基質(zhì)金屬蛋白酶-12及其組織抑制物-1在皮膚鱗癌中的表達(dá)研究
發(fā)布時間:2018-12-24 07:18
【摘要】:皮膚鱗狀細(xì)胞癌(Squamous Cell Carcinoma, SCC)是我國最常見的皮膚非黑色素瘤性腫瘤,是起源于表皮或附屬器角質(zhì)形成細(xì)胞的惡性腫瘤。日光中紫外線照射是SCC最主要的致病因素,并與化學(xué)物質(zhì)、人乳頭狀病毒感染、免疫抑制及瘢痕、外傷等因素明顯有關(guān)。老年人常見,好發(fā)于頭皮、面頸部及手背等暴露部位,臨床常見于暴露部位的浸潤硬斑、斑塊、結(jié)節(jié),甚至破潰形成潰瘍。病理表現(xiàn)可見癌組織突破基底膜并侵入真皮,其侵襲性和轉(zhuǎn)移率高達(dá)20%。大部分早期SCC患者預(yù)后較好,5年生存率可達(dá)90%。如發(fā)生局部淋巴結(jié)和遠(yuǎn)處轉(zhuǎn)移,其5年生存率可降至25%。Bowen病(Bowen's Disease, BD)是一種表皮內(nèi)鱗狀細(xì)胞癌,又稱原位SCC,病變僅限于表皮內(nèi),演變成侵襲性癌的發(fā)生率高達(dá)20-30%,一旦發(fā)生侵襲性生長,則可迅速發(fā)生轉(zhuǎn)移。皮膚SCC的發(fā)生和發(fā)展有多種因素調(diào)控參與,近年來的研究發(fā)現(xiàn),SCC常大量異常表達(dá)MMPs及其組織抑制因子,密切影響著腫瘤的生長發(fā)育和侵襲轉(zhuǎn)移。 基質(zhì)金屬蛋白酶(matrix metalloproteinases, MMPs)是一組在結(jié)構(gòu)與功能上極為相似的含鋅內(nèi)肽酶,迄今已發(fā)現(xiàn)26個成員,依其結(jié)構(gòu)與底物特異性分為5個亞型:膠原酶(MMP-1、-8、-13)、明膠酶(MMP-2、-9)、間質(zhì)溶素(MMP-3、-7、-10、-11、-12)、膜型MMP (MMP-14、-15、-16、-17)和其它MMP (MMP-19、MMP-20)。MMPs降解ECM和基底膜成分、破壞局部組織結(jié)構(gòu)及增加腫瘤誘導(dǎo)的血管形成,在腫瘤發(fā)展和侵襲的各個階段均起重要作用。金屬蛋白酶組織抑制因子(tissue inhibitor of metalloproteinase, TIMP)是機(jī)體內(nèi)存在的MMPs特異性抑制劑,是一組多基因家族的編碼蛋白,目前已克隆出4種:TIMP-1、TIMP-2、TIMP-3和TIMP-4。它們能與MMPs形成復(fù)合抑制物抑制MMPs,下調(diào)MMPs細(xì)胞外基質(zhì)降解活性,抑制腫瘤血管生成,從而抑制瘤細(xì)胞的侵襲性。研究顯示TIMP-1、TIMP-2能抑制除MT-MMP外所有MMP的活性。TIMP-1是一種相對分子質(zhì)量為28.5kD的糖蛋白,主要抑制MMP-1、MMP-3、MMP-9,且TIMP-1優(yōu)先與膠原酶和基質(zhì)溶解素結(jié)合。TIMP-1能與活化狀態(tài)的MMP以1:1分子比例非共價(jià)結(jié)合,形成不可逆且穩(wěn)定的MMP-TIMP復(fù)合體,從而阻斷MMPs與底物結(jié)合。目前對于TIMP-1在腫瘤組織的作用看法不一,一方面,TIMP-1作為MMPs的天然抑制物可下調(diào)MMPs的活性,對于維持ECM的穩(wěn)定狀態(tài)具有重要作用,同時在多個環(huán)節(jié)上抑制腫瘤血管的形成。另一方面,它還可以促進(jìn)腫瘤生長,機(jī)制可能也與血管生長有關(guān)。因此,TIMP-1對于腫瘤的生長、侵襲、轉(zhuǎn)移是一個雙向調(diào)節(jié)因子。近幾年的研究表明,癌組織中MMPs表達(dá)上調(diào)而TIMP表達(dá)下降是腫瘤的基本特點(diǎn),所以腫瘤組織中MMPs活性增高而TIMP活性無變化可能是導(dǎo)致腫瘤侵襲與轉(zhuǎn)移的主要原因。 MMP-12屬于MMPs家族中的一員,最初被定義為由活化巨噬細(xì)胞分泌的促彈性纖維分解的MMP,故又叫做巨噬細(xì)胞金屬彈性蛋白酶(macrophage meta lloelastase, MME),是巨噬細(xì)胞穿透基底膜和浸潤組織必不可少的一種活性成分,后來發(fā)現(xiàn)腫瘤細(xì)胞本身亦分泌MMP-12。