组织蛋白酶B、基质金属蛋白酶-2在非小细胞肺癌中的表达及临床意义

薛兴阳 孟 江 周 明 赵光日 傅文凡 杨嵘皓 赵 健

(广州医科大学附属肿瘤医院胸外科，广东 广州 510095)

非小细胞肺癌(NSCLC)治疗失败和死亡的主要原因是瘤转移与肿瘤侵袭。组织蛋白酶B(CB)是一种细胞溶酶体含巯基蛋白酶，主要与细胞外基质中层黏连蛋白的分解有关，层黏连蛋白是细胞基质间相互作用和与肿瘤侵袭、转移有关的基底膜的主要成分，另外，它还可降解纤维连接蛋白、Ⅳ 型胶原等〔1〕。基质金属蛋白酶-2(MMP-2)是不仅可以降解基底膜和基质、突破基质屏障、促进肿瘤侵袭和转移，而且还可通过毛细血管内生成及新生血管生成等方式促进肿瘤生长和扩散〔2〕。本研究应用免疫组织化学方法检测NSCLC组织中CB和MMP-2蛋白的表达情况，并分析其与临床病理特征的相互关系。

1 资料与方法

1.1 一般资料 选择2004年1月至2005年12月在我院行NSCLC术后存档的蜡块，共75例，男53例，女22例，年龄33～76(平均58.1)岁，鳞癌33例，腺癌42例。患者术前均未经任何治疗。同时选取病理证实为28例良性肺病变标本为对照。

1.2 纳入标准 ①术前未经任何化疗或放射治疗。②进行根治性手术，术后病理证实为NSCLC，组织学分类明确的肺癌患者。③术后石蜡标本保存完好，有足够待测组织标本者。

1.3 排除标准 ①术前作过放、化疗及不能行根治手术者。②术后病理诊断组织学分类不明确者。③术后石蜡标本保存不完整者。

1.4 主要试剂 CB兔单克隆抗体购自美国Epitomics公司，MMP-2鼠单克隆抗体购自德国Leica公司。

1.5 方法

1.5.1 免疫组织化学染色 免疫组织化学采用S-P法进行。具体步骤:脱蜡，水化组织切片，3%H2O2孵育5 min，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℃孵育30 min，PBS冲洗，5 min×3 次;滴加双抗室温孵育 20 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。本实验中所有标本的检测均由同一病理技师完成，并在显微镜下显色观察，严格质控。实验中设用PBS代替一抗作为阴性对照。

1.5.2 染色判断标准 细胞质染色为淡黄至棕黄色者为阳性细胞;每张切片随机选择5个视野，每个视野计数100个细胞，得出阳性细胞百分比;阳性细胞＜10%为0分，10% ～25%为1分，26% ～50%为2分，＞50%为3分。按评分高低分级:0～1分定义为阴性表达，2分或以上为阳性表达。以上结果由两位病理医师独立阅片并记录。

1.6 统计学方法 采用SPSS16.0软件进行χ2检验。

2 结果

2.1 CB和MMP-2在NSCLC及肺良性病变组织中表达 CB和MMP-2在NSCLC中表达的阳性率(43/75，48/75)明显高于良性肺病变(7/28，4/28

2.2 CB和MMP-2的表达与NSCLC临床病理特征的关系如表1所示，低分化和中-高分化肺癌组织中的CB和MMP-2阳性表达水平无显著性差异(P＞0.05);MMP-2表达的阳性率与有无淋巴结转移的比较中差异有统计学意义(P＜0.05)。

表1 CB和MMP-2的表达与NSCLC临床病理特征的关系

2.3 NSCLC中CB和MMP-2表达水平间的相关性 CB和MMP-2表达水平呈正相关(r=0.308，P=0.007)。

3 讨论

NSCLC是指除小细胞癌以外的其他所有类型的肺癌，主要包括腺癌和鳞癌，是肺癌最常见的病理类型，约占所有肺癌患者的 80% ～85%〔3〕。

CB属于半胱氨酸蛋白酶家族，是细胞溶酶体中的一种半胱氨酸蛋白酶，为一肽链外切酶。在溶酶体的酸性环境中，其活性位点呈闭合环状态。当pH值升高时，闭合环状结构打开，从而成为肽链内切酶，在溶酶体降解蛋白质途径中发挥着必不可少的作用。Kayser等〔4〕报道肺癌组织CB表达与肺癌患者病情发展、肺癌细胞分化程度相关及与肺癌淋巴结转移相关。另有研究证实，下调或沉默CB在恶性肿瘤细胞中的表达，肿瘤细胞的侵袭能力则大大减弱〔5〕。CB能够直接降解或激活纤溶酶原激活剂及基质金属蛋白酶等而间接降解细胞外基质成分〔6〕。近来很多研究在体外实验通过反义或RNA干扰技术联合沉默CB及其他蛋白酶类，取得明显抑制肿瘤血管生成和侵袭转移的作用〔7〕。本实验与文献报道不完全符合，可能是的样本量少。

