·論著·

LOX和CD147在非小細(xì)胞肺癌中的表達(dá)及臨床意義

袁鈴1 喻昌利1 鄭貿(mào)根2 李球兵1 李琳1 王曉波1 郭霞1 韓曉慶1

(華北理工大學(xué)附屬醫(yī)院 1.呼吸科；2.胸心外科,河北 唐山 063000)

【摘要】目的 研究賴氨酰氧化酶(LOX)和細(xì)胞外基質(zhì)金屬蛋白酶誘導(dǎo)因子(CD147)在非小細(xì)胞肺癌(NSCLC)中的表達(dá)及其臨床意義。方法 應(yīng)用免疫組化SP法(IHC)檢測118例NSCLC組織、癌旁組織、及其相對應(yīng)的正常肺組織中LOX和CD147的表達(dá)情況，同時分析其與臨床病理特征之間的關(guān)系。結(jié)果 IHC結(jié)果顯示 LOX主要在細(xì)胞質(zhì)表達(dá)，CD147主要在細(xì)胞漿及細(xì)胞膜表達(dá)；LOX 與CD147在 NSCLC 組織中陽性表達(dá)率均明顯高于癌旁組織及其相對應(yīng)的正常肺組織(P<0.05)；在 nsclc="">P<0.05)；lox與cd147在 nsclc="">rP=0.578, P<0.01)。結(jié)論 lox和cd147在nsclc中表達(dá)增強(qiáng)，lox和cd147的高表達(dá)在nsclc的發(fā)生、發(fā)展中發(fā)揮關(guān)鍵作用，并且lox與cd147的高表達(dá)協(xié)同促進(jìn)了="" nsclc="">

【關(guān)鍵詞】LOX； CD147； 非小細(xì)胞肺癌

肺癌的發(fā)病率和死亡率均居全球各類惡性腫瘤之首，85%左右的肺癌患者為非小細(xì)胞肺癌(non-small cell lung cancer, NSCLC)，約70%的NSCLC患者確診時已屬晚期[1]，失去了手術(shù)治療的機(jī)會，目前化療是晚期NSCLC治療的主要手段，雖然其地位沒有發(fā)生根本的動搖，但其療效已達(dá)到平臺，同時化療的毒副反應(yīng)也越發(fā)明顯。近年來，隨著表皮生長因子受體酪氨酸激酶抑制劑(EGFR-TKIs)和間變淋巴瘤激酶酪氨酸激酶抑制劑(ALK-TKIs)在臨床中的應(yīng)用，NSCLC患者的個體化分子靶向治療已成研究熱點(diǎn)。賴氨酰氧化酶(Lysyl oxidase，LOX)是一種銅依賴性細(xì)胞基質(zhì)酶，LOX高表達(dá)能夠催化細(xì)胞外基質(zhì)(extracellular matrix, ECM)中的膠原蛋白和彈性蛋白交聯(lián)，引起 ECM 結(jié)構(gòu)重建，腫瘤細(xì)胞運(yùn)動能力得以增強(qiáng)，促使腫瘤細(xì)胞侵襲轉(zhuǎn)移[3]。CD147又稱細(xì)胞外基質(zhì)金屬蛋白酶誘導(dǎo)因子,可以誘導(dǎo)腫瘤細(xì)胞周圍的成纖維細(xì)胞產(chǎn)生基質(zhì)金屬蛋白酶(MMPs),降解細(xì)胞外基質(zhì)中的膠原纖維,從而促進(jìn)腫瘤的發(fā)生發(fā)展、侵襲及轉(zhuǎn)移[4]。本研究采用IHC檢測LOX、CD147在NSCLC中的表達(dá)情況，分析其與臨床病理因素之間的相關(guān)性，探討其表達(dá)狀態(tài)與NSCLC生物學(xué)行為的關(guān)系及臨床意義，現(xiàn)將結(jié)果報告如下。

1 材料與方法

1.1 標(biāo)本來源 隨機(jī)收集河北省唐山市華北理工大學(xué)附屬醫(yī)院、唐山市工人醫(yī)院、唐山市人民醫(yī)院2014年09月～2016年03月住院病人經(jīng)手術(shù)切除并經(jīng)病理確診為NSCLC病例118例，收集其手術(shù)切除的NSCLC組織及其癌旁組織(距離腫瘤邊緣<2cm)，及其正常肺組織(距離腫瘤邊緣>5cm)。所有病例術(shù)前均未接受放療、化療、靶向治療等抗腫瘤治療。本研究經(jīng)華北理工大學(xué)倫理委員會批準(zhǔn)，所有患者術(shù)前均已簽署知情同意書。其中，男性79例，女性39例；年齡36～74歲，中位年齡(63.5±5.1)歲。組織學(xué)分型依據(jù)WHO制定的肺和胸膜腫瘤分類標(biāo)準(zhǔn)；其中鱗癌45例，腺癌73例；根據(jù)第7版AJCC肺癌 TNM分期對NSCLC病例進(jìn)行病理分期：Ⅰ期26例，Ⅱ、Ⅲ期92例；有淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移者68例，無淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移者50例；依據(jù)分化程度分為：高、中分化癌58例，低分化癌和未分化癌60例。

