肺腺癌中叉头框M1与基质金属蛋白酶-2、-9的表达及意义

肖旭阳　王晓东

(辽宁医学院附属第一医院胸心外科，辽宁　锦州　121000)



肺腺癌中叉头框M1与基质金属蛋白酶-2、-9的表达及意义

肖旭阳王晓东

(辽宁医学院附属第一医院胸心外科，辽宁锦州121000)

目的应用免疫组化方法检测肺腺癌中叉头框(FOX)M1和基质金属蛋白酶(MMP)-2、MMP-9的表达，分析其意义。方法58例行肺腺癌根治手术患者的术后标本作为观察组，36例正常肺组织作为对照组。采用免疫组化SP法检测两组中FOXM1、MMP-2和MMP-9的表达。结果FOXM1、MMP-2和MMP-9在两组中的表达差别有统计学意义。观察组中FOXM1、MMP-2和MMP-9的阳性率与肿瘤的淋巴结转移和淋巴血管浸润密切相关，FOXM1的阳性率与肿瘤的大小密切相关，MMP-2和MMP-9的阳性率与肿瘤的大小无关，FOXM1、MMP-2和MMP-9的阳性率均与患者的性别和年龄无关。线性相关分析显示观察组中FOXM1和MMP-2、FOXM1和MMP-9的表达具有正相关性。结论肺腺癌中FOXM1、MMP-2和MMP-9高表达对促进肿瘤的形成和迁移有重要作用。

肺腺癌；叉头框(FOX)M1；基质金属蛋白酶(MMP)-2；MMP-9；免疫组化

肺腺癌临床常见，可单发或多发，大小不一，常见于周围型肺癌。近来研究显示其发病率呈上升趋势〔1〕。叉头框(FOX)M1是FOX转录因子家族的一员，在肿瘤中的表达常升高，并参与肿瘤的发生和发展〔2,3〕。基质金属蛋白酶(MMP)-2、-9是MMPs家族的重要成员，二者均为明胶酶〔4〕。肿瘤进展时MMP-2和MMP-9的分泌增多，基底膜溶解破坏，细胞外基质减少或消失，使肿瘤细胞易于离开原发灶形成转移〔5〕。本文针对肺腺癌术后组织中FOXM1、MMP-2和MMP-9的表达进行检测，分析临床意义。

1　资料与方法

1.1一般资料2012年1月至2014年12月我院行肺腺癌手术的病例，均经术后病理学证实，并符合IASLC/ATS/ERS国际多学科分类中的标准，共58例，年龄37～83岁，平均(62.1±9.5)岁。距肿物边缘>3 cm的正常肺组织36例作为对照组，年龄39～80岁，平均(59.7±9.0)岁。两组一般临床资料无明显差异。

1.2FOXM1、MMP-2和MMP-9的检测方法两组均行FOXM1、MMP-2和MMP-9蛋白的免疫组化检测，应用SP法，二氨基联苯胺(DAB)染色，样本由同一主管技师操作，按说明书进行，减少误差。

1.3FOXM1、MMP-2和MMP-9的判断标准FOXM1、MMP-2和MMP-9着色部位位于细胞质，以染成棕黄色为阳性细胞。选择肿瘤性上皮细胞或腺上皮细胞集中且染色较为明显的区域进行观察，计数3个高倍视野，计算阳性率，取平均值。以<10%定为阴性，以≥10%定为阳性。

1.4统计学方法应用SAS6.12统计软件进行χ2检验或线性相关分析。

2　结　果

2.1两组中FOXM1、MMP-2和MMP-9阳性率的比较两组中FOXM1、MMP-2和MMP-9的阳性率差别显著。见表1。

表1　两组FOXM1、MMP-2和MMP-9阳性率的比较〔n(%)〕

2.2观察组中FOXM1、MMP-2和MMP-9在不同临床特征中的比较观察组中FOXM1、MMP-2和MMP-9的阳性率与肿瘤的淋巴结转移和淋巴血管浸润密切相关，FOXM1的阳性率与肿瘤的大小密切相关，MMP-2和MMP-9的阳性率与肿瘤的大小无关，FOXM1、MMP-2和MMP-9的阳性率均与患者的性别和年龄无关。见表2。

