COX－2和MMP－9在胃癌组织中表达的意义及相关性

吴碧莲 林 浩 肖 颖 林 萍

1 福建卫生职业技术学院，福建省 福州市 350101； 2 福州市第二医院

胃癌是我国死亡率最高的恶性肿瘤，肿瘤的浸润和转移是恶性肿瘤难以治疗的重要原因之一，其发生是一个多步骤复杂的肿瘤细胞与宿主细胞相互作用的过程。近年来大量研究表明环氧化酶－2（COX－2）和基质金属蛋白酶－9（MMP－9）在多种肿瘤组织高表达，与肿瘤发生、发展及侵袭、转移密切相关［1～4］。本研究通过检测胃癌组织中 COX－2和MMP－9的表达，分析二者在胃癌发生发展过程中的作用及生物学意义，为胃癌早期诊断、治疗和判断患者预后提供理论依据。

1 资料与方法

1.1 一般资料 收集福建省福州市第二医院临床及病理资料齐全2007－2009年手术切除并经病理证实为胃癌的蜡块标本65例，全部病例术前均未行化疗或放疗。其中男44例，女21例；年龄36～68岁，中位年龄53.78岁。组织学分型：高分化18例，中分化22例，低分化25例；浸润深度：T111例，T219例，T321例，T414例；淋巴转移：无转移29例，有转移36例。根据1997年国际抗癌联盟（UICC）制定的TNM分期标准进行临床分期，Ⅰ期9例，Ⅱ期25例，Ⅲ期17例，Ⅳ期14例。正常胃黏膜组15例作对照，标本取自胃溃疡或十二指肠溃疡手术标本中正常胃黏膜组织，并经病理观察证实且排除重度不典型增生。其中男11例，女4例，年龄39～71岁，中位年龄50.03岁。所用标本均经10%中性甲醛、石蜡包埋处理。

1.2 检测方法 将经甲醛、石蜡包埋后组织标本行4μm连续切片，脱蜡入水，以过氧化氢阻断内源性过氧化物酶并行抗原热修复。然后严格按SP试剂盒说明书流程操作。以已知COX－2、MMP－9阳性的胃癌组织切片作为阳性对照，PBS代替一抗作为阴性对照。镜下观察控制显色过程，最后以苏木素复染，常规脱水后树胶封片。每例均行HE染色和SP法免疫组织化学染色，光镜观察。鼠抗人COX－2多克隆抗体，鼠抗人MMP－9单克隆抗体；SP即用型免疫组织化学染色试剂盒和DAB显色试剂盒；磷酸盐缓冲液（PBS），柠檬酸组织抗原修复液等试剂均购自福州迈新生物技术开发有限公司。

1.3 结果判断 COX－2、MMP－9染色阳性表达以细胞浆内和（或）细胞膜出现棕黄色颗粒，强度大于非特异性背景为准，二者表达以细胞染色的比率和强度进行判断［5］：细胞无着色为“－”；细胞质内微弱且弥漫染色（包括＜10%的细胞内强染色）为“±”；10%～90%的细胞胞质内中度或强染色为“＋”；＞90%的细胞胞质强染色为“＋＋”。－～±判为阴性表达，＋～＋＋判为阳性表达。

1.4 统计学分析 应用SPSS11.5统计软件进行分析，计数资料比较采用χ2检验及Pearson分析，P＜0.05为差异有统计学意义。

2 结果

2.1 胃癌组织中COX－2和 MMP－9的表达 胃癌组织中COX－2的表达主要为癌细胞胞浆内均匀的棕黄色细颗粒，少数核膜亦着色，癌周血管内皮细胞、间质中单核细胞、成纤维细胞和平滑肌细胞亦可见散在表达（见图1）。胃癌组织中MMP－9的表达主要为癌细胞胞质内有棕黄色颗粒，胞核不着色，且表达阳性的肿瘤细胞多位于浸润前沿，亦有浸润至小静脉内的肿瘤细胞呈阳性反应（见图2）。

2.2 胃癌和正常胃黏膜组织中COX－2和 MMP－9的表达 65例胃癌组织中有41例COX－2表达阳性，有24例表达阴性，其阳性表达率为63.08%；15例正常胃黏膜组织中COX－2表达均为阴性；显示胃癌组织中COX－2阳性率显著高于正常胃黏膜组 （P＜0.01）。65例胃癌组织中48例MMP－9表达为阳性，17例表达阴性，阳性率为73.85%；15例正常胃黏膜组织中MMP－9表达均为阴性；显示胃癌组织中MMP－9阳性率显著高于正常胃黏膜组 （P＜0.01）。

图1 胃癌组织中COX－2阳性染色（×400）

图2 胃癌组织中MMP－9阳性染色（×400）

2.3 组织中COX－2和 MMP－9的表达与临床病理参数的关系 COX－2表达与肿瘤细胞分化程度无关（P＞0.05），与肿瘤浸润深度、TNM 分期及淋巴结转移有关（P＜0.05）。MMP－9表达与肿瘤浸润深度、TNM分期及淋巴结转移有关（P＜0.05），而与肿瘤分化程度无关（P＞0.05），见表1。

