吉林大学学报(医学版)  2016, Vol. 42 Issue (03): 530-534

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孙亚楠, 毛晓韵, 刘晓虹, 郭阿垚, 冯亮, 金锋
SUN Yanan, MAO Xiaoyun, LIU Xiaohong, GUO Ayao, FENG Liang, JIN Feng
基底细胞样乳腺癌患者乳腺癌和癌旁正常乳腺组织中MTDH与MMP-9蛋白表达的相关性
Correlation between expressions of MTDH and MMP-9 proteins in breast cancer and adjacent normal breast tissues of patients with basal- like breast cancer
吉林大学学报(医学版), 2016, 42(03): 530-534
Journal of Jilin University (Medicine Edition), 2016, 42(03): 530-534
10.13481/j.1671-587x.20160321

文章历史

收稿日期: 2016-02-03
基底细胞样乳腺癌患者乳腺癌和癌旁正常乳腺组织中MTDH与MMP-9蛋白表达的相关性
孙亚楠1, 毛晓韵2, 刘晓虹1, 郭阿垚2, 冯亮2, 金锋2     
1. 中国医科大学附属第一医院普外综合烧伤科, 辽宁 沈阳 110001;
2. 中国医科大学附属第一医院乳腺外科, 辽宁 沈阳 110001
摘要: 目的: 检测基底细胞样乳腺癌(BLBC)患者乳腺癌组织及配对癌旁正常乳腺组织中异黏蛋白基因(MTDH)与基质金属蛋白酶9(MMP-9)的表达,探讨二者之间的关系。方法: 采用免疫组织化学SP法检测60例BLBC患者癌组织及配对癌旁正常乳腺组织中MTDH和MMP-9蛋白的表达情况;Spearman相关分析法分析二者阳性表达率的相关性。结果: BLBC组织中MTDH和MMP-9阳性表达率均明显高于癌旁配对正常乳腺组织中MTDH和MMP-9的阳性表达率(P<0.05),且其表达与BLBC患者的淋巴结转移、临床分期有关联(P<0.05);有淋巴结转移者癌组织中MTDH和MMP-9阳性表达率高于无淋巴结转移者(χ2=6.89,P<0.05;χ2=15.22,P<0.01);Ⅲ+Ⅳ期BLBC患者癌组织中MTDH和MMP-9蛋白阳性表达率高于Ⅰ+Ⅱ期者(χ2=6.431,P<0.05;χ2=8.014,P<0.05)。BLBC患者癌组织中MTDH和MMP-9的表达呈正相关关系(r=0.531,P<0.01)。结论: BLBC患者癌组织中MTDH与MMP-9蛋白表达有相关性,二者在BLBC形成和进展过程中可能起重要作用。
关键词: 乳腺肿瘤    基底细胞样乳腺肿瘤    异黏蛋白    基质金属蛋白酶9    
Correlation between expressions of MTDH and MMP-9 proteins in breast cancer and adjacent normal breast tissues of patients with basal- like breast cancer
SUN Yanan1, MAO Xiaoyun2, LIU Xiaohong1, GUO Ayao2, FENG Liang2, JIN Feng2     
1. Research Unit of General Surgery, Department of Burn Surgery, First Affiliated Hospital, China Medical University, Shenyang 110001, China;
2. Department of Breast Surgery, First Affiliated Hospital, China Medical University, Shenyang 110001, China
Abstract: Objective: To detect the expressions of metadherin (MTDH) and matrix metalloproteinase-9 (MMP-9) in breast cancer and paired adjacent normal breast tissues of the patients with basal-like breast carcinoma (BLBC) and to analyze their correlation. Methods: The expressions of MTDH and MMP-9 in breast cancer and paired adjacent normal breast tissues of 60 BLBC patients were detected by immunohistochemistry method.Pearman analysis was used to detect the correlation between the positive expression rates of MTDH and MMP-9. Results: The positive expression rates of MTDH and MMP-9 in breast cancer tissue were higher than those in paired adjacent normal breast tissue(P<0.05).The expressions of MTDH and MMP-9 in breast cancer tissue were positively correlated with lymph node metastasis and TNM staging of the BLBC patients (P<0.05).The positive expression rates of MTDH and MMP-9 in the BLBC patients with positive lymph node metastasis were much higher than those in the BLBC patients without lymph node metastasis (χ2=6.89,P<0.05;χ2=15.22,P<0.01);the positive expression rates of MTDH and MMP-9 in the BLBC patients in Ⅲ+Ⅳ stage were much higher than those of the BLBC patients in Ⅰ+Ⅱ stage(χ2=6.431,P<0.05;χ2=8.014,P<0.05).There was a positive correlation between the expression of MTDH and the expression of MMP-9 in breast cancer tissue of the BLBC patients (r=0.531,P<0.01). Conclusion: The expression of MTDH is positive correlated with the expression of MMP-9 in breast cancer tissue of the BLBC patients;furthermore,MTDH and MMP-9 protein may play an important role in the carcinogenesis and development of BLBC.
Key words: breast neoplasms    basal-like breast carcinoma    metadherin    matrix metalloproteinase 9    

