膀胱移行细胞癌组织中MMP2、MMP9和CD147表达及相互关系

　　　　 作者：彭晓晖， 祖雄兵，梁培育 ，欧善际

【摘要】 目的：探讨膀胱移行细胞癌组织基质金属蛋白酶2、9(MMP2、MMP9)和细胞外基质金属蛋白酶诱导因子(CD147)的表达和相互关系。方法：采用免疫组织化学SP法检测48例膀胱移行细胞癌组织及16例正常膀胱黏膜组织MMP2、MMP9和CD147的表达情况，比较不同临床、病理特征膀胱移行细胞癌患者CD147和MMP2、MMP9的表达及其相关性。结果：膀胱移行细胞癌组织中MMP2、MMP9和CD147的阳性表达率分别100%、95.8%、95.8 %，均明显高于正常膀胱黏膜组织(P均&<0.05);其阳性表达与肿瘤的病理分级、临床分期呈正相关(P&<0.05) ，与临床预后无显著相关(P&>0.05);膀胱移行细胞癌组织 CD147 与MMP2、MMP9多同时表达，呈现出显著正相关，相关系数分别为0.784、0.853(P&<0.001)。结论：MMP2、MMP9、CD147在膀胱移行细胞癌发展中可能起着重要的作用。MMP 2和MMP 9 的分泌增加可能与CD147 的诱导促进作用有关系。

【关键词】 细胞外基质金属蛋白酶诱导因子;基质金属蛋白酶 2;基质金属蛋白酶9;膀胱移行细胞癌;免疫组化

　　 　[ABSTRACT] Objective: To investigate the expression of MMP2， MMP9 and CD147 in bladder transitional cell carcinoma and their relationships. Methods： The expression of MMP2， MMP9 and CD147， in cancer tissue of 48 patients with bladder transitional cell carcinoma and in normal tissue of 16 controls were detected by immunohistochemistry， and compared， and their relationships were evaluated. Results： The positive rates of MMP2， MMP9 and CD147 expression in bladder transitional cell carcinoma (100%，95.8% and 93.8% respectively) were significantly higher than those in controls (P&<0.05). The positive expression was significant correlated to the pathological grade and clinical stages (P&<0.05)， but negatively related to clinical prognosis (P&>0.05). Simultaneous expression of MMP2， MMP9 and CD147 were frequently showed in bladder transitional cell carcinoma tissue and had a notable correlation， correlation coefficients were 0.784 and 0.853 (P&<0.001)， respectively. Conclusion： MMP2， MMP9 and CD147 may play important roles in the development of bladder transitional cell carcinoma. The increased secretion of MMP2， and MMP9 may be related to the inducement of CD147.

　　[KEY WORDS] CD147; MMP2; MMP9; Bladder transitional cell carcinoma; Immunohistochemistry

　　基底膜是阻碍膀胱移行细胞癌侵袭转移的一道天然屏障，瘤细胞必须穿透膀胱基底膜才能侵入膀胱肌层，必须穿透血(淋巴) 管基底膜才能侵入和离开血(淋巴) 循环。正常基底膜主要由Ⅳ型胶原等成分构成，为一致密的网状结构，细胞不能自由通过。瘤细胞必须借助某些酶，使基底膜成分有限降解形成小的孔隙，并在其它有关因子的协同作用下完成穿透过程[1]。基质金属蛋白酶( matrix metalloproteinases，MMPs) 能降解细胞外基质中的多种蛋白成分， 在恶性肿瘤的侵袭和转移中起重要作用，其中MMP 2、MMP 9 主要以Ⅳ型胶原为降解底物[2，3]。细胞外基质金属蛋白酶诱导因子( extracellularmatrix metalloproteinase inducer， EMMPRIN)又称CD147，在肿瘤恶变过程中常高表达，可促进多种MMPs的分泌，亦与肿瘤的生物学行为和临床进展相关[4]。本实验通过检测CD147和MMP2、MMP9在膀胱移行细胞癌中的表达， 以了解其与膀胱移行细胞癌临床、病理特征之间的关系， 并探讨膀胱移行细胞癌中CD147与MMP2、MMP9表达的相关性，旨在为临床有效评估膀胱肿瘤恶性程度及预后提供科学依据。

