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目的：结肠腺癌是目前发病率上升较快、年轻化趋势明显的严重威胁人类健康的恶性肿瘤之一。其发生要经历从正常粘膜上皮到腺瘤、腺瘤Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ级不典型增生、原位癌、结肠腺癌和转移癌的多阶段发展过程，其间涉及到p53、ras、p16、APC、DCC等多个相关基因的改变。肥大细胞(mastcell，MC)在恶性肿瘤发生发展中的作用是目前研究的热点之一，认为其与皮肤基底细胞癌、子宫颈癌、乳腺癌等恶性肿瘤的发生、浸润和转移密切相关，其在结肠腺癌发生发展中的作用目前研究较少，且研究结论互有矛盾。用组织芯片技术探讨肥大细胞计数(mastcellcount，MCC)、微血管密度(microvesseldensity，MVD)、基质金属蛋白酶-2(matrixmetalloproteinase，MMP-2)在结肠腺癌发生发展中的作用尚未见报道。本实验构建高通量组织芯片/组织微阵列(tissuechips/tissuemicroarrays，TMAs)，运用免疫组织化学方法，检测结肠粘膜上皮细胞恶性转化过程中不同时相组织中类胰蛋白酶(tryptase)、CD34和MMP-2的表达情况，计数类胰蛋白酶阳性MCC、评定MVD和MMP-2表达的评分，分析MCC，MVD和MMP-2在结肠粘膜上皮恶性转化过程中的变化规律；进一步分析MCC、MVD和MMP-2评分与结肠腺癌临床病理指标的关系及其相互间的联系，探讨类胰蛋白酶阳性MCC、MVD和MMP-2在结肠腺癌的生长、浸润和转移中的作用和机制。
方法：选取收集结肠癌手术切除标本和相应的临床资料，正常结肠粘膜、增生性息肉、结肠腺瘤、结肠腺瘤伴Ⅰ、Ⅱ或Ⅲ级非典型增生为肠镜活检标本。分为六组：正常结肠粘膜7例；结肠增生性息肉8例；结肠腺瘤8例；结肠腺瘤伴Ⅰ、Ⅱ或Ⅲ级非典型增生24例；结肠(管状)腺癌(高分化、中分化、低分化)48例，粘液腺癌16例。应用组织芯片技术和免疫组织化学链酶菌抗生物素-过氧化物酶染色法(streptavidinproxidoseimmunohistochemistrymethod，SP)，DAB显色，检测样本组织中类胰蛋白酶、CD34和MMP-2的表达情况，在光镜下对类胰蛋白酶阳性肥大细胞进行计数，根据CD34表达情况评定MVD，对MMP-2的表达情况进行评分。
结果：①制作的组织芯片蜡块的组织芯排列整齐，无碎裂，无移位。组织芯片有2个组织芯脱片，少量组织芯部分缺失；②MC在不同结肠组织中的分布特点：正常结肠粘膜、增生性息肉、结肠腺瘤、结肠腺瘤伴Ⅰ、Ⅱ或Ⅲ级非典型增生病例中MCC有逐渐增多的趋势，但相互间差异无显著性(P＞0.05)；与正常结肠粘膜、增生性息肉、结肠腺瘤和结肠腺瘤伴Ⅰ、Ⅱ或Ⅲ级非典型增生相比，结肠腺癌和粘液腺癌中MCC明显增多，差异有显著性(P＜0.01)；而粘液腺癌中MCC均值低于结肠腺癌，但差异无显著性(P＞0.05)。③正常结肠粘膜、增生性息肉、结肠腺瘤、结肠腺瘤伴Ⅰ、Ⅱ或Ⅲ级非典型增生病例中MVD有逐渐增多的趋势，但明显低于结肠腺癌和粘液腺癌(P＜0.01)。④MMP-2在正常结肠粘膜弱表达或几乎不表达，在增生性息肉、结肠腺瘤、结肠腺瘤伴Ⅰ、Ⅱ或Ⅲ级非典型增生病例中表达较低，明显低于结肠腺癌和粘液腺癌中MMP-2的评分(P＜0.01或P＜0.05)。⑤48例结肠腺癌MCC均值为16.79±6.58，区域淋巴结转移病例MCC均值明显高于未转移病例(t=2.715，P=0.009＜0.01)，浸润至浆膜层病例MCC均值明显高于浸润至肌层病例(t=3.558，P=0.001＜0.01)，与其它临床病理特征(包括年龄、性别、肿瘤大小、大体类型及分化程度)均无明显关系(P＞0.05)。⑥48例结肠腺癌MVD均值为36.60±17.14，区域淋巴结转移病例MVD均值明显高于未转移病例(t=3.901，P=0.000＜0.01)，浸润至浆膜层病例MVD均值明显高于浸润至肌层病例(t=2.460，P=0.018＜0.05)，肿瘤大者(＞5cm)MVD明显高于肿瘤小者(＜5cm)(t=3.335，P=0.006＜0.01)，与其它临床病理特征(包括年龄、性别、大体类型及分化程度)均无明显关系(P＞0.05)。⑦48例结肠腺癌MMP-2表达评分均值为3.44±1.81，有区域淋巴结转移和浸润至浆膜层病例MMP-2评分分别高于无区域淋巴结转移(t=2.465，P=0.017＜0.05)和浸润至肌层的病例(t=3.818，P=0.000＜0.01)，与其它临床病理特征无明显关系(P＞0.05)。⑧经等级相关分析，结肠腺癌中MCC与MMP-2表达评分值和MVD之间存在密切正相关(r=0.615，P=0.000＜0.01；r=0.311，P=0.032＜0.05)。
结论：①组织芯片是一种制作简单、技术可靠、费用低、适用于本研究的新技术。②从正常结肠粘膜上皮细胞向结肠腺癌转化的过程中，结肠腺癌和粘液腺癌中MCC、MVD、MMP-2评分明显高于正常结肠粘膜和结肠良性病变，提示MC及其分泌的类胰蛋白酶、微血管形成和MMP-2表达可能在结肠腺癌的发生中起一定作用。③结肠腺癌有区域淋巴结转移病例和浸润至浆膜层病例MCC、MVD、MMP-2评分分别明显高于无转移病例和浸润至肌层病例，提示MC及其分泌的类胰蛋白酶、微血管形成和MMP-2在结肠腺癌的浸润和转移中发挥重要作用。④经等级相关分析，表明MCC与MMP-2表达评分值和MVD之间存在密切正相关，提示MCC、MMP-2及MVD可能是反应结肠腺癌浸润和转移潜力的重要指标，它们之间可能存在相互调控和相互促进作用。