乳腺癌中mmp的表達和預(yù)后

1、乳腺癌中MMP的表達和預(yù)后：已出版的數(shù)據(jù)分析,愛爾蘭都柏林2008.3Annals of OncologyIF:5.647,Introduction,傳統(tǒng)上，人類MMPs是23個成員組成的家 族，和細(xì)胞外基質(zhì)的重塑有關(guān)。因為其和ECM有關(guān)，所以MMPs和腫瘤的 侵襲轉(zhuǎn)移有關(guān)。和這個假設(shè)相一致的是，模式系統(tǒng)各種數(shù) 據(jù)表明特殊的MMPs和轉(zhuǎn)移的相關(guān)性是有 原因的。,MMPs和腫瘤播散的相關(guān)性促進了TIMP

2、用于惡性腫瘤治療的發(fā)展。盡管這些抑制劑可減少或阻斷動物模型中腫瘤的轉(zhuǎn) 移，因為其較弱的有效性和較強的 毒副作用，所以來自臨床試驗的結(jié)果卻是 令人失望的。確實，一些研究數(shù)據(jù)表明TIMP能促進腫瘤 的演進。,這些令人失望的發(fā)現(xiàn)促進了腫瘤中MMP作用 的再次思考，也提示了亞臨床模型中特異性 MMP的詳細(xì)研究。然而有一點令人驚訝的是：研究表明一些MMP（比如MMP-3和-8），至少在某些情況下，并不 是

3、促進腫瘤作用，而是起著抑制腫瘤的作用。因此，本研究認(rèn)為：在動物模型中，一些MMP 促進腫瘤形成、進展，其他的一些抑制這一過程。,如果TIMP用于腫瘤的治療，重要的是知道 哪些成員起到促進作用，而哪些成員起到 抑制惡性腫瘤的作用。為了說明這個問題，我們采用出版的數(shù)據(jù) 針對乳腺癌中17個MMP進行了詳細(xì)的研究。符合腫瘤形成、進展作用的MMP中，我們 發(fā)現(xiàn)5個MMP（MMP-1,-9,-12,-14,-15）的

4、 高表達預(yù)示著較差的預(yù)后。所有研究的MMPs中（也就是起到抗腫瘤作 用的MMP）沒有一個和較好的預(yù)后相關(guān)。,materials and methods,腫瘤分析數(shù)據(jù)是來自先前出版的數(shù)據(jù)，這些數(shù)據(jù)是295例連續(xù)診斷為乳腺癌的女性。所有的患者都進行了改良根治性乳房切除術(shù)或者保乳術(shù)，如果有指征進行化療。151例淋巴結(jié)陰性患者中的10例和144例淋巴結(jié)陽性患者中的120例進行輔助全身治療（90例接受化療，20例接受荷爾蒙治療

5、，20例接受化療與荷爾蒙治療相結(jié)合）。所有患者平均隨訪6.7年（0.05-18.3年）。,Table 1.連續(xù)的295例原發(fā)乳腺癌患者的臨床特征,由于MMP濃度不是正態(tài)分布，所以進行非參數(shù)分析。Mann-Whitney U檢驗用于MMP水平和臨床病例變量相關(guān)性的分析（HR狀態(tài)、腫瘤分級、腫瘤尺寸、淋巴結(jié)狀態(tài)）。對于患者預(yù)后分析，所有的MMP作為持續(xù)變量，采用對數(shù)率值分析。其優(yōu)勢是能保護所有的信息，防止任意斷開點。所有的單變量和

6、多變量分析都采用Cox比例危險率模型。描述觀察結(jié)果的風(fēng)險值采用95%的可信區(qū)間。所有的p值都是雙面的。多變量比例風(fēng)險率模型包括統(tǒng)計學(xué)上有意義的在0.01水平的單變量分析中的MMP。采用低P值是因為本研究中變量數(shù)量過多。為了獲得最終模型采用分步和回歸方法。所有的數(shù)據(jù)采用SPSS11.0分析。,統(tǒng)計分析,results,一、MMP mMRNA表達和腫瘤特征的關(guān)系,17例mRNA水平都和ER狀態(tài)、腫瘤尺寸、腫瘤級別、淋巴結(jié)狀態(tài)相關(guān)（Ta

