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研究目的肿瘤严重威胁着人类健康,而肿瘤的转移和血栓形成为肿瘤两大致死原因。肿瘤的转移和生长涉及细胞外基质酶解、细胞内信号转导、细胞之间信号传递、新生血管形成以及多种肿瘤相关基因的参与和相互作用。另一方面,肿瘤患者本身处于高凝状态,是深静脉血栓形成的高危人群。凝血、纤维蛋白溶解和金属蛋白酶等系统在肿瘤转移和止血过程中均发挥一定作用并相互影响和联系,三者与肿瘤的易栓状态以及转移行为的相关研究有利于肿瘤的早期诊断和治疗,可以为肿瘤血栓形成的早期干预提供理论依据。本研究通过检测肿瘤患者组织因子(tissue factor,TF)及其抑制物1、2(tissue factor pathway inhibitor-1、2,TFPI-1、2)、纤溶酶原激活剂抑制物-1(plasminogen activator inhibitor-1,PAI-1)以及基质金属蛋白酶-1(matrix metalloproteinases-1,MMP-1)在乳腺癌、肺癌、食管癌、胃癌等多种肿瘤患者的血浆浓度及其在相应肿瘤组织的表达;检测肿瘤合并血栓形成前后TF,TFPI-1、2,PAI-1血浆浓度,同时检测PAI-1 4G/5G和MMP-1 1G/2G基因多态性,旨在探讨TF、TFPI-1、2、PAI-1以及MMP-1在肿瘤转移和血栓形成中的作用。研究方法收集乳腺癌、肺癌、直肠癌等经病理确诊的肿瘤患者血液和组织标本292例,同时收集130例门诊健康体检者血液标本作为对照组。肿瘤患者根据肿瘤类型分为不同组别;根据是否合并血栓形成分为血栓形成组和无血栓形成组,其中血栓形成组包括以血栓为首发就诊症状或继发于化疗或手术者;对肿瘤继发于化疗或手术者进行血栓形成前、后比较;106例乳腺癌根据肿瘤大小、淋巴结转移情况、TNM分期分别分组。ELISA法检测血浆TF、TFPI-1、TFPI-2、PAI-1以及MMP-1浓度;免疫组化染色观察TF、TFPI-1、TFPI-2、PAI-1和MMP-1的组织表达;PCR法检测乳腺癌和血栓形成组以及对照组PAI-1 4G/5G基因多态性分布;PCR-RFLP检测乳腺癌和对照组MMP-1 1G/2G基因多态性分布。比较TF、TFPI-1、2、PAI-1以及MMP-1在不同肿瘤组与对照组以及各肿瘤组间血浆浓度和组织表达;对这些指标进行乳腺癌分组比较;比较血栓形成组与无血栓形成组以及血栓形成前、后各指标变化;比较PAI-1 4G/5G和MMP-1 1G/2G基因多态性在乳腺癌和对照组的基因分布差异;比较血栓形成组与对照组PAI-1 4G/5G基因多态性分布。研究结果1.不同肿瘤组比较1.1不同肿瘤组TF、TFPI-1、2、PAI-1及MMP-1血浆浓度比较各肿瘤组TF以及TFPI-1血浆浓度均高于对照组(对照组TF浓度0.63±0.24 IU/L;TFPI-1浓度80.12±18.92μg/L),肺癌组TF和TFPI-1血浆浓度分别为3.34±1.12 IU/L、156.13±57.12μg/L,高于其他类型肿瘤组;TFPI-2各组比较差异无统计学意义。肺癌和乳腺癌PAI-1血浆浓度分别为52.12±12.21μg/L、53.33±17.67μg/L,均高于对照组(35.71±8.82μg/L)及其他类型肿瘤,胃癌、食管癌、胰腺癌、直肠癌、肝癌PAI-1血浆浓度分别为37.21±13.01μg/L、37.62±11.17μg/L、32.11±9.12μg/L、30.16±12.74μg/L及34.28±12.03μg/L,与对照组比较均无统计学差异(P＞0.01),而肺癌与乳腺癌之间无显著差异。