MMP-9和FSTL1在糖尿病合并肝癌中的表达及相关性

罗文哲 阮洋 王迪迪 盛延良 陈立强 栾海艳

(佳木斯大学 1基础医学院，黑龙江 佳木斯 154007；2司法鉴定中心；3佳木斯市中心医院普外科)

据2020版《中国临床肿瘤学会原发性肝癌诊疗指南》指出，原发性肝癌在我国常见恶性肿瘤中位居第四位，死亡率居第二位，原发性肝癌主要包括肝细胞癌(HCC)、肝内胆管癌(ICC)和HCC-ICC混合型。研究发现，糖尿病患者患恶性肿瘤的风险明显高于其他人群，病人术后的长期生存率明显降低，复发率显著提高，糖尿病是诱发恶性肿瘤的高危因素〔1〕。本研究探讨炎症因子基质金属蛋白酶(MMP)-9和卵泡抑素样蛋白(FSTL)1在单纯性肝癌和糖尿病合并肝癌患者癌组织中的表达并分析其与糖尿病合并肝癌患者癌组织临床病理特征间的相关性。

1 材料与方法

1.1一般资料 随机选取佳木斯市中心医院2017年1月至2020年8月住院的诊疗资料完整且经手术治疗的糖尿病合并肝癌患者43例(糖尿病合并肝癌组)和单纯肝癌患者43例(单纯性肝癌组)。患者均不伴有其他恶性肿瘤，术前未接受过放疗、化疗、内分泌治疗或其他方式的治疗。入选的病例均经临床病理确诊为肝癌，糖尿病也符合世界卫生组织2019年制定的诊断标准，因其他疾病引起的应激性血糖升高和妊娠糖尿病病人也均排除在外。

1.2实验方法及检测指标 用甲醛将术中收集的新鲜肝癌组织立刻固定后，石蜡包埋切片后，采取免疫组化链霉亲和素-生物素复合物(SABC)法分别检测两组癌组织中MMP-9和FSTL1的表达。同时记录肿瘤的大小、病理分期、分化程度和淋巴结转移情况，再对糖尿病合并肝癌患者进行MMP-9和FSTL1与其癌组织临床病理特征的相关性分析。

1.3判断标准 染色结果评分标准如下：(1)染色强度：0分为无染色，1分为轻度染色，2分为中度染色，3分为强染色；(2)阳性细胞百分比：0分为无着色，1分为1/100着色，2分为1/10着色，3分为1/3着色，4分为2/3着色。两种评分参数之和为组织中蛋白的表达量。

1.4统计学方法 采用SPSS22.0软件进行t检验、Spearman等级相关分析。

2 结 果

2.1单纯性肝癌组和糖尿病合并肝癌组癌组织中MMP-9和FSTL1的表达 糖尿病合并肝癌组癌组织MMP-9和FSTL1表达均明显高于单纯性肝癌组(P<0.05)(表1)。在MMP-9和FSTL1表达阳性组织标本中，MMP-9和FSTL1均呈棕黄色颗粒，且主要表达于细胞质，部分细胞胞核也见阳性染色，见图1。

表1 两组癌组织中MMP-9和FSTL1的表达

2.2糖尿病合并肝癌患者性别、年龄及癌组织临床病理学特征与MMP-9和FSTL1表达的相关性 MMP-9和FSTL1在不同性别组和年龄组表达均无明显差异(均P>0.05)；肿瘤长径>3 cm组的MMP-9和FSTL1表达均明显高于≤3 cm组(P<0.05)；Ⅲ、Ⅳ期组的MMP-9和FSTL1表达明显均明显高于Ⅰ、Ⅱ期组(P<0.05)；低分化组的MMP-9和FSTL1表达均明显高于中高分化组(P<0.05)；有淋巴结转移组的MMP-9和FSTL1表达均明显高于无淋巴结转移组(P<0.05)，见表2。

图1 两组癌组织中MMP-9和FSTL1的表达(SABC法，×400)

表2 MMP-9和FSTL1表达与糖尿病合并肝癌患者性别、年龄及临床病理特征的关系

2.3糖尿病合并肝癌病人癌组织中MMP-9和FSTL1表达的相关性 糖尿病合并肝癌病人癌组织中MMP-9和FSTL1的表达呈正相关(rs= 0.426 4，P<0.05)。

