【摘要】 目的 探讨大肠癌基质溶素(Matrilysin, MMP7)表达和肿瘤血管生成的关系。方法 用免疫组织化学法检测大肠癌中MMP7表达及肿瘤微血管密度(Microvessel density, MVD)。结果 从正常肠黏膜、腺瘤、早期大肠癌到进展期大肠癌MVD表达呈上升趋势(P<0.05)。大肠癌MVD随肿瘤侵袭深度增加呈增高趋势(P<0.05);有转移者高于无转移者(P<0.05)。50例大肠癌中,32例MMP7阳性表达,MMP7阳性表达组的MVD明显高于阴性组(P<0.05);MMP7和MVD显著正相关(r=0.7236, P<0.05)。结论 MMP7可能通过促进肿瘤血管的形成参与大肠癌的发生、浸润和转移。
【关键词】 大肠癌 基质溶素 血管生成 浸润 转移
肿瘤血管的形成是肿瘤生长、浸润、转移的基础,基质溶素(Matrilysin, MMP7)可促进肿瘤血管的生成[1],且与大肠癌发生、发展密切相关[2]。本实验研究大肠癌MMP7表达和肿瘤血管生成的关系,旨在探讨MMP7促进大肠癌发生、发展的机制。
1材料与方法
1.1材料与试剂
获取手术切除、经病理证实的早期大肠癌30例、进展期大肠癌20例及相应正常黏膜组织,其中男性26例,女性24例,年龄30~72岁,均龄(54±12)岁。肿瘤位于直肠21例,左半结肠16例,右半结肠13例。转移者18例(淋巴结和/或远处转移)。同期获取腺瘤标本20例,变性隐窝灶(Aberrant crypt foci, ACF)45例(22例来自大肠癌,8例来自进展期大肠癌,8例来自腺瘤,7例来自正常黏膜)。MMP7单抗、CD34单抗及SP试剂盒购自福州迈新公司。
1.2方法
标本组织石蜡包埋,连续5μm切片,参照SP试剂盒说明书免疫组化染色,以细胞浆出现棕黄棕褐色均匀颗粒为MMP7蛋白阳性染色。每张切片随机观察5个高倍视野,计算阳性细胞数占总细胞数的比例,>30%的细胞被染色定义为阳性。参照Weidner[3]方法计数微血管密度(Microvessel density,MVD),任何被CD34染成棕黄色孤立的内皮细胞或内皮细胞簇团,只要和临近微血管、肿瘤细胞或其他结缔组织分开,就作为一个血管,先在低倍镜(×40)下寻找高血管密度区,即“热点”,再在高倍镜(×200)下计数染成棕色的血管数目,结果用5个高倍视野下血管数的平均数表示。
1.3统计学处理
MVD以±s表达,采用SPSS 10.0统计分析软件进行t检验和Spearman等级相关分析,P<0.05为有显著性差异。
2结果
2.1大肠癌中MVD的表达
从正常肠黏膜(12.3 ±4.12)、ACF(15.2±5.43)、腺瘤(21.4±6.08)、早期大肠癌(30.2±6.32)到进展期大肠癌(42.4±7.82),MVD表达呈上升趋势(P<0.05)。大肠癌MVD随肿瘤侵袭深度增加呈增高趋势;有转移者高于无转移者,见表1。表1 MVD与大肠癌浸润、转移的关系 MMP7在正常肠黏膜及ACF中未见着色,腺瘤、早期大肠癌和进展期大肠癌出现细胞浆着色。在连续切片中可见MVD高表达区恰好是MMP7高表达部位(图略)。50例大肠癌中,32例MMP7阳性表达,MMP7阳性表达组MVD(36.7±6.23)明显高于阴性组(32.2±5.47)(P<0.05);MMP7和MVD显著正相关(r=0.7236, P<0.05)。
3讨论
实体瘤在发展过程中一个关键因素就是必须形成功能性血管来供应其生长所需的营养物质,如果没有血管供应营养,肿瘤在达到1~2mm直径或厚度后不再增大。因此,血管生成是恶性肿瘤生长、浸润和转移的前提。大肠癌发生有腺瘤—癌序列说和异型增生—癌序列说。腺瘤被认为是大肠癌的癌前病变,另有学者认为变性隐窝灶特别是异型增生变性隐窝灶为大肠癌更早的癌前病变[4]。在本实验中从正常肠黏膜、ACF、腺瘤、早期大肠癌到进展期大肠癌MVD表达呈上升趋势。大肠癌MVD随肿瘤侵袭深度增加呈增高趋势;有转移者高于无转移者。说明MVD与大肠癌发生、发展密切相关。
我们以前的研究发现MMP7与大肠癌发生、发展密切相关[2]。本研究发现在连续切片中可见MVD高表达区恰好是MMP7高表达部位。大肠癌中MMP7阳性表达组MVD明显高于阴性组;MMP7和MVD显著正相关。提示大肠癌中MMP7表达与肿瘤血管的形成相关。
新生血管的形成需要内皮细胞分裂和侵袭性生长,以形成毛细血管结构,这一过程需要蛋白水解酶参与[5]。基质金属蛋白酶在肿瘤发生、发展中的作用在于破坏细胞外基质,降解脉管基底膜,通过重塑肿瘤局部微环境,调节新生血管生成。在体外血管生成实验中,Hao N等[6]发现MMP7可直接或通过刺激血管上皮细胞分泌MMP1、 MMP2促进血管形成。Nishizuka I等[1]将肿瘤细胞移植给小鼠,发现MMP7可通过降解基底膜和刺激血管内皮细胞DNA的合成而促进肿瘤血管形成,将反义MMP7 cDNA注射小鼠皮下后血管生成减少了53%。
MMP7在正常肠黏膜及ACF中未见着色,而正常肠黏膜及ACF中存在新生血管的形成,说明大肠癌发生、发展过程中MMP7异常表达,加速肿瘤新生血管形成,促进了大肠癌发生、发展,因而,深入研究MMP7的作用机制将对揭示大肠癌演进过程的生物学基础有重要价值。
【参考文献】
[1] Nishizuka I, Ichikawa Y, Ishikawa T, et al. Matrilysin stimulates DNA synthesis of cultured vascular endothelial cells and induces angiogenesis in vivo[J].Cancer Lett, 2001,173(2): 175182.
[2]赵勇, 邓长生, 朱尤庆.基质溶素在早期大肠癌中的表达及意义[J].中华消化杂志, 2003, 23(6): 372373.
[3]Weidner N. Intratumor microvessel density as a prognostic factor in cancer[J].Am J Pathol, 1995,147(1): 919.
[4]Yasuhiro Y, Naoki Y, Yoshinobu H, et al. Sequential analysis of morphological and biological properties of catenin accumulated crypts, provable premalignant lesions independent of aberrant crypt foci in rat colo carcinogenesis[J].Cancer Res,2001,61(13): 18741878.
[5]朱甫祥, 邢桂春, 贺福初.尿激酶氨基末端基因抗乳腺癌细胞转移的实验研究[J].中华肿瘤杂志, 2001, 23(3): 115118.
[6]Huo N, Ichikawa Y, Kamiyama M, et al. MMP7 (matrilysin) accelerated growth of human umbilical vein endothelial cells[J]. Cancer Lett, 2002, 177(1): 95100.