表1 胃癌组织中COX－2和MMP－9表达与临床病理参数的关系

2.4 胃癌组织中COX－2和 MMP－9的表达与胃癌的浸润转移的关系 胃癌组织中COX－2表达与MMP－9表达呈正相关（R＝0.4151，P＜0.01）；COX－2和MMP－9同为阳性表达者发生深度浸润与淋巴结转移的比率均高于其中之一阳性表达和同为阴性表达者（P＜0.05，见表2）。

3 讨论

环氧化酶（cyclooxygenase，COX）是前列腺素（PGs）合成过程中的关键酶，有 COX－1和 COX－2两种同工酶。COX－1为结构型，几乎在所有的正常组织中结构性地表达，介导维持生理性自身稳定的前列腺素的合成，因而具有胃黏膜保护，调节肾脏血流，控制血小板聚集等功能。COX－2为诱导型，在正常生理状态下多数组织细胞不表达或低表达，但当细胞接受相应细胞因子、内毒素、促肿瘤剂以及癌基因等刺激后可诱导性表达，COX－2参与多种病理生理过程，包括急、慢性炎症、疼痛和肿瘤等。近年来COX－2的表达异常升高作为胃肠道恶性肿瘤中的一个普遍分子事件，日益受到人们的重视［6］。COX－2主要通过抑制细胞凋亡，加速细胞增殖，增强肿瘤浸润、转移能力，促进新生血管形成等机制参与肿瘤的发生发展［7］。本研究结果表明胃癌组织中COX－2蛋白表达阳性率为63.08%，在正常胃黏膜组织中COX－2表达均为阴性。同时还表明COX－2表达与肿瘤细胞分化程度无关（P＞0.05），与肿瘤浸润深度、TNM分期及淋巴结转移有关（P＜0.05）。

表2 胃癌组织中COX－2和 MMP－9的表达和胃癌浸润转移的关系

MMP－9是基质金属蛋白酶中降解Ⅳ胶原最重要的蛋白酶之一，其主要作用是降解细胞外基质，如基底膜的主要成分——纤维连接蛋白和层粘连蛋白。大量研究表明，MMP－9在多种恶性肿瘤中呈现过度表达，降解破坏细胞外基质中最主要的组分Ⅳ、Ⅴ型胶原和明胶，在恶性肿瘤的浸润转移中扮演着重要角色。MMP－9高表达的肿瘤细胞在侵袭、转移过程中突破各种屏障的能力较高［8］。而具有转移倾向的癌细胞可自身分泌或诱导其他细胞分泌大量的MMP－9，使基底膜的完整性遭到破坏，促进肿瘤转移的发生［9］。本研究结果表明65例胃癌组织中48例MMP－9表达为阳性，17例表达阴性，阳性率为73.85%。15例正常胃黏膜组织中MMP－9表达均为阴性，显示胃癌组织中 MMP－9阳性率显著高于正常胃黏膜组 （P＜0.01）。胃癌中 MMP－9表达与肿瘤浸润深度、TNM分期及淋巴结转移有关（P＜0.05），而与肿瘤分化程度无关（P＞0.05）。

目前为止，COX－2促进肿瘤浸润、转移的确切分子作用机制尚不清楚。肿瘤浸润和转移的发生是癌细胞自原发灶脱落、进入血管或淋巴管继而到达远处靶组织并形成新的继发灶的过程。这一过程必须首先破坏其周围基质及脉管基膜成分，基底膜的完整与否是影响肿瘤细胞移动的关键环节。胃癌是以淋巴系统为主要转移途经的恶性肿瘤。

大量研究认为COX－2表达与胃癌的侵袭、转移有关。Tsujii等研究发现，在COX－2高表达的肿瘤细胞可伴有MMPs表达的显著增高，并发现其转移侵袭活性较不伴有MMPs表达者增强，该作用在体外可被特异性COX－2抑制剂所逆转［10］。Nagatsuka等应用JIE－522，一种COX－2选择性抑制剂作用于具有高度转移性的结肠癌细胞株LH－H3，发现JIE－522可抑制该细胞株 MMP分泌［11］。本研究结果表明胃癌组织中COX－2表达与 MMP－9表达呈正相关（R＝0.4151，P＜0.01）；COX－2和 MMP－9同为阳性表达者发生深度浸润与淋巴结转移的比率均高于其中之一阳性表达和同为阴性表达者（P＜0.05）。

总之，COX－2 和 MMP－9的表达与胃癌的TMN分期、侵袭转移密切相关，二者在胃癌中的表达呈正相关关系，在肿瘤的进展过程中可能存在协同作用，联合检测两项指标有利于判断肿瘤恶性程度、进展情况，有利于选择更合适的治疗方案以及有效估计患者预后和生存期。

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