MMP-2和MMP-9在非小细胞肺癌中的表达及预后意义
作者：赵仲生 张梅 茹国庆
单位：赵仲生 张梅 茹国庆(310014 杭州，浙江省人民医院病理科)
关键词：肺肿瘤；MMP-2；MMP-9；免疫组织化学
中国肺癌杂志000209 【摘要】 目的 探讨非小细胞肺癌(NSCLC)组织中基质金属蛋白酶-2(MMP-2)和基质金属蛋白酶-9(MMP-9)的表达水平及其预后意义。方法 采用免疫组化SP法检测28例正常肺组织、32例癌旁异型增生肺组织和62例NSCLC组织中MMP-2和MMP-9的表达水平。结果 NSCLC组织中MMP-2(77.4%)和MMP-9(80.6%)阳性表达率均显著高于癌旁异型增生组织和正常肺组织(P均<0.005)。腺癌和腺鳞癌中MMP-2和MMP-9阳性表达率均显著高于鳞癌(P均<0.05)。MMP-2和MMP-9的阳性表达率随TNM分期而增加，Ⅲ+Ⅳ期显著高于Ⅰ+Ⅱ期(P<0.025，P<0.05)。有淋巴结转移者MMP-2和MMP-9阳性表达率高于无淋巴结转移者(P<0.005，P<0.05)。生存1、3年的患者MMP-2和MMP-9阳性表达率均高于5年以上存活者(P<0.05，P<0.005)。结论 NSCLC组织内MMP-2和MMP-9阳性表达可能是预测肿瘤恶性行为的有用指标。
, 百拇医药
Expression of MMP-2 and MMP-9 in non-small-cell lung cancer and their prognostic value
ZHAO Zhongsheng, ZHANG Mei, RU Guoqing. Department of pathology, Zhejiang Provincial People's Hospital, Hangzhou, Zhejiang 310014,P.R.China
【Abstract】 Objective To determine the expression of MMP-2 and MMP-9 in non-small cell lung cancer (NSCLC) tissues and their prognostic value. Methods The expression of MMP-2 and MMP-9 were detected in 62 NSCLC tissues by immunohistochemical method, and 28 normal lung tissues and 32 para-cancerous dysplastic lung tissues as control. Results The expression levels of MMP-2(77.4%,48/62) and MMP-9(80.6%,50/62)in the NSCLC tissues were significantly higher than those in the control groups(P<0.005，P<0.005). The positive rates of MMP-2 and MMP-9 in adenocarcinoma and adenosquamous carcinoma were remarkably higher than those in squamous cell carcinoma(P<0.005, P<0.05), were much higher in stage Ⅲ+Ⅳ group than those in stage Ⅰ+Ⅱ group (P<0.025，P<0.05), and were significantly higher in tumors with lymph node metastasis than those without lymphatic metastasis (P<0.005，P<0.05). The patients surviving for 1 and 3 year had much higher MMP-2 and MMP-9 expression rates than those surviving for over 5 year (P<0.05，P<0.005). Conclusion MMP-2 and MMP-9 expression in NSCLC tissues might be indicators of tumor behavior.
