当前位置: 首页 > 期刊 > 《癌症》 > 1999年第5期
编号:10228795
胰腺癌MMP-2和TIMP-2表达与预后的关系
http://www.100md.com 《癌症》 1999年第5期
     作者:贾林 袁世珍 骆福添

    单位:贾林 袁世珍,中山医科大学孙逸仙纪念医院消化内科(广州,510120);骆福添,中山医科大学统计学教研室(广州,510089)

    关键词:胰腺肿瘤;金属基质蛋白酶-2;金属基质蛋白酶抑制剂-2;肿瘤转移;预后;免疫组织化学

    癌症990516 【摘 要】 目的:探讨胰腺癌组织基质质属蛋白酶-2(MMP-2)和基质金属蛋白酶抑制剂-2(TIMP-2)表达与肿瘤侵袭转移和预后的关系。方法:通过免疫组化方法检测35例胰腺癌病理标本和10正常胰腺标本MMP-2和TIMP-2的半定量表达情况及其与肿瘤临床病理参数和预后的关系,生存分析采用Kaplan-meier方法。结果:胰腺癌MMP-2和TIMP-2表达阳性率明显高于正常对照组,与淋巴结转移和临床分级密切相关,但与胰腺癌的分化程度无关,Kaplan-meier分析发现MMP-2和TIMP-2高表达患者的生存时间明显低于MMP2和TIMP2低表达患者(P<0.001)。结论:胰腺癌MMP-2和TIMP-2表达与肿瘤侵袭转移和预后密切相关,有助于确定术后治疗方案。
, 百拇医药
    中图分类号:R735.9 文献标识码:A 文章编号:1000-467X(1999)05-0541-04

    Prognostic values of matrix metalloproteinase-2 and tissue inhibitor of metalloproteinase-2 expression in pancreatic cancer

    JIA Lin,YUAN Shi-zhen,LUO Fu-tian

    Department of Digestive Disease,Sun Yat-sen Memorial Hospital,Sun Yat-sen University of Medical Sciences,Guangzhou 510120, P.R. China

    【Abstract】 Objective:To investigate the roles of matrix metalloproteinase-2(MMP-2) and tissue inhibitor of metalloproteinase-2(TIMP-2) in tumor invasion and metastasis or as a prognostic factor in patients with pancreatic cancer. Methods:Tissues were obtained from 35 patients with pancreatic cancer and 10 patients without pancreatic disease. Expression of MMP-2 and TIMP-2 was examined by immunohistochemical technique and scored semiquantitatively(score 0-3) in carcinoma cells, and the results were correlated with clinicopathological tumor parameters.Survival analyses were done using the Kaplan-Meire method. Results:Expression of MMP-2 and TIMP-2 was significantly higher in patients with pancreatic cancer than that in normal persons. Expression of MMP-2 and TIMP-2 was significantly correlated with lymph node metastasis and TNM clinical staging sysfem,and did not correlate with histologic classification. Kaplan-Meire analysis revealed an association of increasing MMP-2 and TIMP-2 expression with worse prognosis (P<0.001). Conclusion:MMP-2 and TIMP-2 are believed to contribute to the invasive properties of pancreatic cancer,which can be used to evaluate the prognosis of patients and may be helpful in designing treatment protocols.
, 百拇医药
    Key words:Mmatrix metalloproteinase-2;Tissue inhibitor of metalloproteinase-2;Pancreatic cancer;Tumor invasion;Prognosis;Immunohistochemistry

    肿瘤从原位增殖到侵袭转移的演变过程中,肿瘤细胞必须具备降解细胞外基质(ECM)的能力,基质金属蛋白酶家族(MMPs)和基质金属蛋白酶抑制剂家族(TIMPs)为调节细胞基底膜和细胞外基质完整性的重要因素,与肿瘤的侵袭转移和预后密切相关〔1~3〕,国内外尚未见胰腺癌组织MMP-2和TIMP-2研究与预后关系的报告。我们通过免疫组织化学染色观察人胰腺癌组织MMP-2和TIMP-2的表达情况及其与侵袭转移的关系,旨在探讨MMP-2和TIMP-2表达对胰腺癌患者预后的影响。