乳腺癌是威胁女性生命健康最常见的恶性肿瘤之一,其病死率位于女性恶性肿瘤的第二位[1]。异黏蛋白基因(metadherin,MTDH)又称星形胶质细胞上调基因1(astrocyte elevated gene-1,AEG-1),其过表达可能与乳腺癌的发生、进展及耐药有关联[2, 3]。基质金属蛋白酶9(matrix metalloproteinase 9,MMP-9)是一种重要的水解酶[4],可以降解Ⅳ和Ⅴ型胶原等细胞外基质(extracellular matrix,ECM)及基膜,进而参与肿瘤的侵袭与转移。有研究[5]表明:MTDH 可能通过激活MMP-9的启动子,进而调控MMP-9,参与降解ECM和细胞侵袭转移。基底细胞样乳腺癌(basal-like breast carcinoma,BLBC)[6]组织学表现和免疫表型均具有独特特点,且有预后不良的生物学行为,易发生复发转移,因此探讨BLBC的发生发展的分子学机制、寻找相关的生物学标志物已成为医学研究热点。而目前在BLBC中MTDH和MMP-9的联合研究国内外尚未见报道。本研究采用免疫组织化学方法检测MTDH及MMP-9蛋白在BLBC患者癌组织和癌旁配对正常乳腺组织中的表达情况,并探讨二者与临床病理因素的相关性,揭示MTDH及MMP-9可能对BLBC的发生发展所起的重要作用。

1 资料与方法 1.1 病例资料和组织标本

收集2005年6月—2008年11月于中国医科大学附属第一临床医学院乳腺外科接受手术切除的无家族史女性新鲜乳腺癌癌组织标本及癌旁配对正常乳腺组织标本,根据目前较为公认的BLBC的免疫表型诊断标准将免疫表型分为ER、HER-2阴性、CK5/6和(或) EGFR阳性,筛选出60例BLBC患者,年龄24~69岁,中位年龄52岁,所有患者术前均未行放化疗,其手术切除标本经常规石蜡包埋、固定后行HE染色,经2名病理医生按世界卫生组织(WHO)《乳腺病理组织学分类》(2003新版)标准读片确认其病理类型,-80°C保存,以其相应的癌旁正常乳腺组织(取距肿瘤边缘5.0cm组织)作为对照组。

1.2 免疫组织化学法检测BLBC患者癌和配对癌旁正常乳腺组织中MTDH及MMP-9的表达

石蜡切片脱蜡、柠檬酸修复液(pH 6.0)高温高压修复抗原,行MTDH(鼠抗人MTDH单克隆抗体,SC-517220,1∶150)及MMP-9(鼠抗人MMP-9单克隆抗体,SC-21733,1∶200)(美国Santa cruz公司)SP法免疫组织化学染色(即用型免疫组织化学超敏UltraSensitiveTMSP试剂盒KIT-9701,福建迈新公司),检测BLBC癌组织及癌旁正常乳腺组织中MTDH及MMP-9的表达,以MTDH阳性的前列腺癌组织和MMP-9阳性的胃癌组织作为阳性对照,以磷酸盐缓冲液(PBS)替代一抗作为阴性对照,DAB显色(DAB-1031,福建迈新公司),苏木素复染。采用双盲评分法对免疫组织化学结果进行判定[7],MTDH蛋白阳性反应颗粒定位于细胞质,MMP-9蛋白阳性反应颗粒定位于细胞浆,免疫组织化学结果由2名经验丰富的高年资病理医师判读,在排除非特异性染色的前提下,显微镜下细胞胞核、胞质和胞膜中出现清晰的棕黄色染色的细胞即为阳性细胞,在高倍视野下(×400)随机选取5个视野(每个视野观察不少于200个细胞),按阳性细胞所占的百分比及着色强度进行结果判定:按照染色强度分别标记为,0分(无着色),1分(浅黄色),2分(黄色),3分(棕黄色)。按阳性细胞数占同类细胞的染色比例分别标记为:0分(比例≤5%),1分(5%<比例<25%),2 分(25%≤比例<50%),3分(50%≤比例<75%),4分(比例≥75%)。两者相加计算最后得分,0~3分为阴性,4~8分为阳性。

