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摘要:目的:检测肝癌患者血液及组织中血管内皮生长因子(VEGF)、基质金属蛋白酶-9(MMP-9)的表达,分析比较二者在肝癌中的表达及意义。方法:选取在我院住院行手术切除的肝癌患者40例作为实验组,非肝癌患者40例作为对照组。采用酶联免疫吸附法和免疫组织化学法检测入组患者血液及组织中VEGF、MMP-9的表达。结果:采用酶联免疫吸附法对两组患者VEGF、MMP-9的水平进行检测,结果发现,实验组患者血液中VEGF、MMP-9明显高于对照组,差异有统计学意义(P<0.05);采用免疫组织化学法对实验组肝癌组织、对照组进行VEGF、MMP-9的检测,实验组肝癌组织VEGF、MMP-9的表达阳性率较对照组明显升高,差异有统计学意义(P<0.05)。结论:VEGF、MMP-9在肝癌中表达升高,与肝癌的生长、侵袭和转移有密切的关系。
关键词:血管内皮生长因子;基质金属蛋白酶;肝癌
Abstract: objective: to detect liver cancer patient's blood and tissue in the expression of VEGF and MMP-9, analysis of the relationship of them and the significance. Methods: selected hospitalized in our hospital surgical excision of 40 patients with liver cancer as the experimental group, 40 patients without liver cancer patients as control group. Using enzyme-linked immunosorbent method and test into the group of patient's blood and immune histochemical method in the organization the expression of VEGF and MMP-9. Results: using the method of enzyme-linked immunosorbent VEGF on two groups of patients, the level of MMP-9 for testing, the results found that the experimental group patients in the blood, VEGF and MMP - 9 is significantly higher than the control group, the difference was statistically significant(P<0.05);Using immune histochemical method on experimental liver cancer tissue, the control group of VEGF, MMP - 9 test, experimental liver cancer tissue expression of VEGF, MMP - 9 higher positive rate than the control group obviously, the difference was statistically significant(P<0.05). Conclusion: higher expression of VEGF and MMP - 9 in liver cancer, have a close relationship with metastasis of liver cancer.
Keywords: VEGF; MMP-9; Liver cancer
肝细胞癌(HCC) 的发病率逐年升高,其死亡率居全球第三位,极易发生复发转移[1]。本实验拟通过应用酶联免疫吸附法及免疫组织化学法检测在HCC血液及组织中VEGF、MMP-9的表达变化情况,探讨VEGF、MMP-9的表达与HCC侵袭转移的关系。
1.资料和方法
1.1 研究对象:
选取2012年1月至2015年1月在我院住院治疗的HCC患者40例作为实验组,经病理确诊为HCC,且未经放、化疗等抗肿瘤治疗,男性20例,女性20例,年龄31-81 岁,平均(51.23±2.63)岁,取新鲜HCC中最典型的癌灶部分。对照组患者40例,包括局灶性增生性结节16例,肝血管瘤13例,肝外伤11例,男性20 例,女性20 例,年龄34-70岁,平均(50.78±3.87)岁。入组患者的性别、年龄等方面比较,差异无统计学意义(P>0.05)。
1.2 实验方法
1.2.1 酶联免疫吸附法检测两组患者血液中VEGF、MMP-9的表达
取入组患者的静脉血,离心后冻存。计算出需要的板孔数;试剂盒常温放置30min;标准品稀释;每个浓度均设5个复孔,加样;配液;洗涤;显色;终止;酶标仪以450nm的波长处测量吸光值;绘制线性回归方程,计算样品浓度。
1.2.2免疫组织化学法检测两组患者组织中VEGF、MMP-9的表达
标本切除后立即取100 mg 标本,在- 80℃超低温冰箱冻存备用。福尔马林固定;脱水、透明;浸蜡、包埋;切片、贴片、烤片;脱蜡、脱水;高压热修复;阻断:3%过氧化氢孵育10min;封闭:山羊血清封闭液室温孵育10min;加一抗50ul室温静置1h;加辣根过氧化物酶标记的二抗50ul静置10min;加链霉亲和素-过氧化物酶50ul静置10min;显色;终止;苏木素复染,盐酸酒精分化;常规脱水、透明;封片;显微镜下观察。 1.3 判断标准
以已知的该指标的免疫组化染色阳性片作阳性对照,以PBS缓冲液代替一抗作阴性对照,HE切片作对照观察。
VEGF、MMP-9 阳性结果判定以细胞核不染色,细胞膜或胞质内出现棕色或棕黄色颗粒为阳性染色,阴性(-):染色细胞数≤10%;弱阳性(+):染色细胞数11%~25%;阳性(++):染色细胞数26%~50%;强阳性(+++):染色细胞数>50%。以上均以(-)为阴性;(+)~(+++)为阳性。图像分析:计算机图像系统拍照,每张切片随机选取5个视野,并记录。
2.结果
2.1酶联免疫吸附法检测两组患者血液中VEGF、MMP-9的表达
采用酶联免疫吸附法对两组患者VEGF、MMP-9的水平进行检测,结果发现,实验组患者血液中VEGF、MMP-9明显高于对照组,差异有统计学意义(P<0.05),具体结果见表1.