, 百拇医药
【Key words】 Lung neoplasms MMP-2 MMP-9 Immunohistochemistry
浸润和转移是恶性肿瘤的主要生物学特征，也是恶性肿瘤患者的主要死因。近来发现细胞外基质(extracell matrix, ECM)在肿瘤的浸润和转移过程中起着关键性作用，而金属蛋白酶(matrix metalloproteinase, MMP)通过对ECM的降解促进癌细胞对周围组织的浸润。文献报道MMP-2和MMP-9的阳性表达与恶性肿瘤的进展和预后有关[1，2]。本研究应用免疫组化SP法，研究62例非小细胞肺癌(non-small cell lung cancer, NSCLC)中MMP-2和MMP-9的表达水平及其与肺癌患者临床病理生理特征和预后的关系。
1 材料与方法
1.1 材料 取自我院胸外科1986年2月至1992年12月间手术切除的NSCLC 62例，以癌旁异型增生组织32例和非肿瘤性无明显炎症肺组织28例作为对照组。全部病例术前均未行放、化疗。肺癌组男性39例，女性23例，中位年龄57.5岁(32～72岁)。组织学分型和病理分级按1981年WHO标准，鳞癌20例，腺癌27例，腺鳞癌15例；病理分级Ⅰ级5例，Ⅱ级34例，Ⅲ级23例。P-TNM分期按1997年UICC标准，Ⅰ期23例，Ⅱ期14例，Ⅲ期22例，Ⅳ期3例。按原发肿瘤大小，计T1+T2 23例，T3+T4 39例。有淋巴结转移情况记录者62例中按发生转移与否分组。标本均经10%福尔马林液固定，常规石蜡包埋，4 μm厚连续切片。
, 百拇医药
1.2 方法 采用免疫组织化学SP法。鼠抗人MMP-2和MMP-9抗原的单克隆抗体(美国ZYMED公司)及SP试剂均购自福州迈新生物技术开发公司。工作液浓度分别为1∶50和1∶100，按说明书要求均作胃蛋白酶消化处理。用已知阳性的胃癌组织切片作阳性对照，用PBS代替一抗作阴性对照。
1.3 结果判断 MMP-2和MMP-9蛋白均定位在细胞浆和细胞膜，按阳性肿瘤细胞占全部肿瘤细胞的比例分为：(-)：无阳性瘤细胞或阳性瘤细胞数<10%；(+)：阳性细胞占10%～40%；(++)：阳性细胞占41%～70%；(+++)：阳性细胞>70%。(+)为弱阳性，(++～+++)为强阳性。
1.4 统计学处理 MMP-2和MMP-9在各组中的表达与临床病理生理特征关系的比较，采用四格表或行×列表χ2检验；NSCLC的预后与MMP-2及MMP-9的关系采用χ2检验。α值等于0.05为显著检验水准。
, 百拇医药
2 结果
2.1 MMP-2和MMP-9在正常组织、异型增生和肺癌组织中的表达 肺癌组织MMP-2阳性表达率为77.4%(48/62)，异型增生肺组织为21.9%(7/32)，正常肺组织为7.1%(2/28)，后两者分别与肺癌组织比较差异有显著性(P<0.005，P<0.005)。肺癌组织MMP-9阳性表达率为80.6%(50/62)，对照异型增生肺组织为25%(8/32)，正常肺组织为10.7%(3/28)，分别与肺癌组织比较差异有显著性(P<0.005，P<0.005)。异型增生组织MMP-2和MMP-9阳性表达率与正常组织比较差异均无显著性(P>0.1，P>0.5)。少数正常支气管粘膜上皮呈弱阳性，而鳞状上皮则基本呈阴性表达，肿瘤细胞阳性表达定位在细胞浆和细胞膜，均呈强阳性(表1，图1、2)。
表1 不同肺组织中MMP-2和MMP-9蛋白表达水平的比较
Tab 1 Comparison of MMP-2 and MMP-9 proteins expression in different kinds of
, 百拇医药
pulmonary tissues Groups
n
MMP-2 expression
MMP-9 expression
+
++
+++
Positive rate(%)
+
++
+++
Positive rate(%)
, http://www.100md.com
Lung cancer tissue
62
9
21
18
77.4a
11
15
24
80.6d
Dysplastic lung tissue
32
, http://www.100md.com
7
0
0
21.9b
8
0
0
25e
Normal lung tissue
28
2
0
0
, http://www.100md.com
7.1c
3
0
0
10.7f
a vs b, a vs c, d vs e, d vs f, P<0.005
图1 MMP-2在肺腺癌中的表达
MMP-2蛋白呈棕色阳性颗粒，定位于细胞浆和细胞膜 SP法×320
Fig 1 MMP-2 expression in lung adenocarcinoma
Immunohistochemical staining of MMP-2 protein was located in cytoplasm and cell membrane SP method×320
, http://www.100md.com
2.2 MMP-2和MMP-9与肺癌临床病理生理特征的关系(表2)。
