乳腺癌组织中VEGF-D、MMP-2及MMP-9的表达及其临床意义
2016-02-29张阿娜
张阿娜
作者单位:117000 辽宁省本溪市中心医院
乳腺癌组织中VEGF-D、MMP-2及MMP-9的表达及其临床意义
张阿娜
作者单位:117000 辽宁省本溪市中心医院
【摘要】目的探讨乳腺癌组织中基质金属蛋白酶-2(MMP-2)、基质金属蛋白酶-9(MMP-9)和血管内皮生长因子D(VEGF-D)表达的临床意义。方法采用免疫组化法,对60例乳腺癌组织及60例正常组织中MMP-2、MMP-9及VEGF-D表达情况进行检测。结果60例乳腺癌组织中,MMP-2、MMP-9阳性表达率分别为61.67%、56.67%,VEGF-D阳性表达率为61.67%。MMP-2、MMP-9及VEGF-D阳性表达率Ⅲ~Ⅳ期者显著高于Ⅰ~Ⅱ期者;低分化者显著高于高、中分化者;有淋巴结转移者显著高于无淋巴结转移者;且MMP-2与VEGF-D表达,MMP-9与VEGF-D表达均呈正相关性。结论低分化、Ⅲ~Ⅳ期乳腺癌患者高表达MMP-2、MMP-9与VEGF-D,MMPs与VEGF-D表达呈正相关性,可通过阻断VEGF-D及MMPs活性控制、治疗乳腺癌。
【关键词】乳腺癌;基质金属蛋白酶-2;基质金属蛋白酶-9;血管内皮生长因子D
(ThePracticalJournalofCancer,2016,31:198~201)
乳腺癌是严重威胁女性生命健康的恶性肿瘤,发病率约为每年46/10万~52/10万,近年来其发病率呈现逐年上升趋势,有效控制乳腺癌肿瘤的侵袭和转移,可以改善乳腺癌患者的预后[1]。血管内皮生长因子(VEGF)可以促进血管内皮细胞的分裂及增生能力,增加血管的通透性,促进子宫内膜细胞外的信息分子雌激素,并激活激素受体,调控基因表达[2-3]。基质金属蛋白酶(MMPs)家族是一类结构相似的蛋白酶,能降解细胞外基质,此降解其增强肿瘤细胞浸润中突破屏障的能力有关[4-5]。本研究通过对乳腺癌患者组织中VEGF-D、MMP-2、MMP-9 的表达检测,及三者与乳腺癌侵袭、转移相关性的分析,探讨 VEGF-D、MMP-2、MMP-9 在肿瘤发展中的关系,其对于指导乳腺癌临床治疗及预后评估有重要意义。
1材料与方法
1.1 研究对象
乳腺癌组为2013年10月-2014年10月我院收治的60例乳腺癌患者外科手术切除标本,所有患者均经病理学检查确诊,纳入标准:所有患者均未进行手术、化疗、放疗治疗。对照组取自我院乳腺手术正常组织标本。所有标本均经常规石蜡包埋,5 μm厚连续切片。
1.2 试剂及仪器
羊抗人MMP-2一抗,兔抗羊MMP-2二抗;羊抗人MMP-9一抗,羊抗人VEGF-D一抗,兔抗羊VEGF-D二抗及兔抗羊 MMP-9二抗;DAB显色试剂盒与HIGH-SABC免疫组化试剂盒购自北京中杉生物技术有限公司。其他相关试剂包括无水乙醇、二甲苯及3%H2O2等。文中主要涉及的仪器为倒置显微镜及显微镜照相系统,病理组织包埋机,免疫组化专用湿盒,免疫组化专用抗原修复架及修复盒。
1.3 方法
1.3.1免疫组化方法MMP-2和MMP-9采用HIGH-SABC免疫组化法染色,使用DAB显色及苏木精进行复染细胞核。采用石蜡切片常规脱蜡至水后,室温下浸于含3%H2O2的甲醇溶液中30 min,以灭活内源性H2O2酶活性,灭活后使用蒸馏水及PBS冲洗。将切片放入PH为8.00的0.5 mol/L EDAT缓冲液中,保持温度在95 ℃维持10 min。之后取出容器,室温下自然冷却至少15~20 min。正常兔血清室温封闭切片10~20 min,甩去多余液体,不进行冲洗。在切片中滴加羊抗人VEGF抗体,置于湿盒中,于4 ℃下孵育过夜,之后使用PBS缓冲液洗涤3次。滴加生物素化兔抗羊二抗,在37 ℃下孵育20 min,使用PBS缓冲液洗涤3次。滴加HIGH-SABC后于37 ℃下放置20 min,使用PBS缓冲液洗涤4次。使用显微镜控制显色反应时间,时长大约为5 min,之后使用蒸馏水冲洗,来终止显色。使用苏木精进行细胞核复染,复染后用自来水冲洗。脱水、透明、中性树胶封固。在显微镜下进行观察、拍照。VEGF-D免疫组化染色同上。