7、ble 2）。和ER陽性腫瘤相比，ER陰性腫瘤的一些MMP（比如MMP-1,-7,-9,-10,-12,-15）MMP-11?顯著的增加。和≤2cm的腫瘤相比，＞2cm的腫瘤中只有MMP-1的水平顯著的增加。和1級、2級腫瘤相比，3級腫瘤MMP-1,-9,-12,-15的表達較高。和淋巴結(jié)陰性的腫瘤相比，淋巴結(jié)陽性中只有MMP-10的表達增加。,Table 2．微點陣測量的17個MMP中位對數(shù)比率水平和基本腫瘤特征的關(guān)系

8、,二、MMP mMRNA表達和腫瘤分子亞型的關(guān)系,微陣列基因表達研究已經(jīng)鑒定出5種乳腺癌5種新的分子亞型，比如luminal A, luminal B, human epidermal growth factor receptor-2 (HER-2), normal beast like and basal like。basal type包括都缺乏ER、PR、HER-2的腫瘤，也就是說三元受體陰性。不像其他的亞型，basal typ

9、e沒有靶向療法。因此我們將basal腫瘤和非basal腫瘤的不同MMP進行比較，試圖為basal亞型治療找到潛在新靶點。table 3列出了這些亞群患者的治療方法。這如table 4所示，和其他亞群相比，basal type組MMP-1,-7,-9,-12,-15的表達有意義的增高。,table 3 原發(fā)乳腺癌295位連續(xù) 患者的治療方法,table 4 MMP mRNA表達和乳腺癌亞群的關(guān)系,三、不同MMP中mM

10、RNA表達的關(guān)系,每一個MMP的表達水平和其他的MMP相關(guān)（table 5）。正如所見，發(fā)現(xiàn)MMP之間很多有統(tǒng)計學(xué)意義但是比較弱，關(guān)系比較強的是MMP-2和MMP-11、-13、-14，MMP-13和MMP-14。,table 5 MMP家族成員間mRNA的關(guān)系,四、MMP mRNA表達和總存活數(shù)的關(guān)系,每一個MMP作為一個連續(xù)的變量，和患者預(yù)后相關(guān)。 (table 6)采用單變量分析，MMP-1,-9,-12,-14,-15表達的

11、增加和較差的總生存率之間存在有意義的相關(guān)性。將單變量分析有意義的每一個MMP進行多變量模型分析（包括腫瘤尺寸、腫瘤級別、淋巴結(jié)狀態(tài)、ER狀態(tài)）。在接下來的多變量分析中，只有MMP-14和患者的預(yù)后具有顯著的相關(guān)性（table 7）,數(shù)據(jù)分析中295例中約半數(shù)接受一些形式的輔助全身治療。對于這些患者，不能確定的是：是否這些變量研究者是由于治療反應(yīng)。為了確定這些MMP是否真的是純粹的預(yù)后因素，將沒有接受全身輔助治療的患者再次和預(yù)后的

12、相關(guān)性進行分析（table 6）。除了MMP-9，所有的MMP都和較差的預(yù)后相關(guān)，MMP-9在二者之間相反。,table 6 在總體患者和沒有接受全身輔助治療的患者中，MMP表達和總存活率之間的相關(guān)性,table 7 乳腺癌中MMP-14 mRNA和總存活數(shù)之間的關(guān)系,Discussion,先前已經(jīng)有一些研究關(guān)于獨立MMPs對不同腫瘤的潛在預(yù)后影響：這些研究大部分是回顧性的，而且樣本量較小在不同的研究中，各種不同的截點值是用于區(qū)分

13、患者結(jié)局好壞的標(biāo)志。這些研究沒有確定患者群。此外，在這些研究中，關(guān)于多少患者接受了系統(tǒng)輔助療法并不確定，因此也很難區(qū)分潛在的預(yù)后和潛在的預(yù)兆性影響。,因此，當(dāng)前這些研究是矛盾的，沒有清楚的定義 關(guān)于任何腫瘤中任何MMP的預(yù)后影響。,本研究的出版數(shù)據(jù)是目前為止關(guān)于人類腫瘤MMPs研究中最廣泛的。定義患者群采用詳細(xì)的腫瘤特征和全身輔助治療發(fā)面。最重要的是這個選擇的過程，是連續(xù)診斷為乳腺癌的295個新患者。此外，為了研究不

14、同MMPs的單純預(yù)后影響，我們也分析了沒有進行全身輔助治療的患者。,在研究的17個MMP中，只有5個，也就是MMP-1,-9,-12,-14,-15和較差的預(yù)后具有顯著的相關(guān)性。在這些MMPs中，除了MMP-9，其他也和沒有經(jīng)過系統(tǒng)輔助治療的患者的預(yù)后相關(guān)，這表明這些是乳腺癌單純的預(yù)后因素。這5個MMPs和單變量分析（單變量分析包括腫瘤尺寸、腫瘤級別、淋巴結(jié)裝填、ER狀態(tài)）的結(jié)果相關(guān)，只有MMP-14作為獨立的預(yù)后預(yù)測因素。,本研究中