1.2 主要試劑 LOX兔抗人單克隆抗體、CD147兔抗人單克隆抗體購自北京博奧生物有限公司，SP免疫組化試劑盒、DAB 顯色劑、檸檬酸型抗原修復(fù)緩沖液均購自北京中杉金橋生物技術(shù)公司。

1.3 方法 標(biāo)本常規(guī)固定、脫水、石蠟包埋，4.0 μm切片，常規(guī)免疫組織化學(xué)染色法(SP法)按使用說明書操作：烤片、脫蠟至水化、檸檬酸鹽微波法(pH=6.0，中高火，15 min)修復(fù)抗原、3%H2O2室溫下避光孵育20 min以阻斷內(nèi)源性過氧化物酶、血清封閉、加一抗(LOX 1∶150；CD147 1∶150)4℃過夜，復(fù)溫、加二抗37℃孵育30 min、DAB顯色、蘇木素復(fù)染、反藍(lán)、脫水、封片。PBS 緩沖液代替一抗做陰性對照，其余操作不變。

1.4 實驗結(jié)果判定 由2位經(jīng)驗豐富的病理醫(yī)師進(jìn)行雙盲閱片。鏡下LOX陽性表達(dá)主要定位在細(xì)胞質(zhì)上，CD147陽性表達(dá)主要定位在細(xì)胞漿及細(xì)胞膜上，陽性表達(dá)主要表現(xiàn)為黃褐色或棕黃色顆粒，陰性對照不著色。在400倍視野下每張切片隨機(jī)選取10個不重復(fù)視野，按100個細(xì)胞每視野計數(shù)，依照I×E乘積法進(jìn)行半定量評估[5]，I評分染色強(qiáng)度(intensity，I)：無陽性信號=0分；陽性信號弱呈淡棕色、細(xì)顆粒狀=1分；陽性信號中等呈棕色、粗顆粒狀=2分；陽性信號強(qiáng)烈呈棕褐色、小塊狀=3分。E評分染色范圍(extent，E)：陽性表達(dá)細(xì)胞數(shù)為0%=0分、<25%=1分、25%～50%=2分、50%～75%=3分、>75%=4分。I×E積分評價：分?jǐn)?shù)<>

1.5 統(tǒng)計學(xué)分析 應(yīng)用 SPSS 19.0統(tǒng)計分析，計數(shù)資料之間的比較采用2檢驗，相關(guān)性采用Pearson分析，檢驗水準(zhǔn)為α=0.05，以P<>

2 結(jié)果

2.1 118例患者中LOX表達(dá)情況 LOX陽性表達(dá)定位于細(xì)胞質(zhì)(見圖1A、B)。LOX在正常肺組織中不表達(dá)，LOX陽性表達(dá)率在 NSCLC 組織中65.3%(77/118)明顯高于其癌旁組織24.6%(29/118)(P<>P>0.05)，與腫瘤分化程度、腫瘤大小、是否伴淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移及TNM分期有關(guān)聯(lián)(P<>

表1 LOX和CD147在118例非小細(xì)胞肺癌組織及其癌旁組織中的表達(dá)

Table 1 Expression of LOX and CD147 in NSCLC tumor tissues and normal para -cancerou tissue

nLOX陽性陽性率2PCD147陽性陽性率2PNSCLC組織1187765.335.40.007462.741.770.00癌旁組織1182924.659.02521.28.00

2.2 118例患者中CD147表達(dá)情況 CD147陽性表達(dá)定位于細(xì)胞質(zhì)及細(xì)胞膜(見圖1C、D)。CD147在正常肺組織中不表達(dá)。CD147陽性表達(dá)率在 NSCLC 組織中62.7%(74/118)明顯高于其癌旁組織21.2%(25/118)(P<>P>0.05)，與腫瘤分化程度、腫瘤大小、是否伴淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移及TNM分期有關(guān)聯(lián)(P<>

2.3 118例患者中LOX與CD147表達(dá)的相關(guān)性 相關(guān)性分析顯示在NSCLC中LOX與CD147的表達(dá)呈正相關(guān)(rP=0.578, P<>

