IGFBP-3、MMP-14在结直肠癌中的表达及临床意义

孙立园，刘晓倩，薛 晶，申兴斌

（1.承德医学院，河北承德 067000；2.承德医学院附属医院病理科）

结直肠癌（colorectal cancer，CRC）是我国常见的消化道恶性肿瘤之一，近年来世界范围内的发病率以每年2%的速度上升，在我国发病率的增长速度约为4.2%，位于恶性肿瘤的第3位[1]。由于人们生活习惯、饮食结构的变化和环境的影响，其发病率和死亡率还在继续增加。众多研究表明[2-4]，胰岛素样生长因子家族（IGFs）、基质金属蛋白酶家族（MMPs）与多种恶性肿瘤的发生发展有关，但二者与CRC发生发展的关系还不十分明确。本研究应用免疫组织化学染色法观察了CRC组织胰岛素样生长因子结合蛋白-3（IGFBP-3）、基质金属蛋白酶-14（MMP-14）的表达情况，以探讨二者与CRC发生发展的关系，以及为CRC的早期诊断和治疗提供实验依据。

1 资料与方法

1.1 一般资料 2016年1月至2016年12月在承德医学院附属医院胃肠外科接受手术治疗后存档，并经病人及家属同意、由病理科医师证实为CRC的组织标本70例，同时选取距癌旁10cm经病理证实为正常结直肠黏膜(NM)的组织标本20例，在内镜室活检及手术后经病理证实为结直肠腺瘤(CRA)的组织标本30例。三组受试者年龄、性别、体重等比较，差异无统计学意义（P＞0.05）。所有CRC患者均为首发病例，手术前均未接受过放疗、化疗和免疫治疗，在接受治疗前排除糖尿病、慢性肾脏病等。

1.2 方法及结果判定

1.2.1 免疫组织化学染色：采用Max Vision免疫组化染色法检测所取组织标本MMP-14和IGFBP-3蛋白的表达。所取标本固定后，常规脱水、包埋，5μm厚连续切片。一抗MMP-14、IGFBP-3为兔抗人多克隆抗体（浓度均为1∶100）、即用型羊抗兔Max Vision试剂盒均购自武汉博士德生物工程有限公司，即用型DAB显色试剂盒购自北京中杉金桥有限公司。严格按照试剂盒操作说明进行实验。

1.2.2 结果判定：MMP-14、IGFBP-3阳性产物为棕黄色颗粒，出现在细胞膜及细胞质。在染色均匀的组织区选取5个高倍镜视野（×400），采用Vlom双评分法[5]进行判定：①A值，按阳性细胞百分率评分：＜25%为1分，25%～50%为2分，50%为3分；②B值，按染色强度评分：不着色为0分，浅棕黄色为1分，棕黄色为2分，棕褐色为3分。以A+B值判定最终结果：阴性（-），0分；弱阳性（+），1-2分；中度阳性（++），3-4分；强阳性（+++）：5-6分。

1.3 统计分析 所有数据均采用SPSS 20.0统计学软件进行统计分析，以P＜0.05为差异有统计学意义。等级资料采用秩和检验，相关性分析采用Spearman相关分析。

2 结果

2.1 不同结直肠组织IGFBP-3、MMP-14蛋白的表达情况IGFBP-3、MMP-14蛋白阳性表达主要位于细胞膜和细胞质。CRC中IGFBP-3蛋白表达明显低于NM和CRA，MMP-14蛋白表达明显高于NM和CRA（P＜0.05）。见表1：

表1 不同结直肠组织IGFBP-3、MMP-14的表达情况

2.2 IGFBP-3、MMP-14蛋白表达与CRC临床病理特征的关系 CRC中，IGFBP-3表达与年龄、性别、分化程度、浸润深度无关（P＞0.05）；与淋巴结转移和Dukes分期有关（P＜0.05）： 有淋巴结转移明显低于无转移，C＋D期明显低于A＋B期。CRC中，MMP-14表达与年龄、性别、分化程度无关；与浸润深度、淋巴结转移和Dukes分期有关（P＜0.05，P＜0.01）：超过肌层明显高于未超过肌层，有淋巴结转移明显高于无转移，C＋D期明显高于A＋B期。见表2：