    1 材料与方法

, http://www.100md.com     1.1 标本

    35例胰腺癌石蜡标本来自中山医科大学肿瘤医院和孙逸仙纪念医院1969年10月至1997年12月期间的手术切除或活检标本,男性21例,女性14例,所有标本均经病理证实,并对患者进行密切随访。其中高分化腺癌21例、低分化腺癌14例;TNM分期标准Ⅰ和Ⅱ期有18例,Ⅲ和Ⅳ有17例;发生淋巴结转移有19例,未发生淋巴结转移者占16例。10例正常胰腺标本来自意外死亡者。

    术后至少每半年对患者随访检查一次,包括体检,血清标志物检测(如CEA、Ca19-9),腹部超声或CT检查等,并仔细记录患者病情、治疗情况、死亡原因和生存时间,随访截止时间为1997年12月31日。

    1.2 免疫组织化学方法

    采用SP方法,DAB染色,加强型SP免疫组化试剂盒购自福州迈新公司,一抗为鼠抗人MMP-2和TIMP-2单克隆抗体(美国Oncogen公司产品),工作浓度为1∶50,TIMP检测需置标本于0.01mol/L枸椽酸钠缓冲液(pH为6.0±0.1)的不锈钢高压锅内进行抗原修复,而MMP-2检测无须特殊处理,用PBS代替一抗作为阴性对照,乳腺癌标本作为阳性对照。如细胞浆内出现棕黄色颗粒为阳性,阳性计数仅限于肿瘤细胞染色,基质染色则予除外。高倍镜下取4个不同视野各计数200个细胞,按阳性细胞所占的百分比进行半定量:0分(阴性),1分(1%~29%),2分(30%~69%),3分(70%~100%)。
, 百拇医药
    1.3 统计学分析

    计量和计数资料比较分别采用t检检和χ2检验,生存过程描述采用Kaplan-meier生存曲线法,并行Log-rank检验,当P<0.05,表明显著性差异。全部资料储存于P133 586型微机内,建立SPSS关系型数据库进行整理,应用SPSS统计软件包进行分析。

    2 结果

    2.1 胰腺癌组织MMP-2和TIMP-2的表达

    研究发现胰腺癌组织MMP-2和TIMP-2的表达均主要位于肿瘤细胞的胞浆,基质细胞表达较少。35例患者中MMP-2中度和强度阳性(2/3分)、弱阳性(1分)和阴性(0分)者分别有19例(54.29%)、10例(28.57%)和6例(17.14%);10例正常胰腺组织表达微弱阳性者仅有2例(20%),余均阴性,两组比较有极显著性差异,P<0.001(见图1)。胰腺癌组织TIMP-2的表达中度和强度阳性、弱阳性和阴性分别为25例(71.42%)、5例(14.29%)和5例(14.29%),MMP-2和TIMP-2同时有中重度表达的标本有18例(51.43%);仅10%的正常胰腺组织表达弱阳性的TIMP-2,两组有显著性差异,P<0.001(见图2),提示大多胰腺癌组织存在MMP-2和TIMP-2过度表达。
, 百拇医药
    图1 胰腺高分化腺癌。图示MMP-2染色阳性主

    要位于胰腺癌细胞胞浆内,基质和正常胰

    腺组织少见阳性,利用MMP-2单抗染色,苏木素复染,SP法×200

    图2 胰腺高分化腺癌。(a)图示TIMP-2染色阳性主要位于胰腺癌细胞胞浆内,基质少见阳性,利用TIMP-2单抗染色,苏木素复染,SP法×200。(b)阴性对照,利用PBS代替TIMP-2单抗染色。

    2.2 MMP-2和TIMP-2表达与病理类型的关系

    表1显示,胰腺高中分化腺癌MMP-2阳性细胞率评分为1.57±1.16,稍低于低分化腺癌的1.71±0.99,两者无显著性差异(P>0.50);而高化腺癌和低分化腺癌的TIMP-2阳性细胞率评分分别1.71±1.01和2.21±1.05,两者也无显著性差异(P>0.1),表明胰腺癌组织MMP-2和TIMP-2表达与病理类型无明显相关。
, http://www.100md.com
    2.3 MMP-2和TIMP-2表达与淋巴结转移和临床分级的关系

    发生淋巴结转移的胰腺癌组织MMP-2和TIMP-2阳性细胞率评分均数分别为2.00±0.94和2.21±0.92,分别显著高于未发生淋巴结转移组的1.19±1.11和1.38±0.89,两组均P<0.05;胰腺癌TNM分期Ⅲ+Ⅳ患者的MMP-2和TIMP-2阳性细胞率评分显著高于Ⅰ+Ⅱ分期患者,两组均P<0.05(见表1),表明胰腺癌组织MMP-2和TIMP-2表达升高与患者发生淋巴结转移和临床分级密切相关。

