PDCD4與MMP-7在胃癌組織中的表達(dá)及臨床意義

奚劍波, 湯建軍, 法鎮(zhèn)中, 閔震宇

(江蘇大學(xué)附屬武進(jìn)醫(yī)院 普外科, 江蘇 常州, 213002)

PDCD4與MMP-7在胃癌組織中的表達(dá)及臨床意義

奚劍波, 湯建軍, 法鎮(zhèn)中, 閔震宇

(江蘇大學(xué)附屬武進(jìn)醫(yī)院 普外科, 江蘇 常州, 213002)

目的探討PDCD4和MMP-7在胃癌組織中的表達(dá)及其與臨床病理特征的關(guān)系。方法選擇手術(shù)切除的胃癌組織標(biāo)本70例，采用免疫組織化學(xué)SP法檢測70例胃腺癌及癌旁組織的PDCD4和MMP-7的表達(dá)水平，探討其與臨床病理學(xué)參數(shù)的關(guān)系。結(jié)果在胃癌組織中MMP-7呈高表達(dá)，顯著高于對照組(78.6% vs. 22.9%,P<0.05), 而PDCD4呈低表達(dá)，顯著低于對照組(31.4% vs. 75.7%,P<0.05); PDCD4和MMP-7表達(dá)均與淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移、腹腔內(nèi)轉(zhuǎn)移、浸潤深度、臨床分期存在顯著相關(guān)性(P<0.05)。經(jīng)Pearson相關(guān)性分析顯示, PDCD4與MMP-7表達(dá)具有負(fù)相關(guān)性(r=-0.526,P=0.000)。結(jié)論胃癌組織中PDCD4表達(dá)降低、MMP-7表達(dá)增高與胃癌的發(fā)展以及侵襲有關(guān)，可能共同參與了調(diào)控作用。

基質(zhì)金屬蛋白酶-7; 程序性細(xì)胞死亡因子4; 胃癌

在胃癌的復(fù)發(fā)和轉(zhuǎn)移的機(jī)制中，基質(zhì)金屬蛋白酶(MMPs)發(fā)揮了非常重要的作用，其通過分解細(xì)胞外基質(zhì)及基底膜組分，參與胃癌浸潤及轉(zhuǎn)移過程。MMP-7是MMPs家族中最小成員，由腫瘤細(xì)胞產(chǎn)生且能活化其他MMPs成員，其作用底物主要是細(xì)胞基質(zhì)中的蛋白多糖和糖蛋白[1]。PDCD4程序性細(xì)胞死亡因子4(PDCD4)是一種細(xì)胞凋亡相關(guān)基因，可以調(diào)節(jié)細(xì)胞的程序性死亡，屬于抑癌基因，可以通過作用于相關(guān)蛋白的轉(zhuǎn)錄與翻譯抑制癌細(xì)胞的增殖[2]。本研究通過免疫組織化學(xué)技術(shù)分別對70例胃癌及癌旁組織中PDCD4和MMP-7的表達(dá)水平進(jìn)行檢測，探討其表達(dá)強(qiáng)度與臨床上胃癌患者病理特征的相關(guān)性，現(xiàn)報(bào)告如下。

1 材料與方法

1.1 標(biāo)本的收集

選擇2010年1月—2015年12月在江蘇大學(xué)附屬武進(jìn)醫(yī)院普外科行手術(shù)切除的胃癌70例，所有患者術(shù)前均未進(jìn)行化療，放療或生物治療，術(shù)前及術(shù)后病理證實(shí)為胃癌。其中男38例，女32例; 年齡26～85歲, 42例年齡≥60歲, 28例<60歲，平均63.3±10.5歲; 腫瘤的浸潤深度、淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移均由病理觀察確定，遠(yuǎn)處轉(zhuǎn)移由病理學(xué)和臨床聯(lián)合確定。根據(jù)1990年世界衛(wèi)生組織(WHO)腫瘤分化程度判斷標(biāo)準(zhǔn)將胃癌患者分為高、中、低分化組，其中高中分化組52例，低分化組18例。臨床分期Ⅰ/Ⅱ型者40例, Ⅲ/Ⅳ型者30例。淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移陽性者48例，淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移陰性者22例。腫瘤浸潤深度局限在漿膜層及漿膜內(nèi)者犯46例，累及漿膜層外者24例。腹腔內(nèi)轉(zhuǎn)移者16例，無轉(zhuǎn)移者54例。胃癌免疫組織化學(xué)法對照組為癌旁黏膜組織。

