FN和MMP14蛋白在鼻咽癌中的表达及其临床意义

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  【摘要】目的探讨鼻咽癌组织中纤维连接蛋白(FN)和基质金属蛋白酶14(MMP14)的表达及其与临床病理特征的关系。方法选取56例鼻咽癌标本作为观察组,18例鼻咽炎标本作为对照组,采用SP免疫组织化学法检测两组标本中FN和MMP14的阳性表达情况,并分析二者的关系及其临床意义。结果基底膜FN在鼻咽癌组织中的表达低于鼻咽炎组织,间质FN在鼻咽癌组织中的表达高于鼻咽炎组织(P<0.05或0.01),而MMP14在鼻咽癌组织中的表达明显高于鼻咽炎组织(P<0.01);基底膜FN和MMP14在鼻咽癌组织中的表达与年龄、性别无显著性相关(P>0.05),与淋巴结转移及临床分期相关(P<0.01);基底膜FN和 MMP14蛋白在鼻咽癌组织中的表达呈负相关(r=-0.478,P=0.000)。结论MMP14的高表达及FN的异常表达在鼻咽癌淋巴结转移及临床分期中可能具有重要作用。
  【关键词】鼻咽癌;基质金属蛋白酶14;纤维连接蛋白
  中图分类号:R739.6 文献标识码:ADOI:10.3969/j.issn.10031383.2015.03.012
  Expression and clinical significance of FN and MMP14
  protein in nasopharyngeal carcinoma
  TANG Wei,SUN Qi
  (The Fourth Affiliated Hospital of Guangxi Medical UniversityLiuzhou
  Worker’s Hospital,Liuzhou 545001,Guangxi,China)
  【Abstract】ObjectiveTo investigate the expressions of fibronectin(FN) and matrix metalloproteinases14 (MMP14) in nasopharyngeal carcinoma and their relationship with clinicopathologic characteristics.Methods56 cases of nasopharyngeal carcinoma specimens were selected as observation group,and 18 cases of nasopharyngitis specimens as control group.SP immunohistochemical method was used to detect positive expressions of FN and MMP14 of specimens in both groups.Meanwhile,the relationship between the expressions and clinical significance was also analyzed.Results In nasopharyngeal carcinoma tissues,the positive expression of basement membrance FN was significantly lower than that in the nasopharyngitis tissues,while that of interstitial FN was higher than that in nasopharyngitis tissues(P<0.05 or 0.01),and the positive expression of MMP14 was significantly higher than that in nasopharyngitis tissues(P<0.01).The positive expressions of basement membrance FN and MMP14 had no significant correlation with gender and age (P>0.05),but they had close relationship with lymphatic metastasis and clinical stage(P<0.01).Besides, the expressions of basement membrance FN was negatively correlated with MMP14 in nasopharyngeal carcinoma tissues (r=-0.478,P=0.000).ConclusionHigh expression of MMP14 and aberrant expression of FN may play an important role in lymph node metastasis and clinical staging of nasopharyngeal carcinoma.
