非小细胞肺癌组织中MMP-12和E-cadherin的表达变化及其临床意义

刘胜利，路新伟，李萍

(1.郑州市中牟县人民医院病理科；2.郑州市中牟县人民医院胸外科，河南 郑州 451450)

近年来，随着大气污染的加剧，肺癌的发病率显著升高，严重影响人们健康和生活。非小细胞肺癌(non-small cell lung cancer，NSCL)是肺癌的主要类型，约占肺癌的80%以上[1]。目前临床上对于NSCL多采用以手术切除为主的综合治疗方法，但肿瘤转移仍然是导致治疗失败和患者死亡的重要原因[2]。相关研究表明NSCL转移与多种因素有关，金属基质蛋白酶-12(Metallomatrix proteinase-12，MMP-12)是一类可以降解细胞外基质的重要蛋白酶，在肿瘤浸润和转移中发挥重要的作用[3]。MMP-12几乎能降解人体全部细胞外基质，与NSCL发生、发展和转移浸润可能有密切关系[4]。而E钙黏素(E-cadherin)则是一类可以介导细胞间同质黏附的跨膜糖蛋白，与肿瘤侵袭和转移有密切关系[5]。本研究分析NSCL组织中MMP-12和E-cadherin的表达及其临床意义，旨在探讨两者在NSCL的发生、发展中的作用及其临床意义。

1 资料与方法

1.1 一般资料

选择2016年10月至2019年10月我院收治的NSCL病例100例，纳入标准：(1)所有病例均经手术切除并经高年资病理医生确诊为NSCL；(2)同时有癌组织和癌旁组织标本；(3)术前未经放、化疗及免疫治疗；(4)手术前不合并其他系统恶性肿瘤；(5)无自身免疫疾病；(6)临床病历资料完整。男性58例，女性42例，年龄40～79岁，平均(62.58±8.26)岁；组织学分型：鳞癌43例、腺癌50例、腺鳞癌7例。TNM分期：I期20例、II期27例、III期37例、IV期16例；有淋巴结转移58例，无淋巴结转移42例。本研究经医院伦理委员会同意，患者对研究知情同意。

1.2 主要试剂

兔抗人MMP-12、E-cadherin单克隆抗体(购自美国Abcam公司)；DAB显色剂、酶标羊抗兔聚合物、3%过氧化氢(购自福建迈新生物有限公司)；免疫组化试剂盒(购自北京中杉金桥生物有限公司)。

1.3 方法

所有病例均在手术中取病变处标本，经10%中性甲醛固定，之后进行石蜡包埋，并制成4 μm厚度连续切片。将切片常规二甲苯脱蜡、梯度乙醇脱水，蒸馏水冲洗后进行高温高压抗原修复10 min，应用3%过氧化氢去除切片中的内源性过氧化物酶，加入山羊血清，然后分别加入兔抗人MMP-12、E-cadherin生物学一抗，4 ℃下过夜，加入生物学二抗，加入DAB进行显色，苏木素复染，梯度乙醇脱水透明，封片后在显微镜下观察。用PBS代替生物学一抗进行阴性对照，用说明书阳性对照样品作为阳性对照。

1.4 结果判别[6]

MMP-12阳性表达位于细胞质，E-cadherin阳性表达位于细胞膜和细胞质，当细胞内出现黄色、棕黄色或棕褐色颗粒为阳性。将每个切片在高倍镜(400倍)下随机观察10个视野，按照阳性细胞比例和染色程度分别赋分：(1)细胞所占百分比计分：≤5% 0分，6%～25% 1分，26%～50% 2分，51%～75% 3分，>75% 4分；(2)染色程度计分：无着色0分，淡黄色1分，棕黄色2分，黄褐色3分。将两项结果乘积作为总分，≥4分为阳性，<4分为阴性。

1.5 统计学方法

采用SPSS 21.0软件进行数据分析，计数资料以[n(%)]表示，计数资料以χ2检验，并应用Spearman相关分析数据相关性，P<0.05为差异有统计学意义。

2 结 果

2.1 NSCL患者癌组织和癌旁组织中MMP-12、E-cadherin蛋白表达情况比较

NSCL患者癌组织中MMP-12蛋白阳性率显著高于癌旁组织，E-cadherin蛋白阳性率显著低于癌旁组织(P<0.05)，见表1。免疫组化染色情况见图1。

A：MMP-12蛋白在NSCL癌组织中的表达400×，B：MMP-12在蛋白NSCL癌旁组织的表达400×，C：E-cadherin蛋白在NSCL癌组织中的表达400×；D：E-cadherin蛋白在NSCL癌旁组织的表达400×