3 討論

侵襲、轉(zhuǎn)移是肺癌相關(guān)死亡的主要原因。肺癌細(xì)胞的侵襲、轉(zhuǎn)移是一個多因素、多階段、連續(xù)而復(fù)雜的過程，包括原發(fā)腫瘤浸潤、基底膜降解、腫瘤細(xì)胞進(jìn)出血管和腫瘤細(xì)胞對靶組織的侵襲等環(huán)節(jié)，其中細(xì)胞外基質(zhì)是腫瘤細(xì)胞侵襲及轉(zhuǎn)移過程中所遇到的自然屏障。LOX是一種由成纖維細(xì)胞、腫瘤內(nèi)皮細(xì)胞分泌的銅依賴性細(xì)胞基質(zhì)金屬酶多功能酶，LOX能夠催化ECM中的膠原蛋白和彈性蛋白交聯(lián)，對ECM結(jié)構(gòu)穩(wěn)定起著關(guān)鍵作用[3]。同時LOX是一種50kDa前體蛋白，由30kDa的活性酶(LOX)和18kDa的前肽(LOX-PP)組成[6]，研究發(fā)現(xiàn)LOX與LOX-PP有雙重調(diào)節(jié)腫瘤的作用，即LOX可以促進(jìn)腫瘤的進(jìn)展，而LOX-PP可以通過抑制 Ras/ERK 信號通路發(fā)揮抑制腫瘤進(jìn)展的作用[7]。研究表明LOX的高表達(dá)，可能通過誘導(dǎo)血管內(nèi)皮生長因子(VEGF)促進(jìn)腫瘤血管生長，以及調(diào)節(jié)細(xì)胞基質(zhì)黏附引起細(xì)胞外基質(zhì)重構(gòu)等途徑：發(fā)揮著促進(jìn)乳腺癌、食管癌、胃癌、肝癌、結(jié)直腸癌、宮頸癌、卵巢癌等多種惡性腫瘤的發(fā)生發(fā)展、侵襲及轉(zhuǎn)移的作用[7-10]。CD147又稱細(xì)胞外基質(zhì)金屬蛋白酶誘導(dǎo)因子(EMMPRIN)，隸屬于免疫球蛋白超家族中的跨膜蛋白(IGSF)，在第6屆人類白細(xì)胞分化抗原協(xié)作組會議中統(tǒng)一將其命名為CD147[4]。研究表明CD147在乳腺癌、食管癌、胃癌、肝癌、結(jié)直腸癌、腎癌、膀胱癌、前列腺癌、宮頸癌、卵巢癌等多種惡性腫瘤中表達(dá)異常，在這些惡性腫瘤的發(fā)生發(fā)展、侵襲及轉(zhuǎn)移過程中發(fā)揮著重要作用[4，11-12]。CD147促進(jìn)癌癥進(jìn)展的機(jī)制可能為：①CD147通過絲裂原活化蛋白激酶途徑刺激腫瘤細(xì)胞周圍的成纖維細(xì)胞分泌大量MMPs，從而降解Ⅰ型及Ⅳ膠原，進(jìn)而導(dǎo)致基底膜和組織間隙基質(zhì)的降解，促進(jìn)腫瘤細(xì)胞的侵襲及轉(zhuǎn)移[4]。②CD147通過磷脂酰肌醇3-激酶/絲蘇氨酸蛋白激酶途徑，促進(jìn)血管內(nèi)皮生長因子(VEGF)生成，誘導(dǎo)腫瘤新生血管的生成，從而促進(jìn)惡性腫瘤的進(jìn)展[13]。③CD147抑制前凋亡蛋白的聚集以保護(hù)腫瘤細(xì)胞免受失巢凋亡，增強(qiáng)腫瘤細(xì)胞的錨定非依賴性生長能力[14]。

表2 在118例非小細(xì)胞肺癌組織中LOX、CD147的表達(dá)與臨床特征的關(guān)系

Table 2 Relationship between LOX, CD147 expression and clinicopathological characteristics in NSCLC tumor tissues

nLOX陽性陽性率2PCD147陽性陽性率2P年齡(歲)0.3340.563?0.4870.485 <60906066.75864.4 ≥60281760.71657.1性別0.510.821?0.3900.532="" 男795164.64860.8="" 女392666.72666.7病理類型0.0640.800?0.8920.345="" 肺鱗癌453066.73168.9="" 肺腺癌734764.44460.3分化程度9.2100.020?4.1860.041="" 低分化604778.34371.7="" 中、高分化583051.73153.4腫瘤直徑(cm)6.8300.009?8.9360.003="" ≤3442352.32045.5="">3745675.75473.0是否伴淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移6.5750.010?8.0310.005 否502754.02448.0 是685276.55073.5TNM分期11.3700.001?5.9370.015 Ⅰ期261038.51142.3 Ⅱ+Ⅲ期926873.96368.5

