR4陽(yáng)性表達(dá)患者中12例患者病情進(jìn)展，11例患者死亡，提示CXCR4陽(yáng)性患者相對(duì)于放化療完全緩解病例生存期短，預(yù)后差。Ines等[3]研究發(fā)現(xiàn)CXCR4在ESCC中高表達(dá)，盡管缺乏統(tǒng)計(jì)學(xué)意義，但強(qiáng)CXCR4表達(dá)的ESCC術(shù)后患者具有較差的預(yù)后。Jussuf等[4]發(fā)現(xiàn)CXCR4表達(dá)陰性的ESCC患者中位生存期和中位疾病特異性生存期分別為76個(gè)月和97個(gè)月，而CXCR4表達(dá)陽(yáng)性的ESCC患者中位生存期和中位疾病特異性生存期只有20個(gè)月和25個(gè)月，CXCR4的表達(dá)與淋巴結(jié)微轉(zhuǎn)移和骨髓微轉(zhuǎn)移相關(guān)。多變量分析發(fā)現(xiàn)，CXCR4作為一個(gè)獨(dú)立的變量與減少的腫瘤特異性生存和總生存率密切相關(guān)。這些研究提示CXCR4在ESCC發(fā)展、浸潤(rùn)過(guò)程中具有重要作用。本研究發(fā)現(xiàn)CXCR4在ESCC中高表達(dá)，與腫瘤的浸潤(rùn)深度、腫瘤大小、淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移、TNM分期相關(guān)，與上述文獻(xiàn)結(jié)果一致。

表1 CXCR4、HPA、MMP-2的表達(dá)與患者臨床特征之間的關(guān)系 例

細(xì)胞外基質(zhì)(ECM)和血管基底膜(BM)是阻止腫瘤細(xì)胞轉(zhuǎn)移擴(kuò)散的屏障，主要由硫酸乙酰肝素(HS)和多種蛋白質(zhì)構(gòu)成。HPA可以特異性降解HS中的蛋白聚糖成分，破壞ECM和BM的完整性。HPA降解HS可以釋放黏附其上的多種生長(zhǎng)因子，如堿性成纖維細(xì)胞生長(zhǎng)因子(b FGF)和血管內(nèi)皮生長(zhǎng)因子(VEGF)通過(guò)直接或間接作用促進(jìn)腫瘤血管生成[5]。Mikami等[5]報(bào)道HPA在ESCC細(xì)胞內(nèi)表達(dá)，尤其在受侵的肌層和外膜高表達(dá)，與腫瘤的侵襲和淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移相關(guān)。本研究發(fā)現(xiàn)HPA在ESCC組織中高表達(dá)，與腫瘤的浸潤(rùn)深度、腫瘤分化程度、TNM分期相關(guān)，提示HPA可能參與了ESCC的發(fā)展、侵襲和轉(zhuǎn)移過(guò)程。

MMPs是一類鋅離子依賴的內(nèi)肽酶，幾乎可以降解ECM的所有成分，是降解ECM的主要酶類。MMP-2屬明膠酶，主要降解ECM的重要成分Ⅳ型膠原。MMP-2活性增高打破了ECM的合成降解平衡，使ECM的屏障作用受損，有利于腫瘤的浸潤(rùn)及轉(zhuǎn)移。本研究發(fā)現(xiàn)MMP-2與腫瘤的浸潤(rùn)深度、淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移、TNM分期相關(guān)，提示MMP-2可能參與ESCC的侵襲及轉(zhuǎn)移過(guò)程。

近年來(lái)有文獻(xiàn)報(bào)道在胃癌、直腸癌、胰腺組織中MMP-2活性增高與CXCR4表達(dá)之間存在相關(guān)性[6-8]，CXCR4與其配體相互作用可以激活NF-κB，刺激腫瘤細(xì)胞分泌MMP-2和MMP-9[9]。但有關(guān)HPA與CXCR4之間的關(guān)系的研究較少，僅有一些零星報(bào)道兩者存在相關(guān)性[10，11]。本研究發(fā)現(xiàn)CXCR4的表達(dá)與HPA/MMP-2的表達(dá)呈正相關(guān)，HPA與MMP-2之間無(wú)表達(dá)相關(guān)性，提示在ESCC的發(fā)展過(guò)程中CXCR4可能起主要作用，通過(guò)某些機(jī)制使HPA和/或MMP-2的活性增加，促進(jìn)腫瘤的侵襲和轉(zhuǎn)移，針對(duì)CXCR4的靶向治療可能為ESCC患者提供新的選擇。

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ExpressionandclinicalsignificanceofCXCR4,HPAandMMP-2inesophagealsquamouscellcancer

WANGMingzheng,ZHAODawei,SUYueqiao,etal.HebeiProvincialChestHospital,Shijiazhang050041,China

ObjectiveTo investigate the expression and clinical significance of CXCR4,HPA and MMP-2 in esophageal squamous cell cancer (ESCC).MethodsOne hundred and twenty specimens of ESCC and 10 specimens of adjacent ESCC normal tissue were stained by immunohistochemisty,then the expression levels of CXCR4,HPA,MMP-2 were detected,and the correlation among the three factors was analyzed.ResultsThe positive expression rates of CXCR4,HPA,MMP-2 in ESCC tissues were 74.17%,58.33%,67.50%,respectively,which were significantly higher than those in adjacent ESCC normal tissues (P<0.05).The expression levels of CXCR4,HPA,MMP-2 were correlated to the infiltration depth,size,lymph node metastasis,TNM staging of ESCC (P<0.05).The expression of CXCR4 was positively related with that of HPA/MMP-2 (r=0.267/r=0.206,P<0.05),however,the expression of HPA was not correlated to that of MMP-2 (P>0.05).ConclusionCXCR4 plays an important role during the progress of ESCC,which may increase activity of HPA/MMP-2 through certain mechanisms,as a result,which may promote the invasion and metastasis of ESCC.

CXCR4; HPA; MMP-2;esophageal squamous cell cancer; immunohistochemistry

10.3969/j.issn.1002-7386.2014.12.005

050041 石家莊市，河北省胸科醫(yī)院(王明正、 趙大衛(wèi)、蘇月巧、陳玉梅、黃文峰)；河北醫(yī)科大學(xué)第四醫(yī)院(姚繼方)

蘇月巧，050041 石家莊市，河北省胸科醫(yī)院；

E-mail：syq12210@sina.com

R 735.1

A

1002-7386(2014)12-1774-03

2013-12-24)