叉头盒蛋白M1和基质金属蛋白酶-2在非小细胞肺癌中的表达及意义

张新宇 王绍清

(齐齐哈尔医学院，黑龙江 齐齐哈尔 161006)

叉头盒蛋白M1(FoxM1)是 Fox亚家族成员之一，是一种与增殖相关的特异性转录因子。已有研究〔1～3〕表明， FoxM1的高表达与肿瘤的生长、侵袭及转移密切相关。明胶酶A是基质金属蛋白酶(MMPs)家族重要成员之一，具有降解细胞外Ⅳ胶原成分、促进肿瘤的侵袭和转移的作用〔4,5〕。本研究主要应用免疫组织化学方法检测非小细胞肺癌(NSCLC)中FoxM1和MMP-2的表达情况，探讨它们与NSCLC临床分期、病理类型、淋巴结转移等临床病理学特征之间的关系，为NSCLC预后的评估及治疗提供新的理论依据。

1 材料与方法

1.1对象 选取2005年4月至2007年1月在本院就诊经外科手术切除并存档的NSCLC石蜡标本60例。所有患者术前均未接受任何放化疗。其中男41例，女19例，年龄47～78岁，中位年龄62岁； 鳞癌38例，腺癌19例，腺鳞癌2例，大细胞癌1例。采用美国MD Anderson医学中心和国立癌症研究所肺癌研究组(UICC)制订的第6版肺癌TNM分期标准进行分期〔6〕：T1期26例，T2 期28例，T3期5例，T4期1例；N0期44例，N1期14例，N2期2例；M期0例。临床TNM分期：Ⅰ期40例，Ⅱ期15例，Ⅲ～Ⅳ期5例。兔抗人FoxM1多克隆抗体购于Santa Cruz 公司(美国，SC-502)，兔抗人MMP2多克隆抗体购于Santa Cruz 公司(美国，SC-10736)。SP免疫组化检测试剂盒(中国，SP9100)和DAB(中国，ZLI-9017)显色液均购自北京中山生物技术有限公司。

1.2实验方法 取石蜡包埋组织4 μm厚度连续切片，石蜡切片常规脱蜡、脱水、置入抗原修复液(枸橼酸)中修复5 min。采用SP法免疫组化染色，兔抗人FoxM1多克隆(1∶200)，兔抗人MMP-2多克隆抗体(1∶200)，具体操作按说明书进行。二氨基联苯胺(DAB)显色、苏木素复染。碱性磷酸盐(PBS)缓冲液代替一抗作阴性对照。

1.3判断标准 高倍镜下随机选取5个视野观察200个细胞，细胞质或细胞膜内呈现清晰棕黄色颗粒染色的为阳性细胞。对所观察视野细胞进行染色强度和染色范围综合评分〔7〕。细胞染色强度评分：0分(阴性，无染色)，1分(弱阳性，浅黄色颗粒)，2分(阳性，棕黄色颗粒)，3分(强阳性，深褐色颗粒)。细胞染色范围评分：0分(0%)，1分(1%～25%)，2分(26%～50%)，3分(51%～75%)，4分(76%～100%)。每张切片染色强度和染色范围的和作为最后的染色评分(0～7分)，≥4分认为该切片染色结果为阳性。

1.4统计学方法 应用SPSS21.0软件进行分析，计数资料比较采用χ2检验，蛋白表达之间的相关性分析应用Spearman等级相关分析法。

2 结 果

2.1FoxM1及MMP-2在NSCLC组织中级癌旁正常肺组织中的表达 FoxM1蛋白阳性表达主要定位于细胞质，少量表达于细胞核。NSCLC组织中FoxM1蛋白阳性表达率为 43.3%(26/60)(图1)，癌旁肺组织中为9.1%(1/11)，NSCLC组织中FoxM1的表达率明显高于正常组织(χ2=4.625，P<0.05)。MMP-2蛋白阳性表达主要定位于细胞质。NSCLC组织中MMP-2蛋白阳性表达率为68.3%(41/60)(图1)，癌旁肺组织中为0%(0/11)，NSCLC组织中MMP-2的表达率明显高于正常组织(χ2=17.789，P<0.05)。

