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KiSS-1蛋白和MMP-2在宫颈癌中的表达及临床意义

2013-10-09张小平李明玉

中国实验诊断学 2013年3期
关键词:肌层宫颈宫颈癌

张小平,李明玉

(1.吉林大学中日联谊医院,吉林 长春130033;2.吉林省妇幼保健院)

宫颈癌是女性最常见的生殖道恶性肿瘤之一,近年来,在我国宫颈癌的发病率呈上升趋势,且趋于年轻化,其中鳞状细胞癌的发病率占到80%-85%。早期宫颈癌无明显症状,诊断比较困难,而晚期宫颈癌的预后极差[1]。临床数据表明,80%以上的宫颈癌患者死于肿瘤的侵袭和转移,尽管一些学者们做了大量关于宫颈癌侵袭和转移机制的研究,但是到目前为止,其确切机制仍不清楚。

本研究采用免疫组化(S-P)法,检测宫颈鳞癌石蜡包埋组织中KiSS-1蛋白和MMP-2的表达情况,探讨其与宫颈鳞癌的组织学分级、临床分期及淋巴结转移的关系,并分析二者有无相关性。

1 材料与方法

1.1 标本 78例标本均来自吉林大学中日联谊医院2008年3月-2011年3月间门诊及住院患者宫颈组织的存档蜡块,临床病理资料完整。宫颈癌均为宫颈鳞状细胞癌,共38例,年龄为26-68岁,平均年龄44岁。通过妇科查体记录肿瘤直径,根据2000年FIGO标准,Ⅰa期14例,Ⅰb期12例,Ⅱ期12例,均实施广泛性子宫切除及盆腔淋巴结切除术,术后病理回报伴淋巴结转移的8例,不伴有淋巴结转移的30例;深肌层浸润(≥1/2)22例,浅肌层浸润(<1/2)16例;术后病理组织学分级:高分化9例,中、低分化29例。同期门诊行宫颈锥形切除术,术后病理:CINⅠ者7例,CINⅡ者6例,CINⅢ者9例,共计22例。取同时期因子宫肌瘤手术切除的正常宫颈组织18例作为对照组。所有宫颈癌患者手术前均未接受过放疗或化疗。

1.2 试剂 兔抗人KiSS-1蛋白单克隆抗体、兔抗人MMP-9单克隆抗体均购自武汉博士德生物工程有限公司,SP试剂盒购自北京龙迈达生物技术开发有限公司。

1.3 方法 采用链菌素亲生物素-过氧化物酶法(SP法),以PBS液代替一抗作为阴性对照,试剂盒中阳性片为阳性对照。

1.4 结果判定 根据细胞染色强度评分(A):无色为0分,弱染色为1分,中等染色为2分,强染色为3分;按细胞总数中染色阳性的细胞所占比例评分(B):<5%为0分,5%-25%为1分,26%-50%为2分,>50%为3分;总分(A+B)≥3分为阳性表达,<3分为阴性表达。

1.5 统计学分析方法 采用χ2检验、Fisher精确检验和Spearman等级相关性分析。所有数据在SPSS17.0统计软件上进行。

2 结果

2.1 正常宫颈、CIN及宫颈癌组织中KiSS-1蛋白的表达 KiSS-1蛋白主要定位于细胞浆,偶见于细胞膜。其在正常宫颈组织、CIN和宫颈癌组织中的阳性表达率分别为77.8%、86.4%和44.7%,差异具有统计学意义(P<0.05)。

2.2 正常宫颈、CIN及宫颈癌组织中MMP-2的表达 MMP-2主要定位于细胞浆,在细胞间质中有少量表达,其在正常宫颈组织、CIN、宫颈癌组织中的阳性表达率依次升高,分别为16.7%、31.8%及63.2%。统计学分析表明,差异具有统计学意义(P<0.05),见表1。