在生物學(xué)功能方面,MMP-12的已知作用底物眾多,能夠降解多種細(xì)胞外基質(zhì)成分,包括彈力纖維、Ⅳ型膠原蛋白、Ⅰ型明膠蛋白、纖維連接蛋白、層粘連蛋白、蛋白多糖、玻璃體連接蛋白、蛋白多糖、髓磷脂堿蛋白和α1抗胰蛋白酶等基質(zhì)成分和非基質(zhì)蛋白。此外,MMP-12在粒細(xì)胞-巨噬細(xì)胞集落刺激因子作用下可降解纖溶酶原成為血管抑素。以往對MMP-12的研究主要是其在巨噬細(xì)胞參與下的各種病理生理中所發(fā)揮的作用,如胚胎發(fā)育中的組織塑形、動脈粥樣硬化及肺泡疾病肺間質(zhì)的改變。隨后的研究中發(fā)現(xiàn),MMP-12在腫瘤的浸潤和轉(zhuǎn)移過程中起著重要作用。與其他MMPs家族成員不用,MMP-12在不同惡性腫瘤發(fā)展中的作用不盡相同,其表達(dá)的意義也不同。一方面它通過分解纖溶酶原和Ⅴ型、ⅩⅢ型膠原,產(chǎn)生血管抑素和內(nèi)皮抑素,抑制血管生成,抑制腫瘤的生長和侵襲,如在結(jié)直腸癌、肝癌、黑色素瘤等中往往表現(xiàn)為抑制腫瘤發(fā)展的作用。相反,它還能分解細(xì)胞外基質(zhì)結(jié)構(gòu)成分,如Ⅳ型膠原和纖維蛋白,促進(jìn)血管生成,促進(jìn)腫瘤侵襲和轉(zhuǎn)移,如在肺癌、皮膚鱗癌、胃癌、子宮內(nèi)膜癌等中表現(xiàn)為促進(jìn)腫瘤發(fā)展的作用,故MMP-12被認(rèn)為在腫瘤發(fā)展上起雙向作用。 研究表明,皮膚鱗狀細(xì)胞癌的瘤體大小、侵襲力和局部淋巴轉(zhuǎn)移與MMPs的表達(dá)豐度呈高度正相關(guān)。在SCC的間質(zhì)及腫瘤細(xì)胞中,MMP1-3、7、9-10、12-14、-19等都被檢測出,而MMPs在正常角質(zhì)形成細(xì)胞、完整皮膚及真皮創(chuàng)傷的上皮再生過程中卻是陰性。目前,大量研究圍繞在鱗癌MMP-1、MMP-2、MMP-3、MMP-9及其組織抑制物-1、2、3的表達(dá)對皮膚鱗癌的浸潤、轉(zhuǎn)移和預(yù)后展開,結(jié)果提示其在腫瘤發(fā)展中各有獨(dú)特重要的作用。但有關(guān)MMP-12及其組織抑制因子在皮膚鱗狀細(xì)胞癌不同分化級別中的表達(dá)國內(nèi)外尚未見報(bào)道。 目的: 通過對鮑溫病(Bowen's disease, BD)和皮膚鱗狀細(xì)胞癌(Squamous Cell Carcinoma, SCC)中基質(zhì)金屬蛋白酶-12(matrix metalloproteinase-12)和基質(zhì)金屬蛋白酶組織抑制物-1(tussue inhibitors of metalloproteinase-1, TIMP-1)蛋白表達(dá)的研究,探討MMP-12、TIMP-1與皮膚鱗癌分化、病理分級和淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移的關(guān)系;探討二者在BD、SCC中的表達(dá)與SCC惡性生物學(xué)行為之間的關(guān)系,為臨床皮膚SCC早期浸潤轉(zhuǎn)移的判斷、治療方法的選擇和隨訪提供可靠的依據(jù)。 方法: 采用envision二步法檢測MMP-12、TIMP-1兩種蛋白在32例BD病、53例皮膚SCC及20例正常皮膚中的表達(dá),應(yīng)用SPSS13.0軟件包對免疫組化結(jié)果進(jìn)行X2檢驗(yàn)及秩和檢驗(yàn),P0.05表示有顯著性差異。 結(jié)果: 1.MMP-12與TIMP-1表達(dá)分布 MMP-12在正常對照表皮中無表達(dá),在真皮成纖維樣細(xì)胞中呈弱陽性表達(dá)或無表達(dá)。BD中MMP-12只有2例弱陽性表達(dá),主要集中在成纖維樣細(xì)胞及巨噬樣細(xì)胞。53例SCC患者中陽性表達(dá)41例(77.4%);表達(dá)較弱者均勻分布于癌巢中,較強(qiáng)者常以癌巢中心為著,癌巢周圍間質(zhì)中部分巨噬樣細(xì)胞、成纖維樣細(xì)胞及內(nèi)皮細(xì)胞亦有陽性表達(dá)。 TIMP-1在正常對照表皮中呈弱陽性表達(dá),主要表達(dá)于顆粒層和棘細(xì)胞層,真皮層中成纖維樣細(xì)胞、單一核細(xì)胞可見陽性染色。