其中MMP-2由于能够特异地降解细胞外基质和基底膜的主要成分Ⅳ型胶原，而被认为是在肿瘤侵袭转移过程中最直接和最重要的基质金属蛋白酶〔8〕。Passlick等〔9〕的前瞻性研究揭示，在早期阶段的NSCLC中MMP-2过度表达预示不良的后果在NSCLC中高表达的MMP-2是肺癌好的肿瘤标记物。Thomas等〔8〕报道MMP-2在NSCLC表达率为41%，与肺癌的组织学类型、TNM分期无关，而与其分化程度、淋巴结转移相关。吕志强等〔10〕用免疫组织化学法检测42例肺癌组织中MMP-2蛋白的表达和微血管密度，结果显示肺癌组织中MMP-2蛋白的表达与淋巴结转移呈正相关，MMP-2高表达者的预后较差，且MMP-2与肿瘤血管形成有密切关系。Wang等〔11〕对现有非小细胞肺癌文章meta分析研究表明MMP-9高表达提示预后更差。本实验结果表明MMP-2在NSCLC中表达高于肺良性病变，伴有淋巴结转移的NSCLC的原发病灶MMP-2表达和无淋巴结转移者。

本次实验结果提示MMP-2和CB参与肿瘤的发生发展。NSCLC淋巴结转移与患者的预后密切相关提示CB可能对预后评估有一定价值。总之，MMP-2和CB在NSCLC组织中表达上调，二者可能与NSCLC的发生发展有关，对活检组织进行二者的联合检测，可能有助于预后的判断。

1 李美宁，程牛亮.组织蛋白酶B与肿瘤〔J〕．国外医学·肿瘤学分册，2005;32(6):429-32.

2 Jones JL，Walker RA.Control of matrix metalloproteinase activity in cancer〔J〕．J Pathol，1997;183(4):377-9.

3 Finger EC，Turley RS，Dong M，et al．T beta RIII suppresses non-small cell lung cancer invasiveness and tumorigenicity〔J〕．Carcinogenesis，2008;29(3):528-35.

4 Kayser K，Richter N，Hufnagl P，et al．Expression，proliferation activity and clinical significance of cathepsin B and cathepsin L in operated lung cancer〔J〕．Anti Cancer Res，2003;23(3C):2767-72.

5 Gondi CS，Lakka SS，Yanamandra N，et al．Adenovirus-mediated expression of antisense urokinase plasminogen activator receptor and antisense cathepsin B inhibits tumor growth，invasion，and angiogenesis in gliomas〔J〕．Cancer Res，2004;64(12):4069-77.

6 Buck MR，Karustis DG，Day NA，et al．Degradation of extracellular marix proteins by human cathepsin B from normal and tumoral tissues〔J〕．Biochem J，1992;282(2):273-8.

7 Lakka SS，Gondi CS，Yanamandra N，et al．Inhibition of cathepsin B and MMP-9 gene expression in glioblastoma cell line via RNA interference reduces tumor cell invasion，tumor growth and angiogenesis〔J〕．Oncogene，2004;23(27):4681-9.

8 Thomas P，Khokha R，Shepherd FA，et al．Differential expression of matrix metalloproteinases and their inhibitors in non-small cell lung cancer〔J〕．J Pathol，2000;190(2):150-6.

9 Passlick B，Sienel W，Seen-Hibler R，et al．Overexpression of matrix metalloproteinase 2 predicts unfavorable outcome in early-stage non-small cell lung cancer〔J〕．Clin Cancer Res，2000;6(10):3944-8.

10 吕志强，李海刚，谢德荣，等.肺癌组织中MMP-2表达及与肿瘤血管形成关系〔J〕．中国肿瘤，2004;13(6):378-80.

11 Wang J，Cai Y.Matrix metalloproteinase 2 polymorphisms and expression in lung cancer:a meta-analysis〔J〕．Tumour Biol，2012;33(6):1819-28.