表1 两组患者血液中MMP-2、MMP-9的表达比较
注:*实验组与对照组比较,差异有统计学意义,P<0.05
2.2免疫组织化学法检测两组患者组织中VEGF、MMP-9的表达
采用免疫组织化学法对实验组肝癌组织、对照组进行VEGF、MMP-9的检测,结果发现,肝癌组织中VEGF强阳性(+++)表达30例,MMP-9强阳性(+++)表达31例,阳性率为87.5%、85%;对照组阴性(-)表达分别为37例、36例,阳性率分别为7.5%、10%。实验组肝癌组织VEGF、MMP-9的表达阳性率较对照组明显升高,差异有统计学意义(P<0.05),具体结果见表2。
表2 实验组及对照组VEGF、MMP-9的表达情况
注:*实验组与对照组比较,差异有统计学意义,P<0.05
3.讨论
恶性肿瘤发生侵袭、转移是由多个步骤组成的过程,细胞外基质及基底膜的降解是肿瘤发生侵袭转移的第一步,癌细胞突破细胞外基质及基底膜,向临近组织浸润,并逐渐向远处转移[2]。
血管内皮生长因子(VEGF)对血管内皮细胞的作用具有其效应的特异性。VEGF有许多生物学特性,包括促进血管内皮细胞分裂增殖,促进新生血管形成,增加血管的通透性【12】等[3]。新生的肿瘤血管,在其生成过程中,VEGF还能够刺激内皮细胞产生多种MMPs,引发激活基质降解的作用,呈现“瀑布式反应”效应,引发肿瘤细胞更加容易穿透基质组织,影响肿瘤细胞的浸润、转移[4]。
基质金属蛋白酶(MMPs)属于蛋白水解酶,重点参与细胞外基质和基底膜的降解,与肿瘤的侵袭、转移关系密切[5]。研究表明,在不同类型的肿瘤中,MMPs的表达水平与肿瘤的恶性程度相关,不仅利于细胞外基质的降解,而且能维持肿瘤微环境的稳定,促进肿瘤生长[6]。其中,Ⅳ型胶原酶(MMP-9)与肿瘤侵袭转移最为密切。
在本实验中,取入组实验组及对照组患者的静脉血,采用酶联免疫吸附法检测静脉血中VEGF、MMP-9的表达发现,实验组患者血液中VEGF、MMP-9水平明显高于对照组。将实验组患者手术切除的肝癌组织、癌旁组织以及对照组肝脏组织中,采用免疫组织化学法检测其中VEGF、MMP-9的表达发现,肝癌组织中VEGF强阳性(+++)表达30例,MMP-9强阳性(+++)表达31例,阳性率为87.5%、85%,明显高于对照组。这表明,肝癌患者VEGF、MMP-9均高表达[7]。MMPs在正常机体同样存在,肝癌组织VEGF、MMP-9的表达高于癌旁组织,具有导致肿瘤侵袭转移的能力[8]。对肝内胆管癌组织的研究发现,MMP- 9过表达是淋巴转移的前兆,肝癌可能会发生侵袭转移 [9-10]。这均与本实验结果一致。
综上所述,MMPs 是参与细胞外基质和基底膜降解的蛋白水解酶,VEGF、MMP-9在肝癌中表达升高,其表达水平与肝癌的侵袭和转移密切相关,经过进一步研究探索,会成为判断肝癌生物学行为、预测肝癌预后的新指标。
参考文献:
[1] Dominissini D, Moshkovitz S M, Amariglio N, Rechavi G. Adenosine-to-inosine RNA editing meets cancer[J]. Carcinogenesis, 2011, 32(11):1569-1577.