1.2 免疫組化染色

抗體和試劑: 鼠抗人PDCD4 和MMP-7標(biāo)記鼠抗人IgG(Santacruz公司), SP免疫組化試劑盒和DAB顯色劑(武漢博士德生物技術(shù)有限公司)。胃癌組織的標(biāo)本均行4 μm厚連續(xù)切片用以免疫組化染色，石蠟切片脫蠟水化后依免疫組化SP法染色試劑盒說明書進(jìn)行操作。用已知陽性組織切片作為陽性對照，以PBS液代替一抗為陰性對照。

1.3 染色結(jié)果

判定陽性結(jié)果判定標(biāo)準(zhǔn): PDCD4陽性染色位于胃癌及癌旁組織細(xì)胞的細(xì)胞質(zhì)和細(xì)胞核中; MMP-7陽性染色主要位于胃癌癌旁組織細(xì)胞的細(xì)胞質(zhì)中。經(jīng)免疫組織化學(xué)染色鑒定，若染色后胃癌組織細(xì)胞出現(xiàn)棕黃色著色，則判斷該細(xì)胞為PDCD4或MMP-7陽性細(xì)胞。染色強(qiáng)度由強(qiáng)至弱依次計(jì)分為: 3分、2分、1分; 同時(shí)對每個(gè)視野下的陽性細(xì)胞進(jìn)行計(jì)數(shù)以及腫瘤細(xì)胞總數(shù)的百分比，按照比例由高至低依次計(jì)分為: (50%(3分), 25%～50%(2分), 5%～25%(1分)。最后綜合細(xì)胞染色強(qiáng)度得分及陽性細(xì)胞所占比例得分對胃癌病理切片染色結(jié)果進(jìn)行定性判斷。

1.4 統(tǒng)計(jì)學(xué)處理

應(yīng)用SPSS 16.0軟件進(jìn)行分析，兩者之間的相關(guān)性比較采用非參數(shù)Spearman等級相關(guān)檢驗(yàn)，兩者與臨床病理特征之間的相關(guān)性通過卡方檢驗(yàn)進(jìn)行分析,P<0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2 結(jié) 果

2.1 胃癌及癌旁組織石蠟切片中PDCD4和 MMP-7蛋白的表達(dá)情況

在胃癌組織中有22例表達(dá)PDCD4蛋白，其陽性率為31.4%(27/70), 癌旁組織中有53例表達(dá)，陽性率為75.7%(53/70), PDCD4蛋白分布在細(xì)胞質(zhì)和細(xì)胞核中見圖1, 二者的差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(χ2=8.985,P<0.01)。55例表達(dá)MMP-7蛋白，其陽性率為78.6%(55/70), 癌旁組織中有16例表達(dá)，陽性率為22.9%(16/70), MMP-7蛋白主要定位于細(xì)胞質(zhì)，呈棕黃色(見圖2), 二者的差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(χ2=7.366,P<0.01)。

2.2 PDCD4和MMP-7蛋白的表達(dá)與胃癌臨床 病理特征的關(guān)系

胃癌中PDCD4蛋白表達(dá)與淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移、腹腔內(nèi)轉(zhuǎn)移、浸潤深度、臨床分期存在顯著相關(guān)性(P<0.05), 與性別、年齡、分化程度均無相關(guān)性(P>0.05)。MMP-7蛋白表達(dá)與淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移、腹腔內(nèi)轉(zhuǎn)移、浸潤深度、臨床分期存在顯著相關(guān)性(P<0.05), 與性別、年齡、分化程度均無相關(guān)性(P>0.05), 見表1。