图2 MMP-9在肺腺癌中的表达
MMP-9蛋白呈棕色阳性颗粒，定位于细胞浆和细胞膜 SP法×320
Fig 2 MMP-9 expression in lung adenocarcinoma
Immunohistochemical staining of MMP-9 protein was located in cytoplasm and cell membrane SP method×320
2.2.1 MMP-2和MMP-9表达与肺癌组织学类型的关系 MMP-2阳性表达率在鳞癌、腺鳞癌、腺癌中分别为
, 百拇医药 55%(11/20)、80%(12/25)和92.6%(25/27)，三组间差异有显著性(P<0.01)；利用χ2分割法，腺鳞癌组与腺癌组比较差异无显著性(P>0.5)，将二者合并与鳞癌组比较差异有显著性(P<0.005)，即鳞癌组MMP-2阳性表达率分别低于腺癌和腺鳞癌组。MMP-9阳性表达率在鳞癌、腺鳞癌和腺癌中分别为65%(13/20)、73.3%(11/15)和96.3%(26/27)，三组间差异有显著性(P<0.025)；利用χ2分割法，腺鳞癌组与腺癌组比较差异无显著性(P>0.75)，将二者合并与鳞癌组比较，差异有显著性(P<0.05)，即鳞癌组MMP-9阳性表达率分别低于腺癌和腺鳞癌组。
表2 非小细胞肺癌中MMP-2和MMP-9的免疫组化表达与临床病理特征及存活期的关系
Tab 2 The relationship among the expression of MMP-2, MMP-9 in NSCLC and
, 百拇医药
clinicopathologic characteristics, and survival time Groups
n
MMP-2 positive expression(%)
MMP-9 positive expression(%)
Size of the primary tumor
T1+T2
23
15(65.2)
16(69.6)
, 百拇医药
T3+T4
39
33(84.6)
34(87.2)
Histology
Squamous cell carcinoma
20
11(55)
13(65)
Adenocarcinoma
27
, 百拇医药 25(92.6)
26(96.3)
Adenosquamous carcinoma
15
12(80)
11(73.3)
Cell differentiation
Moderate to well
39
30(76.9)
31(79.5)
, 百拇医药 Poor
23
18(78.3)
19(82.6)
Lymph node metastasis
N1 to N3
24
23(95.8)
23(95.8)
N0
38
25(65.8)
, 百拇医药
27(71.1)
P-TNM stages
Ⅰ+Ⅱ
37
24(64.9)
26(70.3)
Ⅲ+Ⅳ
25
24(96)
24(96)
Type of the tumor
Central
, http://www.100md.com
42
32(76.2)
34(80.1)
Peripheral
20
18(90)
19(95)
Sex
Male
39
30(76.9)
31(79.5)
Female
, http://www.100md.com
23
18(78.3)
19(82.6)
Age
<60
28
22(78.6)
23(82.2)
≥60
34
26(76.5)
27(79.4)
Survival time(years)
, 百拇医药
1
23
22(95.7)
23(100)
3
11
9(81.8)
10(90.9)
5
28
17(60.7)
17(60.7)
2.2.2 MMP-2和MMP-9表达与淋巴结转移和病理分期的关系 有淋巴结转移的NSCLC的MMP-2和MMP-9表达均显著高于无淋巴结转移者(P<0.005，P<0.05)。MMP-2和MMP-9表达随病理分期增高而增高，Ⅰ+Ⅱ期和Ⅲ+Ⅳ期的阳性表达率在MMP-2为64.9%(24/37)和96%(24/25)，两组间差异有显著性(P<0.025)；在MMP-9分别为70.3%(26/37)和96%(24/25)，两组间差异有显著性(P<0.05)。
, 百拇医药
2.2.3 MMP-2和MMP-9阳性表达率与原发肿瘤大小、细胞分化程度、肿瘤类型及患者性别、年龄等因素均无明显关系(P均>0.05)。
2.3 MMP-2和MMP-9表达与肺癌患者生存期的关系(表2) 全部病例均随访5年以上。MMP-2阳性表达率在1年内死亡组为95.7%(22/23)，存活3年组为81.8%(9/11)，5年以上存活组为60.7%(17/28)；MMP-9阳性表达率则分别为100%(23/23)、90.9%(10/11)和60.7%(17/28)。将1年内死亡组和3年存活组合并，MMP-2和MMP-9蛋白阳性表达率均显著高于5年以上存活组((P<0.05，P<0.005)。
3 讨论
