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Id2和MMP9的表达及其与食管鳞癌的临床病理特征关系研究*

2015-03-18岳黎敏程书珍郑海萍商小涓

重庆医学 2015年25期
关键词:细胞株阳性细胞上皮

岳黎敏,程书珍,郑海萍,商小涓

(河北工程大学:1.医学院基础医学系;2.医学院检验系;3.附属医院中心实验室,河北邯郸056029)

食管鳞癌(esophageal squamous cell carcinoma,ESCC)是一种高侵袭性的恶性肿瘤,5年生存率仅为10.00%~13.00%,高侵袭转移能力是ESCC预后差的主要原因。细胞分化/DNA 结合抑制因子2(inhibitor of differentiation/DNA binding 2,Id2)属于螺旋-环-螺旋(HLH)家族中分化抑制因子Id蛋白家族的成员。近年研究表明Id2分子在多种肿瘤高表达,并可促进肿瘤的生长及侵袭转移[1-2]。基质金属蛋白酶9(matrix metalloproteinase 9,MMP9)作为 MMPs家族的重要成员,在多种肿瘤的侵袭、转移中起重要作用[3-5]。但ESCC中Id2的表达及其与MMP9表达的关系,国内外少有报道。本文通过检测ESCC中Id2和MMP9的表达情况,以期探讨Id2在ESCC发生、浸润进展中的作用,以及Id2与MMP9表达的相关性。

1 材料与方法

1.1 材料 收集2011~2014年河北工程大学附属医院就诊的食管癌高发地区(河北邯郸市及周围地区)ESCC术后标本70例,另随机选取30例手术切除的食管癌切除段的两端切缘处组织(>5cm)为对照,经组织学确认为正常食管上皮。病例纳入标准:(1)经病理医师确诊为ESCC;(2)术前未接受放射治疗或化学治疗;(3)病史及临床病理资料完整。排除标准:(1)病理学诊断不属于ESCC;(2)术前曾接受放射治疗或化学治疗;(3)临床病理资料不完整。

1.2 方法 兔抗人Id2单克隆抗体为Bioworld公司产品,鼠抗人MMP9单抗、SP试剂盒、DAB显色试剂盒均购自北京中杉金桥公司。免疫组织化学采用链霉菌抗生物素蛋白-过氧化物酶法(streptavidin peroxidase,SP),按试剂盒说明书操作,微波抗原修复,用已知的乳腺癌阳性切片做阳性对照,以PBS代替一抗做阴性对照。

1.3 结果判定 Id2结果判定根据染色强度和阳性细胞百分比进行综合计分。染色强度:无着色计0分,淡黄色计1分,棕黄色计2分,棕褐色计3分;阳性细胞的百分比:在光学显微镜下随机选取5个高倍视野(×400),计数阳性细胞的百分比的平均数,阴性为0分,阳性细胞:≤25%为1分,26%~50%为2分,51%~75%为3分,>75%计4分;染色程度×阳性细胞百分比得0分为阴性(-),1~4分为低表达(+),>4分为高表达(++)。MMP9结果判定,阳性细胞:<10%为(-),10%~50%为(+),>50%为(++);计数均由2位资深病理医师采用双盲法观察计算获得。

1.4 统计学处理 应用SPSS17.0统计学软件进行数据处理,采用χ2检验、等级资料秩和检验(Mann-Whitney U 法和Kruskal-Wallis H 法)及Spearman等级相关分析。以P<0.05为差异有统计学意义。

2 结 果

2.1 Id2和MMP9在正常食管上皮和ESCC组织中的表达Id2与MMP9均主要定位表达于ESCC细胞的细胞质(图1、2),在 ESCC 中两者表达阳性率分别为92.85%(65/70)和84.29%(59/70),均显著高于在正常食管上皮中阳性率16.67%(5/30)和20.00%(6/30),差异有统计学意义(均P<0.001)。

2.2 Id2、MMP9表达与ESCC临床病理参数的关系 Id2和MMP9的表达均与ESCC的浸润深度、临床TNM分期显著相关,两种因子的表达水平均随浸润加深、TNM分期级别增高而升高,浸润深度在T3+T4组(浸及纤维膜)的表达水平高于T1+T2组(未浸及纤维膜),临床Ⅱ期和Ⅲ、Ⅳ期的表达水平高于Ⅰ期,差异均有统计学意义(P<0.05)。Id2和 MMP9的表达均与分化程度无相关(P>0.05)。淋巴结转移组中 MMP9的表达水平高于无淋巴结转移组(P<0.05);而Id2的表达与淋巴结转移无相关(P>0.05),见表1。

