CXCR4和 MMP-9在喉鳞癌中表达及关系

郭 俊

(山东省单县中心医院耳鼻咽喉头颈外科,山东 单县 274300)

喉鳞癌的发生发展是多因素、多阶段的复杂过程,涉及多个基因和多种分子水平变化。趋化因子受体(CXCR)4具有广泛生物学效应,在多种恶性肿瘤的进展中发挥重要作用〔1〕。基质金属蛋白酶(MMP)-9是MMP家族中的重要成员,能有效分解基底膜成分、明胶及Ⅳ型胶原蛋白细胞外基质(ECM)的重要成分。本实验应用免疫组织化学方法检测喉鳞癌组织CXCR4和 MMP-9的表达,探讨其关系及临床意义,旨在为研究喉鳞癌的发生发展中提供依据。

1 材料与方法

1.1 一般资料 我院 2006年 1月至 2007年 12月喉鳞癌切除后存档的蜡块,共 110例,年龄 34～73(平均 50.1±6.4)岁。其中男性 71例,女性 39例,其中高分化 51例,中分化 34例,低分化 25例。临床资料均完整,患者术前未接受放化疗。收集50癌旁正常喉黏膜作为对照组。

1.2 试剂及方法 实验用的鼠抗人 CXCR4和MMP-9单克隆抗体均购自北京中彬金桥生物技术有限公司。应用免疫组化方法进行检测,具体步骤:脱蜡,水化组织切片,3%H2O2去离子水孵育 10min,以阻断内源性过氧化物酶;抗原修复后分别滴加一抗,室温 37度孵育 1～2 h或过夜,PBS冲洗,5 min×3次;滴加生物素标记的二抗,室温 37度孵育 20 min,PBS冲洗,5 min×3次;滴加辣根酶标记链霉卵白素,室温 37度孵育20～30 min,PBS冲洗,5 min×3次;应用 DAB显色剂显色;自来水充分冲洗、复染、脱水、透明、封片。操作过程中严格质控。

1.3 判定标准 结果均由两位病理主治医师共同阅片得出。CXCR4和 MMP-9阳性细胞可见细胞质呈棕黄色颗粒沉着,每张切片观察 10个具有代表性的视野,根据细胞质的染色强度和染色细胞百分率进行评分。染色强度:基本不染色为 0分,染色淡者为 1分,染色深者为 2分。染色百分率:随机选取 10个高倍视野,计算每个视野中阳性细胞的百分率:＜5%为 0分,5% ～25%为 1分,26%～50%为 2分,＞50%为 3分。将每张切片的染色强度得分和染色细胞百分率得分相乘,为其最后得分。 0～1分为阴性(-),≥2分为阳性(+)。

1.4 统计学处理 应用 SAS进行组间 χ2检验。

2 结 果

2.1 CXCR4和MMP-9在喉鳞癌与正常黏膜中的表达 在喉鳞癌中 CXCR4和 MMP-9表达的阳性率明显高于正常黏膜(分别为 68.18%vs 20.00%,χ2=32.045 6,P＜0.000 1;71.82%vs 14.00%,χ2=46.225 5,P＜0.000 1)。

2.2 喉鳞癌中CXCR4和MMP-9在不同病理特征的表达 喉鳞癌CXCR4和MMP-9蛋白的表达与肿物大小、分化程度及淋巴结转移有关(P＜0.05),见表 1。而与患者的年龄及性别等因素无相关性(P＞0.05)。

表1 CXCR 4和 MMP-9阳性表达与喉鳞癌临床病理特征的关系〔n(%)〕

2.3 喉鳞癌中 CXCR4和 MMP-9表达的关系 将喉鳞癌中CXCR4和 MMP-9蛋白表达水平进行线性相关分析显示 CXCR4和 MMP-9的表达呈正相关(r=0.412 5,P=0.010 2)。

3 讨 论

肿瘤的生长与扩散是重要的生物学行为,而蔓延与远处转移是恶性肿瘤细胞和 ECM成分共同参与的复杂而有序的过程,ECM降解及肿瘤细胞的移动是必不可少的过程。CXCR4是一种 G蛋白耦联受体,CXCL12是目前已知唯一与CXCR4结合并激活的天然趋化因子,不仅参与机体内多种病理和生理过程,还可以引起肿瘤细胞内骨架蛋白的聚合与再分布,对调节细胞的运动和迁移有重要价值。肿瘤细胞基于趋化因子来实现器官特异性转移,其实质为高表达 CXCR的肿瘤细胞向高表达相应趋化因子配体的器官进行特异性转移。有研究认为CXCR4可介导肌动蛋白多聚化和伪足形成,诱导肿瘤细胞的趋化、浸润及转移〔2〕。MMP-9属于明胶酶(Ⅳ型胶原酶)类,可产生于正常组织细胞,以酶原形式分泌,当组织愈合、炎症时激活形成Ⅳ型胶原酶,在 ECM的降解和再塑造中发挥作用〔3〕。

本实验显示 CXCR4和MMP-9表达具有正相关,提示二者在喉鳞癌中具有明显的协同作用,即 CXCR4诱导MMP-9的产生及分泌,促进ECM的降解,诱导肿瘤细胞向周围组织及周围淋巴结播散。有研究证实CXCR还可以诱导蛋白水解酶的释放,增强瘤细胞的侵袭能力〔4,5〕。喉鳞癌中 CXCR4和 MMP-9的表达与肿瘤的大小、分化程度及有无淋巴结转移密切关,提示二者可能参与肿瘤的分化,同时又由于这些因素与患者的预后相关,因此提示联合检测 CXCR4和 MMP-9可能是重要的判断预后的重要因子。Lee等〔6〕也通过实验认为 CXCR4是有意义的与肿瘤预后相关的因子。本实验也间接提示 CXCR4和MMP-9在肿瘤发生展中可能具有通路作用。

总之,CXCR4和 MMP-9在喉鳞癌组织中表达上调,二者可能与喉鳞癌的发生发展有关,联合检测CXCR4和MMP-9可能对判断喉鳞癌的预后有重要价值。

1 Kucia M,Reca R,Miekus K,et al.Trafficking of normal stem cell and metastasis of cancer stem cells involve similar mechanisms:pivotal role the SDF-CXCR4 axis〔J〕.Stem Cells,2005;23(7):879-94.

2 刁鑫伟,王钦文,陈正堂,等.CXCR4和 SDF-1在前列腺癌中的表达及其临床意义〔J〕.实用医学杂志,2009;25(10):1597-9.

3 刘爱东,庞久玲,刘士生.胃癌中基质金属蛋白酶-9和 CD105表达关系的研究〔J〕.中国老年学杂志,2009;29(7):886-7.

4 李 霞,孙玲玲,李 宏,等 .胰腺癌中 CXCR4和 MMP-2的表达及其临床意义〔J〕.临床与实验病理学杂志,2009;25(3):295-7.

5 Tang CH,Tan TW,Fu WM,et al.Involvement of matrix metalloproteinase-9 in stromal cell-derived factor-1/CXCR4pathway of lung cancer metastasis〔J〕.Carcinogenesis,2008;29(1):35-43.

6 Lee JI,Jin BH,Kim MA,et al.Prognostic significance of CXCR-4 expression in oral squamouscell carcinoma〔J〕.Oral Surg Oral Med Oral Pathol Oral Radiol Endod,2009;107(5):678-84.