　　1 材料与方法

　　1.1 标本来源

　　收集2006年12月～2008年12月我院泌尿外科行膀胱移行细胞癌开放手术切除标本48例，均经病理检查证实。48例中男性32例，女性16例，年龄36～81岁，平均(59.9±12.6)岁，初发28例，复发20例。WHO病理分级: G1级15例，G2 级22例，G3级11例。UICCTNM临床分期:非肌层浸润性肿瘤(T01期)13例，肌层浸润性肿瘤(T2～T4)35例。标本以4%的多聚甲醛固定，常规石蜡包埋，作5μm连续切片备用。所有病例术后随访16～42个月，回访32例，复发或死亡12例，健康无复发20例。另收集16例正常膀胱黏膜组织作为对照，均取自因良性前列腺增生症行开放手术的患者(所有标本来源均符合伦理及法律相关规定)，均无肿瘤病史。

　　1.2 方法

　　全部标本经10%甲醛固定，常规石蜡包埋，以5μm厚度连续切片。配制PBS(pH 7.2～7.4)，抗原修复剂(pH 6.0)。采用免疫组化染色SP法检测膀胱移行细胞癌组织和正常膀胱黏膜组织CD147和MMP2、MMP9的表达，比较不同临床、病理特征膀胱移行细胞癌组织患者CD147和MMP2、MMP9的表达及其相关性。免疫组化操作步骤按试剂盒说明书进行，经DAB染色，苏木精复染，脱水透明封片，用PBS代替一抗作为阴性对照。SP试剂盒及兔抗人MMP2、MMP9和CD147多克隆抗体(工作液)均购自北京中山生物技术有限公司。

　　1.3 结果判定

　　阳性表达根据阳性细胞百分率和染色程度进行半定量分析。阴性():无显色反应;弱阳性(+):阳性细胞数&<25%，胞浆染色棕黄;阳性(++):阳性细胞数25%～50%，染色呈棕黄或棕色;强阳性(+++):阳性细胞数≥50%，染色呈棕色或深棕色[5]。

　　1.4 统计学处理

　　采用SPSS15.0软件进行统计学分析，数据的比较采用秩和检验，并进行Spearman等级相关分析，检验水准α=0.05。

　　2 结果

　　2.1 膀胱移行细胞癌组织和正常膀胱黏膜组织CD147和MMP2、MMP9的表达

　　CD147和MMP2、MMP9阳性表达主要呈现在胞质及胞膜中，肿瘤间质内有时也可见MMP2和MMP9弱阳性表达。膀胱移行细胞癌CD147、MMP2和MMP9阳性表达率分别为95.8%、100.0%、95.8%，均明显高于正常膀胱黏膜组织(P均&<0.05)。且膀胱移行细胞癌中CD147、MMP2和MMP9的表达强度以++～+++为主，而正常膀胱黏膜组织则以～+多见(表1)。

　　2.2 不同临床、病理特征膀胱移行细胞癌患者CD147和MMP2、MMP9的表达

　　CD147、MMP2和MMP9的阳性表达与膀胱移行细胞癌的临床分期和病理分级呈正相关(P&<0.05)。在临床分期和病理分级较高的病例中CD147、MMP2和MMP9的表达强度以++～+++为主，而分期和分级较低者则以～+多见，差异具有统计学意义(P&<0.05)。有随访资料的病例中复发组CD147和MMP2、MMP9强阳性表达率均高于未复发组(分别为75.0%/40.0%，80.0%/75.0%，58.3%/50.0%)，但差异均无统计学意义(P&>0.05)(表2)。

　　2.3 CD147与MMP2和MMP9在膀胱移行细胞癌中表达的相关性

　　在46例CD147表达阳性的膀胱移行细胞癌组织中，MMP2和MMP9分别有46例、45例阳性表达，CD147与MMPs多同时表达。经Spearman等级相关分析显示CD147与MMP2和MMP9的相关系数分别0.784、0.853(P&<0.001)，CD147与MMPs表达呈显著正相关，见表3。彭晓晖等.膀胱移行细胞癌组织中MMP2、MMP9和CD147表达及相互关系 表1 膀胱移行细胞癌组织和正常膀胱黏膜组织CD147和MMP2、MMP9的表达表2 不同临床、病理特征膀胱移行细胞癌患者CD147和MMP2、MMP9的表达表3 CD147和MMP2、MMP9在膀胱移行细胞癌中表达的相关性

