陈金凤, 陆小柳, 张晓韵, 唐曦平
1 广西医科大学肿瘤医学院, 南宁 530021; 2 广西医科大学附属肿瘤医院内镜中心, 南宁 530021
胰腺癌起病隐匿,早期诊断难度大,并且发展迅速,恶性程度极高。目前为止,在全世界范围内还没有针对胰腺癌的具有良好治疗效果的药物,胰腺癌患者的5年生存率尚未得到显著改善,仍低于10%[1]。由于在早期诊断、预后、预测以及新的靶向治疗方面缺乏重大突破,胰腺癌的主要治疗方式仍为手术和化疗,但只有约10%的患者具有早期手术的机会,因此,筛选胰腺癌早期诊断的分子标志物已成为国内外的研究热点[2]。硫酸乙酰肝素糖蛋白2(HSPG2)是一种细胞外蛋白聚糖,与肿瘤血管的生成、增殖、分化和侵袭密切相关,且在多种肿瘤中呈高表达[3]。基质金属蛋白酶(MMP)是一系列结构相关的锌依赖性内肽酶,MMP7作为其中分子量最小的酶,在促进肿瘤浸润和诱导血管生成中起着关键作用[4]。研究[5]显示,MMP7能够对perlecan进行酶促加工,进而共同加速组织侵袭和血管生成。HSPG2在胰腺癌中的表达以及MMP7与HSPG2在胰腺癌中的关系尚未见相关研究报道。本研究通过检测胰腺癌患者组织和血清中MMP7及HSPG2的表达,同时对收集的患者临床资料进行回顾性分析,以探讨MMP7和HSPG2对胰腺癌诊断及判断预后的应用价值。
1.1 研究对象 选取2018年1月—2020年12月广西医科大学附属肿瘤医院收治的,病理检查证实为胰腺癌患者30例,其中男16例,女14例,年龄38~87岁。TNM分期Ⅰ~Ⅱ期14例,Ⅲ~Ⅳ期16例;高分化4例,中低分化26例。收集30例患者的胰腺癌组织及血清样本,并收集癌旁组织及30例健康志愿者血清样本作为对照。收集相关临床资料,随访时间截至2022年12月,回访采用门诊或住院复查的形式,配合电话随访,共随访1~39个月,以患者死亡作为随访的终点事件。
1.2 主要试剂及材料 HSPG2和MMP7多克隆抗体购自上海生工生物工程有限公司,免疫组化试剂盒购自福州迈新公司。MMP7和HSPG2酶联免疫吸附(ELISA)试剂盒购自上海酶联生物公司。
1.3 研究方法
1.3.1 免疫组化法检测组织中HSPG2和MMP7表达 收集医院石蜡包埋标本,切片后常规脱水脱蜡,进行抗原修复、封闭,依次加入一抗、二抗孵育后DAB显色,苏木素染色,最后梯度酒精脱水,二甲苯透明,树胶封片保存。免疫组化结果由两位病理科医师采用双盲法判定阳性。
1.3.2 免疫组化染色评分 显微镜下随机选取5个高倍视野进行评分。采用半定量积分法[6]综合染色强度和阳性细胞百分比判断结果。染色强度评分:无染色0分,淡黄色1分,棕黄色2分,棕褐色3分。阳性细胞百分比:0~5%计为0分,6%~25%计为1分,26%~50%计为2分,>50%计为3分。免疫组化评分=染色强度评分×阳性细胞百分比评分,总分≤4分为阴性,总分>4分为阳性。
1.3.3 ELISA法检测血清中HSPG2、MMP7含量取-80 ℃保存的血清样品解冻,HSPG2和MMP7严格按照ELISA试剂盒说明书方法进行检测。酶标仪以450 nm波长读取各孔吸光度,绘制标准曲线,计算出各样品HSPG2和MMP7含量。
1.4 统计学方法 采用SPSS 26.0软件进行统计学分析。计量资料以表示,两组间比较采用成组t检验。计数资料组间比较采用χ2检验或Fisher确切概率法。MMP7与HSPG2表达的关系采用Spearman相关分析。采用Kaplan-Meier法分析MMP7和HSPG2不同表达情况下的生存率,并绘制生存曲线,生存情况比较采用Log-rank检验。P<0.05为差异有统计学意义。
2.1 MMP7和HSPG2在胰腺癌及癌旁正常组织中的表达 免疫组化结果显示,MMP7和HSPG2表达均主要定位于细胞质中,阳性表现为肿瘤细胞胞质染色呈淡黄色至棕褐色(图1)。30例胰腺癌患者组织切片中,HSPG2蛋白阳性表达的有22例(73.33%),在癌旁组织中仅1例阳性表达(3.33%);MMP7蛋白阳性表达的有25例(83.33%),在癌旁组织中仅2例阳性表达(6.67%)。MMP7、HSPG2蛋白阳性表达在胰腺癌和癌旁组织中差异均有统计学意义(P值均<0.05)(表1)。
表1 MMP7和HSPG2在胰腺癌及癌旁正常组织中的阳性表达Table 1 Positive expression of MMP7 and HSPG2 in pancreatic cancer and normal adjacent tissues
图1 胰腺癌组织及癌旁正常组织中MMP7、HSPG2的表达情况(免疫组化,×200)Figure 1 Expression of MMP7 and HSPG2 in pancreatic cancer tissues and in adjacent cancer normal tissues(immunohistochemistry, ×200)
2.2 MMP7和HSPG2表达与胰腺癌临床病理特征的关系 收集患者临床资料进行回顾性分析,结果显示,胰腺癌患者MMP7和HSPG2阳性表达在肿瘤直径和TNM分期的差异均有统计学意义(P值均<0.05)(表2)。
