史建国，胡颜江，代　云

(溧阳市人民医院 a.胸心外科,b.病理科,江苏 溧阳 213300)



MMP-2及其抑制剂TIMP-2与食管癌的分化及侵袭的关系

史建国a※，胡颜江a，代云b

(溧阳市人民医院 a.胸心外科,b.病理科,江苏 溧阳 213300)

摘要：目的探讨基质金属蛋白酶2(MMP-2)及其抑制剂金属蛋白酶组织抑制因子2(TIMP-2)与食管癌的分化及侵袭的关系。方法随机抽取2010年1月至2014年1月溧阳市人民医院收治的食管癌患者52例，观察所有病理切片检验结果，比较MMP-2及其抑制剂TIMP-2在不同组织部位的表达。结果MMP-2在食管癌病灶组织中表达明显阳性的有30例，弱阳性的有18例，与食管正常组织相比，差异有统计学意义(P<0.05)；TIMP-2在食管癌病灶组织中表达明显阳性的有31例，弱阳性的有17例，与食管正常组织相比，差异有统计学意义(P<0.05)。病理切片结果显示，有35例(67.3%)受检者食管部位的组织细胞MMP-2检验结果为阴性(-)，另有17例(32.7%)检验结果为弱阳性(+)表达，与TIMP-2的表达结果具有一致性。结论MMP-2及其抑制剂TIMP-2在体内的平衡状态与食管癌的分化及侵袭具有密切的关系，可以作为评估病情的重要指标。

关键词：食管癌；基质金属蛋白酶2；基质金属蛋白酶组织抑制因子2

食管癌是临床常见的消化道类肿瘤之一，食管癌的侵袭性生长是导致患者治疗失败和引起死亡的主要原因。相关文献报道[1-2],在癌细胞的侵袭生长过程中，基质金属蛋白酶类(matrimetalloproteinases,MMPs)参与了肿瘤演进等多个病理和生理过程，而金属蛋白酶组织抑制因子(tissue inhibitors of metalloproteinases，TIMPs)能特异性地抑制MMPs，两种物质在体内的平衡状态对肿瘤的发生、进展和侵袭转移具有关键性的作用[3]。因此，探讨MMP-2及其抑制剂TIMP-2的表达情况对于早期的病情诊断和控制具有重要临床意义。本研究探讨MMP-2及其抑制剂TIMP-2与食管癌的分化及侵袭的关系，现报道如下。

1资料与方法

1.1一般资料随机抽取2010年1月至2014年1月溧阳市人民医院收治的食管癌患者52例，男37例、女15例，年龄49～70岁，平均(58±5)岁。纳入标准：所有患者临床诊断结果确诊为食管癌，7例患者病灶在食管上段，18例病灶在食管下段，27例病灶在食管中段。所有患者经实验室病理学检查确定的疾病分期为0～Ⅰ期者10例，Ⅱa期者14例，Ⅱb期者20例，Ⅲ期者8例；按食管癌的分化程度分为中高度分化食管癌者30例和低度分化食管癌22例；根据患者是否存在淋巴结转移现象分为淋巴结转移患者(39例)和无淋巴结转移者(13例)，患者均知情并在知情同意书上签字。排除标准：排除精神病以及意识模糊者，排除同时合并严重的内科疾病(重症高血压等)等对手术耐受性极差患者。

1.2病理切片制作方法在患者肿瘤病灶位置纵行取4块(包括一块远侧缘，一块近侧缘和两块切除面)，对食管和贲门周围的淋巴结组织取材，同时在距离肿瘤边缘超过5 cm处的正常部位(病理学检验结果为阴性部位)取4块组织，取得的病理组织标本置于10%中性福尔马林溶液中12～24 h后固定标本，标本脱水(浸入浓度为95%的乙醇中3 h)后浸入二甲苯中30 min透明，在60 ℃的温香中用石蜡包埋，同时对蜡块的周围进行适当的修整。将包埋好样品的石蜡块置于冰箱中增加硬度后置于切片机上(保持蜡块的切面与刀口平行)，先用20 μm的力量粗切蜡块至组织切面完整暴露，再调整至5 μm的刀量进行切片，选择完整、厚薄均匀的切片附贴在载玻片上后置于60 ℃的烘箱中干燥2 h。

1.3染色方法将石蜡切片在二甲苯溶液中溶解后，依次通过高浓度到低浓度的乙醇清洗二甲苯，最后用纯净水清洗干净后进行染色，染色剂为苏木素，染色5 min左右后用纯净水清洗，在浓度分数为1%的盐酸乙醇中分化几秒后用纯水冲洗，在氨水溶液中返蓝几秒后用纯水冲洗，在0.5%浓度的伊红染液中染色5 min后用纯水清洗，最后用70%乙醇进行脱水，晾干后用中性的树胶进行封片。染色后的封片采用免疫组化法进行检验：将封片在3%过氧化氢中保持8 min，彻底消除内源性的过氧化物酶活性后用纯水清洗，并按照说明书进行抗原修复。