肿瘤细胞分泌的MMPs能降解ECM，从而促进肿瘤的浸润和转移[3，4]，其中最重要的是MMP-2、MMP-9和MMP-3。用免疫组化方法研究发现，人类乳腺腺上皮瘤、乳腺良性增生性疾病、大肠良性息肉、正常的胃粘膜中，MMP-2和MMP-9呈低水平表达或呈阴性反应，而几乎所有的浸润性胃肠道肿瘤均呈阳性表达[5]。本研究观察到NSCLC MMP-2表达水平(77.4%)和MMP-9表达水平(80.6%)均显著高于癌旁异型增生肺组织(P<0.005，P<0.005)和正常肺组织(P<0.005，P<0.005)，提示肿瘤细胞分泌MMP-2和MMP-9水平增加。从肿瘤自身分泌的观点出发，MMP-2和MMP-9阳性表达的肺癌患者不论病变周围有无浸润、有无转移，应切除肿瘤及边缘一定距离的肺组织。本组资料还显示腺癌和腺鳞癌的MMP-2和MMP-9表达水平显著高于鳞癌，推测可能与部分正常肺组织支气管粘膜腺上皮表达MMP-2和MMP-9蛋白有关。是否提示肺腺癌的局部浸润和转移能力较鳞癌强与此有关，还有待于进一步研究。
, 百拇医药
肿瘤细胞的浸润和转移始于基底膜降解。基底膜是主要由Ⅳ型胶原、糖蛋白及蛋白多糖等组成的网状结构，Ⅳ型胶原是基底膜的主要支架。肿瘤细胞分泌的MMPs能溶解基底膜中的Ⅳ型胶原、明胶、层粘蛋白和ECM，导致肿瘤的浸润和转移。文献报道MMP-2和MMP-9基因扩增和过表达的肿瘤侵袭性强，恶性度高[6]。我们对NSCLC中MMP-2和MMP-9蛋白表达的强弱与患者的病理生理因素的关系进行了分析，发现MMP-2和MMP-9阳性或强阳性者多见于淋巴结转移(P<0.005，P<0.05)和病理分期晚的肺癌(P<0.025，P<0.05)，推测肿瘤细胞分泌MMP-2和MMP-9在肺癌的演进过程中起关键性作用，并与肿瘤恶性度有密切关系，这与对乳腺癌、卵巢肿瘤、头颈部肿瘤、口腔鳞癌的观察结果一致[7，8]。
一些研究表明，乳腺癌、胃癌、膀胱癌等的MMPs表达与这些肿瘤患者预后较差关系密切[8]。对本组5年随访资料的分析结果表明，NSCLC术后仅存活1年和存活3年者，其MMP-2和MMP-9蛋白阳性表达率显著高于5年或5年以上存活者(P<0.05，P<0.005)，提示这两种蛋白酶的阳性表达与NSCLC患者预后差有关，有可能作为判断肺癌患者预后的有用标记物。
, 百拇医药
参 考 文 献
1，Nomura H, Fujimoto N, Seiki M, et al. Enhanced production of matrix metalloproteinases and activation of matrix metalloproteinase-2 (gelatinase A) in human gastric carcinomas. Int J Cancer,1996,69(1)∶9-16.
2，Tokuraku M, Sato H, Murakami S, et al. Activation of the precursor of gelatinase A/72KDa type Ⅳ collagenase/MMP-2 in lung carcinomas correlate with the expression of membrane-type matrix metalloproteinase and with lymph node metastasis. Int J Cancer,1995,64(5)∶355-359.
, 百拇医药
3，Liabakk NB, Talbot I, Smith RA, et al. Matrix metalloproteinase 2 (MMP-2) and matrix metalloproteinase 9 (MMP-9) type Ⅳ collagenase in colorectal cancer. Cancer Res,1996,56(1)∶190-196.
4，Stetler-Stevenson WG, Hewitt R, Corcoran M. Matrix metalloproteinase and tumor invasion: from correlation and causality to clinic. Sem in Cancer Bio,1996,7(3)∶147-154.
5，Davies B, Waxman H, Wasan H, et al. Levels of matrix metalloproteinase in bladder cancer correlate with tumor grade and invasion. Cancer Res, 1993, 53(22)∶5365-5369.
, 百拇医药
6，Davies B, Miles DW, Happerefield LC, et al. Activity of type Ⅳ collagenase in benign and malignant breast disease. Br J Cancer,1993,67(5)∶1126-1131.