[2] Edge SB, Byrd DR,Compton CC,et al. AJCC cancer staging manual[M]. 7th ed. New York: Springer, 2010, 5(3): 130.
[3] Zhang CY, Wang ZM.Hypoxia-inducible factor HIF-1αΑα and VEGF and its receptors in gynecologic malignancies [J].International Journal of Obstetrics and Gynecology, 2011, 38(4):320-323.
[4] Horrée N, Groot AJ, van Hattem WA,et al. HIF-1α gene mutationsassociated with higher microvessel density in endometrial carcinomas [J]. Histopathology, 2008, 52(5): 637-639.
[5] Setton J, Wolden S, Caria N, Lee N.Definitive treatment of metastatic nasopharyngeal carcinoma: Report of 5 cases with review of literature [J] .Head Neck, 2012,34 (5): 753-757. [6] Chellaiah MA, Ma T. Membrane localization of membrane type 1 matrix metalloproteinase by CD44 regulates the activation of promatrix metalloproteinase 9 in osteoclasts[ J]. Biomed Res Int, 2013, 2013: 302392.
[7] Cayabyab FS, Gowribai K , Walz W. Involvement of matrix metalloproteinases-2 and -9 in the formation of a lacuna-like cerebral cavity[J]. J Neurosci Res, 2013, 91(7): 920-933.
[8] Sun C, Wang Q, Zhou H, et al. Antisense MMP-9 RNA inhibits malignant glioma cell growth in vitro and in vivo[ J]. Neurosci Bull, 2013, 29(1): 83-93.
[9] Kesanakurti D, Chetty C, Rajasekhar Maddirela D, et al. Functional cooperativity by direct interaction between PAK4 and MMP-2 in the regulation of anoikis resistance, migration and invasion in glioma[J]. Cell Death Dis, 2012, 3: e445.
[10] Zhuang T, Chelluboina B, Ponnala S, et al. Involvement of nitric oxide synthase in matrix metalloproteinase-9- and/or urokinase plasminogen activator receptor-mediated glioma cell migration[J]. BMC Cancer, 2013, 13: 590.
关键词:血管内皮生长因子;基质金属蛋白酶;肝癌
Abstract: objective: to detect liver cancer patient's blood and tissue in the expression of VEGF and MMP-9, analysis of the relationship of them and the significance. Methods: selected hospitalized in our hospital surgical excision of 40 patients with liver cancer as the experimental group, 40 patients without liver cancer patients as control group. Using enzyme-linked immunosorbent method and test into the group of patient's blood and immune histochemical method in the organization the expression of VEGF and MMP-9. Results: using the method of enzyme-linked immunosorbent VEGF on two groups of patients, the level of MMP-9 for testing, the results found that the experimental group patients in the blood, VEGF and MMP - 9 is significantly higher than the control group, the difference was statistically significant(P<0.05);Using immune histochemical method on experimental liver cancer tissue, the control group of VEGF, MMP - 9 test, experimental liver cancer tissue expression of VEGF, MMP - 9 higher positive rate than the control group obviously, the difference was statistically significant(P<0.05). Conclusion: higher expression of VEGF and MMP - 9 in liver cancer, have a close relationship with metastasis of liver cancer.