2.2FoxM1及MMP-2表达与NSCLC临床病理特征的关系 FoxM1的表达与患者性别、肿瘤的组织学类型无关(P>0.05),而与肿瘤的分化程度、肿瘤大小、是否有淋巴结转移、临床TNM分期及患者是否吸烟有关(P=0.007，0.009，0.003,0.002,0.043)。MMP-2的表达与患者性别、组织学分型、T分期、临床TNM分期及患者是否吸烟无关(P>0.05),而与肿瘤的分化程度、是否有淋巴结转移(P=0.011，0.034)有关。见表1。

2.3FoxM1及MMP-2蛋白表达的相关性 在NSCLC组织中FoxM1和MMP-2同时表达阳性的有22例，同时表达阴性的有15例，FoxM1表达阳性而MMP-2表达阴性的有4例，FoxM1表达阴性而MMP-2表达阳性的有19例。Spearman等级相关分析结果显示，两者在NSCLC中表达呈显著正相关(r=0.306，P=0.010)。

表1 FoxM1及MMP-2蛋白表达与NSCLC临床病理参数的关系〔n(%),n=60〕

3 讨 论

肺癌是最常见的呼吸系统肿瘤，发病率呈逐年上升的趋势，严重影响人们的生活质量。尽管现在治疗手段的不断提高，但是NSCLC患者5年生存率仍然较低〔8〕，在分子水平寻找肺癌可能的治疗靶点备受关注。 FoxM1为Fox基因家族成员之一，该家族成员机构的共同特征由110个氨基酸组成的进化保守的同源DNA结合区(DBD)，称为“叉头框”。FoxM1在维持细胞凋亡与增殖之间的动态平衡重发挥重要的作用，是一种增殖相关的转录因子〔1〕。目前研究表明，FoxM1在多种恶性肿瘤中均存在高表达〔1～3〕，并且其高表达与肿瘤的发生、发展密切相关。

鉴于FoxM1具有促进肿瘤细胞生长的作用〔9〕，一些研究已经对FoxM1是否能作为一种预测NSCLC患者的临床预后指标进行了研究。其中包括： 在肺鳞癌中，FoxM1的表达与肺癌分化及患者预后关系密切〔10〕；FoxM1可以作为预测肺、鳞癌和腺癌患者预后的一个独立因素，但FoxM1的表达和临床病理学特征之间没有任何关系〔11〕。 这些结果的不同可能是由于不同研究对象、不同样本量和不同诊断标准有关。本研究结果提示FoxM1的表达与NSCLC的发生密切相关，与其他学者〔10〕的研究结果相似。Gialmanidis等〔12,13〕研究认为 FoxM1的表达与NSCLC分化、是否淋巴结转移密切相关与NSCLC的组织学类型、淋巴结转移有关。而本组研究结果显示FoxM1的表达参与NSCLC的发展过程，可能是影响患者预后的重要因素之一。

因为淋巴结转移和临床分期都是影响患者预后的主要因素，提示FoxM1与NSCLC的进展有密切关。有学者〔14〕下调FoxM1表达后，NSCLC细胞体外迁移和侵袭能力下降，并且下调肺癌细胞中FoxM1的表达的同时MMP-2表达水平也下调，说明FoxM1促进肿瘤细胞侵袭的作用与调控MMP-2表达有关。肿瘤的转移涉及一系列复杂的步骤,包括肿瘤细胞间的附着力下降、细胞的附着、基质的溶解和迁移合成及分泌大量基质降解酶 是肿瘤侵袭转移的重要步骤〔15〕。其他一些研究表明，MMP已成为在瘤局部生长和远处转移的中心因素〔15,16〕。本研究结果提示MMP-2 的过表达与NSCLC 预后不良密切相关，并表明FoxM1可能通过调控MMP-2表达参与肺癌侵袭和转移的过程。

综上，本文FoxM1参与NSCLC组织中的发生、发展过程。FoxM1促进肺癌侵袭和转移过程与激活MMP-2信号有关。FoxM1可能成为肿瘤治疗的一个靶点，本研究为以FoxM1为靶点的治疗提供了实验依据，但是其在不同类型肺癌中的作用尚需进一步研究。

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