1.3.2结果判定MMP-2、MMP-9、VEGF判定标准相同。采用半定量积分方法[6],并根据肿瘤细胞染色强度及阳性细胞数进行判定。随机选取×400的高倍镜5个,对阳性细胞数及肿瘤细胞总数进行计数,计数后计算阳性细胞百分率,0分:阳性细胞百分率<5%,1分:5%~25%,2分:26%~50%,3分:51%~75%,4分:75%以上;再按多数阳性细胞呈现的染色强度进行记分:1分:淡棕黄色,2分:棕黄色,3分:棕褐色。总分为两者相乘。阴性表达:积分不超过2分,阳性表达:积分>2分。由3名临床病理医师进行阅片,根据平均值判定结果。
1.4 统计分析
应用SPSS 19.0软件对比分析本文数据,采用χ2检验进行组间比较,采用χ2检验相关性并计算列联系数,P<0.05表明差异有统计学意义。
2结果
2.1 临床特征
对照组共入组60例,年龄29~69岁,平均年龄(52.3±10.2)岁。乳腺癌组共入组60例,年龄28-65岁,平均(53.5±11.3)岁;其中13例为高分化型,32例为中分化型,15例为低分化型;按照2009年国际抗癌联盟(UICC)TNM分期标准,Ⅰ~Ⅱ期33例,Ⅲ~Ⅳ期27例。对照组与乳腺癌组年龄方面无显著性差异(P>0.05),见表1。
表1 对照组与乳腺癌组临床特征比较/例
2.2 乳腺癌组织中MMP-2、MMP-9的表达
60例正常乳腺组织中MMP-2、MMP-9阳性表达率分别为8.33%(5/60)、6.67%(4/60),乳腺癌组织中MMP-2、MMP-9阳性表达率分别为61.67%(37/45)、56.67%(34/45),乳腺癌组MMP-2、MMP-9阳性表达率均显著高于正常对照组(P<0.01);高中分化和低分化乳腺癌组织中MMP-2阳性表达率分别为53.33%(24/45)和86.67%(13/15),MMP-9阳性表达率分别为46.67%(21/45)和86.67(13/15),低分化患者MMP-2、MMP-9阳性表达率显著高于高中分化患者(P<0.01);Ⅰ~Ⅱ期和Ⅲ~Ⅳ期患者MMP-2阳性表达率分别为48.48%(16/33)和77.78%(21/27),MMP-9阳性表达率分别为48.48%(14/33)和66.67%(20/27),Ⅲ~Ⅳ期患者MMP-2、MMP-9阳性表达率显著高于Ⅰ~Ⅱ期患者(P<0.05);有淋巴结转移患者和无淋巴结转移患者MMP-2阳性表达率分别为75.00%(27/36)和41.67%(10/24),MMP-9阳性表达率分别为72.22%(26/36)和33.33%(8/24),有淋巴结转移患者MMP-2、MMP-9阳性表达率显著高于无淋巴结转移患者(P<0.05),见表2。
表2 MMP-2、MMP-9表达与乳腺癌其临床病理特征的相关性(例,%)
2.3 乳腺癌组织中VEGF的表达
60例正常乳腺组织中无VEGF-D表达。乳腺癌组织中VEGF-D阳性表达率为61.67%(37/60)。在高中分化和低分化乳腺癌组织中VEGF-D阳性表达率分别为55.56%(25/45)和80.00%(12/15),两者比较差异有统计学意义(P<0.01)。Ⅰ~Ⅱ期和Ⅲ~Ⅳ期患者VEGF-D阳性表达率分别为42.42%(14/33)和85.19%(23/27),两者比较差异有统计学意义(P<0.01)。有淋巴结转移组和无淋巴结转移组VEGF-D阳性表达率分别为77.78%(28/36)和37.50%(9/24),两者比较差异有统计学意义(P<0.01),见表3。
表3 乳腺癌组织VEGF表达与其临床病理特征
2.4 乳腺癌组织中MMP-2、MMP-9与VEGF-D表达的关系
60例乳腺癌组织中30例MMP-2和VEGF同时表达,其余8例仅表达VEGF,7例仅表达MMP-2,其他15例癌组织中两者均未表达。MMP-9、VEGF-D表达呈正相关(C=0.537,P=0.0014)。
在60例乳腺癌组织中,26例MMP-9和VEGF同时表达,其余12例仅表达VEGF-D,8例仅表达MMP-9,其他 14例癌组织中两者均未表达。MMP-9和VEGF-D表达呈正相关(C=0.674,P=0.0029)。
3讨论