表3 在118例非小細(xì)胞肺癌組織中LOX與CD147表達(dá)的相關(guān)性

Table 3 Correlation between LOX and CD147 expression in NSCLC tumor tissues

LOX表達(dá)陽性(n=77)陰性(n=41)rPCD147表達(dá)0.5780.000 陽性(n=74)6410 陰性(n=44)1331

圖1 IHC檢測LOX、CD147在非小細(xì)胞肺癌組織中的表達(dá)

Figure 1 Expression of LOX and CD47 in NSCLC tumor tissues by immunohistochemistry

注：A.LOX在肺腺癌中表達(dá)陽性。B.CD147在肺腺癌中表達(dá)陽性。C.LOX在肺鱗癌中表達(dá)陽性。D.CD147在肺鱗癌中表達(dá)陽性。E.LOX在肺腺癌中表達(dá)陰性。F.CD147在肺腺癌中表達(dá)陰性。G.LOX在肺鱗癌中表達(dá)陰性。H.CD147在肺鱗癌中表達(dá)陰性

結(jié)合本研究發(fā)現(xiàn) LOX、CD147在NSCLC組織中的表達(dá)明顯高于癌旁組織及其相對應(yīng)的正常肺組織，提示兩者可能在NSCLC的發(fā)生發(fā)展過程中發(fā)揮著重要作用。結(jié)合臨床病理特征發(fā)現(xiàn)LOX、CD147的表達(dá)與腫瘤分化程度、是否伴淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移及TNM分期相關(guān)。在NSCLC組織中，低分化者LOX、CD147陽性表達(dá)率明顯高于中、高分化者；伴有淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移者LOX、CD147陽性表達(dá)率明顯高于無淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移者；Ⅱ+Ⅲ期NSCLC患者LOX、CD147的陽性表達(dá)率明顯高于I期患者。同時相關(guān)性分析發(fā)現(xiàn)LOX 和CD147的表達(dá)之間呈正相關(guān)性。這些數(shù)據(jù)提示高表達(dá)LOX、CD147的NSCLC細(xì)胞更具侵襲能力，表明LOX、CD147與NSCLC的發(fā)生發(fā)展、侵襲轉(zhuǎn)移有關(guān)，與Maria[15]Xu[11]等研究結(jié)果一致。

4 結(jié)論

本研究結(jié)果顯示，LOX和CD147在NSCLC組織中高表達(dá)，LOX和CD147的高表達(dá)在NSCLC的發(fā)生發(fā)展中起著重要作用，并且兩者可能協(xié)同促進(jìn)了NSCLC的侵襲及轉(zhuǎn)移。兩者聯(lián)合檢測可作為臨床判斷NSCLC細(xì)胞生物學(xué)行為的客觀參考指標(biāo)。

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Expression and clinical significance of LOX and CD147 in non-small cell lung cancer

YUAN Ling1, YU Chang Li1, ZHENG Maogen2, LI Qiu Bing1, LI Lin1 WANG Xiaobo1, GUO Xia1, HAN Xiaoqing1

(1.Department of Respiration, North China University of Science and Technology Affiliated Hospital, Tangshan 063000, Hebei, China;2.Department of Cardiothoracic Surgery, North China University of Science and Technology Affiliated Hospital,Tangshan 063000, Hebei, China)

【Abstract】Objective To investigate the expression and clinical significance of lysyl oxidase (LOX) and extracellular matrix metalloproteinase inducer (CD147) in non-small cell lung cancer (NSCLC). Methods The expression of LOX and CD147 was measured by immunohistochemistry in 118 cases of NSCLC tissue, para-cancerous tissue and paired normal lung tissues. Results LOX mainly expressed in the cytoplasm, CD147 in the cytoplasm and the cell membrane. The positive expression rate of LOX or CD147 in NSCLC tissues was significantly higher than those in paired normal tissues (P<0.05). there="" was="" significant="" correlation="" between="" the="" expression="" of="" lox="" or="" cd147="" and="" tumor="" differentiation,="" tumor="" size,="" lymph="" node="" metastasis="" and="" tnm="" stage="">P<0.05). the="" lox="" were="" positively="" correlated="" with="" the="" cd147="" expression="" in="" nsclc="">rP=0.578, P<0.01). conclusion="" the="" high="" expression="" of="" lox="" and="" cd147="" may="" play="" a="" pivotal="" role="" in="" the="" occurrence="" and="" development="" of="" nsclc,="" and="" may="" act="" in="" synergy="" to="" promote="" the="" invasion="" and="" metastasis="" of="">

【Key words】LOX; CD147; Non-small cell lung cancer

通訊作者：喻昌利，教授，研究生導(dǎo)師，E-mail: linfengling77@126.com

【中圖分類號】R 734.1

【文獻(xiàn)標(biāo)志碼】A

doi：10.3969/j.issn.1672-3511.2017.01.018

(收稿日期：2016-08-29； 編輯： 王小菊)