1.3 统计学分析

采用SPSS16.0统计软件进行统计学分析。BLBC癌组织和配对癌旁正常乳腺组织中MTDH和MMP-9的阳性表达率比较采用χ2检验,MTDH和MMP-9阳性表达率的相关性分析采用Spearman相关分析法。以α=0.05为检验水准。

2 结 果 2.1 BLBC癌组织和配对癌旁正常乳腺组织中MTDH的表达

免疫组织化学结果显示:MTDH阳性染色定位于细胞质和细胞膜中,其在乳腺癌组织中的阳性表达为棕黄色颗粒,在配对癌旁正常乳腺组织中低(无)表达,见图 1(插页三)。配对癌旁正常乳腺组织中MTDH阳性表达率为18.3%(11/60),BLBC癌组织中阳性表达率为63.3%(38/60),二者比较差异有统计学意义(P<0.01)。

图 1 BLBC癌组织(A)和配对癌旁正常乳腺组织(B)中MTDH的表达(免疫组织化学,×400) Fig.1 Expressions of MTDH in breast cancer(A) and adjacent normal breast tissues(B)(Immunohistochemistry,×400)
2.2 BLBC癌和配对癌旁正常乳腺组织中MMP-9的表达

免疫组织化学结果显示:MMP-9 阳性染色定位于细胞质中,配对癌旁正常乳腺组织中MMP-9的阳性表达率为30.0%(18/60),BLBC癌组织中MMP-9阳性表达率为51.7%(38/60),二者比较差异有统计学意义(χ2=5.83,P<0.05)。见图 2(插页三)。

图 2 BLBC癌和配对癌旁正常乳腺组织中MMP-9的表达(免疫组织化学,×400) Fig.2 Expressions of MMP-9 in breast cancer(A) and adjacent normal breast tissues(B)(Immunohistochemistry,×400)
2.3 不同临床病理参数BLBC患者癌组织中MTDH和MMP-9的表达

MTDH和MMP-9的表达均与BLBC患者淋巴结转移、TNM分期有关联(P<0.05),而MMP-9的表达还与Ki67指数的高低有关联(P<0.05)。此外,MTDH和MMP-9的表达与患者年龄、肿瘤大小和组织学分级无关联(P>0.05)。见表 1

表 1 不同临床病理参数BLBC患者癌组织中MTDH和MMP-9的表达 Tab.1 Expressions of MTDH and MMP-9 in BLBC patients with different clinicopathological parameters
Parameter MTDH χ2 P MMP-9 χ2 P
n Positive n Positive
Age(year)
<50 24 15 0.012 >0.05 24 14 0.712 >0.05
≥50 36 23 36 17
Tumor size(cm)
<2 23 14 0.097 >0.05 23 12 0.004 >0.05
≥2 37 24 37 19
Histological grade
Well 11 7 0.356 >0.05 11 6 0.21 >0.05
Moderately 30 18 30 16
Poorly 19 13 19 9
Ki67
<50 28 19 0.460 >0.05 32 11 8.21 <0.05
≥50 32 19 28 20
Lymph node metastasis
Negative 36 18 6.890 <0.05 9 9 15.22 <0.01
Positive 24 20 22 22
TNM stage
Ⅰ+Ⅱ 35 18 6.431 <0.05 35 22 8.014 <0.05
Ⅲ+Ⅳ 25 21 25 9
2.4 BLBC患者癌组织中MTDH和MMP-9阳性表达率的相关性

BLBC患者癌组织中MTDH和MMP-9阳性表达的Spearman相关分析结果显示:MTDH与MMP-9阳性表达呈正相关关系(r=0.531,P<0.01)。见表 2