15、大部分的MMP和不利的預(yù)后有關(guān)，這些在先前研究中作為乳腺癌預(yù)后因素已經(jīng)證明。cheng等在85個患者的樣本中，隨訪的中位數(shù)時間是38個月，報道了MMP-1 mRNA的水平升高時乳腺癌患者較差預(yù)后的危險因素。在其他的研究中，MMP-1是作為潛在的標(biāo)記物用于鑒定非惡性乳腺癌和乳腺浸潤癌。在一個乳腺癌的臨床前模型中，發(fā)現(xiàn)MMP-1能促進向骨和肺的轉(zhuǎn)移。事實上，MMP-1只是乳腺癌播散到肺這個多步驟過程中相關(guān)四個基因中的一個，這個多步驟

16、過程不僅促進早期腫瘤的生長，也促進腫瘤細(xì)胞播散到脈管系統(tǒng)、定居于肺、轉(zhuǎn)移灶的滲出和生長。將這些研究放在一起，和乳腺癌中MMP-1的作用相符合。,本研究中新穎的發(fā)現(xiàn)是和nonbasal type相比，在basal type腫瘤中MMP-1表達的上調(diào)。正如上所述，在nonbasal subtype中存在靶向治療，比如荷爾蒙治療普遍用于luminal A和B，因為這兩型的患者表達ER，而曲妥珠單抗（抗腫瘤藥物）可能用于HER-2型患者。

17、當(dāng)前用于basal type患者的唯一全身療法是化療。因此當(dāng)前研究對于basal type 乳腺癌的新靶位治療具有可參考的價值。我們的發(fā)現(xiàn)表明MMP-1可能作為一個新的靶位。,一系列的研究證明MMP-9和乳腺癌患者的預(yù)后相關(guān)。用淋巴結(jié)陰性的患者的免疫組化分析，LI等表明MMP-9表達增加和無復(fù)發(fā)存活間具有相關(guān)性，但是和OS間沒有相關(guān)性。Rahko等采用免疫組化發(fā)現(xiàn)MMP-9不能作為預(yù)測預(yù)后的指標(biāo)，單數(shù)和ER陰性亞群患者的較差預(yù)后相關(guān)

18、。和這些發(fā)現(xiàn)相反，Scorilas等通過84例淋巴結(jié)陰性患者的研究發(fā)現(xiàn)MMP-9表達水平增加和較好的預(yù)后相關(guān)。然而在其他的研究中，間質(zhì)MMP-9的表達和ER陰性亞群患者的較差預(yù)后相關(guān)，但是腫瘤細(xì)胞MMP-9的表達和較好的預(yù)后相關(guān)。,本研究有趣的是，MMP-9在整體樣本中作為預(yù)后因子，但是在沒有經(jīng)過全身輔助治療的患者中，其和預(yù)后沒有顯著的相關(guān)性。這一發(fā)現(xiàn)表明，MMP-9是否作為預(yù)后因素和患者是否接受全身輔助治療相關(guān)。在動物模型中，盡管

19、大部分的研究表明MMP-9促進轉(zhuǎn)移，但是也有幾 個研究表明MMP-9作為抗惡性腫瘤的預(yù)后因素。,和MMP-9相比，幾乎沒有研究關(guān)于腫瘤中MMP-12的表達，尤其在乳腺癌中。然而MMP-12在結(jié)直腸癌中作為一個較好的預(yù)后因素，在非小細(xì)胞肺癌中作為一個較差的預(yù)后因素。在外陰的鱗癌中，惡性細(xì)胞中的MMP-12是保護性作用的，而其在巨噬細(xì)胞中的表達表明了其促進作用。在肺癌模型中，據(jù)報道MMP-12是起著抗癌的保護作用。我們的研究是第一個表明

20、乳腺癌中MMP-12的高表達和較差的預(yù)后相關(guān),和MMP-12一樣，很少有研究關(guān)于腫瘤中MMP-14的作用。采用鼠模型系統(tǒng)，MMP-14既起著擴寬路徑的作用，又起著從單個向多細(xì)胞侵襲過程中轉(zhuǎn)換的作用。和這個發(fā)現(xiàn)一致，Tetu等采用原位雜交報道了MMP-14mRNA表達的增高可作為乳腺癌價差預(yù)后的獨立預(yù)測因素。,我們的研究中MMP-14作為獨立的預(yù)后因素和Tetu等的研究相一致。事實上，在我們所有的MMP的研究中，MMP-14是作為唯一