MMP-1血浆浓度各组比较差异无统计学意义。1.2不同肿瘤组TF、TFPI-1、2、PAI-1及MMP-1组织表达比较肺癌、乳腺癌、胰腺癌、肝癌、结肠癌、胃癌、食管癌等各肿瘤组TF表达均较瘤旁组织增高(P＜0.01);TF在肺癌组织表达平均秩次为182.67,显著高于其他肿瘤组织(P＜0.01);TF表达于乳腺癌细胞胞膜,而肺癌等其他肿瘤则主要表达于肿瘤细胞胞浆。TFPI-1及TFPI-2均表达于肿瘤细胞胞浆,在各类肿瘤之间以及肿瘤与瘤旁组织之间均无统计学差异(P＞0.01)。PAI-1表达于肿瘤细胞胞浆,呈棕黄色颗粒,其表达在各类肿瘤组织均高于相应瘤旁组织;其中,肺癌组织表达平均秩次为172.32,乳腺癌为161.61,二者均高于胃癌(107.86)、食管癌(97.41)、胰腺癌(108.17)、直肠癌(113.14)、肝癌(117.39)等其他肿瘤组织PAI-1的表达,而肺癌与乳腺癌之间无显著差异。MMP-1在各类肿瘤组织的表达与瘤旁组织表达无统计学差异,但在各类肿瘤间质(淋巴细胞、成纤维细胞等)表达则高于相应瘤旁间质(P＜0.01),其中乳腺癌肿瘤间质及瘤旁间质表达平均秩次分别为132.21和78.14,肺癌肿瘤间质及瘤旁间质表达平均秩次分别为137.11和81.33;胃癌及食管癌肿瘤间质分别为129.33和125.21,而其相应瘤旁间质分别为69.17和72.38;胰腺癌、肝癌、直肠癌等均表现为肿瘤间质MMP-1表达不同程度高于瘤旁间质。2.乳腺癌分组比较2.1血浆TF、TFPI-1、2、PAI-1及MMP-1浓度比较TF血浆浓度在乳腺癌＞2cm组为1.76±0.42 IU/L,较＜2cm组(0.83±0.24 IU/L)增高;淋巴结转移阳性组TF血浆浓度为1.64±0.52 IU/L,淋巴结转移阴性组为0.87±0.38 IU/L,前者高于后者将近两倍;Ⅲ/Ⅳ期乳腺癌患者TF血浆浓度(1.78±0.37 IU/L)高于Ⅰ/Ⅱ期(0.92±0.32 IU/L)(P＜0.01)。TFPI-1血浆浓度在乳腺癌各组之间无显著差异(P＞0.01);Ⅲ/Ⅳ期TFPI-2血浆浓度为3.03±1.17μg/L,显著低于Ⅰ/Ⅱ期(5.12±1.22μg/L)(P＜0.01)。乳腺癌Ⅰ/Ⅱ期PAI-1血浆浓度(40.80±5.6μg/L)低于Ⅲ/Ⅳ期(62.72±11.6μg/L),淋巴结转移阳性组(72.11±15.66μg/L)高于淋巴结转移阴性组(40.92±13.90μg/L)(P＜0.01)MMP-1血浆浓度在乳腺癌淋巴结转移阳性组(1.57±0.39μg/L)与淋巴结转移阴性组(1.39±0.28μg/L)之间,＜2cm组(1.51±0.45μg/L)与＞2cm组(1.40±0.38μg/L)之间以及Ⅰ/Ⅱ期(1.46±0.48μg/L)与Ⅲ/Ⅳ期(1.51±0.62μg/L)比较均无显著差异(P＞0.01)2.2乳腺癌组织TF、TFPI-1、2、PAI-1及MMP-1表达比较TF在乳腺癌＞2cm组及淋巴结转移阳性组表达平均秩次分别为150.09、157.01,分别较＜2cm组(111.23)、淋巴结转移阴性组(109.16)高表达;Ⅲ/Ⅳ期平均秩次为162.58,较Ⅰ/Ⅱ期(112.47)表达增强(P＜0.01)。TFPI-1乳腺癌各组组织表达未见显著差异(P＞0.01)。Ⅲ/Ⅳ期乳腺癌TFPI-2表达则较Ⅰ/Ⅱ期降低,两组表达平均秩次分别为59.92、98.94;＞2cm组(50.97)表达低于＜2cm组(94.37);而其它分组之间表达无差异。