E-cadherin和MMP-2在非小细胞肺癌组织中的表达及相关性

米丽丽 杨大运 顾潇 王云平 王弘 陈晓娜 齐站

肺癌是严重威胁人类健康与生命的恶性肿瘤之一，局部复发和远处转移是肺癌患者治疗和预后较差的最主要影响因素。上皮间质转化(epithelial mesenchymal transition，EMT)和基底膜的降解被认为是肿瘤浸润转移的关键环节，在这一过程中，E-钙黏附素(E-cadherin)和基质金属蛋白酶(MMP-2)起着重要的作用。作为钙依赖性细胞黏附分子的E-cadherin，在保持组织结构完整性和上皮细胞形态及极性上具有重要作用，其表达减少或缺失可降低细胞间的黏附功能，是EMT事件发生的重要环节。具有降解细胞外基质和基底膜作用的MMP-2，可以使肿瘤新生血管生成，并引起肿瘤细胞的侵袭转移。本实验利用免疫组织化学染色检测E-cadherin和MMP-2在肺癌及癌旁正常肺组织中的表达情况，探讨两者与NSCLC临床病理特征和预后的关系。

1 资料与方法

1.1 一般资料 收集我院胸外科2010年8月至2011年8月确诊为非小细胞肺癌(non-small cell lung canc-er，NSCLC)标本138例。取相应的癌旁正常肺组织78例作为对照。所有石蜡标本均经切片、HE染色，明确病理诊断。其中男96例，女42例;年龄31～78岁，中位年龄62岁;鳞癌92例，腺癌46例;高分化癌49例，中分化癌43例，低分化癌 46例。肺癌分期采用IASLC/UICC公布的第7版TNM分期标准(2009年)，Ⅰ期41例(Ⅰa19例，Ⅰb 22例)，Ⅱ期35例(Ⅱa 16例，Ⅱb 19例)，Ⅲ期39例(Ⅲa 25例，Ⅲb 14例)，Ⅳ期23例;有淋巴结转移患者58例，无淋巴结转移80例。均未行放疗或化疗。

1.2 试剂 兔抗人E-cadherin和鼠抗人MMP-2单克隆抗体为美国Santa Cruz公司生产，SP免疫组化试剂盒以及DAB显色试剂盒由福州迈新生物技术开发有限公司。

1.3 方法 切除标本常规进行10%甲醛固定石蜡包埋，制备4 μm组织切片，脱蜡脱苯和水化，链霉素抗生物素蛋白过氧化物酶法检测E-cadherin及MMP-2蛋白表达。阳性对照切片由试剂公司提供，以磷酸盐缓冲液代替一抗作阴性对照。每张切片随机挑选10个高倍视野，每个视野计数100个细胞，对其中阳性细胞数进行计数后计算出其平均值。(1)根据细胞深浅对染色强度进行分级评分:阴性0分，淡黄色1分，黄棕色2分，棕色者3分;(2)阳性肿瘤细胞数分级:＜5%记0分，5% ～25%记1分，26% ～50%记2分，51%～75%记3分，＞75%记4分，取(1)、(2)评分的乘积计算总分:若总分≤1为阴性，＞1为阳性。

1.4 统计学分析 应用SPSS 17.0统计软件，免疫组化结果与临床病理关系采用χ2检验，E-cadherin和MMP-2蛋白表达相关性应用Spearman等级相关分析，P＜0.05为差异有统计学意义。

2 结果

2.1 E-cadherin和MMP-2在正常肺组织及癌组织中的表达 E-cadherin在肺癌组织及正常肺组织中的阳性表达率分别为28.99%(40/138)和66.67%(52/ 78)，差异有统计学意义(P＜0.05)。MMP-2在肺癌组织及正常肺组织中的阳性表达率分别为59.42% (82/138)和29.49%(23/78)，差异有统计学意义(P＜0.05)。见图1、2。