　　3 讨论

　　MMPs是一组结构和功能相关的锌依赖性内肽酶，已发现20多种能降解细胞外基质的酶，其中MMP2和MMP9同属于明胶酶，主要以Ⅳ型胶原为底物起作用，常以非活性形式存在，而在恶性肿瘤中被激活且表达增高[68]，本实验证实在膀胱移行细胞癌中MMP2、MMP9呈高表达。膀胱移行细胞癌产生MMPs的能力与其恶性转变密切相关，由于癌细胞MMPs分泌增加，其对细胞外基质的破坏能力亦增强，为癌组织的进一步侵袭和转移提供了必要的条件。本实验结果显示癌的病理分级和临床分期愈高，2种MMPs的阳性表达愈强，也提示MMPs的表达与膀胱移行细胞癌浸润转移能力和生物学行为密切相关。

　　CD147最初被命名为细胞外基质金属蛋白酶刺激物(EMMPRIN)， 属于超免疫家族成员，它在正常组织中不表达或低表达，但在肿瘤组织中常呈高表达[4]。当其存在于机体各系统中时能参与不同的生理过程， 如炎症过程、损伤修复等。本实验结果显示CD147在膀胱移行细胞癌中表达增强，与正常膀胱黏膜组织差异有统计学意义，表明CD147在肿瘤的恶性转化和肿瘤的浸润转移中均起作用，同时随着病理分级、临床分期的增高， CD147在细胞中表达亦逐渐增强。本实验还显示CD147与MMP2、MMP9常同时阳性表达，统计学分析表明膀胱移行细胞癌CD147的表达与2种MMPs表达有显著相关性，提示CD147可能刺激MMPs的分泌，上调MMPs的表达水平。Norgauer等[9]提出CD147刺激MMPs分泌的可能机制是， CD147能刺激肿瘤周围的成纤维细胞分泌MMPs导致基底膜和间质成分降解，同时能与MMPs形成复合物加强MMP对肿瘤间质的降解，更利于肿瘤向周围浸润及转移。本实验结果也观察到在膀胱移行细胞癌周间质中有MMP2及MMP9的表达，提示MMPs的来源可能是多方面的， 既可以是肿瘤细胞分泌亦可由癌细胞经CD147之类的刺激物诱导癌周间质细胞产生。

　　研究发现MMP2和MMP9的高表达与乳腺癌、肠癌的预后相关[9，10]。本组有随访资料的病例中，复发患者的CD147、MMP2和MMP9强阳性表达率高于未复发者， 但其差异无统计学意义，这可能与本组回访病例数量较少有关， 需收集更多的临床随访资料以了解CD147、MMPs的表达与膀胱移行细胞癌复发及预后的关系。

　　由于CD147与MMPs的表达与膀胱移行细胞癌的生物学行为及浸润转移有关， 其表达在判断膀胱移行细胞癌的良恶性、病理分级和指导临床治疗等方面有重要参考价值。CD147与MMPs的检测对评估膀胱移行细胞癌预后的价值有待累积更多相关资料进一步探讨。

参考文献

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　　2 Westerlund A， Hujanen E， Puistola U， et al. Fibroblasts stimulatehuman ovarian cancer cell invasion and expression of 72 kDagelatinase A(MMP 2)[J]. Gynecol Oncol，1997，67(1):7682.

　　3 Kim TS， Kim YB. Correlation between expression of matrix Metalloproteinase2(MMP2)，and matrix metalloproteinase9(MMP9)and angiogenesis in colorectal adenocarcinoma[J].Krean Med Sci，1999，14 (3):263270.

　　4 Nabeshima K，Iwasaki H，Koga K，et al.Emmprin (basigin/CD147)：Matrix metalloproteinase modulator and multifunctional cell recognitionmolecule that plays a critical role in cancer progression[J]. Pathol Int，2006，56(7):359367.

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　　8 朱宏坤，张劲松.中性粒细胞蛋白酶(NE)和基质金属蛋白酶(MMP9)在脓毒症中的变化及临床意义[J].实用临床医药杂志，2008，12(9)：4649.

　　9 Norgauer J， Hildenbrand T， Idzko M， et al. Elevated expression of extracellular matrix metalloproteinase inducer CD147 and membranetype matrix metalloproteinase in venous leg ulcers[J]. Br J Dermatol，2002， 147( 6) : 11801186.

　　10 袁莲香， 何伟民， 张斌， 等.乳腺癌组织MMP2、MMP9和TIMP2蛋白表达与肿瘤的转移与预后[J].肿瘤， 2002， 22(4):294296.