[摘要] 目的 探讨RECK、MMP-14及VEGF在喉癌中的表达情况及临床意义。 方法 选择2013年8月~2015年1月辽宁省肿瘤医院选手术治疗的喉癌患者41例,分别取其喉癌组织和癌旁组织,另取喉息肉行手术切除患者的息肉组织作为对照。分别采用Realtime-PCR和Western blot检测各组织中RECK、MMP-14及VEGF mRNA和蛋白的表达情况,分析其与喉癌临床病理特征的相关性。 结果 MMP-14和VEGF在喉癌组织的表达明显高于癌旁组织及息肉组织(P < 0.05),且其表达与病理分级、淋巴转移及临床分期有关(P < 0.05);RECK喉癌组织的表达低于癌旁和息肉组织,其与MMP-14(r = -0.812,P = 0.027)和VEGF(r = -0.907,P = 0.013)呈负相关。 结论 联合检测RECK、MMP14和VEGF基因对喉癌患者的诊断、转移及临床分期的确定具有重要意义。
[关键词] 喉癌;基质金属蛋白酶-9;基质金属蛋白酶-14;转移
[中图分类号] R736.1 [文献标识码] A [文章编号] 1673-7210(2016)01(b)-0085-04
[Abstract] Objective To investigate expression and clinical significance of RECK, MMP-14 and VEGF in laryngeal carcinoma. Methods From August 2013 to January 2015, in Tumor Hospital of Liaoning Province, 41 patients with laryngeal cancer and underwent surgical treatment were sel
[Key words] Laryngeal; Vascular endothelial growth factor; Matrix metalloproteinase 14; metastasis
喉癌源于喉上皮,是头颈部发病率第二高的恶性肿瘤,具有高度的侵入性和转移性,其发生发展涉及多种因素和多个步骤[1-2]。基质金属蛋白酶14(matrix metalloproteinase 14,MMP-14)是基质金属蛋白酶(matrix metalloproteinases,MMPs)家族的重要成员之一[3],参与家族中其他MMPs的激活,起到降解和重塑细胞外基质的作用,同时在胃癌、乳腺癌和食管癌等众多癌症的侵袭转移中发挥重要作用[4-5]。血管内皮生长因子(vascular endothelial growth factor,VEGF)是血管内皮细胞特异性的肝素结合生长因子,可在体内诱导血管新生,在肿瘤转移及肿瘤再生中发挥重要作用[6]。RECK(reversion-inducing-cysteine-rich protein with Kazal motifs,RECK)基因是一种新型肿瘤转移抑制基因和MMPs抑制剂,已报道RECK对MMP-14和MMP-2等多种MMPs家族成员有抑制作用,该作用可以抑制肿瘤细胞的生长、发展及侵袭[7-8]。本研究通过采用Realtime-PCR和Western blot检测喉癌患者组织中RECK,MMP-14和VEGF mRNA和蛋白的表达情况,进一步分析其与喉癌临床病理特征的相关性,为喉癌的转移和预后的判断提供一定的实验依据,为其机制研究奠定基础。 1 资料与方法
1.1 一般资料
选择2013年8月~2015年1月于辽宁省肿瘤医院手术治疗的喉癌患者41例,其中男29例,女12例,年龄45~81岁,患者术前均无放疗、化疗及其他免疫治疗经历,签署知情同意书,在术中分别取喉癌组织和癌旁组织;此外,在此期间选取15例喉息肉行手术切除患者的息肉组织作为对照,分别将上述组织置液氮中保存。
1.2 主要试剂与仪器
RECK、MMP-14、VEGF引物由北京华大基因公司合成;荧光定量PCR试剂盒为TAKARA公司产品;RECK、MMP-14、VEGF抗体为北京博奥森生物技术有限公司产品;ABI 7500 Real-Time PCR仪为美国ABI公司产品;垂直板电泳、转膜仪、凝胶成像系统为美国BIO-RID公司产品。
1.3 方法
1.3.1 RECK,MMP-14 and VEGF mRNA检测 根据GenBank中报道的RECK、MMP-14、VEGF基因序列,应用DNASTAR软件设计引物(表1);液氮罐中取出保存的组织样本,约100 mg加入1 mL Trizol,迅速研磨成匀浆液,采用Trizol法提取RNA,反转录至cDNA,用Syber Green荧光定量PCR检测试剂盒配伍反应体系(R.T.product 1 μL、SYBR Premix Ex TaqⅡ 10 μL、Primer 1 1 μL、Primer 2 1 μL、H2O 7 μL),放置荧光定量PCR仪中,设置PCR热循环参数:95℃ 2 min,95℃ 30 s,60℃ 30 s收集荧光信号,40个循环。
