CXCR4、HPA、MMP-2在食管鳞癌组织中的表达及临床意义

王明正 赵大卫 苏月巧 陈玉梅 姚继方 黄文峰

·论著·

CXCR4、HPA、MMP-2在食管鳞癌组织中的表达及临床意义

王明正 赵大卫 苏月巧 陈玉梅 姚继方 黄文峰

目的探讨CXCR4、HPA、MMP-2在食管鳞癌组织中的表达和临床意义。方法应用免疫组化对120例手术切除的食管鳞癌标本和10例癌旁食管黏膜进行染色，检测CXCR4、HPA及MMP-2的表达，并探讨三者之间的相关性。结果CXCR4、HPA和MMP-2在120例食管鳞癌组织中的阳性表达率分别为74.17%、58.33%、67.50%，明显高于癌旁组织(P<0.05)。CXCR4的表达与肿瘤的浸润深度、肿瘤大小、淋巴结转移、TNM分期有关(P<0.05)；HPA的表达与肿瘤的浸润深度、肿瘤分化程度、TNM分期有关(P<0.05)；MMP-2的表达与肿瘤的浸润深度、淋巴结转移、TNM分期有关(P<0.05)，CXCR4与HPA/MMP-2的表达具有显著相关性(r=0.267，P=0.03/r=0.206，P=0.024),HPA与MMP-2的表达无相关性(r=0.153，P=0.093)。结论CXCR4在食管鳞癌的发展过程中可能起主要作用，通过某些机制使HPA和/或MMP-2的活性增加，促进肿瘤的侵袭、转移。

CXCR4；HPA；MMP-2；食管鳞癌；免疫组织化学

食管癌是侵袭力强、预后差的消化道恶性肿瘤，虽然近年来在西方国家食管腺癌的发病率有较大提高，但在我国仍以食管鳞癌(ESCC)为多见，占所有食管癌的90%以上。目前以手术为主辅以放化疗的综合治疗使可手术切除的食管癌的疗效得以提高，但超过半数的患者就诊时已发生了远处转移或不能切除，并且预后差。侵袭力强和易于转移是导致ESCC预后差的重要原因，探讨肿瘤转移和侵袭的机制可为ESCC治疗提供方向，已成为目前研究的一个热点。CXCR4是CXCR类趋化因子基质细胞衍生因子的受体，属于G蛋白耦联受体，表达于多种细胞表面。CXCR4近年来被认为与多种肿瘤的发展、侵袭和转移相关[1]。HPA和MMP-2可以分别降解细胞外基质和基底膜的非蛋白成分和蛋白成分，在多种肿瘤中各自活性的增强被认为与肿瘤恶性增高相关。本研究联合检测CXCR4、HPA、MMP-2在ESCC中表达，分析三种蛋白与患者临床特征之间的关系，初步探讨三者在ESCC侵袭、转移中的作用。

1 资料与方法

1.1 一般资料 收集2010年2月至2012年12月期间在河北医科大学第四医院胸外科手术切除的ESCC组织120例，并取10例癌旁食管黏膜作为对照，这些患者术前均未接受新辅助化疗及放疗，患者的临床病理特征包括：性别、年龄、肿瘤大小、肿瘤侵犯深度、分化程度、淋巴结转移和TNM分期，肿瘤分期按AJCC第6版分期，其中男83例，女37例；<60岁52例；>等于60岁68例，肿瘤受侵深度;Tis+T1+T2 78例，T3+T4 42例；肿瘤≥5 cm者76例，<5 cm 44例；肿瘤分化程度：高分化鳞癌28例，中分化鳞癌57例，低分化鳞癌35例；有淋巴结转移48例，无淋巴结转移72例，TNM分期：0+Ⅰ+Ⅱ 68例，Ⅲ+Ⅳ 52例。