7，Yoshimoto M, Itoh F, Yamamoto H, et al. Expression of MMP-7 mRNA in human colorectal cancers. Int J Cancer,1993,54(4)∶614-618.
8，Nomura H, Sato H, Seiki M, et al. Expression of membrane-type matrix metalloproteinase in human gastric carcinomas. Cancer Res,1995,55(15)∶3263-3266.
(收稿：1999-06-03 修回：2000-01-19), 百拇医药
单位：赵仲生 张梅 茹国庆(310014 杭州，浙江省人民医院病理科)
关键词：肺肿瘤；MMP-2；MMP-9；免疫组织化学
中国肺癌杂志000209 【摘要】 目的 探讨非小细胞肺癌(NSCLC)组织中基质金属蛋白酶-2(MMP-2)和基质金属蛋白酶-9(MMP-9)的表达水平及其预后意义。方法 采用免疫组化SP法检测28例正常肺组织、32例癌旁异型增生肺组织和62例NSCLC组织中MMP-2和MMP-9的表达水平。结果 NSCLC组织中MMP-2(77.4%)和MMP-9(80.6%)阳性表达率均显著高于癌旁异型增生组织和正常肺组织(P均<0.005)。腺癌和腺鳞癌中MMP-2和MMP-9阳性表达率均显著高于鳞癌(P均<0.05)。MMP-2和MMP-9的阳性表达率随TNM分期而增加，Ⅲ+Ⅳ期显著高于Ⅰ+Ⅱ期(P<0.025，P<0.05)。有淋巴结转移者MMP-2和MMP-9阳性表达率高于无淋巴结转移者(P<0.005，P<0.05)。生存1、3年的患者MMP-2和MMP-9阳性表达率均高于5年以上存活者(P<0.05，P<0.005)。结论 NSCLC组织内MMP-2和MMP-9阳性表达可能是预测肿瘤恶性行为的有用指标。
, 百拇医药
Expression of MMP-2 and MMP-9 in non-small-cell lung cancer and their prognostic value
ZHAO Zhongsheng, ZHANG Mei, RU Guoqing. Department of pathology, Zhejiang Provincial People's Hospital, Hangzhou, Zhejiang 310014,P.R.China
【Abstract】 Objective To determine the expression of MMP-2 and MMP-9 in non-small cell lung cancer (NSCLC) tissues and their prognostic value. Methods The expression of MMP-2 and MMP-9 were detected in 62 NSCLC tissues by immunohistochemical method, and 28 normal lung tissues and 32 para-cancerous dysplastic lung tissues as control. Results The expression levels of MMP-2(77.4%,48/62) and MMP-9(80.6%,50/62)in the NSCLC tissues were significantly higher than those in the control groups(P<0.005，P<0.005). The positive rates of MMP-2 and MMP-9 in adenocarcinoma and adenosquamous carcinoma were remarkably higher than those in squamous cell carcinoma(P<0.005, P<0.05), were much higher in stage Ⅲ+Ⅳ group than those in stage Ⅰ+Ⅱ group (P<0.025，P<0.05), and were significantly higher in tumors with lymph node metastasis than those without lymphatic metastasis (P<0.005，P<0.05). The patients surviving for 1 and 3 year had much higher MMP-2 and MMP-9 expression rates than those surviving for over 5 year (P<0.05，P<0.005). Conclusion MMP-2 and MMP-9 expression in NSCLC tissues might be indicators of tumor behavior.