表2 HSPG2和MMP7表达与胰腺癌临床病理特征的关系Table 2 Relationship between HSPG2 and MMP7 expression and clinicopathological features of pancreatic cancer
2.3 MMP7和HSPG2表达的相关性分析 Spearman相关性分析结果显示,MMP7与HSPG2之间的表达呈正相关(r=0.539,P<0.05)(表3)。
表3 HSPG2和MMP7表达的相关性分析Table 3 Correlation analysis of the expression of both HSPG2 and MMP7
2.4 各组血清中MMP7和HSPG2水平比较 胰腺癌患者血清中MMP7、HSPG2水平均高于健康对照组,差异均有统计学意义(P值均<0.05)(表4)。
表4 各组间血清中MMP7、HSPG2的表达水平比较Table 4 Comparison of expression levels of MMP7 and HSPG2 in serum between groups
2.5 MMP7和HSPG2表达与胰腺癌患者预后的关系 采用Kaplan-Meier法绘制生存曲线,结果显示MMP7和HSPG2阳性表达胰腺癌患者的总体生存率低于阴性者,差异均有统计学意义(χ2值分别为4.084、12.554,P值均<0.05)(图2)。
图2 MMP7、HSPG2蛋白表达与胰腺癌患者生存时间的关系Figure 2 Relationship between MMP7 and HSPG2 protein expression and survival time of pancreatic cancer patients
胰腺癌侵袭性高,全身转移时间早,是死亡率最高的肿瘤之一,在世界范围内发病率呈上升趋势[7-8]。分子生物标志物已越来越多地被用于协助诊断肿瘤疾病,鉴于胰腺癌的早期诊断以及治疗难度,探索新的生物标志物,可为胰腺癌的发生发展以及早期确诊提供新的理论依据和研究思路[9]。
MMP7属于基质金属蛋白酶家族,能够对细胞生长和血管生成的信号转导途径进行调控,在多种肿瘤的发生发展中起重要作用,并可作为多种癌症不良预后的预测因素[4]。已有相关研究表明,MMP7在结直肠癌[10]、胃癌[11]、乳腺癌[12]和前列腺癌[13]等多种肿瘤中具有显著的差异表达水平。本研究结果显示,MMP7在胰腺癌组织中的阳性表达与癌旁正常组织相比差异有统计学意义(P<0.05),提示MMP7可能成为胰腺癌组织病理学诊断的潜在靶标。同时,本研究对胰腺癌患者的临床病理特征进行了回顾性分析,发现MMP7阳性表达与肿瘤直径、TNM分期密切相关,即MMP7在肿瘤直径较小、分期较早时已经表现为阳性表达,这可能与MMP7促进肿瘤细胞生长以及血管形成的作用有关,提示其可能在胰腺癌的发生、发展中起重要作用。
HSPG2,也称为perlecan,是一种多功能蛋白聚糖,由1个核心蛋白和3个长链的糖胺聚糖组成,是基底膜和细胞外基质的重要组成部分,并参与多种生物活性[14]。HSPG2可影响多种信号通路,从而发挥其在机体内的调控作用,相关研究[5,15-17]表明,HSPG2可以调节细胞生长、增殖和分化,细胞外基质黏附,促进血管生成与生长,参与组织发育和伤口愈合等生物学过程。Kazanskaya等[15]研究表明,HSPG2在胶质母细胞瘤表达上调,通过影响肿瘤微环境来促进肿瘤发育,并与患者的预后不良和低生存率有关。但HSPG2在胰腺癌中的研究报道罕见。本研究结果显示,HSPG2在胰腺癌组织中表达升高(P<0.05),与肿瘤直径、TNM分期相关,且MMP7与HSPG2表达呈正相关(r=0.539,P<0.05),提示MMP7和HSPG2可能共同参与了胰腺癌的发生发展,但二者间的具体调控机制还需分子生物学等实验进一步验证。本研究结果还显示,胰腺癌患者血清中MMP7、HSPG2水平明显高于健康对照组,鉴于血清样本较易获取,对患者伤害较小,提示其有望成为早期检测胰腺癌的潜在标志物。生存分析结果表明,与阴性对照相比,MMP7和HSPG2阳性表达的胰腺癌患者的生存时间明显降低(P值均<0.05),提示MMP7和HSPG2阳性表达对判断胰腺癌患者的预后具有一定的参考价值。
综上所述,MMP7和HSPG2在胰腺癌组织中呈阳性表达,两者间表达呈正相关,在肿瘤直径较小、TNM分期较早时即表现为阳性表达,且阳性表达患者总生存率更低;此外,MMP7和HSPG2在胰腺癌患者血清中水平升高,有望成为胰腺癌早期诊断和判断预后的潜在标志物。
伦理学声明:本研究方案经由广西医科大学附属肿瘤医院伦理委员会审批,批号:LW2023010。
利益冲突声明:本文不存在任何利益冲突。
作者贡献声明:陈金凤负责课题设计,资料分析,撰写论文;陆小柳、张晓韵参与收集数据;唐曦平负责提供经费支持,设计研究思路,指导撰写文章并最后定稿。