2.2 E-cadherin和MMP-2蛋白表达与临床病理特征之间的关系 在肺癌组织中，E-cadherin和MMP-2蛋白表达均与肺癌的分化程度、TNM分期及淋巴结转移有关(P＜0.05)。而与患者的性别、年龄、吸烟史以及肿瘤瘤体大小、病理类型无显著性相关(P＞0.05)。见表1。

表1 肺癌组织中E-cadherin和MMP-2表达与临床病理特征的关系例

2.3 E-cadherin和 MMP-2蛋白表达的关系Spearman等级相关性分析显示，在 NSCLC组中，E-cadherin和 MMP-2的表达呈显著负相关(r= -5.670，P=0.017)。见表2。

表2 肺癌中E-cadherin与MMP-2表达的相关性 例

3 讨论

E-cadherin是钙依赖性跨膜糖蛋白，具有介导细胞与细胞间相互黏附的功能，该基因定位于人染色体16q22.1，有16个外显子，分子量120 kD，广泛分布于人体组织的上皮细胞中。在病理情况下，E-cadherin能使肿瘤细胞间保持密切接触，阻止瘤细胞脱离原发灶进入周围组织和脉管系统，被认为是一个重要的抑癌基因。EMT是肿瘤浸润转移的关键步骤，而E-cadherin表达减少或缺失是EMT事件发生的标志。有研究发现，E-cadherin在多种肿瘤组织中表达下降［1-5］。

本研究结果显示，癌旁正常肺组织中，E-cadherin在肺泡上皮细胞呈阳性表达，阳性表达率为66.67%，在NSCLC中，E-cadherin的阳性表达率为28.99%，E-cadherin在癌组织中的表达明显低于正常肺组织，提示E-cadherin在NSCLC发生中扮演着重要角色。E-cadherin表达和肺癌分化程度相关，分化程度越低E-cadherin的阳性表达率越低。这表明E-cadherin的表达水平是非小细胞肺癌分化的标志。E-cadherin还与肿瘤的临床分期，淋巴结转移以及术后生存期有关，分期越晚，表达水平越低，发生淋巴结转移者，E-cadherin的表达水平下降，并且患者的生存期缩短。提示E-cadherin表达下调或缺失，使肿瘤细胞间的黏附性丧失，肿瘤细胞脱离原发肿瘤灶，获得在体内扩散的能力，从而发生肺癌的侵袭转移。

肿瘤侵袭转移是一个多阶段多步骤的复杂病理过程，在这一过程中，基质和基底膜的降解是非常重要的环节，其中MMPs发挥了十分关键的作用。MMP-2是一种Zn2+依赖性蛋白水解酶，相对分子质量为72 kD，MMP-2能特异性降解基质膜中的Ⅳ型胶原，从而促进癌细胞的浸润和转移。研究发现，MMP-2在多种肿瘤组织中表达下降［6-8］。

本研究结果显示，在癌旁正常肺组织中，MMP-2的阳性表达率为29.49%，在NSCLC中，MMP-2的阳性表达率为59.42%，MMP-2在癌组织中的阳性表达率明显高于正常肺组织。肺癌的分化程度越低，临床分期越晚，MMP-2的表达水平越高;发生淋巴结转移者，MMP-2的表达水平增高，并且患者的生存期缩短。提示MMP-2表达上调在肺癌的侵袭转移过程中发挥了重要作用。

研究发现，MMP-2可以下调 E-cadherin，诱发EMT，而使肿瘤侵袭转移增加［9-12］。本研究结果显示肺癌组织MMP-2蛋白表达显著高于正常肺组织，E-cadherin蛋白表达显著低于正常肺组织，MMP-2及E-cadherin蛋白表达与肺癌组织学分级、TNM分期及淋巴结转移有关，提示MMP-2表达上调及E-cadherin表达下调在肺癌发生发展中均发挥作用。另外，对MMP-2及E-cadherin蛋白表达进行相关性分析结果提示两者可能存在相互拮抗的作用，但其调控机制尚需要进一步研究。本研究发现MMP-2及E-cadherin在NSCLC侵袭转移过程中均起着非常重要的作用，联合检测二者可为肺癌诊断、靶向治疗和预后预测提供一定的依据。

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