, 百拇医药
【Key words】 Lung neoplasms MMP-2 MMP-9 Immunohistochemistry
浸润和转移是恶性肿瘤的主要生物学特征，也是恶性肿瘤患者的主要死因。近来发现细胞外基质(extracell matrix, ECM)在肿瘤的浸润和转移过程中起着关键性作用，而金属蛋白酶(matrix metalloproteinase, MMP)通过对ECM的降解促进癌细胞对周围组织的浸润。文献报道MMP-2和MMP-9的阳性表达与恶性肿瘤的进展和预后有关[1，2]。本研究应用免疫组化SP法，研究62例非小细胞肺癌(non-small cell lung cancer, NSCLC)中MMP-2和MMP-9的表达水平及其与肺癌患者临床病理生理特征和预后的关系。
1 材料与方法
1.1 材料 取自我院胸外科1986年2月至1992年12月间手术切除的NSCLC 62例，以癌旁异型增生组织32例和非肿瘤性无明显炎症肺组织28例作为对照组。全部病例术前均未行放、化疗。肺癌组男性39例，女性23例，中位年龄57.5岁(32～72岁)。组织学分型和病理分级按1981年WHO标准，鳞癌20例，腺癌27例，腺鳞癌15例；病理分级Ⅰ级5例，Ⅱ级34例，Ⅲ级23例。P-TNM分期按1997年UICC标准，Ⅰ期23例，Ⅱ期14例，Ⅲ期22例，Ⅳ期3例。按原发肿瘤大小，计T1+T2 23例，T3+T4 39例。有淋巴结转移情况记录者62例中按发生转移与否分组。标本均经10%福尔马林液固定，常规石蜡包埋，4 μm厚连续切片。
, 百拇医药
1.2 方法 采用免疫组织化学SP法。鼠抗人MMP-2和MMP-9抗原的单克隆抗体(美国ZYMED公司)及SP试剂均购自福州迈新生物技术开发公司。工作液浓度分别为1∶50和1∶100，按说明书要求均作胃蛋白酶消化处理。用已知阳性的胃癌组织切片作阳性对照，用PBS代替一抗作阴性对照。
1.3 结果判断 MMP-2和MMP-9蛋白均定位在细胞浆和细胞膜，按阳性肿瘤细胞占全部肿瘤细胞的比例分为：(-)：无阳性瘤细胞或阳性瘤细胞数<10%；(+)：阳性细胞占10%～40%；(++)：阳性细胞占41%～70%；(+++)：阳性细胞>70%。(+)为弱阳性，(++～+++)为强阳性。
1.4 统计学处理 MMP-2和MMP-9在各组中的表达与临床病理生理特征关系的比较，采用四格表或行×列表χ2检验；NSCLC的预后与MMP-2及MMP-9的关系采用χ2检验。α值等于0.05为显著检验水准。
, 百拇医药
2 结果
2.1 MMP-2和MMP-9在正常组织、异型增生和肺癌组织中的表达 肺癌组织MMP-2阳性表达率为77.4%(48/62)，异型增生肺组织为21.9%(7/32)，正常肺组织为7.1%(2/28)，后两者分别与肺癌组织比较差异有显著性(P<0.005，P<0.005)。肺癌组织MMP-9阳性表达率为80.6%(50/62)，对照异型增生肺组织为25%(8/32)，正常肺组织为10.7%(3/28)，分别与肺癌组织比较差异有显著性(P<0.005，P<0.005)。异型增生组织MMP-2和MMP-9阳性表达率与正常组织比较差异均无显著性(P>0.1，P>0.5)。少数正常支气管粘膜上皮呈弱阳性，而鳞状上皮则基本呈阴性表达，肿瘤细胞阳性表达定位在细胞浆和细胞膜，均呈强阳性(表1，图1、2)。
表1 不同肺组织中MMP-2和MMP-9蛋白表达水平的比较
Tab 1 Comparison of MMP-2 and MMP-9 proteins expression in different kinds of
, 百拇医药
pulmonary tissues Groups
n
MMP-2 expression
MMP-9 expression
+
++
+++
Positive rate(%)
+
++
+++
Positive rate(%)
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Lung cancer tissue
62
9
21
18
77.4a
11
15
24
80.6d
Dysplastic lung tissue
32
, http://www.100md.com
7
0
0
21.9b
8
0
0
25e
Normal lung tissue
28
2
0
0
, http://www.100md.com
7.1c
3
0
0
10.7f
a vs b, a vs c, d vs e, d vs f, P<0.005
图1 MMP-2在肺腺癌中的表达
MMP-2蛋白呈棕色阳性颗粒，定位于细胞浆和细胞膜 SP法×320
Fig 1 MMP-2 expression in lung adenocarcinoma
Immunohistochemical staining of MMP-2 protein was located in cytoplasm and cell membrane SP method×320
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2.2 MMP-2和MMP-9与肺癌临床病理生理特征的关系(表2)。
图2 MMP-9在肺腺癌中的表达