32例BD除1例外表皮全層均有TIMP-1表達(dá),以顆粒層和棘細(xì)胞層為主,真皮層中成纖維樣細(xì)胞、血管內(nèi)皮細(xì)胞、單一核細(xì)胞等可見陽性染色。53例SCC患者中TIMP-1陽性表達(dá)45例(84.9%),其在高分化鱗癌的癌巢中央表達(dá)較強(qiáng),而在低分化者中呈彌漫性分布,癌旁間質(zhì)中梭形纖維樣細(xì)胞、血管內(nèi)皮細(xì)胞等部分見陽性染色。 2.MMP-12、TIMP-1表達(dá)與鱗癌分化、病理分級及轉(zhuǎn)移的關(guān)系 MMP-12在正常皮膚組、BD組、SCC組的表達(dá)有顯著差異(P=0.000),其中MMP-12的表達(dá)陽性率SCC組最高(77.4%),BD組次之(6.3%),對照組最低(5.0%);TIMP-1在三組中的表達(dá)亦有顯著差異(P==0.000),其中TIMP-1的表達(dá)陽性率BD組最高(96.9%),SCC組次之(84.9%),對照組最低(20.0%)。 MMP-12在腫瘤細(xì)胞不同分化程度組中的表達(dá)有顯著差異(P=0.002),其中MMP-12的表達(dá)陽性率低分化組最高(94.4%),中分化組次之(80.0%),高分化組最低(60.0%);TIMP-1在三組中的表達(dá)亦有顯著差異(P=0.025),其中TIMP-1的表達(dá)陽性率高分化組最高(95.0%),中分化組次之(86.7%),低分化組最低(72.2%)。 MMP-12在腫瘤不同病理分級組中的表達(dá)有顯著差異(P=0.003),MMP-12的表達(dá)陽性率Ⅲ+Ⅳ級組(100%)高于Ⅰ+Ⅱ級組(64.7%);TIMP-1蛋白在Ⅰ+Ⅱ級組和Ⅲ+Ⅳ級鱗癌組中表達(dá)無顯著差異(P=0.148)。 MMP-12在腫瘤有無發(fā)生局部淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移組中的表達(dá)有顯著差異(P=0.001),MMP--12的表達(dá)陽性率在有淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移組(94.4%)高于無淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移組(68.6%);TIMP-1在腫瘤有無發(fā)生局部淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移組中的表達(dá)亦有顯著差異(P=0.029),TIMP-1的表達(dá)陽性率在無淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移組(88.6%)高于有淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移組(77.8%)。 結(jié)論: 1.MMP-12和TIMP-1參與了皮膚SCC的發(fā)生、發(fā)展、浸潤和轉(zhuǎn)移。 2.MMP-12、TIMP-1蛋白的表達(dá)與SCC的侵襲性有關(guān),在侵襲性SCC中MMP-12高表達(dá)、而TIMP-1表達(dá)較低,預(yù)示了SCC腫瘤細(xì)胞較高的侵襲轉(zhuǎn)移潛能。 3.MMP-12和TIMP-1可能是早期判斷皮膚鱗癌轉(zhuǎn)移和侵襲性的一個有價(jià)值的指標(biāo)。
[Abstract]:......
【學(xué)位授予單位】:南方醫(yī)科大學(xué)
【學(xué)位級別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2011
【分類號】:R739.5
本文編號:2390332
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【學(xué)位授予單位】:南方醫(yī)科大學(xué)
【學(xué)位級別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2011
【分類號】:R739.5
【參考文獻(xiàn)】
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,本文編號:2390332
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