    表1 胰腺癌组织MMP-2和TIMP-2的表达与病理指标的关系 病理指标

    例数

    MMP-2

    TIMP-2

, 百拇医药     阳性细胞评分均数

    P值

    阳性细胞评分均数

    P值

    淋巴结转移

    无

    16

    1.19±1.11

    0.028

    1.38±0.89

    0.010

    有

    19
, 百拇医药
    2.00±0.94

    2.21±0.92

    分化程度

    分化高

    21

    1.57±1.16

    0.700

    1.71±1.01

    0.172

    分化差

    14

    1.71±0.99

, http://www.100md.com     2.21±1.05

    TNM分期

    Ⅰ+Ⅱ

    18

    1.11±0.90

    0.030

    1.33±0.84

    0.017

    Ⅲ+Ⅳ

    17

    1.82±0.95

    2.12±0.99

    2.4 MMP-2和TMP-2表达与患者预后的关系
, 百拇医药
    Kplan-Meier分析显示MMP-2低表达患者(评分0/1分)有15例,中位生存时间为1462天(约48.73月),95%CI为601天(284,2640);而MMP-2高表达患者评分(2/3分)有20例,中位生存时间为161天(约5.33月),95%CI为36天(90,232),两组生存时间比较有极显著性差异,P<0.0001(见图3)。TIMP-2低表达患者(评分0/1分)有10例,中位生存时间为2623天(约87.43月),95%CI为1602天(0,5762);而TIMP-2高表达患者(评分2/3分)有25例,其中位生存时间为190天(约6.33月),95%CI为42天(107,273),两组生存时间比较有极显著性差异(P<0.01,见图4),表明胰腺癌组织MMP-2和TIMP-2的过度表达与患者预后不良明显相关。

    图3 MMP-2表达与患者预后的Kaplan-meier
, http://www.100md.com
    生存曲线,结果显示胰腺癌组织MMP-2

    低表达(分数0/1)患者的中位生存时间

    为1462天,明显优于MMP-2高表达(分

    数2/3)患者的161天,P<0.0001

    图4 TIMP-2表达与患者预后的Kaplan-meier

    生存曲线,结果显示胰腺癌组织TIMP-2

    低表达(分数0/1)患者的中位生存时间

    为2623天,明显优于TIMP-2高表达(分
, 百拇医药
    数2/3)患者的190天,P<0.01

    3 讨论

    MMPs是一组锌离子依赖性内肽酶,几乎能降解细胞外基质的所有成分,参与胎儿发育过程中的组织重构(tissue remodeling)和伤口愈合过程中的胶原重构等生理过程。而在病理情况下,MMPs一方面通过降解基底膜和包绕肿瘤的基质,突破基质屏障,促进肿瘤侵袭转移,另一方面则通过毛细胞血管内生、新生血管生成等促进肿瘤生长和扩散,TIMPs则具有抑制MMPs活性的作用。体内外试验也证实MMP的人工合成抑制剂Batimastat(BB-94)能有效抑制肿瘤的生长和转移〔3〕。Ⅳ型胶原酶包括MMP-2和MMP-9两个亚型,KoshibaT等发现在胰腺癌组织及其肝转移结节和正常胰腺组织中均可表达MMP-9,而MMP-2则仅在所有胰腺癌组织及其转移结节中表达,正常胰腺则未发现,认为MMP-2对胰腺癌的特异性较高〔4〕。而BramhallSR(1997)进一步发现胰腺癌标本MMP-2表达水平明显高于正常胰腺,仅半数胰腺癌标本表达TIMP-2,MMP-2和TIMP-2同时表达的标本仅50%,认为MMP-2的表达与胰腺癌的恶性表型相关〔5〕。本文免疫组化研究显示胰腺癌组织MMP-2和TIMP表达主要位于肿瘤细胞浆和胞膜,其表达阳性率均明显高于正常胰腺组织,MMP-2和TIMP-2同时中重度阳性的标本达51.43%,但分别有20%和10%的正常胰腺组织可表达弱阳性的MMP-2和TIMP-2。
, 百拇医药
    研究发现肿瘤组织MMPs的表达和活性明显高于周围正常组织和良性病变,MMP-2的过度表达与肿瘤的淋巴结转移和血行转移密切相关;酶谱分析显示活性MMP-2的比率与肝癌和胃癌的浸润转移成正相关〔2,6〕。本研究显示胰腺癌淋巴结转移组的MMP-2和TIMP-2阳性细胞率评分显著高于未发生淋巴结转移组,胰腺癌TNM分期Ⅲ+Ⅳ显著高于Ⅰ+Ⅱ分期,但与胰腺癌的分化程度无关,表明胰腺癌组织的MMP-2和TIMP-2表达与患者淋巴结转移和临床分级密切相关。