2.3观察组中FOXM1、MMP-2和MMP-9的相关性FOXM1和MMP-2(r=0.46,P=0.023 4)、FOXM1和MMP-9(r=0.45,P=0.028 6)表达具有正相关性。

表2　观察组中FOXM1、MMP-2和MMP-9阳性表达在不同临床特征中的比较〔n(%)〕

3　讨　论

流行病学显示肺腺癌在较多地区的发病率已超过鳞癌，成为最常见的肺癌组织学亚型。肿瘤具有腺样分化或有黏液产生，表现为腺泡样、乳头样、附壁生长样，部分表现为具有黏液形成的实性巢，或以上述形式形成混合结构的生长。病变形成中体内基因可以表现异常，尤其是与肿瘤侵袭和转移相关的基因异常表达时，引起肿瘤的侵袭性生长和转移〔6〕。FOXM1基因定位于12p13.3，有10个外显子，翼螺旋状的DNA结合域位于第三外显子上，与小鼠的同源性为69%〔7,8〕。研究显示FOXM1是一个典型的增生相关的转录因子，通过对多种基因的转录调控，实现G1/S转换、G2/M转换，推动有丝分裂的进行，同时调节DNA修复、染色质组装、蛋白质的合成等过程〔9,10〕。研究认为FOXM1对细胞外基质的重建起重要作用〔11〕，尤其是对MMPs和组织蛋白酶的作用等。细胞外基质与肿瘤细胞之间的关系与肿瘤转移密切相关，肿瘤浸润与转移都要发生基底膜降解，基底膜是上皮与深层基质之间的一道屏障，主要是由Ⅳ型胶原形成的上皮细胞支架〔12,13〕。MMPs是一组结构上具有极大同源性、能够降解细胞外基质蛋白的内肽酶的总和，因含有金属离子(锌、钙)而得名〔14〕。MMP-2和MMP-9作为家族中明胶酶的重要成员，对细胞外基质的降解能力强〔15〕。研究认为当肿瘤细胞增殖时，MMP-2和MMP-9以酶原形式分泌，不仅能够在细胞表面活化其他促转移的细胞因子，而且其还具有广泛的底物特异性，对转移的影响增强〔16,17〕。

实验结果提示FOXM1、MMP-2和MMP-9高表达均为肿瘤恶性转化的客观证据。FOXM1高表达可以促进肿瘤的生长，使肿瘤体积增大，这种作用可能与FOXM1具有高增殖作用相关〔18〕。也有研究认为FOXM1的作用可能更趋于多元性，如对肿瘤血管生成因子的正向调节作用，使肿瘤的生长能力增强〔19〕。也有研究认为FOXM1可以对S期激酶相关蛋白(SKP)2蛋白进行调节，并导致P27蛋白泛素化增加，继而引起细胞增生活性的改变等〔18〕。本文提示FOXM1、MMP-2和MMP-9三种蛋白高表达使肿瘤的淋巴结转移能力增强，淋巴血管浸润能力增强，肿瘤的生物学呈明显的进展状态。FOXM1对肿瘤侵袭和转移的作用可能与促进MMP-2和MMP-9高表达相关，此时肿瘤细胞中MMP-2和MMP-9的分泌增加，对基底膜和细胞外基质的降解作用增强，抑制肿瘤转移的屏障消失或作用下降，使肿瘤细胞易于离开原发灶而播散。也有观点认为MMP-2和MMP-9可能参与肿瘤相关蛋白的水解级联反应，或激活其他癌基因和转移相关基因，共同促进肿瘤生长、侵袭和转移〔20〕。

1Tailor TD,Schmidt RA,Eaton KD,etal.The pseudocavitation sign of lung adenocarcinoma:a distinguishing feature and imaging biomarker of lepidic growth〔J〕.J Thorac Imaging,2015;30(5):308-13.

2王建.FOXM1在前列腺癌中的表达及其临床意义〔J〕.实用癌症杂志,2013;28(2):125-7.

3孔飞飞,姜斌.FOXM1在肿瘤转移过程中作用的研究进展〔J〕.医学综述,2014;20(2):251-3.

