基底细胞乳头状瘤MMP-1 PTEN蛋白的表达及与皮肤光老化关系

2014-06-28马立娟顾礼忠

中国肿瘤临床 2014年16期

吕宁黄永马立娟顾礼忠陈敬

吕宁黄永马立娟顾礼忠陈敬

目的：研究基底细胞乳头状瘤（basal cell papilloma，BCP）患者曝光部位皮损、非曝光部位皮损以及正常皮肤组织中MMP-1和PTEN蛋白的表达，探讨BCP的发病与皮肤光老化之间的关系。方法：选取曝光部位皮损50例，非曝光部位皮损50例，正常皮肤30例。采用免疫组织化学Elivison法检测各组MMP-1和PTEN蛋白的表达情况，比较各组间差异。选取曝光部位皮损90例，分为3组，分别为外用遮光剂二氧化钛霜组、安慰剂组和未用药组，用药3个月后比较3组皮损MMP-1的表达。结果：曝光部位皮损MMP-1的表达评分较正常对照组显著升高（P＜0.01），非曝光部位皮损MMP-1的表达评分与对照组无显著性差异（P＞0.05）。曝光部位皮损和非曝光部位皮损PTEN蛋白的表达评分均较正常对照组显著降低（P＜0.01）。3个月后，外用二氧化钛霜组MMP-1的表达评分较未用药组明显降低（P＜0.05）。结论：MMP-1在曝光部位的BCP中呈现高表达。PTEN蛋白在曝光部位和非曝光部位的BCP中呈现低表达。紫外线照射导致的皮肤光老化可能是曝光部位BCP发生的一个诱发因素。

基底细胞乳头状瘤 MMP-1 皮肤光老化 PTEN蛋白

基底细胞乳头状瘤（basal cell papilloma，BCP），又称脂溢性角化病，是临床常见的皮肤良性肿瘤。该病在老年人高发，被认为是衰老的特征之一。其病因尚未完全阐明，有学者认为该病的发生可能与遗传、年龄、日光紫外线照射、HPV感染等多种因素有关［1］。其中，紫外线照射在BCP发生中的作用近年来逐步受到重视［2］。MMP是一类锌离子依赖的蛋白酶，其中MMP-1与皮肤的日光损伤和光老化有关［3］。PTEN蛋白即第10号染色体缺失性磷酸酶及张力蛋白，其同源的基因为新近发现的一种抑癌基因，其功能的异常与多种肿瘤的发生有关，本研究采用免疫组织化学Elivison法检测和比较BCP患者曝光部位与非曝光部位皮损以及正常皮肤中MMP-1和PTEN蛋白的表达，研究遮光剂对MMP-1表达的影响，以期对BCP的发病与皮肤光老化的关系做出一定的探讨。

1 材料与方法

1.1 材料

1.1.1 研究对象所有标本均来自2011年1月至2012年1月于本院就诊的患者。选取皮损典型、临床和病理诊断明确的BCP患者作为研究对象，观察组由从事交通协勤等户外工作5年以上的人员中选取，对照组由从事非户外工作的人员中选取，所有患者均为男性，手术切除或环钻取材，石蜡包埋组织块。观察组选取曝光部位（面部、手背、前臂等处）皮损50例，其中棘层肥厚型34例，角化过度型8例，巢状型5例，腺样型3例；患者年龄31～59岁，平均（48.64± 6.89）岁。非曝光部位（胸、腹、背、上臂、下肢、臀部等处）皮损50例，其中棘层肥厚型31例，角化过度型15例，巢状型3例，腺样型1例；患者年龄29～60岁，平均（48.92±7.28）岁。对照组选取非曝光部位正常皮肤30例，年龄32～60岁，平均（48.73±6.68）岁。

选取曝光部位皮损共90例，全部患者均为男性，年龄31～60岁，平均（48.71±8.78）岁。随机分为3组，每组30例，观察组、对照组、安慰剂组样本在性别、年龄、病理分型方面具有可比性（P＞0.05）。

1.1.2 主要试剂兔抗人MMP-1多克隆抗体购自武汉博士德生物工程有限公司（产品编号：BA0568）；兔抗人PTEN单克隆抗体购自武汉博士德生物工程有限公司（产品编号：BA1377）；增强型二步法免疫组化检测试剂盒购自北京中杉金桥生物技术有限公司，通用性试剂盒（产品编号：PV-6000）。