1.2 试剂与方法 免疫组化所用抗体CXCR4购自Abcam公司，MMP-2、 HPA购自SANTA CRUZ生物技术公司，免疫组化试剂盒及DBA显色剂购自北京金桥中杉生物公司。采用SP法，染色步骤严格按照说明书进行，采用PBS代替一抗做阴性对照。

1.3 结果判定 CXCR4、HPA、MMP-2以胞质中出现浅黄色至棕黄色颗粒判定为阳性细胞；随机选取高倍镜(400×)下5个视野，以阳性细胞百分比和着色深度进行结果判定。判定标准为：阳性细胞比例<10%为1分，10%～50%为2分，>50%为3分；按染色强弱：阴性为0分；淡黄色为1分；中度黄色为2分，棕黄色为3分。然后按照2项乘积计总分，总分<3为阴性，总分≥3为阳性。

1.4 统计学分析 应用SPSS13.0统计软件，计数资料采用χ2检验，应用spearman等级相关分析相关性，P<0.05为差异有统计学意义。

2 结果

2.1 观察指标表达情况 CXCR4、HPA、MMP-2在120例ESCC组织中的阳性表达率分别为74.17%、58.33%、67.50%，在癌旁食管黏膜组织中的阳性表达率分别为20%、10%、10%，差异有统计学意义(P<0.05)。CXCR4的表达与肿瘤的浸润深度、肿瘤大小、淋巴结转移、TNM分期相关(P<0.05)；HPA的表达与肿瘤的浸润深度、肿瘤分化程度、TNM分期相关(P<0.05)；MMP-2的表达与肿瘤的浸润深度、淋巴结转移、TNM分期相关(P<0.05)。见表1，图1～3。

2.2 相关性分析 应用spearman等级相关分析发现CXCR4与HPA/MMP-2在ESCC组织中的表达具有显著相关性(r值分别为0.267和0.206，P=0.024)HPA与MMP-2在ESCC中的表达无相关性(r=0.153，P=0.093)。

图1 CXCR4在ESCC组织中的表达(SP×200) 图2 HPA在ESCC组织中的表达(SP×100) 图3 MMP-2在ESCC组织中的表达(SP×100)

3 讨论

厄洛替尼、曲妥珠单抗、贝伐单抗等靶向药物的问世及使用使得非小细胞肺癌和乳腺癌患者，尤其是晚期患者多了一种新的选择，并取得较好疗效。但对于ESCC的晚期患者，目前并无这种选择，寻找合适的靶点和开发相应的靶向药物成为ESCC研究者们努力的方向。近年来有关CXCR4的研究及其靶向药物AMD3100(商品名plerixafor)的问世，使晚期ESCC患者看到了曙光。Kenji等[2]回顾性研究了术前放化疗+根治性手术的37例ESCC患者的CXCR4的表达，结果发现经术前放化疗，11例患者经病理证实肿瘤消失，13例CXCR4表达阴性，13例阳性，其中1例CXCR4强阳性患者术后2月死于广泛肺转移，2例出现局部复发，8例出现肝、骨、甲状腺、肺和颈淋巴结等远处转移。11例肿瘤消失患者仅2例出现肝及骨转移。随访发现CXCR4阳性表达患者中12例患者病情进展，11例患者死亡，提示CXCR4阳性患者相对于放化疗完全缓解病例生存期短，预后差。Ines等[3]研究发现CXCR4在ESCC中高表达，尽管缺乏统计学意义，但强CXCR4表达的ESCC术后患者具有较差的预后。Jussuf等[4]发现CXCR4表达阴性的ESCC患者中位生存期和中位疾病特异性生存期分别为76个月和97个月，而CXCR4表达阳性的ESCC患者中位生存期和中位疾病特异性生存期只有20个月和25个月，CXCR4的表达与淋巴结微转移和骨髓微转移相关。多变量分析发现，CXCR4作为一个独立的变量与减少的肿瘤特异性生存和总生存率密切相关。这些研究提示CXCR4在ESCC发展、浸润过程中具有重要作用。本研究发现CXCR4在ESCC中高表达，与肿瘤的浸润深度、肿瘤大小、淋巴结转移、TNM分期相关，与上述文献结果一致。