  【Key words】nasopharyngeal carcinoma;MMP14;FN
  鼻咽癌是我国南方及东南亚地区最常见的恶性肿瘤,其发生发展是一个涉及多基因、多途径和多阶段的复杂生物学过程[1]。纤维连接蛋白(FN)是基底膜及细胞外基质主要的糖蛋白成分,在肿瘤细胞的浸润及转移中具有重要作用。基质金属蛋白酶14(MMP14)是锌依赖性基质金属蛋白酶(matrix metalloproteinases,MMPs)家族的一员,可降解细胞外基质及基底膜,MMP14的高表达在肿瘤进展及浸润转移中同样具有重要的作用[2]。本实验通过研究鼻咽癌和鼻咽炎性组织中MMP14和FN的表达情况及其与鼻咽癌临床预后的相关性,探讨它们在鼻咽癌发生发展及侵袭转移中的意义。1材料与方法1.1材料 本实验所用标本均经鼻咽部活检病理确诊,鼻咽癌标本56例,鼻咽炎标本18例,所有标本均为病理科包埋好的石蜡切片。在56例鼻咽癌标本中,男41例,女15例;年龄20~76岁,其中≥50岁33例,<50岁23例;无淋巴结转移21例,有淋巴结转移35例;临床分期在Ⅰ~Ⅱ期的22例,Ⅲ~Ⅳ期的34例。所有标本均取自广西柳州市工人医院2012年5月至2014年8月的就诊患者。   1.2试剂及方法所有标本均经中性福尔马林固定,乙醇脱水及石蜡包埋,4 μm连续切片,免疫组织化学技术采用SP法,按SP试剂盒说明书进行操作。多克隆兔抗人FN抗体、单克隆鼠抗人MMP14抗体及SP试剂盒均购自福州迈新生物技术开发有限公司。
  1.3结果判断在光学显微镜下对两组免疫组化片染色情况进行评估,FN抗体表达判断标准如下:根据着色的表达形态评分,完全缺失计0分,碎片状或颗粒状计1分,断续线状或条索状计2分,连续线状或偶有中断计3分。根据阳性细胞所占百分比计分,阳性细胞率<10%为0,10%~40%为1分,41%~70%为2分,>70%为3分,按着色形态和阳性细胞所占百分比两项得分相乘划分为两组:弱表达或阴性为0~4分,阳性表达为6~9分。MMP14抗体的表达根据着色的强弱程度评分,不着色为0分,淡黄色为1分,棕黄色为2分,黄褐色为3分;根据阳性细胞所占百分比计分,阳性细胞率<10%为0,10%~40%为1分,41%~70%为2分,>70%为3分,按着色强度和阳性细胞所占百分比两项得分相乘划分为两组:弱表达或阴性为0~4分,阳性表达为6~9分。
  1.4统计学方法采用SPSS 17.0统计学软件进行处理,应用χ2检验分析FN、MMP14在鼻咽癌组织和鼻咽炎性组织中的表达情况及其与患者临床病理特征之间的关系;应用Spearman等级相关分析FN与MMP14表达之间的相关性,P<0.05为差异有统计学意义。
  2结果2.1鼻咽癌组织和鼻咽炎性组织中FN和MMP14的表达FN主要分布在各种基底膜及间质,根据其表达部位分为间质FN和基底膜FN,FN在正常鼻咽黏膜上皮基底膜及间质纤维结缔组织中,阳性表达呈纤维状或连续线状分布(见图1A)。FN在鼻咽癌的表达主要为断续或条索状,或呈碎片状及颗粒状,甚至完全消失(见图1B)。间质FN在鼻咽癌组及鼻咽炎组的阳性表达率分别为73.21%及44.44%,两者差异有统计学意义(P<0.05);基底膜FN在鼻咽癌组及鼻咽炎组的阳性表达率分别为32.14%及83.33%,两者差异有统计学意义(P<0.01)。MMP14主要表达于鼻咽癌细胞或癌旁间质,阳性细胞在靠近癌细胞巢边缘及浸润性生长区域较多,且染色较深(见图2);MMP14在鼻咽癌组及鼻咽炎组的阳性表达率分别为82.14%及22.22%,两者差异有统计学意义(P<0.01)。见表1。
  图1FN在不同鼻咽黏膜的表达情况(SP:×40)。A:在正常鼻咽黏膜上皮
  基底膜及间质纤维结缔组织中的表达;B:在鼻咽癌组织中的表达。
  图2MMP14在鼻咽癌组织中的表达(SP:×40)。
  表1 FN及MMP14在鼻咽癌及鼻咽炎组织中的表达[n(%)]
  组别n间质FN弱表达/阴性阳性基底膜FN弱表达/阴性阳性MMP14弱表达/阴性阳性鼻咽癌组5615(26.79)41(73.21)38(67.86)18(32.14)10(17.86)46(82.14)鼻咽炎组1810(55.56)8(44.44)3(16.67)15(83.33)14(77.78)4(22.22)χ2-5.040014.446822.3184P-0.02480.00000.0000
  2.2基底膜FN及MMP14在鼻咽癌组织中的表达与鼻咽癌临床病理特征的关系基底膜FN及MMP14蛋白的表达与鼻咽癌的性别、年龄无显著性相关(P>0.05),与淋巴结转移及临床分期显著相关(P<0.01),在淋巴结无转移及临床分期为Ⅰ~Ⅱ期的鼻咽癌组织中,基底膜FN的表达高于有淋巴结转移及临床分期为Ⅲ~Ⅳ期的鼻咽癌组织,两者差异有统计学意义(P<0.01)。而MMP14在淋巴结无转移及临床分期为Ⅰ~Ⅱ期的鼻咽癌组织中的表达低于有淋巴结转移及临床分期为Ⅲ~Ⅳ期的鼻咽癌组织,两者差异有统计学意义(P<0.01)。见表2。
  表2 基底膜FN及MMP14的表达与鼻咽癌不同临床病理特征的关系
