PDCD4与MMP-7在胃癌组织中的表达及临床意义

奚剑波, 汤建军, 法镇中, 闵震宇

(江苏大学附属武进医院 普外科, 江苏 常州, 213002)

PDCD4与MMP-7在胃癌组织中的表达及临床意义

奚剑波, 汤建军, 法镇中, 闵震宇

(江苏大学附属武进医院 普外科, 江苏 常州, 213002)

目的探讨PDCD4和MMP-7在胃癌组织中的表达及其与临床病理特征的关系。方法选择手术切除的胃癌组织标本70例，采用免疫组织化学SP法检测70例胃腺癌及癌旁组织的PDCD4和MMP-7的表达水平，探讨其与临床病理学参数的关系。结果在胃癌组织中MMP-7呈高表达，显著高于对照组(78.6% vs. 22.9%,P<0.05), 而PDCD4呈低表达，显著低于对照组(31.4% vs. 75.7%,P<0.05); PDCD4和MMP-7表达均与淋巴结转移、腹腔内转移、浸润深度、临床分期存在显著相关性(P<0.05)。经Pearson相关性分析显示, PDCD4与MMP-7表达具有负相关性(r=-0.526,P=0.000)。结论胃癌组织中PDCD4表达降低、MMP-7表达增高与胃癌的发展以及侵袭有关，可能共同参与了调控作用。

基质金属蛋白酶-7; 程序性细胞死亡因子4; 胃癌

在胃癌的复发和转移的机制中，基质金属蛋白酶(MMPs)发挥了非常重要的作用，其通过分解细胞外基质及基底膜组分，参与胃癌浸润及转移过程。MMP-7是MMPs家族中最小成员，由肿瘤细胞产生且能活化其他MMPs成员，其作用底物主要是细胞基质中的蛋白多糖和糖蛋白[1]。PDCD4程序性细胞死亡因子4(PDCD4)是一种细胞凋亡相关基因，可以调节细胞的程序性死亡，属于抑癌基因，可以通过作用于相关蛋白的转录与翻译抑制癌细胞的增殖[2]。本研究通过免疫组织化学技术分别对70例胃癌及癌旁组织中PDCD4和MMP-7的表达水平进行检测，探讨其表达强度与临床上胃癌患者病理特征的相关性，现报告如下。

1 材料与方法

1.1 标本的收集

选择2010年1月—2015年12月在江苏大学附属武进医院普外科行手术切除的胃癌70例，所有患者术前均未进行化疗，放疗或生物治疗，术前及术后病理证实为胃癌。其中男38例，女32例; 年龄26～85岁, 42例年龄≥60岁, 28例<60岁，平均63.3±10.5岁; 肿瘤的浸润深度、淋巴结转移均由病理观察确定，远处转移由病理学和临床联合确定。根据1990年世界卫生组织(WHO)肿瘤分化程度判断标准将胃癌患者分为高、中、低分化组，其中高中分化组52例，低分化组18例。临床分期Ⅰ/Ⅱ型者40例, Ⅲ/Ⅳ型者30例。淋巴结转移阳性者48例，淋巴结转移阴性者22例。肿瘤浸润深度局限在浆膜层及浆膜内者犯46例，累及浆膜层外者24例。腹腔内转移者16例，无转移者54例。胃癌免疫组织化学法对照组为癌旁黏膜组织。

1.2 免疫组化染色

抗体和试剂: 鼠抗人PDCD4 和MMP-7标记鼠抗人IgG(Santacruz公司), SP免疫组化试剂盒和DAB显色剂(武汉博士德生物技术有限公司)。胃癌组织的标本均行4 μm厚连续切片用以免疫组化染色，石蜡切片脱蜡水化后依免疫组化SP法染色试剂盒说明书进行操作。用已知阳性组织切片作为阳性对照，以PBS液代替一抗为阴性对照。