Keywords: VEGF; MMP-9; Liver cancer
肝细胞癌(HCC) 的发病率逐年升高,其死亡率居全球第三位,极易发生复发转移[1]。本实验拟通过应用酶联免疫吸附法及免疫组织化学法检测在HCC血液及组织中VEGF、MMP-9的表达变化情况,探讨VEGF、MMP-9的表达与HCC侵袭转移的关系。
1.资料和方法
1.1 研究对象:
选取2012年1月至2015年1月在我院住院治疗的HCC患者40例作为实验组,经病理确诊为HCC,且未经放、化疗等抗肿瘤治疗,男性20例,女性20例,年龄31-81 岁,平均(51.23±2.63)岁,取新鲜HCC中最典型的癌灶部分。对照组患者40例,包括局灶性增生性结节16例,肝血管瘤13例,肝外伤11例,男性20 例,女性20 例,年龄34-70岁,平均(50.78±3.87)岁。入组患者的性别、年龄等方面比较,差异无统计学意义(P>0.05)。
1.2 实验方法
1.2.1 酶联免疫吸附法检测两组患者血液中VEGF、MMP-9的表达
取入组患者的静脉血,离心后冻存。计算出需要的板孔数;试剂盒常温放置30min;标准品稀释;每个浓度均设5个复孔,加样;配液;洗涤;显色;终止;酶标仪以450nm的波长处测量吸光值;绘制线性回归方程,计算样品浓度。
1.2.2免疫组织化学法检测两组患者组织中VEGF、MMP-9的表达
标本切除后立即取100 mg 标本,在- 80℃超低温冰箱冻存备用。福尔马林固定;脱水、透明;浸蜡、包埋;切片、贴片、烤片;脱蜡、脱水;高压热修复;阻断:3%过氧化氢孵育10min;封闭:山羊血清封闭液室温孵育10min;加一抗50ul室温静置1h;加辣根过氧化物酶标记的二抗50ul静置10min;加链霉亲和素-过氧化物酶50ul静置10min;显色;终止;苏木素复染,盐酸酒精分化;常规脱水、透明;封片;显微镜下观察。 1.3 判断标准
以已知的该指标的免疫组化染色阳性片作阳性对照,以PBS缓冲液代替一抗作阴性对照,HE切片作对照观察。
VEGF、MMP-9 阳性结果判定以细胞核不染色,细胞膜或胞质内出现棕色或棕黄色颗粒为阳性染色,阴性(-):染色细胞数≤10%;弱阳性(+):染色细胞数11%~25%;阳性(++):染色细胞数26%~50%;强阳性(+++):染色细胞数>50%。以上均以(-)为阴性;(+)~(+++)为阳性。图像分析:计算机图像系统拍照,每张切片随机选取5个视野,并记录。
2.结果
2.1酶联免疫吸附法检测两组患者血液中VEGF、MMP-9的表达
采用酶联免疫吸附法对两组患者VEGF、MMP-9的水平进行检测,结果发现,实验组患者血液中VEGF、MMP-9明显高于对照组,差异有统计学意义(P<0.05),具体结果见表1.
表1 两组患者血液中MMP-2、MMP-9的表达比较
注:*实验组与对照组比较,差异有统计学意义,P<0.05
2.2免疫组织化学法检测两组患者组织中VEGF、MMP-9的表达
采用免疫组织化学法对实验组肝癌组织、对照组进行VEGF、MMP-9的检测,结果发现,肝癌组织中VEGF强阳性(+++)表达30例,MMP-9强阳性(+++)表达31例,阳性率为87.5%、85%;对照组阴性(-)表达分别为37例、36例,阳性率分别为7.5%、10%。实验组肝癌组织VEGF、MMP-9的表达阳性率较对照组明显升高,差异有统计学意义(P<0.05),具体结果见表2。
表2 实验组及对照组VEGF、MMP-9的表达情况
注:*实验组与对照组比较,差异有统计学意义,P<0.05
3.讨论
恶性肿瘤发生侵袭、转移是由多个步骤组成的过程,细胞外基质及基底膜的降解是肿瘤发生侵袭转移的第一步,癌细胞突破细胞外基质及基底膜,向临近组织浸润,并逐渐向远处转移[2]。
血管内皮生长因子(VEGF)对血管内皮细胞的作用具有其效应的特异性。VEGF有许多生物学特性,包括促进血管内皮细胞分裂增殖,促进新生血管形成,增加血管的通透性【12】等[3]。新生的肿瘤血管,在其生成过程中,VEGF还能够刺激内皮细胞产生多种MMPs,引发激活基质降解的作用,呈现“瀑布式反应”效应,引发肿瘤细胞更加容易穿透基质组织,影响肿瘤细胞的浸润、转移[4]。
基质金属蛋白酶(MMPs)属于蛋白水解酶,重点参与细胞外基质和基底膜的降解,与肿瘤的侵袭、转移关系密切[5]。研究表明,在不同类型的肿瘤中,MMPs的表达水平与肿瘤的恶性程度相关,不仅利于细胞外基质的降解,而且能维持肿瘤微环境的稳定,促进肿瘤生长[6]。其中,Ⅳ型胶原酶(MMP-9)与肿瘤侵袭转移最为密切。