乳腺癌肿瘤间质(成纤维细胞、血管内皮细胞、淋巴细胞等)PAI-1表达平均秩次(132.67)高于瘤旁间质(78.38);Ⅰ/Ⅱ期乳腺癌肿瘤间质PAI-1表达(88.43)低于Ⅲ/Ⅳ期(142.64),淋巴结转移阳性组(143.28)表达高于淋巴结转移阴性组(90.94)(P＜0.01);其他组间比较无差异(P＞0.01)。MMP-1乳腺癌肿瘤间质的表达在淋巴结转移阳性组平均表达秩次为167.73,高于淋巴结转移阴性组(105.54)(P＜0.01),其它组间比较无差异3.血栓组相关指标血浆浓度比较3.1血栓形成组与无血栓形成组各相关指标比较血栓形成组与无血栓形成组比较,两组TF血浆浓度分别为3.37±1.12 IU/L、1.57±0.48IU/L,均较对照组(0.63±0.24 IU/L)增高,但血栓形成组较无血栓形成组明显增高(P＜0.01);TFPI-1在血栓形成组及无血栓形成组血浆浓度分别为127.67±43.21μg/L、132.12±37.93μg/L,均较对照组(80.12±18.92μg/L)升高,但血栓形成组与无血栓形成组比较无统计学差异;TFPI-2在各组间无统计学差异(P＞0.01)。血栓形成组与无血栓组比较,血栓形成组PAI-1血浆浓度为54.28±13.27μg/L,较对照组(35.71±8.82μg/L)及无血栓形成组(37.21±10.12)增高(P＜0.01),无血栓形成组与对照组无差异(P＞0.01)。3.2继发于肿瘤化疗或手术患者血栓形成前、后各指标比较血栓形成前、后TF血浆浓度分别为1.45±0.33 IU/L、3.13±1.02 IU/L,均高于对照,但血栓形成后较血栓形成前显著增高(P＜0.01);TFPI-1血栓形成前、后分别为132.23±41.13μg/L、129.39±29.38μg/L,均较对照组增高,但血栓形成前、后两组间无统计学差异(P＞0.01);TFPI-2各组间无明显变化(P＞0.01)。血栓形成前PAI-1血浆浓度(29.07±10.09μg/L),与对照组(35.71±8.82μg/L)比较无统计学差异,血栓形成后增高为51.89±16.34μg/L,较血栓形成前及对照组显著增高(P＜0.01)。4.PAI-1 4G/5G和MMP-1 1G/2G基因多态性分析乳腺癌组与对照组PAI-1 4G/5G基因多态性分布没有统计学差异,血栓形成组与对照组差异无统计学意义:乳腺癌组MMP-1 1G/2G基因多态性分布与对照组差异无统计学意义,但有地域和种族差异。结论1.多种肿瘤高表达TF;不同肿瘤类型表达部位不同;类型不同的肿瘤表达强度不尽相同。TF表达于乳腺癌细胞膜,而其它肿瘤主要表达于细胞胞浆;在肺癌TF呈高表达。TF与乳腺癌肿瘤直径、淋巴结转移及其TNM分期有关,其高表达参与了乳腺癌的生长和转移。TFPI-1在肿瘤生长和浸润中的作用尚不能肯定。TFPI-2在乳腺癌细胞的表达与肿瘤的生长与转移关系密切,其低表达与乳腺癌的进展相关,而在肿瘤高凝状态以及合并血栓形成过程则可能作用甚微。2.PAI-1血浆和组织表达不平衡,其在肿瘤的表达更多体现于肿瘤局部,而血浆浓度并不增高。多种肿瘤组织均显示PAI-1较瘤旁组织高表达,但不同肿瘤类型表达强度不尽相同,乳腺癌和肺癌均呈高表达。PAI-1与乳腺癌TNM分期及淋巴结转移有关,在乳腺癌的浸润中有一定作用。PAI-1 4G/5G基因多态性与乳腺癌发病以及肿瘤合并血栓形成无关3.MMP-1的促肿瘤作用可能与其在肿瘤间质的高表达有关。MMP-1 1G/2G基因多态性与乳腺癌发病无明显关系,其基因分布有地域和种族差异。4.血循环中TFPI-1和TF的失平衡状态可能与肿瘤的高凝状态有关,PAI-1的增高使纤维蛋白溶解抑制有限,二者共同促进了肿瘤血栓形成。