1.4判断方法MMP-2和TIMP-2在细胞质内出现黄色(或者棕黄色)的颗粒为阳性着色，根据Nomura等[4]的评分方法(半定量计分法)进行评分：观察视野中阳性细胞数<5%者为0分，5%～30%者为1分，31%～60%者为2分，>60%者为3分；视野中阳性细胞为淡黄色者记为1分，黄色记为2分，棕黄色3分；两积分相乘，结果为0分者记为阴性(用“-”表示)，结果为1分者记为弱阳性(+)，2～4分为中强阳性(++)，>4分为强阳性(+++)。

1.5统计学方法应用SPSS 20.0统计软件进行数据分析。等级资料比较采用秩和检验。P<0.05为差异有统计学意义。

2结果

2.1病理切片检验结果所有受检者均获得完整的病理切片检验结果：有35例(67.3%)受检者食管部位的组织细胞MMP-2检验结果为阴性(-)，另有17例(32.7%)检验结果为弱阳性(+)表达。有34例(65.4%)受检者TIMP-2的检验结果为阴性(-)，有18例(34.6%)为弱阳性(+)。52例食管癌患者中，MMP-2及其抑制剂TIMP-2的阳性着色部位在癌变细胞的细胞质部位(图1和图2)。

图1基金金属蛋白酶2在食管癌组织的表达情况癌细胞散

在分布，免疫组织化学×200

图2基质金属蛋白酶组织抑制因子2在癌细胞胞质中的表达

弱阳性表达，免疫组织化学×200

2.2MMP-2及其抑制剂TIMP-2在不同组织部位表达结果MMP-2在食管癌病灶组织中表达明显阳性的有30例，弱阳性的有18例，与食管正常组织相比，差异有统计学意义(P<0.05)，TIMP-2在食管癌病灶组织中表达明显阳性的有31例，弱阳性的有17例，与食管正常组织相比，差异有统计学意义(P<0.05)，见表1。

表1　MMP-2及其抑制剂TIMP-2在

MMP-2：基质金属蛋白酶2；TIMP-2：金属蛋白酶组织抑制因子2

3讨论

食管癌的侵袭和转移是影响患者的关键因素，很多与肿瘤相关的标志物及其病理进展过程密切相关。随着医学科学技术的飞速发展，用于对肿瘤进行诊断和治疗的特异性肿瘤标志物逐步被人们发现并筛选出来[5]。肿瘤的发生和进展是一个多因素影响下的复杂的病理学进程，癌细胞和巨噬细胞会产生具有降解细胞外基质(extracellular matrixc，ECM)的酶类物质，这可能是引起食管癌发生、侵袭、生长的关键因素[6-7]，与此同时，肿瘤组织增生的血管也能同时为肿瘤的长大提供大量的营养供给。

在食管癌的进展过程中，ECM酶发挥着重要的生理功能，它是防止癌细胞发生、侵袭、转移的重要屏障，目前临床上发现有Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅴ和Ⅵ 5种类型，均来自于成纤维细胞的分泌，由于其结果的特殊性，在人体内的大多数酶类物质都不能将其降解，具有相对稳定的生物学性质[8]，而ECM酶的稳态是建立在MMP-2及其抑制剂TIMP-2平衡基础之上的，它们之间相互协同，共同参与组织发生、机体发育、退行性疾病、血管生成和肿瘤侵袭转移的过程。MMPs种类众多，MMP-2是使ECM发生降解的重要酶类之一[9]，而TIMP-2是特异性的MMP-2抑制剂，选择性地抑制MMP-2的活性，TIMP-2和MMP-2之间的平衡状态共同维持着ECM的水平，间接控制着食管癌的病情进展(分化或者侵袭情况)。

本研究结果显示，MMP-2及其抑制剂TIMP-2在食管癌组织中的表达，与非癌变组织的阳性表达差异有统计学意义，与Ma等[10]的研究结果具有一致性，研究指出食管组织的细胞具有硬度高和细胞外机制稠厚的特点，有利于维持细胞的正常生理功能，当组织细胞出现癌变后，癌细胞会分泌MMPs物质，打破MMP-2及其抑制剂TIMP-2的动态平衡状态，逐渐加速ECM的降解，进而使癌细胞的侵袭和转移更加有力[11-12]。

总之，MMP-2及其抑制剂TIMP-2的表达水平与食管癌异质化密度相关，检验这两种物质在人体内的水平对于评估食管癌的分化及侵袭关系具有重要的意义。

参考文献

[1]Atsumi K，Shioyama Y,Arimura H，etal.Esophageal stenosis associated with tumor regression in radiotherapy for esophageal cancer:frequency and prediction[J].Inter J Radiat Oncol Biol Phys,2012,82(5):1973-1980.

