血管内皮生长因子和基质金属蛋白酶
【关键词】肝肿瘤・血管内皮生长因子・明胶酶β・微血管密度・肿瘤转移
The expression and clinical significance of VEGF and MMP9 in primary hepatocellular carcinoma
【ABSTRACT】Objective:To study the relationship between the expression of VEGF and MMP9 with invasion,metastasis of primary hepatocellular carcinoma(PHCC).Methods: Paraffinembedded specimens from 40 patients with PHCC undergoing radical resection were studied.Agiogenesis was assessed by the expression of VEGF,MMP9 and MVD using LSAB immunohistochemical staining and in situ hybridization.Results:①The level of VEGF,MMP9 expression and MVD in PHCC was higher than that in the paratumorous tissue(P<0.01).②The level of VEGF,MMP9 expression and MVD in tumor with tumor metastasis or in nonencapsulated tumors were higher than that in tumors without metastasis or in wellencapsulated tumors(P<0.05).③There was no significant difference in the level of VEGF,MMP9 expression and MVD between large PHCC(diameter >5cm) and small ones (diameter≤5cm)(P>0.05).④The expression of VEGF was positively correlated with MVD(P<0.01).Conclusion:The expression of VEGF,MMP9 and MVD are highly correlated with invasion and metastasis in PHCC,which may serve as a parameter for determining tumor metastasis and prognosis.It may be a new idea to supervise and treat HCC.
【KEY WORDS】Liver neoplasms・Vascular endothelial growth factor・Gelatinase β・Density・Neoplasm metastasis 原发性肝细胞癌(PHCC)转移率和复发率高,其中以血管内皮生长因子(vascular endothelial growth factor,VEGF)和基质金属蛋白酶9(matrix metalloproteinase9,MMP9)为代表的促进微血管生成的因子及蛋白水解酶系统起着重要作用。本文从此角度来研究PHCC,以期对PHCC的发生、、转移及预后能有进一步了解。
1 材料与方法
1.1 标本来源 手术切除经病理证实为原发性肝细胞癌的标本40例,男29例,女11例,年龄35~60岁(中位年龄45.6岁)。肿瘤直径>5cm者占45%(18/40),≤5cm者占55%(22/40)。包膜完整者占37.5%(15/40),包膜不完整者占62.5%(25/40)。有肝外脏器转移和/或有门静脉癌栓或肝门淋巴结转移者占57.5%(23/40),无转移者占42.5%(17/40)。对照组为手术中取自肿瘤边缘以外的部位经HE染色病理切片证实无癌变的组织。
1.2 方法 原位杂交试剂盒(博士德公司),CMIAS真彩色医学图像分析系(北京),兔抗人VEGF多克隆抗体(丹麦Dako公司),兔抗人第8因子相关抗原多克隆抗体(F8RA)(丹麦Dako公司),LSAB试剂盒(丹麦Dako公司)。LSAB免疫组化染色按1进行,原位杂交按试剂盒说明书进行操作。
1.3 统计方法 VEGF、MMP9表达、MVD与各临床因素之间分析用卡方精确检验法,VEGF、MMP9表达与MVD之间关系用相关分析。
2 结 果
2.1 阳性结果判定 VEGF、MMP9:VEGF、MMP9阳性细胞为棕黄色颗粒或棕褐色颗粒,分布于胞浆。在显微镜100倍视野下随机选择5个阳性细胞最密集区,再在400倍视野下,转换到CMIAS真彩色医学图像分析仪并在屏幕上进行阳性肿瘤细胞计数,当阳性肿瘤细胞≥5%定为阳性,<5%定为阴性。MVD凡在肿瘤细胞组织中与邻近微血管和肿瘤细胞分界清楚,并被染成棕黄或棕褐色的内皮细胞或内皮细胞簇团,均认为是新生的肿瘤血管。计数方法:在放大100倍视野中,随机选择5个新生血管最密集区,再在400倍视野下进行计数,取其均数,即为新生血管数。
2.2 检测结果