1.3 染色结果

判定阳性结果判定标准: PDCD4阳性染色位于胃癌及癌旁组织细胞的细胞质和细胞核中; MMP-7阳性染色主要位于胃癌癌旁组织细胞的细胞质中。经免疫组织化学染色鉴定，若染色后胃癌组织细胞出现棕黄色着色，则判断该细胞为PDCD4或MMP-7阳性细胞。染色强度由强至弱依次计分为: 3分、2分、1分; 同时对每个视野下的阳性细胞进行计数以及肿瘤细胞总数的百分比，按照比例由高至低依次计分为: (50%(3分), 25%～50%(2分), 5%～25%(1分)。最后综合细胞染色强度得分及阳性细胞所占比例得分对胃癌病理切片染色结果进行定性判断。

1.4 统计学处理

应用SPSS 16.0软件进行分析，两者之间的相关性比较采用非参数Spearman等级相关检验，两者与临床病理特征之间的相关性通过卡方检验进行分析,P<0.05为差异有统计学意义。

2 结 果

2.1 胃癌及癌旁组织石蜡切片中PDCD4和 MMP-7蛋白的表达情况

在胃癌组织中有22例表达PDCD4蛋白，其阳性率为31.4%(27/70), 癌旁组织中有53例表达，阳性率为75.7%(53/70), PDCD4蛋白分布在细胞质和细胞核中见图1, 二者的差异有统计学意义(χ2=8.985,P<0.01)。55例表达MMP-7蛋白，其阳性率为78.6%(55/70), 癌旁组织中有16例表达，阳性率为22.9%(16/70), MMP-7蛋白主要定位于细胞质，呈棕黄色(见图2), 二者的差异有统计学意义(χ2=7.366,P<0.01)。

2.2 PDCD4和MMP-7蛋白的表达与胃癌临床 病理特征的关系

胃癌中PDCD4蛋白表达与淋巴结转移、腹腔内转移、浸润深度、临床分期存在显著相关性(P<0.05), 与性别、年龄、分化程度均无相关性(P>0.05)。MMP-7蛋白表达与淋巴结转移、腹腔内转移、浸润深度、临床分期存在显著相关性(P<0.05), 与性别、年龄、分化程度均无相关性(P>0.05), 见表1。

2.3 PDCD4与MMP-7相关性分析

经Spearman等级相关分析发现, PDCD4与MMP-7蛋白的表达呈负相关(r=-0.526,P=0.000)。见表2。

A.胃癌组织中PDCD4蛋白阴性表达结果

B.对照组PDCD4阳性表达结果

图1 胃癌组织石蜡切片中PDCD4蛋白的表达结果 (200倍)

B.对照组MMP-7阴性表达结果

图2 胃癌组织石蜡切片中MMP-7蛋白的表达结果 (200倍)

与同一因素另一亚项比较, *P<0.05。

表2 胃癌组织中PDCD4和MMP-7蛋白表达的相关性分析

3 讨 论

胃癌发生与癌基因和抑癌基因改变、细胞凋亡机能受限、多条信号传导通路异常等有关。胃癌浸润和转移是其致死的主要因素，其机制与肿瘤细胞穿透基底膜有关，步骤包括了细胞黏附、基质溶解和细胞运。MMPs能降解细胞外基质及基底膜，在肿瘤的浸润和转移中发挥着十分重要的作用，其作用机制可能是通过降解ECM及通过与黏附分子作用，在细胞的黏附和解黏阶段发挥重要作用，从而促进肿瘤的增殖，提高肿瘤的侵袭性[3]。此外, MMPs对ECM和基底膜结构的直接破坏，可能也会增加肿瘤的转移和侵袭能力。MMP-7是MMPs家族最小的成员，位于11号染色体，包含有267个氨基酸。 MMP-7能够靶向性作用于基底膜和细胞外基质的大多数蛋白质，主要降解明胶及Ⅳ型胶原，使得基底膜受到破坏，有助于肿瘤细胞的浸润和转移。