[2]李克,王鑫,何炜,等.神经型钙粘素在食管鳞癌组织中的表达及RNAi沉默该基因对EC9706细胞体外侵袭能力的影响[J].癌症,2009,28(1):11-18.

[3]Li Q,Wu SG,Gao JM，etal.Impact of esophageal cancer staging on overall survival and disease-free survival based on the 2010 AJCC classification by lymph nodes[J].J Radiat Res,2013,54(2):307-314.

[4]Nomura M,Shitara K,Kodaira T,etal.Prognostic impact of the 6 th and 7th American Joint Committee on Cancer TNM staging systems on esophageal cancer patients treated with chemoradiotherapy[J].Inter J Radiat Oncol Biol Phys,2012,82(2):946-952.

[5]Swisher SG,Winter KA,Komaki RU,etal.A phase Ⅱ study of a paclitaxel-based chemoradiation regimen with selective surgical salvage for resectable locoregionally advanced esophageal cancer:initial reporting of RTOG 0246[J].Inter J Radiat Oncol Biol Phys,2012,82(5):1967-1972.

[6]董明明,隽兆东,苏俊武,等.Notch 4表达与胸中段食管鳞癌侵袭、转移及预后的关系[J].中华胸心血管外科杂志,2013,29(8):466-469.

[7]Li SX,Zeng QY,Li LF，etal.Study of support vector machine and serum surface-enhanced Raman spectroscopy for noninvasive esophageal cancer detection[J].J Biomed Opt,2013,18(2):1-8.

[8]Kole TP,Aghayere O,Kwah J,etal.Comparison of heart and coronary artery doses associated with intensity-modulated radiotherapy versus three-dimensional conformal radiotherapy for distal esophageal cancer[J].Inter J Radiat Oncol Biol Phys,2012,83(5):1580-1586.

[9]李庆军.miR-10b通过抑制CADM1表达促进人肝细胞肝癌细胞侵袭和转移的机制研究[D].西安：第四军医大学,2013.

[10]Ma JB,Song YP,Yu JM,etal.Linear correlation between patient survival and decreased percentage of tumor [18F]fluorodeoxyglucose uptake for late-course accelerated hyperfractionated radiotherapy for esophageal cancer[J].Inter J Radiat Oncol Biol Phys,2012,82(4):1535-1540.

[11]李林.人间充质干细胞对肿瘤细胞A549和Eca-109增殖、凋亡和侵袭影响的实验研究[D].济南：山东大学,2011.

[12]Chen PC,Chen YC,Lai LC,etal.Use of germline polymorphisms in predicting concurrent chemoradiotherapy response in esophageal cancer[J].Inter J Radiat Oncol Biol Phys,2012,82(5):1996-

2003.

The Relationship between Differentiation and Invasion of Esophageal Carcinoma and MMP-2 and Its Inhibitor TIMP-2SHIJian-guoa,HUYan-jianga,DAIYunb.(a.DepartmentofCardiothoracicSurgery,b.DepartmentofPathology,People′sHospitalofLiyangCityJiangsu,Liyang213300，China)

Abstract:ObjectiveTo investigate the relationship of matrix metalloproteinase 2 (MMP-2) and their inhibitors,tissue inhibitors of matrix metalloproteinases 2(TIMP-2) with differentiation and invasion of esophageal carcinoma.MethodsA total of 52 patients with esophageal carcinoma admitted to Liyang City People′s Hospital from Jan.2010 to Jan.2014 were included,all pathological sections of the test results were observed,the result of MMP-2 expression and its inhibitor TIMP-2 in different tissues were compared.ResultsMMP-2 in esophageal cancer lesion tissue expression was significantly positive in 30 cases,weakly positive in 18 cases,compared with the normal esophageal tissue,there was significant difference(P<0.05);there were 31 cases of TIMP-2 significantly positive expression in esophageal cancer lesion tissue,and 17 cases of weakly positive,compared with the esophagus normal tissue,there was significant difference(P<0.05).The pathological results showed:there were 35 cases(67.3%) with the results of MMP-2 negative(-) in the esophageal cells of the tested,and 17 cases(32.7%) of weakly positive(+),consistent with TIMP-2 expression.ConclusionThe balance of MMP-2 and its inhibitor TIMP-2 has a close relationship with differentiation and invasion of esophageal carcinoma in vivo,which can be used as an important index to assess the condition of disease.

Key words:Esophageal cancer; Matrix metalloproteinase 2; Tissue inhibitor of matrix metalloproteinase 2

收稿日期：2014-06-23修回日期：2014-11-27编辑：伊姗

doi：10.3969/j.issn.1006-2084.2015.13.064

中图分类号:R735.1； R730.2

文献标识码：A

文章编号：1006-2084(2015)13-2466-02