2.2.1 VEGF表达 在PHCC组织中总VEGF表达率为70.0%(28/40),而癌旁组织中为20%(8/40)(P<0.01),并且癌旁组织阳性表达者中着色较弱、较淡。见图1。PHCC有转移者中VEGF表达率为45.0%(18/23),无转移者为17.5%(7/17)(P<0.05)。在包膜不完整者中VEGF表达为76.0%(19/25),包膜完整者中为40.0%(6/15)(P<0.05);直径>5cm肿瘤者中VEGF表达为55.6%(10/18),直径≤5cm肿瘤者为50.0%(11/22)(P>0.05)。见表1。
2.2.2 VEGF mRNA、MMP9 mRNA表达 PHCC组织中VEGF mRNA表达为0.43±0.04,癌旁组织为0.24±0.06(P<0.01)。PHCC组织中MMP9mRNA表达为0.41±0.05,癌旁组织中为0.22±0.03(P<0.01)。VEGFmRNA、MMP mRNA表达与临床病各参数关系见表2。表1 PHCC中VEGF表达、MVD与病理学参数关系
2.3 MVD MVD在PHCC中为21.1±8.6,在癌旁组织中为7.8±3.4(P<0.01)。MVD与临床病理学各参数关系见表1。 表2 PHCC中VEGF mRNA、MMP9mRNA与临床病理学参数关系
3 讨 论
恶性肿瘤的生长、侵袭及转移过程受多种因素的影响。近来研究表明,肿瘤新生微血管形成和血管基底膜的蛋白酶在侵袭、转移过程中起着十分重要的作用[2]。VEGF是促进血管生成的惟一特异的生长因子,通过选择性直接作用于血管内皮细胞上的两种Ⅲ型酪氨酸激酶受体flt1和KDR/flk1而发挥作用。它既可由一些正常细胞产生和分泌,也可由肿瘤细胞产生[3]。但VEGF在健康成人组织中仅维持正常的血管密度和基本的渗透功能,以利于营养物质的运输,而在许多肿瘤组织中均有较高水平的表达,如在脑肿瘤、结肠癌[4]、胃癌[5]、前列腺癌、甲状腺癌中均与肿瘤生长、转移密切相关。MMPs为基质降解酶,能降解细胞外基质及基质膜,促进癌细胞的局部侵袭性与远处转移。它是一类蛋白结构相近、编码基因与胶原酶基因同源的蛋白分解酶家族,MMP9是其中的一员。它最主要的功能是降解和破坏细胞外基质中最主要的Ⅳ、Ⅴ型胶原和明胶[1,6,7]。本研究结果显示,VEGF、MMP9在癌灶组织的阳性表达远高于癌旁组织,说明VEGF、MMP9表达与肿瘤关系极为密切,VEGF、MMP9表达水平有转移组明显高于无转移组,包膜不完整组与包膜完整组差异亦有显著性。提示VEGF、MMP9表达可作为监测肝肿瘤转移的一项指标。第Ⅷ因子(F8)为常用的血管内皮细胞标记物,它是血浆中Ⅷ因子的一种高分子亚基,是一种糖蛋白[8]。本实验中发现,PHCC的MVD明显高于癌旁组织,VEGF与MVD之间呈正相关关系,证实VEGF促血管生成的作用[9]。因此,抗肿瘤血管生成将成为抑制肿瘤生成和转移的新的策略[10]。
参 考 文 献
[1]Nakagawa Y,Fujimoto J,Tamaya T.Factor and basic fibroblast growth factor,throughout gestation[J].Gynecol Endocrinol,2004,19(5):259266.
[2]任学群,景红,傅侃达.血管内皮生长因子的表达和微血管密度与结直肠癌侵袭转移的关系[J].普通外科进展,2004,7(4):220222.
[3]Folkman J.What is the evidence that tumors are angiogenesisdependent[J]?J Natl Cancer Inst,1991,82(1):411.
[4]姜金波,朱民,寿楠海.VEGFC表达对结肠癌预后的影响[J].中国现代普通外科进展,2005,8(6):346348.
[5]孟海伟,毕玉顺,邢子英,等.VEGFC在胃癌组织及胃癌细胞株SGC7901中的表达及其意义[J].中国现代普通外科进展,2004,7(6):353355.
[6]Lelongt B,Trugnan G,Murphy G,et al.Matrix metalloproteinases MMP2 and MMP9 are produced in early stages of kidney morphogenesis but only MMP9 is required for renal organogensesis in vitro[J].J Cell Boil,1997,136:13631373.
[7]汪浩,景在平.腹主动脉瘤发病机理的实验研究・Ⅱ・基质金属蛋白酶9在大鼠腹主动脉瘤模型中的动态表达[J].中国现代普通外科进展,2002,5(4):213216.
[8]许良中.实用肿瘤病理方法学[M].上海:上海医科大学出版社,1997.402.
[9]GilBazo,I Catalan Gonzalez V,Alonso Gutierrez A,et al.Impact of surgery and chemotherapy on von Willebrand factor and vascular endothelial growth factor levels in colorectal cancer[J].Clin Transl Oncol,2005,7(4):150155.
[10]CayeThomasen P,Werther K,Nalla A,et al.VEGF and VEGF receptor1 concentration in vestibular schwannoma homogenates correlates to tumor growth rate[J].Otol Neurotol,2005,26(1):98101.