    MMP-2和TIMP-2表达与肿瘤预后关系的研究于近年受到重视,对其预后评估价值尚有争议。胃癌标本免疫组化和生存分析研究发现弥漫型胃癌组织MMP-2高表达组(2/3分)和低表达组0/1分)患者的无病率(disease-free)和总体生存率(cverall survival)有显著性差异(P=0.0056),MMP-2可作为弥漫型胃癌患者预后的独立预后指标〔2〕。膀胱癌免疫组化研究发现膀胱癌患者MMP-2与患者组织学分级和预后无关,而TIMP-2表达与患者预后密切相关〔7〕。KanayamaHO等(1998)利用RT-PCR方法和Kaplan-Meier分析进一步发现膀胱癌组织MMP-2和TIMP-2的基因均高表达,与膀胱癌肌层浸润密切相关;在膀胱切除组的肌层浸润PT2≤患者中,MMP-2和TIMP-2基因高表达患者的预后明显较低表达患者险恶,并建议用于预后评估和确定术后治疗策略〔1〕。本文首次进行胰腺癌术后标本MMP-2和TIMP-2的表达与预后的关系探讨,Kaplan-Meier分析发现胰癌组织MMP-2和TIMP-2高表达组患者的预后不佳,其生存时间仅为MMP-2低表达组患者生存时间的1/9,提示胰腺组织MMP-2和TIMP-2表达可用于患者的预后评估,对MMP-2和TIMP-2高表达患者应行术后化疗或放疗等辅助治疗措施。
, 百拇医药
    总之,本文单因素分析显示胰腺癌组织MMP-2和TIMP-2表达与胰腺癌的侵袭转移和预后密切相关,MMP-2和TIMP-2高表达患者的预后较差。至于MMP-2和TIMP-2是否为胰腺癌独立的预后评估因素,尚待进一步积累资料和进行COX模型分析。

    (致谢中山医科大学孙逸仙纪念医院病理科李海刚医生的指导)

    〔参考文献〕

    〔1〕 Kanayama HO,Yokota K,Kurokawa Y,et al. Prognostic values of matrix metalloproteinase-2 and tissue inhibitor of metalloproteinase-2 expression in bladder cancer〔J〕. Cancer,1998,82(7):1359~1366.

    〔2〕 Allgayer H,Babic R,Beyer BC,et al. Prognostic relevance of MMP-2(72-kD collagenase Ⅳ) in gastric cancer〔J〕. Oncology,1998,55(2):152~160.
, 百拇医药
    〔3〕 Zervos EE,Norman JG,Gower WR,et al. Matrix metalloproteinase inhibition attenuates human pancreatic cancer growth in vitro and decrease mortality and tumorigenesis in vivo〔J〕. J Surg Res,1997,69(2):367~371.

    〔4〕 Koshiba T,Hosotani R,Wada M,et al. Detection of MMP activity in human pancreatic cancer〔J〕. Surg Today,1997,27(4):302~304.

    〔5〕 Bramhall SR,Neoptolemos JP,Stamp GW,et al. Imbalance of expression of matrix metalloproteinase(MMPs) and tissue inhibition of the matrix metalloproteinase(TIMPs) in human pancreatic carcinoma〔J〕. J Pathol,1997,182(3):347~355.

    〔6〕 卜文、黄晓武、汤钊猷.基质金属白酶-2与肝细胞癌侵袭转移性的关系〔J〕.中华医学杂志,1997,77(9):661

    〔7〕 Grignon DJ,Sakr W,Toth M,et al.High level of tissue inibitor of metalloproteinase-2(TIMP-2)expression associated with poor outcome in invasive bladder cancer〔J〕. Cancer Res, 1996;56(7):1654~1659.

    收稿日期:1999-03-26;修回日期:1999-06-03, 百拇医药