表1 KiSS-1蛋白和MMP-2在不同宫颈组织中的表达

2.3 KiSS-1蛋白、MMP-2的阳性表达与宫颈癌临床病理特征的关系,见表2。

表2 宫颈癌中KiSS-1蛋白与MMP-2的表达与临床病理特征的关系

在宫颈癌组织中KiSS-1蛋白的阳性表达率与组织学分级有关,中、低分化组阳性率为31.0%,明显低于高分化组的88.9%(P<0.05)。与肌层浸润深度也有关,肌层浸润深度≥1/2组的阳性表达率(22.7%)明显低于肌层浸润深度<1/2组的阳性表达率(75%),差异具有统计学意义(P<0.05)。KiSS-1蛋白在临床分期为Ⅰ期、Ⅱ期的宫颈癌组织中的阳性表达率分别为57.7%和16.7%,二者之间进行统计学比较,差异具有统计学意义(P<0.05)。MMP-2的阳性表达率随着肌层浸润深度加深而增加,肌层浸润深度≥1/2组的阳性表达率(81.8%)明显高于肌层浸润深度<1/2组的阳性表达率(37.5%),具有统计学意义(P<0.05)。MMP-2在临床分期Ⅰ期中的阳性表达率为50%,明显低于临床分期Ⅱ期的91.7%,二者间进行统计学比较,差异有意义(P<0.05)。MMP-2与宫颈癌的组织学分级无关(P>0.05),而二者的阳性表达与是否伴有淋巴结转移均无显著性差异(P>0.05)。

2.4 宫颈癌组织中KiSS-1蛋白和MMP-2表达的相互关系,见表3。

表3 KiSS-1蛋白和MMP-9在宫颈鳞癌中表达的关系

进行相关性分析,结果显示:宫颈癌中KiSS-1蛋白的阳性表达与MMP-2的阳性表达呈负相关(r=-0.427,P<0.05),表明两者之间存在某种负调控作用。

3 讨论

宫颈癌是最常见的生殖道恶性肿瘤,其发病率居女性恶性肿瘤第二位,仅次于乳腺癌,严重危害女性健康。侵袭转移是导致宫颈癌手术切除率及生存率大幅下降的主要原因之一。近年来,随着生物技术的飞速发展,研究者们发现在肿瘤发生发展、侵袭过程中存在着多种癌基因的激活和抑癌基因的失活。

3.1 KiSS-1蛋白在宫颈组织中的表达及其意义

1996年Lee等[2]应用递减杂交和差异显示技术在人类黑色素瘤细胞株中分离出的一个崭新的肿瘤转移抑制基因,位于1号染色体长臂1q32-q41区,KiSS-1基因在胎盘和脑等正常组织中可检测到较高水平表达[3],在肿瘤组织中往往表达过低或缺失,Ohtaki等[4]研究发现,KiSS-1编码的 KiSS-1蛋白羧基末端(68-121)的54个氨基酸是GPR54的内源性配体,因为它有抑制黑色素瘤和乳腺癌细胞转移的作用,亦被命名为转移抑素(Metastin)。KiSS-1蛋白与GPR54受体结合后可上调细胞内钙离子水平而抑制肿瘤细胞的转移,还可以抑制肿瘤细胞的移行能力、削弱基质金属蛋白酶活性而发挥其抑制肿瘤细胞的趋化和侵袭的作用。

本研究结果显示,KiSS-1蛋白在宫颈癌组织中的阳性表达率明显低于其在正常宫颈组织及CIN组织中的阳性表达率,这提示KiSS-1蛋白在宫颈癌组织的低表达可能是宫颈癌发生的早期事件,且下降程度随着宫颈癌的恶性进展而增加。在分析KiSS-1蛋白与宫颈癌的各临床病理参数之间的关系中我们发现,KiSS-1蛋白的表达水平与宫颈癌的组织学分级、肌层浸润深度及临床分期密切相关,其阳性表达率是随着疾病进展而显著下降的,这与姜涛等[5]在不同子宫内膜组织中有研究结果基本相一致。这说明,癌变早期阶段就已经出现了KiSS-1蛋白的低表达,其低水平表达促进了宫颈癌的发生、发展、转移,而其高表达可阻止宫颈癌的发生、发展的恶性进程,提示可将KiSS-1蛋白在宫颈癌组织中的表达情况作为宫颈癌的分期指标,并用于判断预后。