  观察指标因素n基底膜FN弱表达/
  阴性阳性χ2PMMP14弱表达/
  阴性阳性χ2P性别男4128130.04310.83558330.01980.8881女15105213年龄≥50岁3323100.12470.72406270.07760.7805<50岁23158419临床分期Ⅰ~Ⅱ期2271521.57730.000091310.66620.0011Ⅲ~Ⅳ期34313133淋巴结转移无2161523.77540.000091211.71940.0006有35323134
  2.3基底膜FN与MMP14在鼻咽癌及鼻咽炎组织中的表达及两者的相关性鼻咽癌组织MMP14阳性表达的46例中,基底膜FN阳性表达的有10例;MMP14弱表达或阴性表达的10例中,基底膜FN弱表达或阴性表达的有2例;鼻咽炎组织MMP14阳性表达的4例中,基底膜FN亦阳性表达的有2例;MMP14弱表达或阴性表达的14例中,基底膜FN亦阴性表达的有1例。见表3。经Spearman等级相关分析,基底膜FN及MMP14在鼻咽癌组织中的表达呈负相关(r=-0.478,P=0.000)。
  表3 基底膜FN与MMP14在鼻咽癌及鼻咽炎组织中的表达及两者的相关性
  组别观察指标表达情况MMP14阳性弱表达阴性鼻咽癌组基底膜FN阳性108弱表达/阴性362鼻咽炎组基底膜FN阳性213弱表达/阴性21
  3讨论鼻咽癌是我国常见的头颈部肿瘤,其发生发展过程十分复杂,是多因素共同作用的结果。 FN是一种糖蛋白,在血浆中以可溶性二聚体形式存在,在细胞表面和细胞外基质中以二聚体或多聚体形式存在。FN可与胶原蛋白、纤维蛋白、肝素和肌动蛋白等结合,参与细胞黏附、运动、调理作用,促进伤口愈合,并维持细胞形状等生物学过程。MMP14是一种模型基质金属蛋白酶,可激活MMP2间接降解细胞外基质,也可通过降解胶原蛋白、纤连蛋白、层粘连蛋白、纤维蛋白、玻璃粘连蛋白等直接降解细胞外基质及基底膜,从而在细胞增殖、凋亡、迁移、分化、血管生成和宿主免疫逃避过程中发挥重要作用。   局部浸润与淋巴结转移是鼻咽癌最主要的死亡原因之一,降解细胞外基质突破基底膜是肿瘤细胞浸润转移的重要环节。FN作为基底膜的重要组成成分,对维持细胞的稳定性具有重要作用。有文献报道[3~5],FN表达与鼻咽癌、结肠癌及人纤维肉瘤的转移相关,与恶性甲状腺肿瘤、恶性周围神经鞘瘤的恶性程度有关。另有文献证实[6],FN蛋白能与Caspase3结合,促进骨肉瘤细胞的凋亡反应。而MMP14能降解细胞外基质及基底膜,在肿瘤细胞的浸润与转移中发挥重要作用。研究发现[7~13],MMP14在乳腺癌、前列腺癌、肝癌、胃癌、头颈部肿瘤及宫颈癌等恶性肿瘤中高表达,并与肿瘤的恶性程度、迁移侵袭呈正相关。且在胃癌中,MMP14可以激活非经典Wnt通路中Wnt5a的表达,使肿瘤细胞向上皮间质转化,促进肿瘤的迁移侵袭[14]。此外,MMP14高表达与弥漫性浸润型星形细胞瘤的进展相关[15]。
  本实验中我们通过免疫组织化学检测发现,基底膜FN在鼻咽癌组织中的表达低于鼻咽炎组织,呈断续或条索状,或碎片状及颗粒状,甚至完全消失,而MMP14在鼻咽癌组织中的表达明显高于鼻咽炎组织,且两者在鼻咽癌组织中的表达呈负相关。基底膜FN和MMP14在鼻咽癌组织中的表达与年龄、性别无明显相关,与淋巴结转移及临床分期显著相关,在淋巴结无转移及临床分期为Ⅰ~Ⅱ期的鼻咽癌组织中,基底膜FN的表达高于有淋巴结转移及临床分期为Ⅲ~Ⅳ期的鼻咽癌组织,而MMP14在淋巴结无转移及临床分期为Ⅰ~Ⅱ期的鼻咽癌组织中的表达低于有淋巴结转移及临床分期为Ⅲ~Ⅳ期的鼻咽癌组织,证实了MMP14在鼻咽癌中高表达,且与鼻咽癌的局部浸润和淋巴结转移相关,推测高表达的MMP14可能通过降解基底膜FN,使基底膜FN的表达下降,从而破坏肿瘤细胞的稳定性,使肿瘤细胞黏附性下降,易于脱落,为肿瘤细胞在其他部位及远处的生长创造了有利条件,对鼻咽癌的浸润与转移具有促进作用。
  本实验中基底膜FN在鼻咽癌组织中的表达低于鼻咽炎组织,呈断续或条索状,或碎片状及颗粒状,甚至完全消失,而间质FN在鼻咽癌组织中的表达高于鼻咽炎组织,推测基底膜FN及间质FN可能在鼻咽癌发生发展中具有不同作用。间质FN在鼻咽癌组织中表达增加的机制尚不清楚,可能是通过促进肿瘤细胞生长运动,抑或是机体的一种反应,但有研究表明间质FN的增多与肿瘤的恶性程度相关,是预后不良的因素之一[16]。本实验同样证明了这一观点。
  综上所述,FN及MMP14在鼻咽癌发生、发展及浸润与转移中发挥重要作用。因而FN及MMP14的表达改变可作为判断鼻咽癌预后的标志物之一,且为MMP14作为鼻咽癌晚期治疗的靶向标志物提供了理论依据。参考文献[1] Chang ET,Adami HO.The enigmatic epidemiology of nasopharyngeal carcinoma [J].Cancer Epidemiol Biomarkers Prev,2006,15(10):17651777.
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