3 讨 论

原发性肝癌是一种由多因素导致的恶性肿瘤〔2〕，糖尿病也是诱使肝癌发生发展的一个高风险因素，能提高其他肝脏疾病进展为肝癌的风险〔3〕。首先，高血糖能改变组织细胞的增殖、迁移和与细胞黏附相关基因的表达〔4〕。高血糖可能促进活性氧(ROS)和炎症的晚期糖基化终产物(AGEs)的产生。而AGEs途径被慢性激活后可促进上皮细胞向肿瘤转化及肿瘤细胞对氧化应激的抵抗〔5〕，且血糖升高可使毛细血管基底膜增厚，为肿瘤细胞的生长和增殖供给能量〔6〕；其次，糖尿病患者大多存在胰岛素抵抗(IR)，胰岛素在外周靶组织中的作用受损，导致循环胰岛素浓度升高，形成高胰岛素血症。高胰岛素血症可抑制胰岛素样生长因子结合蛋白(IGFBP) 合成，从而提高胰岛素样生长因子(IGF)-1的生物活性。作为促有丝分裂因子，IGF-1能够刺激肿瘤细胞增殖、保护细胞免受凋亡刺激、参与肿瘤干细胞的启动和维持〔7，8〕，降低循环胰岛素水平或改善IR均可抑制肿瘤的生长、转移和血管淋巴管生成〔9〕；再次，糖尿病患者糖脂代谢紊乱可导致自由基过量产生，组织循环发生障碍、微血管病变和能量供应不足，增加炎性因子表达，进而促进炎症反应发生，引起局部甚至全身性感染，使糖尿病患者呈现出慢性炎症状态〔10，11〕。这种持续的慢性炎症状态将增加基因的不稳定性和肿瘤的发生风险〔12〕，还可通过多种机制直接或间接促进IR的发生〔13〕；最后，糖尿病患者会出现细胞免疫调节功能障碍和T淋巴细胞亚群比例失调，致使机体免疫功能受损、免疫监视作用减弱，导致恶性肿瘤细胞能逃脱宿主的免疫监视而继续存活、增殖，从而诱发恶性肿瘤〔8，14，15〕。

FSTL1是细胞外基质蛋白家族成员，又名转化生长因子(TGF)-β1诱导蛋白(TSC)-36，卵泡抑素相关蛋白(FRP)，是一种分泌型细胞外糖蛋白，在大多数哺乳动物中都有表达。研究发现，FSTL1在诸多方面都起到重要作用，以器官发育、炎症、心血管疾病、内分泌疾病、自身免疫性疾病、恶性肿瘤等方面最为显著，还能参与调控细胞的生长发育、增殖、新陈代谢、分化、凋亡、迁移和癌变等〔16，17〕。在肝细胞肝癌的研究中，FSTL1的表达也呈现增高现象，且其过表达与肝癌组织的肿瘤大小、病理学分期、门静脉侵犯、肝内转移程度具有一定的相关性。Kaplan-Meier存活曲线显示，肝癌中FSTL1表达较高病人的总体存活率较差；而利用基因干扰技术沉默FSTL1的表达则会促进细胞发生凋亡，并抑制MHCC97h细胞的增殖活力。FSTL1还可通过蛋白激酶B(AKT)/糖原合成酶激酶(GSK)-3β/Bcl2/BAX/Bim信号通路抑制肝细胞肝癌细胞的凋亡〔18〕。此外，2型糖尿病和超重肥胖者循环中的FSTL1水平明显高于健康和非肥胖者〔19〕。本研究提示FSTL1可能在糖尿病合并肝癌的发生发展中发挥了一定的作用。

MMP-9在体内以酶原形式分泌，许多恶性肿瘤中都为高表达状态，如胃癌、肺癌、乳腺癌等，其与恶性肿瘤的浸润程度、病理分期、淋巴结转移及病人预后都有十分密切的联系〔20～22〕。研究发现，MMP-9 蛋白可通过调控机体细胞的代谢使细胞间的信息传递出现失控性的增长和分化障碍，从而引起肿瘤组织细胞的快速增殖生长。MMP-9还可促进肿瘤的侵袭和转移，这是因为肝癌组织细胞的生长在很大程度上都依赖于癌组织的血供情况，MMP-9可通过激活细胞表面的MMP-2后激活表皮生长，促进肿瘤血管新生，并且MMP-9还能改变细胞的黏附能力〔23〕。MMP-9在糖尿病中也发挥了重要作用，2型糖尿病患者血清中MMP-9的表达水平明显增高，并且这一现象也同样存在于其并发症中。本研究结果表明，糖尿病合并肝癌患者癌组织中MMP-9的表达明显高于单纯性肝癌组，且MMP-9的表达与糖尿病合并肝癌患者癌组织的生长、增殖、分化和转移具有相关性，随着癌组织的生长增殖、恶性度的加重和淋巴结转移的发生明显增高。糖尿病合并肝癌患者癌组织中MMP-9和FSTL1的表达呈现正相关，二者在糖尿病合并肝癌的发生发展中可能存在着相互作用。