4Chou CK,Wu CY,Chen JY,etal.BubR1 acts as a promoter in cellular motility of human oral squamous cancer cells through regulating MMP-2 and MMP-9〔J〕.Int J Mol Sci,2015;16(7):15104-17.

5Desmeules P,Trudel D,Turcotte S,etal.Prognostic significance of TIMP-2,MMP-2,and MMP-9 on high-grade serous ovarian carcinoma using digital image analysis〔J〕.Hum Pathol,2015;46(5):739-45.

6Devarakonda S,Morgensztern D,Govindan R.Genomic alterations in lung adenocarcinoma〔J〕.Lancet Oncol,2015;16(7):342-51.

7Jiang L,Wang P,Chen H.Overexpression of FOXM1 is associated with metastases of nasopharyngeal carcinoma〔J〕.Ups J Med Sci,2014;119(4):324-32.

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9刘波,黄世峰,袁虹.FOXM1转录因子在人宫颈癌组织中的表达及其临床意义〔J〕.重庆医学,2014;43(24):3143-5.

10魏翻艳,李郁,陈必良,等.转录因子FOXM1在卵巢癌细胞中的表达及其对侵袭转移能力的影响〔J〕.现代生物医学进展,2014;14(14):2610-2.

11孔飞飞,袁海花,王炯轶,等.FOXM1对非小细胞肺癌中MMP-2、MMP-9和迁移侵袭的影响〔J〕.现代肿瘤医学,2014;22(8):1775-7.

12Hegarty PK.Editorial:MMP-2 and MMP-9 in lymph-node-positive bladder cancer〔J〕.J Clin Pathol,2012;65(5):470-1.

13Uloza V,Liutkevicius V,Pangonyte D,etal.Characteristics of expression of matrix metalloproteinases (MMP-2 and MMP-9) in glottic squamous cell carcinoma and benign vocal fold lesions〔J〕.Clin Exp Otorhinolaryngol,2015;8(1):57-64.

14Zhang Y,Shen Y,Cao B,etal.Elevated expression levels of androgen receptors and matrix metalloproteinase-2 and-9 in 30 cases of hepatocellular carcinoma compared with adjacent tissues as predictors of cancer invasion and staging〔J〕.Exp Ther Med,2015;9(3):905-8.

15Yi KW,Kim SH,Ihm HJ,etal.Increased expression of p21-activated kinase 4 in adenomyosis and its regulation of matrix metalloproteinase-2 and -9 in endometrial cells〔J〕.Fertil Steril,2015;103(4):1089-97.

16Kalfert D,Ludvikova M,Topolcan O,etal.Analysis of preoperative serum levels of MMP1,-2,and -9 in patients with site-specific head and neck squamous cell cancer〔J〕.Anticancer Res,2014;34(12):7431-41.

17Dung TD,Feng CC,Kuo WW,etal.Suppression of plasminogen activators and the MMP-2/-9 pathway by a Zanthoxylum avicennae extract to inhibit the HA22T human hepatocellular carcinoma cell migration and invasion effects in vitro and in vivo via phosphatase 2A activation〔J〕.Biosci Biotechnol Biochem,2013;77(9):1814-21.

18陈晓宇.FOXM1在消化系统肿瘤中的研究进展〔J〕.现代肿瘤医学,2014;22(5):1188-91.

19Chen H,Zou Y,Yang H,etal.Downregulation of FoxM1 inhibits proliferation,invasion and angiogenesis of HeLa cells in vitro and in vivo〔J〕.Int J Oncol,2014;45(6):2355-64.

20Xin L,Hou Q,Xiong QI,etal.Association between matrix metalloproteinase-2 and matrix metalloproteinase-9 polymorphisms and endometriosis:a systematic review and meta-analysis〔J〕.Biomed Rep,2015;3(4):559-65.

〔2015-01-23修回〕

(编辑苑云杰)

王晓东(1960-)，男，硕士，主任医师，主要从事胸部肿瘤诊治研究。

肖旭阳(1979-)，男，硕士，主治医师，主要从事胸部肿瘤诊治研究。

R734

A

1005-9202(2016)18-4511-03；doi：10.3969/j.issn.1005-9202.2016.18.053