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背景与目的: 甲状腺癌是发生于头颈部的最常见的恶性肿瘤,约占全身所有恶性肿瘤的3.0%,在所有头颈部恶性肿瘤中所占的比重高于5.1%。近年来,甲状腺癌发病率的增长速度明显增快,据相关统计甲状腺癌的发病率以每年4%的速度上升,已经成为所有恶性肿瘤中发病率增长速度最快的肿瘤。甲状腺癌的发病率与性别之间有着密切联系,男女患者的发病率的比例约为1∶3。近年来,我国甲状腺癌的发病率呈逐年升高趋势,居各种恶性肿瘤发病率增长速度的首位,已经成为了危害女性健康的十大肿瘤之一。目前,使用光学显微镜辨别病变组织的形态特征仍然是进行肿瘤的诊断和鉴别诊断的最主要方法,利用基于抗原、抗体特异性结合反应而建立的免疫组化检测技术则是甲状腺肿瘤诊断的非常重要的分子生物学方法,将甲状腺肿瘤的诊断推向了新的历史阶段。 谷胱甘肽过氧化物酶(glutathioneperoxidase,GSH-Px)由Mills于1957年首次在牛红细胞中发现,该类蛋白酶分子结构中含微量元素硒,又被称为硒谷胱甘肽过氧化物酶(Se-GSH-Px),主要作用是清除体内的H2O2以及多种有机氢过氧化物。GPX3即血浆谷胱甘肽过氧化物酶是谷胱甘肽过氧化物酶家族蛋白的一个重要成员,现已证实,此酶广泛分布于血浆、眼室水、羊水等细胞外基质当中,是谷胱甘肽过氧化物酶系当中唯一分布于细胞外的亚型。GPX3能够将机体内过多的过氧化物、活性氧催化分解,从而清除体内的氧自由基,具有保护组织和抗氧化的作用。它的基因可以因为甲基化而失去活性,最终导致GPX3蛋白表达下降,不能很好的发挥清除氧自由基、抗氧化的功能。使恶性肿瘤的发生率增高,发展和浸润加速。GPX3在肺癌、胃肠道上皮肿瘤、前列腺癌等多种人类上皮组织来源的肿瘤当中呈低表达,并与肿瘤的发生、发展有关。其机制可能是GPX3低表达造成ROS增多,并可能通过ROS对基质金属蛋白酶的调节而促进肿瘤的浸润和转移。 基质金属蛋白酶(marixmetallproteinases,MMPs)是一种参与全身各组织细胞外基质降解的主要酶系,其作用时需要Ca2+、Zn2+等金属离子辅助,可以降解除多糖以外的所有细胞外基质成份。目前已经发现26种亚型,并依据其底物的特异性与分子构型的不同分成5类。MMPs参与到机体生长发育、组织分化、器官形成和纤维化以及肿瘤的发生等多个生理病理过程。MMP-2又名明胶酶A,是Ⅳ型胶原酶的一种,主要来源于间质细胞、肿瘤细胞、血管内皮细胞、单核细胞以及巨噬细胞,对Ⅳ、Ⅶ、Ⅹ型胶原和明胶具有强烈的降解作用,在甲状腺癌四种常见病理类型中均有表达,被认为是MMPs中与肿瘤关系最为密切的一个亚型。 TIMP-2主要由成纤维细胞、肌成纤维细胞、星形细胞以及肿瘤细胞等产生,主要功能是抑制除MMP-9以外的MMPs的生理活性。它既可以在MMPs蛋白酶原活化阶段与之结合形成稳定的复合体从而阻碍MMPs蛋白酶原的激活,又可以和活化的MMPs蛋白酶以非共价键的方式形成1∶1的紧密复合体,抑制其活性。 目前对GPX3、MMP-2、TIMP-2在甲状腺癌中表达水平及它们之间的相互关系的研究较少。本次实验检测GPX3、MMP-2、TIMP-2蛋白在组织细胞中的表达情况时应用了免疫组织化学SP法,并通过统计学分析对GPX3、MMP-2、TIMP-2在甲状腺组织中的表达进行了探讨,旨在阐释三种基因的表达水平与甲状腺癌的发生、进展的关系,为甲状腺癌的诊断和治疗提供理论依据。 方法: 本实验对正常甲状腺组织、结节性甲状腺肿组织、甲状腺腺瘤组织以及甲状腺癌组织的染色及观察采用了免疫组织化学SP法,所有实验数据经SPSS17.0统计学软件处理,率的比较采用x2检验,相关分析采用Spearmen相关分析。 结果: 1.GPX3蛋白在96例甲状腺癌组织中表达的阳性率为47.92%(46/96),呈低表达;在20例甲状腺腺瘤组织以及20例结节性甲状腺肿组织中,GPX3蛋白表达的阳性率分别为75.00%(15/20)和80.00%(16/20),为中-高等表达;而在20例正常甲状腺组织中,GPX3蛋白阳性表达率为85.0%(17/20),呈现高表达。GPX3在甲状腺癌组织中的阳性表达显著低于非癌组织中的表达(x2=16.288,P<0.05),而各种甲状腺非癌组织之间的数据差异不具有统计学意义(P>0.05)。GPX3蛋白的阳性表达在不同患者的性别、年龄、病理类型、肿瘤大小之间没有显著差异(P>0.05),与肿瘤的淋巴结转移呈负相关(P<0.05)。 2.在96例甲状腺癌组织中MMP-2蛋白表达的阳性率为77.08%(74/96),呈高表达;在20例甲状腺腺瘤组织为25.00%(5/20),20例结节性甲状腺肿组织中为20.00%(4/20),呈低表达;20例正常组织中MMP-2蛋白阳性表达率为15.00%(3/20),呈现极低表达。 MMP-2蛋白在甲状腺癌组织中的阳性表达明显高于非甲状腺癌组织中的阳性表达(x2=49.042,P<0.05),而在各种甲状腺非癌组织之间的表达数据差异不具有统计学意义(P>0.05)。MMP-2的阳性表达在不同的性别、年龄、病理类型组之间没有显著差异(P>0.05),与肿瘤大小、淋巴结转移之间呈正相关(P<0.05)。 3.在96例甲状腺癌组织中TIMP-2蛋白表达的阳性率为67.71%(65/96),呈高表达;在20例甲状腺腺瘤组织为15.00%(3/20),20例结节性甲状腺肿组织5.00%(1/20),呈极低表达;而在20正常甲状腺组织中为5.00%(1/20),呈现极低表达。 TIMP-2蛋白在甲状腺癌组织中的阳性表达明显高于在非甲状腺癌组织中的阳性表达(x2=53.160,P<0.05)。MMP-2的阳性表达在不同的性别、年龄、病理类型、肿瘤直径大小、淋巴结转移组之间没有显著差异(P>0.05)。 4.GPX3在甲状腺癌组织中的阳性表达分别与MMP-2、TIMP-2之间负相关;MMP-2和TIMP-2在甲状腺癌组织中的阳性表达呈正相关。 结论: 1.GPX3蛋白低表达与甲状腺癌的发生和淋巴道转移有关。 2.MMP-2可能参与了甲状腺癌的发生、发展过程。 3.TIMP-2蛋白的阳性表达和MMP-2蛋白的阳性表达呈正相关,提示TIMP-2可能参与了甲状腺癌组织中MMP-2升高的调节。