表1 NSCL癌组织和癌旁组织中MMP-12、E-cadherin

2.2 NSCL患者癌组织中MMP-12、E-cadherin蛋白表达情况与临床病理特征的关系

TNM分期为III+IV期、有淋巴结转移者MMP-12蛋白阳性率显著高于TNM分期为I+II期、无淋巴结转移者，E-cadherin蛋白阳性率显著低于TNM分期为I+II期、无淋巴结转移者(P<0.05)，不同性别、年龄、组织学分型中MMP-12、E-cadherin蛋白阳性率比较无统计学差异(P>0.05)，见表2。

表2 NSCL患者癌组织中MMP-12、E-cadherin蛋白表达情况与临床病理特征的关系

2.3 NSCL患者癌组织中MMP-12、E-cadherin蛋白表达的相关性

Spearman相关分析显示，NSCL患者癌组织中MMP-12蛋白表达与E-cadherin蛋白表达呈负相关(r=-0.573，P=0.000)。

3 讨 论

NSCL主要包括鳞癌、腺癌和腺鳞癌等，是肺癌的主要病理类型，与小细胞肺癌相比，NSCL细胞增殖较为缓慢，扩散和转移相对较晚，目前临床上对NSCL主要采用以手术切除为主的综合治疗方法，通过治疗可以将肿瘤病灶直接切除并系统清扫淋巴结，术后根据患者情况选择放化疗[7]。即便如此，近年来有报道显示NSCL患者治疗后5年存活率仍然较低，复发和转移是导致患者死亡的主要原因。NSCL的转移是一个复杂的过程，涉及多种基因的相互作用[8]。

金属基质蛋白酶又称为明胶酶，是一类具有高度保守结构的金属内切蛋白酶，MMP-12是金属基质蛋白酶家族中相对分子量较大的分子，也是金属基质蛋白酶家族的重要成员之一[9]。MMP-12主要由单核细胞和巨噬细胞分泌。研究表明，MMP-12可以分解几乎所有的细胞外基质成分，包括弹性蛋白、纤维连接蛋白、I型胶原、IV型胶原、层黏连蛋白等[10]。温源等[11]报道显示，MMP-12可以分解纤维连接蛋白和IV型胶原，导致细胞外基质降解，促进肿瘤的转移。莫靓等[12]报道，MMP-12可以破坏肿瘤周围血管内皮细胞，促进肿瘤向血管内扩散，从而增加肿瘤的转移几率。上皮间质转化则是促进恶性肿瘤转移中的另一重要因素，当组织发生上皮间质转化后导致组织结构和细胞异型性增加，肿瘤发生演进，促进肿瘤的浸润和转移[13]。E-cadherin是一种钙离子依赖性跨膜糖蛋白，在介导上皮细胞连接中起到重要作用[14]。研究表明E-cadherin是上皮间质转化中的关键分子，当E-cadherin表达降低时可以促进上皮间质转化，进而促进肿瘤的浸润和转移[15]。E-cadherin还可以阻断wnt信号通路，起到维持细胞去分化的作用[16]。本研究对NSCL癌组织和癌旁组织中MMP-12、E-cadherin蛋白表达情况进行了分析，结果显示在NSCL组织中存在MMP-12蛋白异常高表达和E-cadherin蛋白异常低表达，分析其原因主要是MMP-12、E-cadherin在肺癌的发生、发展中起到重要的作用，MMP-12可能通过激活某些信号通路促进NSCL发生，而E-cadherin失活和表达抑制可能促进NSCL发生。进一步分析发现，TNM分期为III+IV期、有淋巴结转移者MMP-12蛋白阳性率显著高于TNM分期为I+II期、无淋巴结转移者，E-cadherin蛋白阳性率显著低于TNM分期为I+II期、无淋巴结转移者，不同性别、年龄、组织学分型中MMP-12、E-cadherin蛋白阳性率比较无统计学差异。表明MMP-12蛋白异常高表达、E-cadherin蛋白异常低表达可以促进NSCL的发展和转移。分析其原因可能是MMP-12通过降解细胞外基质、破坏血管内皮促进NSCL癌细胞的浸润和转移，而E-cadherin低表达导致上皮间质转化，促进NSCL癌细胞的浸润和转移[17]。

本研究结果还发现，NSCL患者癌组织中MMP-12蛋白表达与E-cadherin蛋白表达呈负相关，提示两者可能具有排斥作用，即MMP-12蛋白起到促进NSCL发生、发展的作用，而E-cadherin蛋白起到抑制NSCL发生、发展的作用，其具体机制尚需进一步研究证实，同时也提示临床上可以通过检测MMP-12、E-cadherin表达情况进而为NSCL诊断和预后判断提供辅助参考。本次研究尚存在研究指标过于陈旧，实验方法较单一的不足，后续研究将采用实时荧光定量PCR检测完善研究并进行进一步的分析。

综上所述，NSCL组织中存在MMP-12异常高表达，E-cadherin异常低表达，其水平与NSCL的TNM分期、淋巴结转移情况相关，且两者表达呈负相关，MMP-12、E-cadherin可能在NSCL辅助诊断和指导治疗中具有一定价值。