3.2 MMP-2在宫颈组织中的表达及其意义

肿瘤侵袭、转移是恶性肿瘤患者死亡的主要原因之一,肿瘤侵袭和转移是肿瘤细胞从原发肿瘤脱离后向周围和(或)远处组织扩散的过程,在这个过程中,需要蛋白酶类降解细胞外基质,破坏基底膜的完整性,为肿瘤细胞向远处转移提供“通道”。MMPs是一组发挥此作用的锌离子依赖性蛋白水解酶超家族,迄今为止,已发现20多个成员[5]。MMP-2是一种非糖化的明胶酶,是该家族中较为重要的一员,基因位于人类染色体16q21。MMP-2主要通过降解细胞外基质中主要成分Ⅳ型胶原而在肿瘤的恶性进展过程中起着不可小视的作用[6]。MMP-2还可促进肿瘤形成新生血管,与肿瘤侵袭密切相关。组织基质金属蛋白酶抑制剂(tissue inhibitors of metalloproteinases,TIMPs)是机体内存在的MMPs天然抑制蛋白,其中TIMP-2对 MMP-2有高度的选择性抑制。动物实验[7]表明,MMP-2与恶性肿瘤晚期转移呈正相关,而与TIMP-2的表达呈负相关。MMP-2的作用受TIMP-2等众多因素的调控,目前的研究结果也提示人们可以通过阻断MMP-2的作用来抑制肿瘤的侵袭与转移,从而达到控制和治疗肿瘤的目的。

本研究结果显示,宫颈癌组织中 MMP-2的阳性表达率明显高于正常宫颈组织及CIN组织中的阳性表达率,这与Amalinei C等[8]在子宫内膜癌组织中的研究得到相似结论,国内谭琛等[9]也得到与此相一致的结果,这表明MMP-2参与了恶性肿瘤的生长和转移。本研究结果表明,MMP-2的表达水平在临床分期Ⅱ期组及肌层浸润≥1/2组明显高于Ⅰ期组及肌层浸润<1/2组,且差异均具有统计学意义,提示MMP-2的表达可能与宫颈癌细胞的侵袭力呈正相关,在宫颈癌恶性进展过程中,起了推进作用,预示着检测宫颈癌组织中MMP-2的表达水平可望做为评估患者预后的有力指标。本研究结果表明,MMP-2在宫颈癌G1和G2+G3及有无盆腔淋巴结转移组中的阳性表达率无显著性差异,与罗仪等[10]的研究结果不尽一致,可能与样本例数过少有关,需要扩大样本量进行进一步探讨。

3.3 KiSS-1蛋白和 MMP-2在宫颈癌组织中表达的关系

本研究结果显示,宫颈癌组织中KiSS-1蛋白和MMP-2的阳性表达呈显著负相关,与陈妍琼等[11]在食管鳞状细胞癌中的研究结果相一致,这提示KiSS-1蛋白表达降低或缺失与MMP-2蛋白的过表达是恶性肿瘤发生、发展过程中的重要事件。KiSS-1基因可能是通过抑制NF-kB与MMP-2启动子结合使后者表达降低[12]。Takino[13]等研究发现,MMPs可与KiSS-1蛋白结合形成复合物,活化的MMPs能够裂解KiSS-1蛋白,使其失去配体活性而失活。由此可见,KiSS-1蛋白可通过减少MMP-2表达的途径而发挥其抑制肿瘤细胞侵袭的作用,而MMP-2可通过裂解KiSS-1蛋白全长或与之结合形成复合物的方式发挥其抑制KiSS-1蛋白的抑制肿瘤转移的作用。

综上所述,KiSS-1蛋白的低表达或表达缺失与MMP-2过表达在宫颈癌的发生发展、侵袭和转移的过程中发挥着重要作用,二者在宫颈癌的发生、发展过程中既相互抑制又相互独立,将两者联合检测用于诊断宫颈癌、判断恶性程度、评估预后可克服单一因子检测的敏感性差、准确率低的缺点,可更加真实、客观地反映宫颈癌发生、发展、侵袭转移的过程。

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