MMP2PTEN在骨肉瘤組織中的表達(dá)及臨床意義

1、MMP2、PTEN在骨肉瘤組織中的表達(dá)及臨床意義【摘要】 目的 探討基質(zhì)金屬蛋白酶2 (MMP2)及張力蛋白和輔助蛋白同源、第10號染色體丟失的磷酸酶(PTEN)的表達(dá)在骨肉瘤發(fā)生、發(fā)展中的作用及其相互關(guān)系。方法 應(yīng)用免疫組化SP法檢測40例骨肉瘤組織、20例骨軟骨瘤組織中MMP2、PTEN蛋白的表達(dá)情況，并分析兩者之間表達(dá)的相關(guān)性。結(jié)果 MMP2在骨肉瘤組織中的陽性率為65%（26/40），而在骨軟骨瘤組織中的陽性率為0，差異具有顯著性（2=7.253，P<0.01）。PTEN蛋白在骨肉瘤組織中的陽性表達(dá)率為55%（22/40），而在骨軟骨瘤組織中為90%（18/20），兩者相

2、比差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（2=4.164，P<0.05）。在骨肉瘤組織中，MMP2和PTEN表達(dá)強(qiáng)度之間呈負(fù)相關(guān)（r=-0.403，P<0.05）。結(jié)論 MMP2和PTEN與骨肉瘤的發(fā)生、發(fā)展以及侵襲、轉(zhuǎn)移有關(guān)，且兩者具有相關(guān)性，聯(lián)合檢測MMP2和PTEN的表達(dá)將對骨肉瘤的早期診斷、預(yù)后判斷有一定指導(dǎo)意義。 【關(guān)鍵詞】 骨肉瘤 明膠酶A PTEN 免疫組織化學(xué) 骨肉瘤是最常見的骨原發(fā)性惡性腫瘤，惡性程度高，預(yù)后較差。轉(zhuǎn)移是骨肉瘤病人死亡的主要原因，也是腫瘤治療中的一大難題。腫瘤細(xì)胞在侵襲轉(zhuǎn)移過程中必須破壞由細(xì)胞基質(zhì)及基膜構(gòu)成的細(xì)胞外基質(zhì)屏障（ECM），而在參與破壞ECM的

3、酶類中基質(zhì)金屬蛋白酶（MMPs）與腫瘤侵襲轉(zhuǎn)移的關(guān)系最為密切。基質(zhì)金屬蛋白酶2（MMP2）屬于明膠酶，是一種鋅離子依賴蛋白酶，激活的MMP2在腫瘤侵襲轉(zhuǎn)移中發(fā)揮著關(guān)鍵性作用。抑癌基因的失活是導(dǎo)致腫瘤發(fā)生的原因之一。張力蛋白和輔助蛋白同源、第10號染色體丟失的磷酸酶(PTEN)是1997年被發(fā)現(xiàn)的第一個具有酪氨酸磷酸酶活性的抑癌基因。研究顯示，PTEN與多種腫瘤如膠質(zhì)母細(xì)胞瘤、乳癌、前列腺癌等有關(guān)，但PTEN在骨肉瘤中的作用目前僅有少量報道且認(rèn)識不一致。本研究采用免疫組化SP法對MMP2和PTEN在骨肉瘤組織標(biāo)本中的表達(dá)及其相互作用進(jìn)行了初步研究。 1 材料與方法 1.1 標(biāo)本來源 收集青島大學(xué)

4、醫(yī)學(xué)院附屬醫(yī)院骨科2001年1月2005年6月手術(shù)切除標(biāo)本，其中骨肉瘤標(biāo)本40例，均經(jīng)病理檢查證實(shí)。40例病人中，男28例，女12例；平均年齡19.6歲（960歲）。Enneking外科分期：級8例，級21例，級11例。組織學(xué)分型：骨母細(xì)胞型16例，纖維母細(xì)胞型13例，軟骨母細(xì)胞型7例，其他類型（血管擴(kuò)張型、混合型）4例。選取同期青島大學(xué)醫(yī)學(xué)院附屬醫(yī)院病理科存檔骨軟骨瘤標(biāo)本20例作為對照。標(biāo)本均經(jīng)100 g/L甲醛固定，常規(guī)石蠟包埋，3 m厚連續(xù)切片。 1.2 檢測方法 采用免疫組化SP法。鼠抗人MMP2單克隆抗體和鼠抗人PTEN單克隆抗體以及SP試劑盒均購自北京中杉金橋生物技術(shù)公司。實(shí)驗(yàn)步驟