21、一個獨立預(yù)后因素。,MMP-15是腫瘤中研究最少的MMP之一。在宮頸細(xì)胞的培養(yǎng)中發(fā)現(xiàn)其能抑制凋亡。這個體內(nèi)發(fā)現(xiàn)核腫瘤形成/進展的關(guān)聯(lián)性并不清楚。,我們的研究發(fā)現(xiàn)MMP-15的表達增高和乳腺癌較 差的預(yù)后相關(guān)，同時也是在腫瘤中第一個證明MMP-15預(yù)后因素的研究。然而核MMP-14相比，MMP-15并不是一個獨立的預(yù)后因素。,一些MMPs在先前報道中證明和乳腺癌患者預(yù)后相關(guān)，而在當(dāng)前研究中MMPs和OS間不具有相關(guān)性。比如MMP-2和M

22、MP-11。事實上，16個用于Oncotype DX test的腫瘤相關(guān)基因中，MMP-11是其中之一用于預(yù)測乳腺癌（采用他莫昔芬治療后）的復(fù)發(fā)率。MMP-2不是作為預(yù)后的原因可能是我們在已出版的研究中采用了mRNA抗蛋白。而MMP-11在本研究中不作為預(yù)后的因素，且和先前的研究相反，這一點并不清楚。,我們的研究表明MMP-1,-9,-12,-14,-15和乳腺癌患者較差的預(yù)后有關(guān)，且和其在乳腺癌進展中的作用相一致。這些特異性的M

23、MP因此可以作為乳腺癌治療的新靶點。,本研究中沒有一個MMP和患者較好的預(yù)后相關(guān)。這一發(fā)現(xiàn)似乎和一些臨床前期模型腫瘤中特異性MMP的保護作用不符。然而不能排除其在人類腫瘤中的這樣的作用。事實上，本研究中的一些MMP在乳腺癌的前期起著保護作用。這種保護作用在侵襲性腫瘤形成后就可能消失。,當(dāng)前MMP表達研究的第一個限制是分析采用的是mRNA而不是蛋白水平。當(dāng)然，后者起著調(diào)節(jié)生物作用和TIMP首選靶位的作用。本研究的第二個限制是MMP 的

24、mRNA源于腫瘤中無細(xì)胞提取物中，可能包含間質(zhì)和上皮的轉(zhuǎn)錄物。免疫組化和原位雜交分析表明腫瘤中大部分的MMP(除了MMP-7)表達于間質(zhì)而不是上皮細(xì)胞。結(jié)果是，如果MMP在不同的細(xì)胞類型中分別測量，可能產(chǎn)生不同的結(jié)果，不同的細(xì)胞表達可能對患者的預(yù)后有不同的影響。事實上，正如上所述，間質(zhì)細(xì)胞中MMP-9的高表達和乳腺癌患者較差的預(yù)后相關(guān)，而腫瘤細(xì)胞中MMP-9的高表達和患者較好的預(yù)后相關(guān)。,總之，我們對已出版數(shù)據(jù)的分析表明MMP-1,

25、-12,-14,-15可作為乳腺癌患者（包括沒有進行全身輔助治療的患者）較差預(yù)后的指示劑。這四個MMP因此是乳腺癌患者單純的預(yù)后因素。然而，在4個MMP中，只有MMP-14可作為預(yù)后的獨立因素。在這些MMP作為預(yù)后因素進入臨床使用前，我們的研究需要在預(yù)期研究中得到證實。我們的研究和先前出版的臨床前數(shù)據(jù)表明MMP-1,-12,-14,-15和乳腺癌的進展相關(guān)。這些MMP可能作為乳腺癌TIMP治療的特異性靶點。最后，因為MMP-1,

26、-12,-15在basal type腫瘤中首先增加，這個MMP可能作為這一亞型乳腺癌治療的靶點。,,在本研究中，我們采用已出版的數(shù)據(jù)分析乳腺癌患者17種MMP mRNA和腫瘤特征、預(yù)后之間的關(guān)系,1.在分析的MMP中，和≤2cm的腫瘤相比，＞2cm的腫瘤中只有MMP-1顯著的增加。,2.和淋巴結(jié)陰性的腫瘤相比，淋巴結(jié)陽性的腫瘤中只有MMP-10的表達增高。,3.而和低等級的腫瘤相比，高等級的腫瘤中MMP-1,-9,-12,-15的表達