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【摘要】 目的 探讨MMP2及TIMP2与非小细胞肺癌的组织学分型、细胞分化、淋巴结转移、临床病理分期的关系及其在评估患者预后中的意义。方法 采用免疫组织化学SP法，对寿光市人民医院胸外科2002年1月—2008年12月收治的非小细胞肺癌患者，随机选取肿瘤原发灶蜡块保存良好且临床及随访资料保存完整的35例患者的石蜡切片进行免疫组织化学染色，选取同期10例正常肺组织切片作对照，检测MMP2及TIMP2的表达水平。结果 非小细胞肺癌中MMP2及TIMP2的表达与非小细胞肺癌的组织学分型、细胞分化、淋巴结转移、临床病理分期密切相关。结论 MMP2的表达水平及MMP2与TIMP2的平衡状况可作为判断非小细胞肺癌患者预后的指标。
【关键词】 非小细胞肺癌;基质金属蛋白酶2;基质金属蛋白酶2组织抑制物;预后因素
肺癌是最常见的恶性肿瘤之一，对人类健康的危害日益严重。从上世纪中叶开始，肺癌的发病率和死亡率在全世界范围内迅速上升。在多数发达国家，肺癌的发病率和死亡率在男性常见恶性肿瘤中占首位，在女性常见恶性肿瘤中占第二或第三位。我国20世纪90年代城市居民罹患肿瘤的顺序中肺癌占首位，在癌症死亡人数中，肺癌也占首位，超过癌症死亡总数的20%;在农村肺癌的发病率和死亡率上升速度也最快。预计本世纪肺癌将成为对我国人民健康危害最严重的肿瘤。我们采用免疫组织化学的方法，对近年来临床工作中的非小细胞肺癌病例，取经过病理证实的标本，结合临床及随访资料，对MMP2及TIMP2的表达与非小细胞肺癌的临床病理特征及预后的关系做了一些初步的研究，探讨MMP2及TIMP2的表达与非小细胞肺癌的组织学分型、细胞分级、淋巴结转移、临床病理分期的关系及其在评估患者预后中的意义。
1 材料与方法
1.1 标本来源 随机选取2002年1月—2008年12月寿光市人民医院胸外科手术切除并经病理证实的原发非小细胞肺癌标本35例。所有病例均于术中取癌组织及癌旁组织，标本均经10%福尔马林固定，常规石蜡包埋。术前均未接受化疗、放疗或其他抗肿瘤治疗。男24例，女11例。年龄32～74岁，平均63.1岁。鳞癌19例，腺癌16例。有淋巴结转移18例，无淋巴结转移17例。临床病理分期Ⅰ期6例，Ⅱ期11例，Ⅲ期15例，Ⅳ期3例。选取同期10例正常肺组织标本作对照。
1.2 方法 采用免疫组化SP法。
1.3 结果判断 由2名病理医师在不知道任何临床资料的情况下进行评估，每张切片至少观察5个高倍(400×)视野，阳性细胞胞浆着色呈棕黄色。评价标准：(根据每高倍视野阳性细胞所占面积分为4个等级)(1)阴性表达/“-”：未见棕黄色染色的细胞;(2)低表达/“+”：每高倍视野阳性细胞面积少于25%;(3)中表达/“++”：每高倍视野阳性细胞面积介于25%与50%之间;(4)高表达/“+++”：每高倍视野阳性细胞面积大于50%。
1.4 统计学处理 采用SPSS 11.0统计软件包进行统计分析。MMP2及TIMP2在各组中的表达及与临床病理指标之间关系的比较，采用行×列表进行χ2检验或Fisher确切概率法计算;MMP2与TIMP2的相关关系采用Spearman等级相关分析;MMP2及TIMP2与患者预后的关系采用Kaplan-Meier法进行单因素生存分析(Log-Rank检验)。α值等于0.05为显著检验水准。
2 结果
非小细胞肺癌中MMP2及TIMP2的表达与非小细胞肺癌的组织学分型、细胞分化、淋巴结转移、临床病理分期密切相关。MMP2能够促进非小细胞肺癌向邻近组织器官侵袭，并通过淋巴、血管等途径转移。而TIMP2可抑制非小细胞肺癌的侵袭及转移行为，这与其抑制MMP2活性有关。非小细胞肺癌中MMP2与TIMP2呈明显负相关。MMP2的表达水平是一个影响非小细胞肺癌患者预后的独立而可靠的因素，可以作为判断非小细胞肺癌患者预后的指标;同时MMP2与TIMP2的平衡被打破，可加速非小细胞肺癌的侵袭和转移，说明MMP2与TIMP2的平衡状况也可以作为判断非小细胞肺癌患者预后的指标。
3 讨论