5、嚴(yán)格按試劑盒說明書進(jìn)行。石蠟切片脫蠟至水，體積分?jǐn)?shù)0.03的過氧化氫室溫孵育10 min，以微波枸櫞酸鹽進(jìn)行抗原修復(fù)，正常羊血清封閉20 min，DAB顯色，蘇木精復(fù)染，脫水，透明，封片，中性樹膠封固。用已知陽性切片作為陽性對照，用PBS代替一抗作為陰性對照。 1.3 結(jié)果判定 參照FROMOWITZ等級方法進(jìn)行，每張切片隨機(jī)選取10個高倍視野，計(jì)數(shù)染色陽性細(xì)胞，取平均值，計(jì)算陽性細(xì)胞百分率。按著色程度分為：基本未著為0分；著淺色為1分；中度著色為2分；強(qiáng)陽性著色為3分。按陽性細(xì)胞百分率分為：染色細(xì)胞數(shù)5%為0分；6%25%為1分；26%50%為2分；>50%為3分。將每張切片著

6、色強(qiáng)度與著色細(xì)胞百分率得分相乘，為其最后得分。其中：01分為陰性（-），23分為弱陽性（+）；45分為中度陽性（）；6分為強(qiáng)陽性（）。 1.4 統(tǒng)計(jì)學(xué)分析 采用SPSS 10.0軟件包中的2檢驗(yàn)、Spearman等級相關(guān)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)學(xué)處理。 2 結(jié) 果 2.1 MMP2、PTEN在骨肉瘤、骨軟骨瘤組織中的表達(dá) MMP2陽性染色主要定位于腫瘤細(xì)胞的胞漿或胞膜上，為棕黃色顆粒。PTEN陽性染色主要定位于腫瘤細(xì)胞胞漿，亦為棕黃色顆粒。MMP2在骨肉瘤組織中的表達(dá)率為65%（26/40），顯著高于其在骨軟骨瘤組織中的表達(dá)率（0），差異有顯著意義（2=7.253，P<0.01）。PTEN在骨肉

7、瘤組織中的表達(dá)率為55%（22/40），顯著低于其在骨軟骨瘤組織中90%（18/20）的表達(dá)率，差異具有顯著性（2=4.164，P<0.05）。 2.2 MMP2、PTEN在骨肉瘤組織中的表達(dá)與臨床病理特征的關(guān)系 MMP2、PTEN在不同性別、年齡及病理類型的骨肉瘤組織中的表達(dá)差異無顯著性（P>0.05）。MMP2在各Enneking外科分期骨肉瘤組織中的陽性表達(dá)差異有顯著性（2=6.538，P<0.05），隨著Enneking外科分期的增高，MMP2陽性表達(dá)強(qiáng)度也呈增強(qiáng)趨勢。PTEN陽性表達(dá)率與骨肉瘤的肺轉(zhuǎn)移相關(guān)（2=3.961，P<0

8、.05）。見表1。 2.3 MMP2、PTEN在骨肉瘤組織中表達(dá)相關(guān)性 MMP2與PTEN在骨肉瘤組織中的表達(dá)呈顯著負(fù)相關(guān)（r=-0.403，P<0.01）。見表2。表1 MMP2、PTEN在骨肉瘤組織中的表達(dá)與臨床病理特征的關(guān)系例表2 MMP2、PTEN在骨肉瘤組織中表達(dá)的相關(guān)性（例）PTENnMMP2+-+22814-18180 3 討 論 惡性腫瘤的侵襲和轉(zhuǎn)移是一個多環(huán)節(jié)、多步驟的復(fù)雜過程，在腫瘤浸潤轉(zhuǎn)移過程中，腫瘤細(xì)胞穿越ECM和基底膜這些自然屏障時，必須依賴于能降解ECM和基底膜成分的分泌1。MMPs是腫瘤細(xì)胞分泌的主要基質(zhì)降解酶之一，它能降解所有ECM成分，其中MMP

9、2在腫瘤介導(dǎo)的ECM降解中起關(guān)鍵作用2。MMP2能降解型膠原，促進(jìn)腫瘤血管形成和影響細(xì)胞間黏附作用。華成舸等3研究顯示，骨和軟組織惡性腫瘤與良性腫瘤中的MMP2表達(dá)率有顯著性差異。MMP2能切斷基底膜的支架即型膠原，破壞小血管、淋巴管的基底膜，從而引起血行和淋巴轉(zhuǎn)移。同時，MMP2降解腫瘤細(xì)胞ECM，亦造成骨肉瘤的局部浸潤。MIYAKE等4研究顯示，表達(dá)MMP2的腫瘤細(xì)胞株穿越基底膜的數(shù)量遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于對照組，表明MMP2降解基底膜能力與細(xì)胞浸潤轉(zhuǎn)移能力密切相關(guān)。多項(xiàng)研究表明，MMP2的表達(dá)與腫瘤的轉(zhuǎn)移及侵襲程度密切相關(guān)，是腫瘤惡性進(jìn)展的標(biāo)志5。SIER等6研究結(jié)果顯示，MMP2的表達(dá)與腫瘤的轉(zhuǎn)移及