MMP-9蛋白呈棕色阳性颗粒，定位于细胞浆和细胞膜 SP法×320
Fig 2 MMP-9 expression in lung adenocarcinoma
Immunohistochemical staining of MMP-9 protein was located in cytoplasm and cell membrane SP method×320
2.2.1 MMP-2和MMP-9表达与肺癌组织学类型的关系 MMP-2阳性表达率在鳞癌、腺鳞癌、腺癌中分别为
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表2 非小细胞肺癌中MMP-2和MMP-9的免疫组化表达与临床病理特征及存活期的关系
Tab 2 The relationship among the expression of MMP-2, MMP-9 in NSCLC and
, 百拇医药
clinicopathologic characteristics, and survival time Groups
n
MMP-2 positive expression(%)
MMP-9 positive expression(%)
Size of the primary tumor
T1+T2
23
15(65.2)
16(69.6)
, 百拇医药
T3+T4
39
33(84.6)
34(87.2)
Histology
Squamous cell carcinoma
20
11(55)
13(65)
Adenocarcinoma
27
, 百拇医药 25(92.6)
26(96.3)
Adenosquamous carcinoma
15
12(80)
11(73.3)
Cell differentiation
Moderate to well
39
30(76.9)
31(79.5)
, 百拇医药 Poor
23
18(78.3)
19(82.6)
Lymph node metastasis
N1 to N3
24
23(95.8)
23(95.8)
N0
38
25(65.8)
, 百拇医药
27(71.1)
P-TNM stages
Ⅰ+Ⅱ
37
24(64.9)
26(70.3)
Ⅲ+Ⅳ
25
24(96)
24(96)
Type of the tumor
Central
, http://www.100md.com
42
32(76.2)
34(80.1)
Peripheral
20
18(90)
19(95)
Sex
Male
39
30(76.9)
31(79.5)
Female
, http://www.100md.com
23
18(78.3)
19(82.6)
Age
<60
28
22(78.6)
23(82.2)
≥60
34
26(76.5)
27(79.4)
Survival time(years)
, 百拇医药
1
23
22(95.7)
23(100)
3
11
9(81.8)
10(90.9)
5
28
17(60.7)
17(60.7)
2.2.2 MMP-2和MMP-9表达与淋巴结转移和病理分期的关系 有淋巴结转移的NSCLC的MMP-2和MMP-9表达均显著高于无淋巴结转移者(P<0.005，P<0.05)。MMP-2和MMP-9表达随病理分期增高而增高，Ⅰ+Ⅱ期和Ⅲ+Ⅳ期的阳性表达率在MMP-2为64.9%(24/37)和96%(24/25)，两组间差异有显著性(P<0.025)；在MMP-9分别为70.3%(26/37)和96%(24/25)，两组间差异有显著性(P<0.05)。
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2.2.3 MMP-2和MMP-9阳性表达率与原发肿瘤大小、细胞分化程度、肿瘤类型及患者性别、年龄等因素均无明显关系(P均>0.05)。
2.3 MMP-2和MMP-9表达与肺癌患者生存期的关系(表2) 全部病例均随访5年以上。MMP-2阳性表达率在1年内死亡组为95.7%(22/23)，存活3年组为81.8%(9/11)，5年以上存活组为60.7%(17/28)；MMP-9阳性表达率则分别为100%(23/23)、90.9%(10/11)和60.7%(17/28)。将1年内死亡组和3年存活组合并，MMP-2和MMP-9蛋白阳性表达率均显著高于5年以上存活组((P<0.05，P<0.005)。
3 讨论
肿瘤细胞分泌的MMPs能降解ECM，从而促进肿瘤的浸润和转移[3，4]，其中最重要的是MMP-2、MMP-9和MMP-3。用免疫组化方法研究发现，人类乳腺腺上皮瘤、乳腺良性增生性疾病、大肠良性息肉、正常的胃粘膜中，MMP-2和MMP-9呈低水平表达或呈阴性反应，而几乎所有的浸润性胃肠道肿瘤均呈阳性表达[5]。本研究观察到NSCLC MMP-2表达水平(77.4%)和MMP-9表达水平(80.6%)均显著高于癌旁异型增生肺组织(P<0.005，P<0.005)和正常肺组织(P<0.005，P<0.005)，提示肿瘤细胞分泌MMP-2和MMP-9水平增加。从肿瘤自身分泌的观点出发，MMP-2和MMP-9阳性表达的肺癌患者不论病变周围有无浸润、有无转移，应切除肿瘤及边缘一定距离的肺组织。本组资料还显示腺癌和腺鳞癌的MMP-2和MMP-9表达水平显著高于鳞癌，推测可能与部分正常肺组织支气管粘膜腺上皮表达MMP-2和MMP-9蛋白有关。是否提示肺腺癌的局部浸润和转移能力较鳞癌强与此有关，还有待于进一步研究。