1.1.3 药物二氧化钛霜由天津市公安医院制剂室提供。主要成分组成：每100 g二氧化钛霜含二氧化钛5 g，批准文号：津药制字H2007129。SPF值：9。安慰剂采用市售凡士林霜。

1.2 方法

1.2.1 标本制备及免疫组化染色所有标本均经10%甲醛固定，石蜡包埋，4 μm厚度连续切片，进行免疫组织化学染色，采用增强型二步法（Elivison法）进行检测，按试剂盒说明书操作，显微镜拍照。

1.2.2 用药方法共3组皮损，每组30例，分别为未用药组、外用二氧化钛霜组、外用安慰剂组。在同一患者的相同部位分别外用二氧化钛霜和凡士林，用药3个月后取材，比较皮损中MMP-1的表达有无差异。

1.2.3 结果判定标准以表皮细胞胞浆和真皮的成纤维细胞胞浆和（或）胞膜出现棕黄色颗粒为阳性结果。随机选取5个高倍视野（×400），计数200个细胞中阳性细胞数，先按染色强度评分：无色0分，浅黄色1分，棕黄色2分，棕褐色3分；再按阳性细胞所占百分比评分：阳性细胞＜5%为0分，5%～25%为1分，25%～50%为2分，50%～75%为3分，＞75%为4分。将染色程度和阳性细胞百分比的乘积进行评分：0～4分为阴性（-），＞4分为阳性（+）。

1.3 统计学方法

采用SPSS 18.0统计软件进行统计分析。P＜0.05为差异具有统计学意义。

2 结果

2.1 曝光部位、非曝光部位BCP和对照组MMP-1的表达

曝光部位皮损中MMP-1的表达评分为6.140±3.188，较正常对照组4.267±2.532显著升高（P＜0.01）；非曝光部位皮损MMP-1的表达评分为4.960±2.990，与正常对照组比较无显著性差异（P＞0.05，表1，图1～3）。

表1 曝光部位、非曝光部位组及对照组MMP-1表达评分比较Table 1 Comparison of MMP-1 expression scores of exposed part group, parts of the non-exposed group,and the control group

图1 曝光部位皮损中MMP-1的表达（Elivison×400）Figure 1 MMP-1 expression in exposed lesions(Elivison method×400)

图2 非曝光部位皮损中MMP-1的表达（Elivison×400）Figure 2 MMP-1 expression in non-exposed lesions(Elivison method×400)

图3 对照组MMP-1的表达（Elivison×400）Figure 3 MMP-1 expression in the control group(Elivison method×400)

2.2 曝光部位、非曝光部位BCP和对照组PTEN蛋白的表达

曝光部位皮损PTEN蛋白表达评分为3.980± 2.527，非曝光部位皮损PTEN蛋白的表达评分为5.200±3.143，均较正常对照组7.900±2.604显著降低（P＜0.01）。曝光部位皮损PTEN蛋白的表达阳性率显著低于非曝光部位皮损（P＜0.01，表2，图4～6）。

表2 曝光部位、非曝光部位组及对照组PTEN表达评分比较Table 2 Comparison of PTEN expression scores of exposed part group, parts of the non-exposed group,and the control group

图4 曝光部位皮损PTEN蛋白的表达（Elivison×400）Figure 4 PTEN protein expression in exposed lesions(Elivison method× 400)

图5 非曝光部位皮损PTEN蛋白的表达（Elivison×400）Figure 5 PTEN protein expression in non-exposed lesions(Elivison method×400)

图6 对照组PTEN蛋白的表达（Elivison×400）Figure 6 PTEN protein expression in the control group(Elivison method ×400)

2.3 二氧化钛霜组和安慰剂对皮损MMP-1表达的影响

3个月后，二氧化钛霜组、安慰剂组、未用药组皮损MMP-1的表达评分分别为4.667±3.111、5.900± 3.497、6.500±3.401，二氧化钛霜组MMP-1的表达评分明显低于未用药组（P＜0.05）。安慰剂组与未用药组MMP-1的表达阳性率无显著性差异（P＞0.05，表3，图7～8）。

表3 二氧化钛霜对皮损MMP-1表达评分的影响Table 3 Effect of titanium dioxide frost score on MMP-1 expression in lesions

图7 二氧化钛霜组MMP-1的表达（Elivison×400）Figure 7 MMP-1 expression of titanium dioxide cream group(Elivison method×400)

图8 安慰剂组MMP-1的表达（Elivison×400）Figure 7 MMP-1 expression of placebo group(Elivison method×400)