MMP-2主要通过特异性降解基膜的主要成分Ⅳ、Ⅴ型胶原,对肿瘤的侵袭转移有重要作用[7]。正常稳态组织中MMPs表达极少,在激素、炎性细胞因子及生长因子刺激下,其表达量上升[8]。其中MMP-9可降解多种基质成分,破坏基膜,从而导致癌细胞向人体其他部位进行浸润转移[9-10]。本研究结果表明,乳腺癌组MMP-2、MMP-9的阳性表达率均显著高于正常对照组;低分化患者MMP-2、MMP-9阳性表达率显著高于高中分化患者;Ⅲ~Ⅳ期患者MMP-2、MMP-9阳性表达率显著高于Ⅰ~Ⅱ期患者;有淋巴结转移患者MMP-2、MMP-9阳性表达率显著高于无淋巴结转移患者患者(P<0.05)。提示MMP-2、MMP-9高表达者,乳腺癌细胞的浸润性和转移性均增高。
VEGF-D是VEGF家族中的新成员,大多数人类组织中可检测到VEGF-D mRNA[11]。有研究表明,VEGF-D可结合并激活内皮细胞受体VEGFR-2,VEGFR-3的酪氨酸磷酸化[12]。体外实验均表明,VEGF-D可促进血管内皮细胞分裂、增殖,具有较强的促血管生长的作用[13]。Scoditti等[14]以腺病毒为载体,发现VEGF-D对血管生成的刺激作用超过VEGF-A,血管增生更加弥散。本研究结果提示,在60例乳腺癌组织检测中,VEGF-D阳性表达率为61.67%,而60例正常组织未见阳性表达。VEGF-D阳性表达率在Ⅲ~Ⅳ期显著高于Ⅰ~Ⅱ期;低分化显著高于高中分化者;有淋巴结转移组显著高于无淋巴结转移组。提示VEGF-D高表达者,乳腺癌细胞的浸润性和转移性均增高。
目前认为,MMP-2、MMP-9具有调节血管生长及微环境的作用。其与VEGF-D在肿瘤的进展中可能发挥协调作用。VEGF-D的上调表达刺激MMP-2及MMP-9的过度分泌,同时促进其mRNA的转录。本研究结果显示,高中分化、Ⅲ~Ⅳ期及淋巴结转移乳腺癌患者高表达MMP-2、MMP-9与VEGF-D,且MMP-2与VEGF-D表达呈正相关性,MMP-9与VEGF-D的表达呈正相关性,提示MMPS与VEGF-D间可能存在协同作用,并可预示通过阻断MMPS与VEGF-D的活性,可以抑制肿瘤新生血管的形成,从而达到控制、治疗肿瘤。
参考文献
[1]郑莹,吴春晓,张敏璐,等.乳腺癌在中国的流行状况和疾病特征〔J〕.中国癌症杂志,2013,23(8):561-569.
[2]李宝江,朱志华,王军业,等.Ki67、P53、VEGF和C-erbB-2在乳腺癌组织中表达的相关性研究及其临床意义〔J〕.癌症,2004,23(10):1176-1179.
[3]Jia H,Bagherzadeh A,Bicknell R,et al.Vascular endothelial growth factor(VEGF)-D and VEGF-A differentially regulate KDR-mediated signaling and biological function in vascular endothelial cells〔J〕.J Biol Chem,2004,279(34):36148-36157.
[4]Ukaszewicz-Zajac,Mroczko,Kornhuber,et al.Matrix metalloproteinases(MMPs) and their tissue inhibitors(TIMPs) in the tumors of central nervous system(CNS)〔J〕.J Neural Transm(Vienna),2014,121(5):469-477.
[5]De Jong PT,Tigchelaar W,Van Noorden CJ,et al.Polyethylene wear particles do not induce inflammation or gelatinase(MMP-2 and MMP-9) activity in fibrous tissue interfaces of loosening total hip arthroplasties〔J〕.Acta Histochem,2011,113(5):556-563.
[6]李丹.RECK、MMP-2、TIMP-2和P21ras在喉癌中的表达及其意义〔D〕.河北医科大学,2010.