10、較差的預(yù)后密切相關(guān)。本研究顯示，40例骨肉瘤標(biāo)本中，MMP2陽性率為65%，而骨軟骨瘤中MMP2的陽性率為0，差異具有顯著性。MMP2在骨肉瘤Enneking外科分期各期中的陽性表達(dá)率有顯著性差異。隨著Enneking外科分期的增高，MMP2的陽性表達(dá)程度也增高，說明MMP2表達(dá)的增強(qiáng)有可能促進(jìn)了骨肉瘤的浸潤轉(zhuǎn)移。 PTEN基因位于人類10q23，是近年來發(fā)現(xiàn)的具有雙重特異性磷酸酶活性的抑癌基因，能使磷酸化的酪氨酸、絲氨酸、蘇氨酸去磷酸化，通過去磷酸化作用而發(fā)揮抑癌功能。PTEN基因編碼的蛋白具有磷酸酯酶的特征和作用，可負(fù)向調(diào)節(jié)PI3K/Akt信號通路，對抗PI3K途徑轉(zhuǎn)導(dǎo)的生長和生存信號，抑

11、制腫瘤的發(fā)生和發(fā)展。腫瘤組織中PTEN基因突變導(dǎo)致其磷酸酶活性劇降，腫瘤細(xì)胞惡性增殖能力增強(qiáng)7。PTEN基因在不同腫瘤組織中突變率的差異可能與不同組織類型有關(guān)。劉偉等8對43例非小細(xì)胞肺癌組織和20例癌旁正常肺組織PTEN表達(dá)情況的研究顯示，PTEN在肺癌組織中的表達(dá)率為46.5%，而在癌旁組織中的表達(dá)率為95.0%，兩組間比較差異有顯著性。PTEN蛋白的表達(dá)與肺癌組織的細(xì)胞分化程度、淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移以及病人的預(yù)后密切相關(guān)。但在骨肉瘤中的表達(dá)情況報道較少。LEVINE等9報道，在犬的骨肉瘤細(xì)胞系和骨肉瘤組織中都可看見PTEN蛋白表達(dá)下降。本研究結(jié)果表明，PTEN蛋白在骨肉瘤與骨軟骨瘤中陽性表達(dá)率的差

12、異均有顯著性，提示PTEN蛋白在骨肉瘤中表達(dá)下降，從而失去對細(xì)胞周期的負(fù)調(diào)控功能，細(xì)胞異常增殖，導(dǎo)致腫瘤的發(fā)生。并且，PTEN還與骨肉瘤肺轉(zhuǎn)移有顯著相關(guān)性。 PTEN可以作為骨肉瘤預(yù)后判斷的一個指標(biāo)。 關(guān)于MMP2和PTEN相關(guān)性方面的研究，國外已有類似報道。FURUKAWA 等10研究表明,把野生型PTEN基因?qū)肽X惡性膠質(zhì)瘤細(xì)胞中后，MMP2 mRNA水平降低，MMP2和MMP9的活性受到抑制，并且發(fā)現(xiàn)MMPs抑制劑TIMP2表達(dá)水平上調(diào)。TAO等11通過對41例胰頭癌組織和10例正常胰腺組織中的PTEN、MMP2等蛋白陽性表達(dá)率進(jìn)行比較，結(jié)果隨著PTEN表達(dá)強(qiáng)度的增強(qiáng)，MMP2等的標(biāo)記指

13、數(shù)亦隨著下降，差異有顯著意義，表明PTEN和MMP2之間有明顯的負(fù)相關(guān)。但二者在骨肉瘤中的相關(guān)性國內(nèi)外還未見報道。本研究結(jié)果顯示，在骨肉瘤組織中，二者具有相關(guān)性。目前，關(guān)于二者協(xié)同作用的機(jī)制仍然未完全明確，有待進(jìn)一步研究。 綜上所述，MMP2、PTEN參與骨肉瘤發(fā)生發(fā)展過程，在腫瘤的浸潤轉(zhuǎn)移過程中二者具有協(xié)同作用。通過往人體內(nèi)導(dǎo)入野生型PTEN降低MMP2蛋白含量，或者使用選擇性MMPs抑制劑可能會預(yù)防腫瘤發(fā)生和早期浸潤轉(zhuǎn)移。深入研究MMP2和PTEN協(xié)同作用方面的機(jī)制，將會對惡性腫瘤的預(yù)防、臨床治療及病人的預(yù)后判斷有重要的影響。 【參考文獻(xiàn)】 1KLEINER D E, STETLERSTE

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