MMP-7促进肿瘤进展的机制可能包括: 促进肿瘤细胞生长，促进肿瘤细胞侵袭和转移，促进肿瘤血管的生成以及激活其他MMPs, 如前MMP-2和前MMP-9, 来促进肿瘤的细胞生长和浸润[4]。胡忠东等[5]研究发现, MMP-7在胃癌组织中的阳性表达率为68.8%, 表达部位主要在深部的癌巢，表达水平随浸润深度增加而增加，其表达增高可促进胃癌的进展。有研究[6-7]显示在卵巢癌、结直肠癌患者中, MMP-7表达高则表明患者的预后不良。作者检测了70例胃癌组织中MMP-7蛋白的表达情况, 55例表达MMP-7蛋白，其阳性率为78.6%(55/70), 癌旁组织中有16例表达，阳性率为22.9%(16/70), 二者的差异有统计学意义(P<0.01)。分析其临床病理后结果显示, MMP-7蛋白表达与淋巴结转移、腹腔内转移、浸润深度、临床分期存在显著相关性(P<0.05), 与性别、年龄、分化程度均无相关性(P>0.05), 提示MMP-7在胃癌的浸润和转移过程中起着重要作用。

有研究表明, PDCD4是一种抑癌基因，最初发现于细胞程序性死亡过程中，基因定位于染色体10q24, 编码185个氨基酸，其编码蛋白质具有多个磷酸化位点，可与脯氨酸激酶、蛋白激酶C和酪氨酸激酶相结合。此外，它不仅调节细胞程序性死亡，而且通过抑制蛋白质转录和翻译过程而抑制肿瘤细胞的生长，与多种肿瘤的发生与发展密切相关。PDCD4在肿瘤中的作用机制[8-9]包括: 抑制肿瘤细胞周期，诱导肿瘤细胞凋亡，抑制肿瘤细胞侵润及转移。杨飞等[10]通过检测83 例原发性胃癌患者术后癌组织及其癌旁组织标本中PDCD4 的表达情况，结果显示PDCD4 在胃癌组织中的表达低于癌旁组织，表明PDCD4表达的减少或缺失在胃癌发生发展的过程中发挥着重要作用。也有研究[11]表明PDCD4在胰腺癌、结肠癌、胶质瘤中表达下调，并且与癌症的预后和分化程度有关。卵巢癌体内外研究[12]结果均证明, PDCD4可以抑制卵巢癌细胞的增殖，促进卵巢癌细胞凋亡，增强卵巢癌化疗敏感性。本研究结果提示PDCD4的缺失是胃癌进展中的一个重要环节，促进了胃癌的局部侵袭和转移。

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ExpressionandclinicalsignificanceofPDCD4andMMP-7proteininhumangastriccarcinoma

XIJianbo,TANGJianjun,FAZhenzhong,MINGZhengyu

(DepartmentofGeneralSurgery,AffiliatedWujinHospitalofJiangsuUniversity,Changzhou,Jiangsu, 213002)

ObjectiveTo investigate the expression and significance of PDCD4 and MMP-7 in human gastric carcinoma (GC) tissues and to analyze their association with clinical pathological characteristics in GC patients.MethodsImmunohistochemical staining SP was used to detect the expression of PDCD4 and MMP-7 protein in gastric cancer specimens and para-carcinoma tissue in 70 cases, and the relationship with clinical pathological characteristics were analyzed.ResultsThe expression rate of MMP-7 in GC tissues in the study group was high and significantly higher than that in the control group (78.6% vs. 22.9%,P<0.05), while the expression rate of PDCD4 protein was low and significantly lower than that in the control group (31.4% vs. 75.7%,P<0.05). Both the expressions of PDCD4 and MMP-7 were significantly associated with tumor lymph node metastasis, peritoneal metastasis, the depth of invasion and late clinical stage of GC (P(0.05). The correlation analysis indicated that there was a negative correlation between the expressions of PDCD4 and MMP-7 (r=-0.526,P=0.000).ConclusionThe expression of PDCD4 and MMP-7 might be correlated to the carcinogenesis and invasion, and might be involved in the GC regulation.

matrix metalloproteinases-7; programmed cell death 4; gastric cancer

R 735.2

A

1672-2353(2017)24-019-04

10.7619/jcmp.201724006

2017-07-18

汤建军