基质金属蛋白酶-2、9在喉鳞状细胞癌患者血清中的表达

何 晓 徐艳萍 黄芳林 汤翠华 张步勇 孟粹达

(吉林大学第二医院耳鼻咽喉头颈外科，吉林 长春 130041)

喉癌的形成和转移是多基因、多因子共同作用的结果。基质金属蛋白酶(MMPs)与肿瘤侵袭和转移关系密切。MMP-2和MMP-9作为MMPs家族中的重要成员，能够降解构成细胞外基质(ECM)和基底膜的主要成分Ⅳ型胶原蛋白，导致基底膜的完整性被破坏。研究显示，在大部分人类恶性肿瘤中可以发现MMP-2和MMP-9的过度表达，从而加快肿瘤细胞的浸润、转移〔1，2〕。MMP-2、MMP-9 本身为可溶性细胞外蛋白酶，组织中的含量增加会引起其在血循环中的含量升高。血清MMP-2、MMP-9浓度也可能成为肿瘤术前及术后评价重要的生物学指标。本文探讨喉鳞状细胞癌(LSCC)患者血清MMP-2、MMP-9的表达及与临床特征的关系。

1 资料与方法

1.1临床资料 2009年12月我科至2011年12月收治的56例LSCS人术前血清标本(未经任何治疗)，年龄40～88(61.92±11.52)岁，病变部位:声门上30例，声门23例，声门下3例;TNM分期:T1期20例，T2期19例，T3期12例，T4期5例;病理分级:高分化37例，中分化16例，低分化3例;有淋巴结转移12例，无淋巴结转移44例。40例正常人群的血清标本作为对照组，正常人群为排除肿瘤性疾病和炎性疾病(见表1)。

1.2实验方法 用SDS-Page-Zymograph法行血清MMPS的测定。分组取血清2 μl加入离心管中，与Tris-Glycine SDS样本缓冲液4 μl在 Vortex中振荡混匀1 min，以 Warning机离心1 min，置于95℃水中温育10 min，添加至凝胶中(胶中成分包括10%polyacrylamide及1 mg/ml Gelatin)，放入电泳槽中电泳(电泳液成分为 running buffer及 1.5%Tris、7.2%Glycine)，电压为120 V，时长60 min，结束后把蛋白胶放入renature buffer含25%TritonX-100行浆洗30 min，放入培养液developping buffer(含50 mmol/L Tris-HCl、10 mmol/L CaCl2)培养24 h，以30%甲醇、10%冰醋酸固定1 h，0.05%Colloidal Brilliant Blue-250染色4～12 h，利用凝胶成像分析系统计算机得出胶中MMPs的白色区带的亮度和面积。自动读取密度相对定量值。单位以INT·mm2表示〔3〕。

1.3统计学分析 组间比较行t检验。

2结果

喉癌患者血清中MMP-2平均浓度为(97 447.98±8 475.67)INT·mm2，明显高于正常对照组(18 549.55±413.35)INT·mm2(P＜0.05);MMP-9平均浓度为(26 272.88±3 504.84)INT·mm2，明显高于正常对照组(6 500.66±105.60)INT·mm2(P＜0.05)。MMP-2、MMP-9 血清浓度与喉癌的病理分级、病变部位无明显差异。MMP-2、MMP-9在无淋巴结转移的喉癌患者血清中含量明显低于有淋巴结转移组(P＜0.05)。血清MMP-9浓度与肿瘤临床分期无明显相关性。血清MMP-2浓度在T4期中明显升高(P＜0.05)。见表1。

表156例喉癌患者血液中MMP-2、MMP-9的含量(s，INT·nm2)

表156例喉癌患者血液中MMP-2、MMP-9的含量(s，INT·nm2)

与 T1、T2、T3 期比较:1)P＜0.05;与有淋巴结转移比较:3)P＜0.05

临床资料分组 n MMP-2 MMP-9病变部位声门上型 30 105 417.17±34 112.99 27 454.87±4 796.04声门型 23 98 892.20±5 628.25 25 334.07±184.23声门下型 3 98 596.00±11 138.35 26 599.00±2 486.54 TNM分期T1 期 20 90 859.79±7 762.15 25 296.30±2 271.55 T2 期 19 115 493.80±40 835.50 28 375.79±5 501.98 T3 期 12 93 873.71±15 778.99 26 431.00±1 556.82 T4 期 5 160 325.50±83 146.571)27 112.50±2 730.14病理分级 高分化 37 94 144.51±12 103.75 25 978.78±3 074.61中分化 16 112 246.30±47 679.72 26 653.31±4 124.61低分化 3 99 266.27±20 359.21 27 871.00±5 787.89淋巴结转移有 12 147 872.60±54 118.97 32 850.38±3 796.31无 44 91 543.88±5 842.852)25 176.63±1 970.102)

3讨论

MMPs能降解ECM的大部分成分，在植物、脊椎动物、无脊椎动中普遍存在，即使它们有着不同的分子量、底物也不尽相同，但却有相似的结构特点，即都含有三个结构区域——信号肽、前肽和催化区。然而在炎性细胞因子、生长因子、激素刺激下及细胞转化进程中，调控MMPs活性的机制紊乱，导致MMPs活性异常升高，促使部分病理过程的产生〔4〕。MMPs包含20多种可以降解不同ECM成分的酶，其中MMP-2又称明胶酶A，主要以酶原形式由肿瘤细胞和间质细胞分泌，水解激活后特异性地降解构成基底膜的主要成分Ⅳ型胶原，同时可降解Ⅴ、Ⅵ、Ⅹ型胶原和明胶等。有研究显示MMP-2可能同时具有调节生长因子，促进肿瘤新生血管的形成，促进肿瘤细胞生长等作用〔5〕。MMP-9又称明胶酶B，存在于多种生物体内，并且表达于多种细胞〔6〕。MMP-9由单核细胞、单核巨噬细胞、肺泡上皮细胞、上皮角化细胞合成〔7〕。其中活化的单核细胞通过释放MMP-9以参与ECM的降解、转运〔8〕。过度表达的MMP-9通过对ECM的降解与重建，在整个疾病的发生、发展过程中发挥作用。已经有实验证实MMP-2和MMP-9在喉鳞状细胞癌组织中高度表达并与喉癌的侵袭和转移密切相关〔9〕。

本实验研究结果显示，血清MMP-2、MMP-9浓度可能成为喉癌诊断及术后监测的一项生物学指标，尤其对隐匿性的淋巴结转移具有重要的预测意义。并且喉癌患者血液中MMP-2的浓度对于肿瘤的侵犯范围也有一定的预测作用。

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9 杜 波，王 苹，杜宝东，等.MMP-2和MMP-9在喉癌组织中的表达及其与预后的关系〔J〕.吉林大学学报(医学版)，2002;28(6):583-6.