图1 Id2在ESCC和正常食管上皮的表达(SP染色×400)

图2 MMP9在ESCC和正常食管上皮的表达(SP染色×400)

表1 Id2、MMP9表达与ESCC临床病理参数的关系(n)

表2 Id2与MMP9在ESCC中表达的相关性

2.3 Id2与MMP9表达的相关性 经Spearman等级相关分析显示,ESCC中Id2和 MMP9的表达水平呈正相关(rs=0.272,P=0.023),见表2。

3 讨 论

Id蛋白为碱性DNA结合区缺失的HLH蛋白,作为转录调控因子,他主要通过与众多的bHLH类转录因子(约200多个)形成无活性的异二聚体,抑制bHLH的功能,从而抑制细胞的分化,促进细胞的增殖。已有研究表明Id分子作为转录调控因子参与调控细胞周期、细胞分化以及肿瘤的发生、转移等过程[1,6]。目前在哺乳动物已发现的Id蛋白有4种:Id1、Id2、Id1和Id4。其中Id1在多种肿瘤中的诊断和治疗价值已得到广泛关注。近年研究表明Id2与多种肿瘤的发生也关系密切。本研究结果显示Id2在ESCC中的阳性表达率显著高于正常食管上皮,与多数文献报道一致[6-8],提示Id2可能是食管鳞癌的发生中一个重要的分子生物学标志。

有关Id2与肿瘤临床病理特征关系的研究发现,Id2的功能存在明显的组织特异性,在不同类型的肿瘤中其功能和意义也不同,如在前列腺癌、卵巢癌中Id2表达水平与肿瘤的分化程度、浸润深度呈正相关,与其预后呈负相关[7];而在乳腺癌,Id2表达水平与肿瘤浸润深度、淋巴结转移呈负相关,是其预后的良性指标[2,8]。此外,在体外培养的细胞株研究中发现,Id2蛋白可使多种肿瘤细胞的侵袭性增强,如在乳腺癌细胞株MCF-7[9]、卵巢癌细胞株 SKOV3[9]及前列腺癌细胞株[7]转染结构性表达的Id2,均可引起癌细胞侵袭能力明显增强。本研究结果显示在体内ESCC组织中Id2的表达随肿瘤的浸润加深、TNM分期级别增高而升高,提示Id2过表达使ESCC细胞的侵袭能力增强,促进ESCC浸润进展,可能是判断其生物学行为和预后的恶性指标。但本研究也显示Id2的表达水平与ESCC的分化程度及淋巴结转移未见显著相关性,结果与Yuen等[6]一致。

MMP9属于明胶酶类,又称为明胶酶B。已从基因水平证实MMP9由癌细胞产生,MMP9可降解基膜和细胞外基质,促使癌细胞穿越组织屏障,向肿瘤的周围或远处侵袭转移[3]。MMP9在多种肿瘤中表达升高,本研究证实MMP9在ESCC中阳性表达率显著高于正常食管上皮,并且MMP9表达水平与ESCC的浸润深度、临床分期及淋巴结转移存在相关性,说明MMP9的过表达在ESCC的侵袭和转移中也具有重要作用,与以往的报道结果一致[10]。目前关于Id分子与MMP表达关系的研究中发现,将Id1转染前列腺癌细胞株CNCaP,可使活化型MMP2分泌量显著升高[7];采用SiRNA技术在高侵袭性前列腺癌细胞株PC3和DU145中沉默Id1、Id2、Id3基因表达,均可引起MMP9基因的表达下降,其作用机制已证实依赖于Id分子的HLH结构域[11]。另 Wang等[12]证实Id2的靶基因NF-κB可调控 MMP9的表达,在ESCC细胞株EC9706中转染结构性表达的NF-κB,可致 MMP9表达升高。本研究显示在体内ESCC组织中Id2与MMP9均高表达并呈正相关关系,提示Id2可能通过HLH结构域或转录因子NF-κB等途径促进MMP9的表达,Id2可直接或间接提高癌细胞的侵袭能力,两种因子可能协同促进了ESCC的浸润进展。

综上所述,Id2与MMP9在ESCC的发生及浸润进展中可能起着协同促进作用,联合检测Id2与MMP9的表达,有望成为评估其生物学行为和预后的重要生物学指标。但在体内ESCC中,Id2能否促进转移及Id2与MMP9协同作用的分子机制等问题,还有待于通过预后随访、大宗样本及基因水平等深入研究。

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