非小细胞肺癌从病理学及组织学角度可分为3种类型(1981年WHO肺癌病理分型方案)[1]：鳞癌、腺癌和大细胞癌。其中鳞癌是最多见的类型。鳞癌的组织学特征为：光镜下诊断依据为角化和细胞间桥。分化差的鳞癌有时可能被划为未分化癌。电镜特征为桥粒和分支的张力细丝。鳞癌常见多中心起源，易沿淋巴道转移，也可经血管转移。鳞癌大多位于肺门区，以段支气管最多，其次为叶支气管。起自亚段或更远端支气管的鳞癌，常形成结节状肿块，有广泛坏死的倾向，有时可形成空洞。腺癌诊断依据包括形成腺体结构和产生黏液。癌细胞分化程度不一，产生黏液的量也不一样。腺癌可经血管和淋巴转移，有时早期即可发生血行远处转移。在分化良好的腺癌内，常见乳头状结构。有人将腺癌进一步分为腺泡癌、乳头状癌、黏液癌和细支气管肺泡癌等亚型。电镜观察很多腺泡癌由立方形或低柱状细胞组成，并有不同量的黏液产生，有些具有中心密集轴和周围淡区，少数有类包涵体。由无纤毛的细支气管细胞组成者，为乳头状癌。大多数腺癌为周围型，常累及两个以上的肺段或亚段，常见支气管及血管向肿瘤聚拢和胸膜凹陷皱缩现象。肿瘤的侵袭和转移是一个十分复杂的过程，涉及肿瘤细胞与宿主细胞之间的一系列相互作用，并受多种基因及其产物的影响。与其它恶性肿瘤一样，非小细胞肺癌局部侵袭的机制目前尚未十分明了，但已知是一个由一系列步骤组成的复杂过程[2]。局部侵袭的第一步是由细胞黏附因子介导的肿瘤细胞彼此之间的粘附力减弱。第二步是癌细胞与基底膜的紧密附着。第三步是细胞外基质的降解。在癌细胞与基底膜紧密接触4～8h后，细胞外基质的成分，如层粘连蛋白(laminin,LN)、纤维连接蛋白(fibronectin,FN)、蛋白多糖和IV型胶原纤维等可被癌细胞直接分泌的蛋白水解酶所降解，使基底膜产生局部的缺损，以使癌细胞通过。我们所讨论的MMP2即属于其中的明胶酶类，主要降解Ⅳ、Ⅴ、Ⅶ、Ⅹ型胶原、明胶、弹性蛋白和层粘连蛋白等。第四步是癌细胞的移出。细胞外基质成分(如胶原、蛋白多糖等)的降解产物除了对癌细胞有化学趋向性外，还可以促进血管形成和肿瘤生长。癌细胞穿过基底膜后，重复上述步骤进一步降解间质内的结缔组织，在间质中移动。到达血管壁时，可以以同样的方式穿过血管的基底膜进入血管，从而进一步沿血行发生转移[3]。因此细胞外基质的降解是影响肿瘤侵袭和转移的重要一步。而MMP2及TIMP2作为影响及调节细胞外基质降解的重要的酶，在肿瘤侵袭和转移过程中起重要作用。利用MMP2在非小细胞肺癌侵袭和转移中的重要作用，我们能否将携带MMP2的反义核糖核酸的质粒转染非小细胞肺癌细胞，从而阻断MMP2基因的转录和翻译，使肺癌细胞内的MMP2表达下降，以减弱非小细胞肺癌的侵袭和转移能力，改善患者的预后。Fang等[4]证实在肿瘤结节内新生血管形成的早期, MMP2外源性抑制物或反义核酸均能导致肿瘤蛋白水解能力及新生血管形成能力的丧失，从而明显减缓肿瘤的侵袭及转移。尽管相关的实验研究尚处于探索阶段，但探索的结果是令人振奋的。因此，研究与开发具有高效、低毒、特异性强、具有较高靶向性并可避免产生多重耐药性的抗非小细胞肺癌新药，探索和确定更为合理的综合治疗模式，尽快地将非小细胞肺癌基因治疗从体外走向临床应用，并发挥较好的疗效，是今后非小细胞肺癌治疗研究的方向。围绕MMP2及TIMP2探索治疗非小细胞肺癌的方法和途径，相信有乐观的前景。
【参考文献】
1 苏应衡,郭兰敏.实用胸部外科手术学.济南:山东科学技术出版社,1996:418-419.
2 杨光华.病理学,第5版.北京:人民卫生出版社,2001:89-91.
3 Emond Hp, Remacle AG, Noeel AC, et al.Tumor cell surface associated binding site for the 72kd type IV collagenase. Cancer Res, 1992, 52: 5845-5848.
4 Fang J, Shing Y, Wiederschain D, et al. Matrix metalloproteinase-2 is required for the switch to the angiogenic phenotype in a tumor model. Proc Natl Acad Sci USA, 2000, 97 (8): 3884.