[7]Cao WH,Liu HM,Liu X,et al.Relaxin enhances in-vitro invasiveness of breast cancer cell lines by upregulation of S100A4/MMPs signaling〔J〕.Eur Rev Med Pharmacol Sci,2013,17(5):609-617.
[8]Roomi MW,Kalinovsky T,Rath M,et al.Modulation of u-PA,MMPs and their inhibitors by a novel nutrient mixture in human female cancer cell lines〔J〕.Oncol Rep,2012,28(3):768-776.
[9]Rolli M,Fransvea E,Pilch J,et al.Activated integrin alpha v beta 3 cooperates with metalloproteinase MMP-9 in regulating migration of metastatic breast cancer cells〔J〕.Proc Natl Acad Sci U S A,2003,100(16):9482-9487.
[10]Farina AR,Cappabianca L,DeSantis G,et al.Thioredoxin stimulates MMP-9 expression,de-regulates the MMP-9/TIMP-1 equilibrium and promotes MMP-9 dependent invasion in human MDA-MB-231 breast cancer cells〔J〕.FEBS Lett,2011,585(20):3328-3336.
[11]常超,王平,张利斌,等.PC5、PC7、VEGF-C、D及其受体VEGFR-3 mRNA在非小细胞肺癌淋巴转移中的表达及意义〔J〕.中国癌症杂志,2009,19(10):742-748.
[12]Jauhiainen S,Hakkinen SK,Toivanen PI,et al.Vascular endothelial growth factor(VEGF)-D stimulates VEGF-A,stanniocalcin-1,and neuropilin-2 and has potent angiogenic effects〔J〕.Arterioscler Thromb Vasc Biol,2011,31(7):1617-1624.
[13]Liu ZY,Qiu HO,Yuan XJ,et al.Suppression of lymphangiogenesis in human lymphatic endothelial cells by simultaneously blocking VEGF-C and VEGF-D/VEGFR-3 with norcantharidin〔J〕.Int J Oncol,2012,41(5):1762-1772.
[14]Scoditti E,Calabriso N,Massaro M,et al.Mediterranean diet polyphenols reduce inflammatory angiogenesis through MMP-9 and COX-2 inhibition in human vascular endothelial cells:A potentially protective mechanism in atherosclerotic vascular disease and cancer〔J〕.Arch Biochem Biophys,2012,527(2):81-89.
(编辑:吴小红)
The Expressions and Clinical Significance of Matrix Metalloproteinases 2(MMP-2),Matrix Metalloproteinases 9(MMP-9) and Vascular Endothelial Growth Factor-D(VEGF-D)in Breast Cancer
ZHANGA'na.TheCenterHospitalofBenxi,Benxi,117000
【Abstract】ObjectiveTo explore the expressions of matrix metalloproteinases 2(MMP-2),matrix metalloproteinases 9(MMP-9) and vascular endothelial growth factor-D(VEGF-D)and their significance in breast cancer tissues.MethodsThe expressions of MMP-2,MMP-9 and VEGF-D in 60 cases of breast cancer tissues and 60 cases of normal esophageal tissues were detected by immunohistochemistry.ResultsThe expression rates of MMP-2,MMP-9 and VEGF-D in breast cancer tissues were 61.67%,56.67% and 61.67%.The expression rates of MMP-2,MMP-9 and VEGF-D in grade Ⅲ-Ⅳ were significantly higher than that of grade Ⅰ-Ⅱ.The expression rates of MMP-2,MMP-9 and VEGF-D in patients with poor differentiation were significantly higher than that with well-mediate differentiation.The expression rates of MMP-2,MMP-9 and VEGF-D in patients with lymph node metastasis were significantly higher than that without lymph node metastasis.MMP-2 and VEGF-D expression were positively correlated.MMP-9 and VEGF-D expression were also positively correlated.ConclusionThe expression rates of MMP-2,MMP-9 and VEGF-D are closely related to poor differentiation,grade Ⅲ-Ⅳ in the breast cancer.Their expressions appear to be well-characterized indicators of tumor prognosis and metastasis.
【Key words】Breast cancer;Matrix metalloproteinases 2(MMP-2);Matrix metalloproteinases 9(MMP-9);Vascular endothelial growth factor-D(VEGF-D)
(收稿日期2015-07-31修回日期 2015-12-21)
中图分类号:R737.9
文献标识码:A
文章编号:1001-5930(2016)02-0198-04
DOI:10.3969/j.issn.1001-5930.2016.02.007