表2 IGFBP-3、MMP-14蛋白表达与CRC临床病理特征的关系

2.3 CRC中IGFBP-3与MMP-14表达的相关性 CRC中MMP-14与IGFBP-3表达呈负相关关系(r=-0.460，P＜0.01)。

3 讨论

作为最常见的消化道恶性肿瘤之一，与其他恶性肿瘤一样CRC的发生发展过程极其复杂，涉及多种因子和多个步骤。目前认为，CRC发生的基本途径是正常黏膜-腺瘤-癌。近年来，虽然CRC的治疗手段逐渐丰富，但大部分CRC被发现时已有转移，严重影响了CRC的治疗效果和生存率。

近年来，IGFs与多种肿瘤的相关性已成为研究的热点之一。许多研究证实[6-7]，IGF具有较强的有丝分裂原活性和抗凋亡活性，可通过丝裂原激活蛋白激酶（MAPK）和磷脂酰肌醇3激酶（PI3K）两个主要的细胞信号传导途径发挥作用，参与细胞的增殖分化，与结直肠癌及腺瘤的发生密切相关。IGFBP-3是IGFs的主要调节蛋白，可竞争性地与IGF结合阻断IGF信号通过IGF受体向核内转导，间接抑制肿瘤生长[8]。

MMPs是锌离子依赖性内肽酶，可降解细胞外基质和基膜。MMP-14作为MMPs中的膜型蛋白水解酶，主要分布在上皮细胞膜，有激活其他种类MMPs的能力，可通过直接、间接降解细胞外基质和基膜，为肿瘤的侵袭转移创造条件。且有研究提示[2]，IGFBP-3可抑制胃癌细胞的迁移侵袭过程，该过程受到一系列因素的调控，包括基质金属蛋白酶家族（MMPs）及其抑制剂（TIMPs）。

本研究发现，与NM和CRA相比，CRC中IGFBP-3的表达明显降低、MMP-14的表达明显升高；同时本研究发现，CRC中IGFBP-3、MMP-14表达与浸润深度、淋巴结转移和Dukes分期有关，且CRC中MMP-14与IGFBP-3表达呈负相关关系。上述研究结果提示，IGFBP-3、MMP-14与CRC的发生发展、侵袭转移有关；在CRC的发生发展和侵袭、转移过程中，IGFBP-3与MMP-14可能具有协同作用，共同促进了CRC的发生发展。

综上所述，IGFBP-3、MMP-14可能参与了CRC的发生发展和侵袭、转移过程，二者能否作为CRC诊断和判断预后的标志物，有待于进一步地深入研究。

【参考文献】

[1]万德森.我国结直肠癌的流行趋势及对策[J].中华肿瘤杂志，2011，3（37）：481-483.

[2]Sun L,Yan W,Wang Y,et al.MicroRNA-10b induces glioma cell invasion by modulating MMP-14 and u-PAR expression via HOXD 10[J]. Brain Res,2011,1389:9-18.

[3]陈燕翔.MASPI、u-PA和MMP-9在大肠癌组织中的表达及其意义[J].实用癌症杂志，2016，31(8)：1236-1238.

[4]薛猛.IGFBP-3在胃癌中的作用和调控机制研究[D].杭州：浙江大学医学院，2015.

[5]Volm M,Koomagi R,Mattern J.Prognathic value of vascular endothelial growth factor and its receptor Flt-1 in squamous cell lung cancer[J].Int J Cancer,1997,74(1):64-68.

[6]Belinsky MG,Rink L,Cai KQ,et al.The insulin-like growth factor system as a potential therapeutic target in gastrointestinal stromal tumors[J].Cell Cycle,2008,7(19): 2949-2955.

[7]Aleem E,Nehrbass D,Klimek F,et al.Upregulation of the insulin receptor and type I insulin-like growth factor receptor are early events in hepatocarcinogenesis[J].Toxicol Pathol,2011,39(3):524-543.

[8]Jogie-Brahim S,Feldman D,Oh Y.Unraveling insulin-like growth factor binding protein-3 actions in human disease[J].Endocr Rev,2009,30(5):417-443.