1.3.2 RECK、MMP-14、VEGF蛋白检测 采用Western blot法检测各组织样本RECK,MMP-14 和VEGF表达水平。从液氮中取组织样本,称取100 mg,加1 mL RIPA和10 μL PMSF混合液,研磨制成乳悬液,12 000 r/min离心10 min,收集上清,BCA法测定蛋白浓度,加上样缓冲液,沸水煮5 min后行SDS-PAGE电泳,转膜、封闭,分别加兔抗人RECK,MMP-14和VEGF抗体,4℃孵育过夜,洗膜后加HRP标记羊抗兔IgG二抗,室温下孵育1 h;TBST洗膜3次,15 min/次;ECL发光法试剂盒显色。
1.4 统计学方法
采用统计软件SPSS 19.0对数据进行分析,正态分布计量资料以均数±标准差(x±s)表示,多组间比较采用方差分析,两两比较采用LSD-t检验。以P < 0.05为差异有统计学意义。
2 结果
2.1 RECK、MMP-14、VEGF mRNA检测
RECK、MMP-14及VEGF mRNA检测结果见图1,RECK基因在喉癌组织中的表达量低于喉息肉组织和癌旁组织(P < 0.05);与喉息肉组织和癌旁组织比较,喉癌组织中MMP-14和VEGF基因的表达量明显升高(P < 0.05)。
2.2 RECK、MMP-14、VEGF蛋白检测
Western blot检测结果见图2,RECK蛋白在喉癌组织中的表达量低于喉息肉组织和癌旁组织(P < 0.05);与喉息肉组织和癌旁组织比较,喉癌组织中MMP-14和VEGF蛋白的表达量明显升高(P < 0.05),RECK、VEGF和MMP-14蛋白在喉息肉组织与癌旁组织中的表达量差异无统计学意义(P > 0.05)。
2.3 RECK、MMP-14及VEGF蛋白表达与临床参数的关系
分析喉癌组织中RECK、MMP-14及VEGF蛋白在不同年龄、性别、病理分级、淋巴转移及临床分期中的表达量具体见表2,RECK、MMP-14和VEGF的蛋白表达与病理分级、淋巴转移及临床分期有关(P < 0.05),与年龄、性别无关(P > 0.05)。
2.4相关性分析
RECK与VEGF mRNA在喉癌组织中的表达呈负相关(r = -0.907,P = 0.013);RECK与MMP-14 mRNA在喉癌组织中的表达呈负相关(r=-0.812,P = 0.027);VEGF与MMP-14 mRNA在喉癌组织中的表达量有显著的线性相关性,其相关系数为0.698,线性方程为Y = 0.00561+0965X(图3)。
3 讨论
细胞外基质是癌细胞在转移及微转移过程中面临的第一道屏障,MMPs在细胞外基质降解过程中发挥重要作用,与肿瘤侵袭转移机制相关,是近年来研究较多的酶类。 MMP-14位于细胞表面,属于MMPs家族中的一种特殊酶类,可降解细胞外基质蛋白。研究表明,MMP-14能够以可溶形式分泌在细胞外,降解肿瘤细胞外基质和基底膜,可通过MMP-2的激活,阻挡肿瘤细胞的浸润[9-10]。MMP-14的表达与VEGF的表达呈正相关,可以促进血管再生,在肿瘤血管生成过程发挥重要作用[11]。Chaffe等[12]用Realtime-PCR在膀胱癌中检测出MMP-14 mRNA的高表达,其表达量与肿瘤的浸润和淋巴结转移呈正相关。Wu等[13]将MMP-14转染SW626细胞系,结果癌细胞增值和侵袭能力得到抑制。本研究结果表明,MMP-14在喉癌组织中高表达,其表达量与与肿瘤的分期、淋巴结转移相关。综上推测MMP-14在肿瘤的侵袭中发挥重要作用,可促进肿瘤的生长,侵润和转移。
VEGF分裂能力较强,可以加速肿瘤细胞的增殖,促进新生肿瘤血管的形成,增加了血管通透性,为肿瘤转移创造了条件,是肿瘤形成的必要途径。研究表明,VEGF在胆管癌、大肠癌、卵巢癌、大肠癌、胃癌和口腔鳞状细胞癌等组织中表达量明显高于癌旁组织[14-17]。在本研究中,喉癌组织中VEGF的表达亦高于癌旁组织,且其表达量与病理分级、淋巴转移、临床分期有关,提示VEGF蛋白可在喉癌诊断及治疗方案中发挥作用,其具备评估喉癌侵袭转移的潜能。 RECK基因是MMPs的抑制剂,可有效抑制MMP-2,MMP-4和MMP-14等MMPs家族成员的表达,在抑制肿瘤侵袭中发挥重要作用[18-20]。Kumamot等[21]研究结果表明,RECK基因的表达与肿瘤分级呈负相关,其肿瘤的恶性程度越高,RECK的表达量越低。本研究中癌旁组织和喉息肉组织中RECK mRNA和蛋白的表达量均明显高于癌组织(P < 0.05),且其表达量与MMP-14和VEGF呈负相关,与病理分级、淋巴转移、临床分期有关,提示RECK基因可以抑制MMP-14和VEGF的表达,其在抑制喉癌的浸润和转移中发挥重要作用。
综上所述,喉癌组织中MMP-14和VEGF mRNA和蛋白的表达量升高,RECK基因的表达量降低,联合检测MMP-14、VEGF和RECK基因对喉癌的诊断、临床分期的判断、喉癌侵袭具有重要意义,可作为判断喉癌生物学行为的重要参考指标;此外,这3种基因的同时检测并进一步深入研究,将有助于找到治疗喉癌浸润转移的有效靶点,为开发抗肿瘤药物和分子靶向治疗提供新选择。
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