在本实验中,取入组实验组及对照组患者的静脉血,采用酶联免疫吸附法检测静脉血中VEGF、MMP-9的表达发现,实验组患者血液中VEGF、MMP-9水平明显高于对照组。将实验组患者手术切除的肝癌组织、癌旁组织以及对照组肝脏组织中,采用免疫组织化学法检测其中VEGF、MMP-9的表达发现,肝癌组织中VEGF强阳性(+++)表达30例,MMP-9强阳性(+++)表达31例,阳性率为87.5%、85%,明显高于对照组。这表明,肝癌患者VEGF、MMP-9均高表达[7]。MMPs在正常机体同样存在,肝癌组织VEGF、MMP-9的表达高于癌旁组织,具有导致肿瘤侵袭转移的能力[8]。对肝内胆管癌组织的研究发现,MMP- 9过表达是淋巴转移的前兆,肝癌可能会发生侵袭转移 [9-10]。这均与本实验结果一致。
综上所述,MMPs 是参与细胞外基质和基底膜降解的蛋白水解酶,VEGF、MMP-9在肝癌中表达升高,其表达水平与肝癌的侵袭和转移密切相关,经过进一步研究探索,会成为判断肝癌生物学行为、预测肝癌预后的新指标。
参考文献:
[1] Dominissini D, Moshkovitz S M, Amariglio N, Rechavi G. Adenosine-to-inosine RNA editing meets cancer[J]. Carcinogenesis, 2011, 32(11):1569-1577.
[2] Edge SB, Byrd DR,Compton CC,et al. AJCC cancer staging manual[M]. 7th ed. New York: Springer, 2010, 5(3): 130.
[3] Zhang CY, Wang ZM.Hypoxia-inducible factor HIF-1αΑα and VEGF and its receptors in gynecologic malignancies [J].International Journal of Obstetrics and Gynecology, 2011, 38(4):320-323.
[4] Horrée N, Groot AJ, van Hattem WA,et al. HIF-1α gene mutationsassociated with higher microvessel density in endometrial carcinomas [J]. Histopathology, 2008, 52(5): 637-639.
[5] Setton J, Wolden S, Caria N, Lee N.Definitive treatment of metastatic nasopharyngeal carcinoma: Report of 5 cases with review of literature [J] .Head Neck, 2012,34 (5): 753-757. [6] Chellaiah MA, Ma T. Membrane localization of membrane type 1 matrix metalloproteinase by CD44 regulates the activation of promatrix metalloproteinase 9 in osteoclasts[ J]. Biomed Res Int, 2013, 2013: 302392.
[7] Cayabyab FS, Gowribai K , Walz W. Involvement of matrix metalloproteinases-2 and -9 in the formation of a lacuna-like cerebral cavity[J]. J Neurosci Res, 2013, 91(7): 920-933.
[8] Sun C, Wang Q, Zhou H, et al. Antisense MMP-9 RNA inhibits malignant glioma cell growth in vitro and in vivo[ J]. Neurosci Bull, 2013, 29(1): 83-93.
[9] Kesanakurti D, Chetty C, Rajasekhar Maddirela D, et al. Functional cooperativity by direct interaction between PAK4 and MMP-2 in the regulation of anoikis resistance, migration and invasion in glioma[J]. Cell Death Dis, 2012, 3: e445.
[10] Zhuang T, Chelluboina B, Ponnala S, et al. Involvement of nitric oxide synthase in matrix metalloproteinase-9- and/or urokinase plasminogen activator receptor-mediated glioma cell migration[J]. BMC Cancer, 2013, 13: 590.