3 讨论

BCP是一种角质形成细胞的良性肿瘤，在40岁以上人群多见。目前病因不明，有研究认为其发生与遗传因素有关，人类乳头瘤病毒在本病中的作用亦未经证实。近年有学者认为，紫外线的照射在BCP的发生中起到重要的作用。Yeatman等［4］认为BCP在紫外线暴露区域比非暴露区域更容易发生。

MMP是一组锌依赖性内肽酶，目前已发现有26种，参与人体胚胎形成、血管生成、伤口愈合、炎症反应、肿瘤侵袭等多种生理与病理过程，与多种疾病的发生有着密切的联系［5］。MMP分为4个亚组，其功能为降解各类胶原、蛋白多糖及基质蛋白。MMP的作用可被组织蛋白酶抑制剂所抑制，其中MMP-1又称间质胶原酶，其作用以降解Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ型胶原为主［3］。皮肤光老化的基本特征之一是细胞外基质持续的蛋白酶解。UVA和UVB的照射可以诱导角质形成细胞和真皮的成纤维细胞分泌MMP，导致MMP-1、MMP-3的产生过量［6］，从而降解皮肤细胞外基质成分，因此MMP的活化在皮肤光老化中发挥重要的作用［7］。MMP-1在正常的组织中呈现低表达［7］。Tsukifuji等［8］采用原位杂交技术发现，在日光损伤的皮肤中有MMP-1、MMP-7的沉积。紫外线作用于皮肤后，角质形成细胞和成纤维细胞表面的生长因子受体和细胞因子受体活化，激活丝裂原，活化蛋白激酶途径，其效应为激活转录因子激活蛋白，进而刺激MMP的基因转录［9］。

PTEN即人第10号染色体缺失性磷酸酶及张力蛋白同源基因，是近年来发现的一个重要的抑癌基因，PTEN对信号通路PI3K-AKT-mTOR起着负调控作用，PTEN缺失和突变可以活化该通路，导致肿瘤的发生。PTEN的转录激活在p53介导的凋亡过程中也起到了一定的作用。紫外线可以导致DNA的损伤，DNA的损伤后若发生错误的修复，可导致原癌基因和抑癌基因的突变。近年有研究认为，慢性紫外线照射在mRNA水平抑制PTEN的表达，UVA诱导的RAS、ERK等途径的活化在下调PTEN的表达中发挥重要的作用［10］。另有研究显示UVB照射可促使皮肤成纤维细胞中PTEN的活性受到抑制，从而活化转录因子复合体活化蛋白（AP-1），导致MMP-1、MMP-3分泌增加［11］。

本研究显示，在曝光部位BCP皮损，皮肤紫外线光老化的关键酶MMP-1呈现高表达，提示了光老化在BCP的发病中起到了一定的作用，皮肤光老化可能是曝光部位BCP发生的一个诱发因素。而非曝光部位皮损MMP-1的表达与对照组无显著性差异，提示非曝光部位BCP的发生可能还存在其他复杂的因素。BCP皮损PTEN蛋白呈现低表达，曝光部位皮损PTEN蛋白表达低于非曝光部位。提示BCP的发生可能与以下机制有关：慢性的UV照射，通过AKT、RAS、ERK等多种途径导致抑癌基因PTEN的表达下调，AP-1活化，细胞MMP-1分泌增加，皮肤出现光老化和肿瘤。

二氧化钛为一种金属氧化物，是无机防晒剂中应用最多的成分之一，主要通过反射、散射及部分吸收紫外线达到防晒目的，对UVA和UVB都具有防护作用［12］，本研究显示二氧化钛可以下调曝光部位皮损MMP-1的表达，提示防晒剂对曝光部位发生BCP具有一定的保护作用，长期接受紫外线照射的室外工作者加强自身防护可预防BCP发生。

1 Hafner C,Vogt T.Seborrheic keratosis[J].J Dtsch Dermatol Ges, 2008,6(8)：664-677.

2 Wang JJ,Zheng H,Liu GH,et al.Research status review of seborrheic keratosis[J].Chin J Gerontol,2009,29(12)：1582-1584.[王晶晶,郑华,刘国辉,等.脂溢性角化病的国内外研究现状[J].中国老年学杂志,2009,29(12)：1582-1584.]

3 Li R,Chen B.The research progress of cellular signalling transduction in skin photoaging[J].J Clin Dermatol,2010,39(5)：327-329.[李燃,陈斌.皮肤光老化中细胞信号转导的研究进展[J].临床皮肤科杂志, 2010,39(5)：327-329.]