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肿瘤细胞的浸润和转移始于基底膜降解。基底膜是主要由Ⅳ型胶原、糖蛋白及蛋白多糖等组成的网状结构，Ⅳ型胶原是基底膜的主要支架。肿瘤细胞分泌的MMPs能溶解基底膜中的Ⅳ型胶原、明胶、层粘蛋白和ECM，导致肿瘤的浸润和转移。文献报道MMP-2和MMP-9基因扩增和过表达的肿瘤侵袭性强，恶性度高[6]。我们对NSCLC中MMP-2和MMP-9蛋白表达的强弱与患者的病理生理因素的关系进行了分析，发现MMP-2和MMP-9阳性或强阳性者多见于淋巴结转移(P<0.005，P<0.05)和病理分期晚的肺癌(P<0.025，P<0.05)，推测肿瘤细胞分泌MMP-2和MMP-9在肺癌的演进过程中起关键性作用，并与肿瘤恶性度有密切关系，这与对乳腺癌、卵巢肿瘤、头颈部肿瘤、口腔鳞癌的观察结果一致[7，8]。
一些研究表明，乳腺癌、胃癌、膀胱癌等的MMPs表达与这些肿瘤患者预后较差关系密切[8]。对本组5年随访资料的分析结果表明，NSCLC术后仅存活1年和存活3年者，其MMP-2和MMP-9蛋白阳性表达率显著高于5年或5年以上存活者(P<0.05，P<0.005)，提示这两种蛋白酶的阳性表达与NSCLC患者预后差有关，有可能作为判断肺癌患者预后的有用标记物。
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参 考 文 献
1，Nomura H, Fujimoto N, Seiki M, et al. Enhanced production of matrix metalloproteinases and activation of matrix metalloproteinase-2 (gelatinase A) in human gastric carcinomas. Int J Cancer,1996,69(1)∶9-16.
2，Tokuraku M, Sato H, Murakami S, et al. Activation of the precursor of gelatinase A/72KDa type Ⅳ collagenase/MMP-2 in lung carcinomas correlate with the expression of membrane-type matrix metalloproteinase and with lymph node metastasis. Int J Cancer,1995,64(5)∶355-359.
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3，Liabakk NB, Talbot I, Smith RA, et al. Matrix metalloproteinase 2 (MMP-2) and matrix metalloproteinase 9 (MMP-9) type Ⅳ collagenase in colorectal cancer. Cancer Res,1996,56(1)∶190-196.
4，Stetler-Stevenson WG, Hewitt R, Corcoran M. Matrix metalloproteinase and tumor invasion: from correlation and causality to clinic. Sem in Cancer Bio,1996,7(3)∶147-154.
5，Davies B, Waxman H, Wasan H, et al. Levels of matrix metalloproteinase in bladder cancer correlate with tumor grade and invasion. Cancer Res, 1993, 53(22)∶5365-5369.
, 百拇医药
6，Davies B, Miles DW, Happerefield LC, et al. Activity of type Ⅳ collagenase in benign and malignant breast disease. Br J Cancer,1993,67(5)∶1126-1131.
7，Yoshimoto M, Itoh F, Yamamoto H, et al. Expression of MMP-7 mRNA in human colorectal cancers. Int J Cancer,1993,54(4)∶614-618.
8，Nomura H, Sato H, Seiki M, et al. Expression of membrane-type matrix metalloproteinase in human gastric carcinomas. Cancer Res,1995,55(15)∶3263-3266.
(收稿：1999-06-03 修回：2000-01-19), 百拇医药