表1 CXCR4、HPA、MMP-2的表达与患者临床特征之间的关系 例

细胞外基质(ECM)和血管基底膜(BM)是阻止肿瘤细胞转移扩散的屏障，主要由硫酸乙酰肝素(HS)和多种蛋白质构成。HPA可以特异性降解HS中的蛋白聚糖成分，破坏ECM和BM的完整性。HPA降解HS可以释放黏附其上的多种生长因子，如碱性成纤维细胞生长因子(b FGF)和血管内皮生长因子(VEGF)通过直接或间接作用促进肿瘤血管生成[5]。Mikami等[5]报道HPA在ESCC细胞内表达，尤其在受侵的肌层和外膜高表达，与肿瘤的侵袭和淋巴结转移相关。本研究发现HPA在ESCC组织中高表达，与肿瘤的浸润深度、肿瘤分化程度、TNM分期相关，提示HPA可能参与了ESCC的发展、侵袭和转移过程。

MMPs是一类锌离子依赖的内肽酶，几乎可以降解ECM的所有成分，是降解ECM的主要酶类。MMP-2属明胶酶，主要降解ECM的重要成分Ⅳ型胶原。MMP-2活性增高打破了ECM的合成降解平衡，使ECM的屏障作用受损，有利于肿瘤的浸润及转移。本研究发现MMP-2与肿瘤的浸润深度、淋巴结转移、TNM分期相关，提示MMP-2可能参与ESCC的侵袭及转移过程。

近年来有文献报道在胃癌、直肠癌、胰腺组织中MMP-2活性增高与CXCR4表达之间存在相关性[6-8]，CXCR4与其配体相互作用可以激活NF-κB，刺激肿瘤细胞分泌MMP-2和MMP-9[9]。但有关HPA与CXCR4之间的关系的研究较少，仅有一些零星报道两者存在相关性[10，11]。本研究发现CXCR4的表达与HPA/MMP-2的表达呈正相关，HPA与MMP-2之间无表达相关性，提示在ESCC的发展过程中CXCR4可能起主要作用，通过某些机制使HPA和/或MMP-2的活性增加，促进肿瘤的侵袭和转移，针对CXCR4的靶向治疗可能为ESCC患者提供新的选择。

1 Jianhua W，Robert L，Russell S.Taichman The pivotal role of CXCL12 (SDF-1)/CXCR4 axis in bone metastasis.Cancer Metastasis Rev，2006,25:573-587.

2 Kenji K,Reigetsu Y,Tohru T,et al.Persistent CXCR4 expression after preoperative chemoradiotherapy predicts early recurrence and poor prognosis in esophageal cancer.World J Gastroenterol 2006,12:7585-7590.

3 Ines G,Carl CS,Christian H,et al.Expression of chemokine receptor CXCR4 in esophageal squamous cell and adenocarcinoma.BMC Cancer，2006,6:1471-2407.

4 Jussuf T，Kai E,Emre F,et al.Tumor-Cell Homing to Lymph Nodes and Bone Marrow and CXCR4 Expression in Esophageal Cancer,Journal of the National Cancer Institute,2005,97:1839-1847.

5 Mikami S,Ohashi K,Katsube K,et al.Coexpression of heparanase,basic fibroblast growth factor and vascular endothelial growth factor in human esophageal carcinomas.Pathology International,2004,54:556-563.

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11 姚继方，王明正，王朋.CXCR4、HPA在非小细胞肺癌组织中的表达及意义.河北医药，2010,32：2162-2164.

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 石家庄市，河北省胸科医院(王明正、 赵大卫、苏月巧、陈玉梅、黄文峰)；河北医科大学第四医院(姚继方)

苏月巧，050041 石家庄市，河北省胸科医院；

E-mail：syq12210@sina.com

R 735.1

A

1002-7386(2014)12-1774-03

2013-12-24)