4 Yeatman JM,Kilkenny M,Marks R.The prevalence of seborrheic keratosis in an Australian population：dose exposure to sunlight play a part in their frequency[J].Br Dermato,1997,137(3)：411-414.

5 Liu J,Wei YJ,Song SR.Matrix metalloproteinase and metastasis of dermatoma[J].J Guizhou Medical,2006,30(3)：270-272.[刘洁,魏羽佳,宋守荣.基质金属蛋白酶及其与皮肤肿瘤的转移及侵袭[J].贵州医药,2006,30(3)：270-272.]

6 Jean C,Bogdanowicz P,Haure MJ,et al.UVA-activated synthesis of metalloproteinases 1,3 and 9 is prevented by a broad-spectrum sunscreen[J].Photodermatol Photomed,2011,27(6)：318-324.

7 Zheng JF,Lu C,Lai W.Matrix metalloproteinase and skin photoaging[J].Chin J of medical aesthetics and Cosmetology,2012,18(1)：75-77.[郑锦芬,陆春,赖维.基质金属蛋白酶与皮肤光老化[J].中华医学美容杂志,2012,18(1)：75-77.]

8 Tsukifuji R,Tagawa K,Hatamochi A,et al.Expression of matrix metalloproteinase-1,-2 and-3 in squamous cell carcinoma and actinic keratosis[J].Br J Cancer,1999,80(7)：1087-1091.

9 Li BJ,Niu ZS.Cellular signal transduction mechanism and control strategy of increased expression of Matrix metalloproteinase in skin photoaging[J].Chin J of medical aesthetics and Cosmetology, 2004,6(3)：187-188.[李柏建,牛兆山.光老化皮肤中基质金属蛋白酶增高的信号转导机制及防治策略[J].中华医学美学美容杂志,2004,6 (3)：187-188.]

10 Zhao B,Ming M,He YY,et al.Suppression of PTEN transcription by UVA[J].J Biochem Mol Toxicol,2013,27(2)：184-191.

11 Oh JH,Kim A,Park JM,et al.Ultraviolet B-induced matrix metalloproteinase-1 and-3 secretions are mediated via PTEN/Akt pathway in human dermal fibroblasts[J].J Cell Physiol,2006,209(3)：775-785.

12 Shang XF,Zhang FR,Tian HQ,et al.The effect of Titanium dioxide cream on the efficacy and adverse reaction of narrow-band UVB therapy[J].J Clin Dermatol,2005,34(7)：479-480.[单晓峰,张福仁,田洪青,等.二氧化钛霜对窄谱中波紫外线光疗疗效和不良反应的影响[J].临床皮肤科杂志,2005,34(7)：479-480.]

（2014-03-17收稿）

（2014-06-10修回）

（本文编辑：郑莉）

Expression of MMP-1 and PTEN protein in the lesions of basal cell papilloma and its correlation with skin photoaging

Ning LV,Yong HUANG,Lijuan MA,Lizhong GU,Jing CHEN

Ning LV;E-mail:lvning@sina.com
Department of Dermatology,Tianjin Gong'an Hospital,Tianjin 300042,China

Objective:To investigate the expression of MMP-1 and PTEN protein in basal cell papilloma(BCP),as well as their correlation with skin photoaging.Methods:Immunohistochemistry technique via Elivison method was employed to measure the expression of MMP-1 and PTEN protein in lesions from 50 cases of BCP on exposed areas,50 cases on non-exposed areas,and 30 normal controls.We compared the differences among the three groups and analyzed the result.A total of 90 BCP cases on exposed areas were randomly divided into three groups.Titanium dioxide cream and placebo were respectively applied in the trial groups twice daily for 12 weeks,whereas the control group was non-administered.After 12 weeks,the MMP-1 in the lesions of the three groups was measured and compared.Results:The expression scores of MMP-1 on exposed areas were significantly higher than those in the control group(P＜0.01).No significant difference was found between non-exposed areas and the control group(P＞0.05).The expression scores of PTEN protein on exposed areas and on non-exposed areas were significantly lower than that in control group(P＜0.01).The expression scores of MMP-1 in the group that used titanium dioxide were evidently lower than those in control group after 12 weeks(P＜0.05).Conclusion:MMP-1 is overexpressed in BCP on exposed areas.PTEN protein is underexpressed in BCP of exposed areas and non-exposed areas.Skin photoaging is a possible cause of BCP on exposed areas.

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