表 2 BLBC患者癌组织中MTDH和MMP-9表达的相关性 Tab.2 Correlation between expressions of MTDH and MMP-9 in tumor tissue of BLBC patients
MTDH MMP-9 Total
Positive Negative
Positive 12 19 31
Negative 26 3 29
Total 38 22 60
3 讨 论

本研究结果显示:与配对癌旁正常乳腺组织比较,BLBC患者癌组织中MTDH与MMP-9 阳性表达率明显升高,MTDH阳性表达率为63.3%,MMP-9阳性表达率为51.7%,二者与乳腺癌患者年龄、肿瘤大小和组织学分级无关联,而与TNM分期及淋巴结转移有关联,且BLBC组织中MTDH与MMP-9阳性表达呈正相关关系。

BLBC是根据不同的基因表达类型进行分类的分子亚型。BLBC 患者无病生存期和总体生存率较其他亚型患者差,因其具有较高的增殖活性、高度的侵袭性、复发率高及易转移而成为近期研究的热点[8]。MTDH基因是近年来发现的一个癌基因,该基因已经证实在全身多种肿瘤组织中呈过表达[9],MTDH蛋白是一种极其保守的蛋白,其定位于人类8号染色体上(8q22),在某些预后较差的肿瘤如人类肝癌、恶性胶质瘤、乳腺癌、黑色素瘤、胃癌和前列腺癌等肿瘤组织中MTDH 均过量表达,而在正常细胞系及相关良性细胞系中则低表达或不表达[10, 11]。本研究结果显示:BLBC患者癌组织中MTDH蛋白阳性表达率明显高于癌旁正常乳腺组织,且与肿瘤TNM分期及淋巴结转移有关联,提示其可能与预后有关联,可作为判断BLBC预后的指标。推测其机制可能是过表达后激活PI3K/Akt及NF-κB信号转导通路,通过调节细胞黏附蛋白,协助癌细胞紧贴远距离的血管管壁,进而促进肿瘤细胞浸润转移和血管生成,其过表达与恶性肿瘤的发生发展及转移有密切关联。

肿瘤浸润与转移的关键是ECM成分的降解,而基质金属蛋白酶(matrix metalloproteinases,MMPs) 可以降解ECM,其活性与肿瘤的转移侵袭有关联[12]。MMP-9基因位于染色体20q11.1~13.1,长度为26000~27000bp,具有13个外显子和9个内含子,属于MMPs家族;其主要功能是降解和重塑ECM的动态平衡过程。MMP-9蛋白被认为可以通过降解基底膜和ECM、影响组织的重塑来促进乳腺癌的浸润、转移和血管生成,并与骨转移和骨破坏有关联[12, 13]。前期有学者[4, 13]研究了结肠腺癌和喉鳞状细胞癌组织中MTDH和MMP-9蛋白的表达,发现二者阳性表达呈正相关关系。下调子宫颈癌细胞中MTDH表达后,癌细胞的侵袭能力明显下降,MMP-9的表达也随之减少,二者在恶性肿瘤的发展过程中可能存在协同调控机制[14]。本研究结果也表明:在BLBC癌组织中MMP-9蛋白过表达与TNM分期、淋巴结转移、Ki67有关联,这一结果与上述报道[4, 13, 14]结论相符,提示MMP-9可能参与BLBC的生成及恶性侵袭;抑制MMP-9的生成可能减缓肿瘤的侵袭;MTDH的过度表达可能作用于MMP-9的启动子,进而上调MMP-9表达,为癌细胞向ECM侵袭提供了前提条件。

目前,国内外尚无关于BLBC患者癌组织中MTDH与MMP-9表达研究的文献报道。本研究结果显示:在BLBC患者癌组织中MTDH与MMP-9阳性表达呈正相关关系,验证了BLBC中MTDH与MMP-9过表达与癌组织的侵袭能力有密切关联,提示二者可能协同参与BLBC的发生发展,进而导致其预后不良。BLBC是一种特殊的乳腺癌亚型,较易发生浸润转移,预后不良,且对传统的内分泌治疗效果甚微,目前尚缺乏有效的靶向治疗药物。MTDH是一个新的原癌基因,过表达MTDH可上调MMP-9的表达,进而促进肿瘤的侵袭转移,MTDH的表达情况可以作为乳腺癌患者的一个单独的预后指标[15]。随着人们对该基因研究的不断深入,将MTDH作为恶性肿瘤在化疗耐药方面的研究前景广阔,其有望成为治疗BLBC患者的一个新的靶点。

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