2.3 PDCD4與MMP-7相關(guān)性分析

經(jīng)Spearman等級相關(guān)分析發(fā)現(xiàn), PDCD4與MMP-7蛋白的表達(dá)呈負(fù)相關(guān)(r=-0.526,P=0.000)。見表2。

A.胃癌組織中PDCD4蛋白陰性表達(dá)結(jié)果

B.對照組PDCD4陽性表達(dá)結(jié)果

圖1 胃癌組織石蠟切片中PDCD4蛋白的表達(dá)結(jié)果 (200倍)

B.對照組MMP-7陰性表達(dá)結(jié)果

圖2 胃癌組織石蠟切片中MMP-7蛋白的表達(dá)結(jié)果 (200倍)

與同一因素另一亞項(xiàng)比較, *P<0.05。

表2 胃癌組織中PDCD4和MMP-7蛋白表達(dá)的相關(guān)性分析

3 討 論

胃癌發(fā)生與癌基因和抑癌基因改變、細(xì)胞凋亡機(jī)能受限、多條信號傳導(dǎo)通路異常等有關(guān)。胃癌浸潤和轉(zhuǎn)移是其致死的主要因素，其機(jī)制與腫瘤細(xì)胞穿透基底膜有關(guān)，步驟包括了細(xì)胞黏附、基質(zhì)溶解和細(xì)胞運(yùn)。MMPs能降解細(xì)胞外基質(zhì)及基底膜，在腫瘤的浸潤和轉(zhuǎn)移中發(fā)揮著十分重要的作用，其作用機(jī)制可能是通過降解ECM及通過與黏附分子作用，在細(xì)胞的黏附和解黏階段發(fā)揮重要作用，從而促進(jìn)腫瘤的增殖，提高腫瘤的侵襲性[3]。此外, MMPs對ECM和基底膜結(jié)構(gòu)的直接破壞，可能也會增加腫瘤的轉(zhuǎn)移和侵襲能力。MMP-7是MMPs家族最小的成員，位于11號染色體，包含有267個(gè)氨基酸。 MMP-7能夠靶向性作用于基底膜和細(xì)胞外基質(zhì)的大多數(shù)蛋白質(zhì)，主要降解明膠及Ⅳ型膠原，使得基底膜受到破壞，有助于腫瘤細(xì)胞的浸潤和轉(zhuǎn)移。

MMP-7促進(jìn)腫瘤進(jìn)展的機(jī)制可能包括: 促進(jìn)腫瘤細(xì)胞生長，促進(jìn)腫瘤細(xì)胞侵襲和轉(zhuǎn)移，促進(jìn)腫瘤血管的生成以及激活其他MMPs, 如前MMP-2和前MMP-9, 來促進(jìn)腫瘤的細(xì)胞生長和浸潤[4]。胡忠東等[5]研究發(fā)現(xiàn), MMP-7在胃癌組織中的陽性表達(dá)率為68.8%, 表達(dá)部位主要在深部的癌巢，表達(dá)水平隨浸潤深度增加而增加，其表達(dá)增高可促進(jìn)胃癌的進(jìn)展。有研究[6-7]顯示在卵巢癌、結(jié)直腸癌患者中, MMP-7表達(dá)高則表明患者的預(yù)后不良。作者檢測了70例胃癌組織中MMP-7蛋白的表達(dá)情況, 55例表達(dá)MMP-7蛋白，其陽性率為78.6%(55/70), 癌旁組織中有16例表達(dá)，陽性率為22.9%(16/70), 二者的差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.01)。分析其臨床病理后結(jié)果顯示, MMP-7蛋白表達(dá)與淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移、腹腔內(nèi)轉(zhuǎn)移、浸潤深度、臨床分期存在顯著相關(guān)性(P<0.05), 與性別、年齡、分化程度均無相關(guān)性(P>0.05), 提示MMP-7在胃癌的浸潤和轉(zhuǎn)移過程中起著重要作用。

有研究表明, PDCD4是一種抑癌基因，最初發(fā)現(xiàn)于細(xì)胞程序性死亡過程中，基因定位于染色體10q24, 編碼185個(gè)氨基酸，其編碼蛋白質(zhì)具有多個(gè)磷酸化位點(diǎn)，可與脯氨酸激酶、蛋白激酶C和酪氨酸激酶相結(jié)合。此外，它不僅調(diào)節(jié)細(xì)胞程序性死亡，而且通過抑制蛋白質(zhì)轉(zhuǎn)錄和翻譯過程而抑制腫瘤細(xì)胞的生長，與多種腫瘤的發(fā)生與發(fā)展密切相關(guān)。PDCD4在腫瘤中的作用機(jī)制[8-9]包括: 抑制腫瘤細(xì)胞周期，誘導(dǎo)腫瘤細(xì)胞凋亡，抑制腫瘤細(xì)胞侵潤及轉(zhuǎn)移。楊飛等[10]通過檢測83 例原發(fā)性胃癌患者術(shù)后癌組織及其癌旁組織標(biāo)本中PDCD4 的表達(dá)情況，結(jié)果顯示PDCD4 在胃癌組織中的表達(dá)低于癌旁組織，表明PDCD4表達(dá)的減少或缺失在胃癌發(fā)生發(fā)展的過程中發(fā)揮著重要作用。也有研究[11]表明PDCD4在胰腺癌、結(jié)腸癌、膠質(zhì)瘤中表達(dá)下調(diào)，并且與癌癥的預(yù)后和分化程度有關(guān)。卵巢癌體內(nèi)外研究[12]結(jié)果均證明, PDCD4可以抑制卵巢癌細(xì)胞的增殖，促進(jìn)卵巢癌細(xì)胞凋亡，增強(qiáng)卵巢癌化療敏感性。本研究結(jié)果提示PDCD4的缺失是胃癌進(jìn)展中的一個(gè)重要環(huán)節(jié)，促進(jìn)了胃癌的局部侵襲和轉(zhuǎn)移。

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ExpressionandclinicalsignificanceofPDCD4andMMP-7proteininhumangastriccarcinoma

XIJianbo,TANGJianjun,FAZhenzhong,MINGZhengyu

(DepartmentofGeneralSurgery,AffiliatedWujinHospitalofJiangsuUniversity,Changzhou,Jiangsu, 213002)

ObjectiveTo investigate the expression and significance of PDCD4 and MMP-7 in human gastric carcinoma (GC) tissues and to analyze their association with clinical pathological characteristics in GC patients.MethodsImmunohistochemical staining SP was used to detect the expression of PDCD4 and MMP-7 protein in gastric cancer specimens and para-carcinoma tissue in 70 cases, and the relationship with clinical pathological characteristics were analyzed.ResultsThe expression rate of MMP-7 in GC tissues in the study group was high and significantly higher than that in the control group (78.6% vs. 22.9%,P<0.05), while the expression rate of PDCD4 protein was low and significantly lower than that in the control group (31.4% vs. 75.7%,P<0.05). Both the expressions of PDCD4 and MMP-7 were significantly associated with tumor lymph node metastasis, peritoneal metastasis, the depth of invasion and late clinical stage of GC (P(0.05). The correlation analysis indicated that there was a negative correlation between the expressions of PDCD4 and MMP-7 (r=-0.526,P=0.000).ConclusionThe expression of PDCD4 and MMP-7 might be correlated to the carcinogenesis and invasion, and might be involved in the GC regulation.

matrix metalloproteinases-7; programmed cell death 4; gastric cancer

R 735.2

A

1672-2353(2017)24-019-04

10.7619/jcmp.201724006

2017-07-18

湯建軍