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组织蛋白酶是裂解肽键的蛋白水解酶的一个超家族，因其催化中心不同而分为不同类型。主要包括半胱氨酸蛋白水解酶(cysteine proteinases，CPs)、天冬氨酸蛋白水解酶(组织蛋白酶D和E)、丝氨酸蛋白水解酶(组织蛋白酶A、G和R)。组织蛋白酶L(cathepsin L，CL)是细胞溶酶体中的一种半胱氨酸蛋白酶，广泛存在于人体各种正常组织细胞和肿瘤细胞中，是溶酶体的主要分泌蛋白。CL的主要功能是降解蛋白，水解某些前体蛋白(酶原和激素原)生成其活性形式，或激活其他蛋白水解酶系统，从而参与机体的多种生理活动。如：抗原的递呈、精子和卵子的发生、骨基质的降解、中枢神经系统的成熟和发育等。病理状态下，由于转录、翻译、修饰、定位、成熟、pH变化和与抑制剂间相互作用的异常而广泛参与多种疾病发生发展，如肿瘤的浸润与转移、关节炎、骨质疏松、阿尔茨海姆病(Alzheimer’s disease)、多发性硬化症及其他慢性炎症性疾病等。近年来国内外许多学者对CL进行了研究，发现其在前列腺癌、黑色素瘤、胃癌、结肠癌、胰腺癌等多种恶性肿瘤中呈现高表达。多种证据显示CL参与了肿瘤的侵袭转移并与预后相关，而且还参与了肿瘤细胞耐药、细胞永生化、恶病质、细胞调亡、免疫调节等。cystatin B(CSTB)是溶酶体半胱氨酸蛋白酶如组织蛋白酶B、H、L和S等的内源性抑制剂，有研究表明其主要抑制CL。蛋白酶活性由数种因素调控，其中包括蛋白酶抑制剂。生理状态下，半胱氨酸蛋白酶及其内源性抑制剂之间维持一种动态平衡；而在肿瘤中，两者间平衡破坏，蛋白酶抑制剂活性下降，蛋白酶活性增高，为肿瘤的侵袭和转移提供了条件。许多研究显示CSTB表达下调与肿瘤淋巴结转移和病情进展显著相关。大肠癌为常见的恶性肿瘤，发病率随着全球人口老龄化和物质生活水平的提高呈逐年上升趋势。据统计，全球2000-2005年平均以年2％的速度递增，已经严重威胁人类的健康。由于大肠癌的浸润转移是造成治疗困难和影响预后的主要原因，所以探讨其侵袭、转移的机制成为研究热点之一。有关CL、CSTB与大肠癌浸润、转移关系及两者之间相互关系的研究，至今国内外尚少见文献报道。本研究采用原位杂交法及免疫组化SP法，分别观察了45例大肠癌组织及配对正常黏膜组织中CL mRNA、蛋白的表达情况；采用免疫组化法观察CSTB蛋白的表达情况，可能为进一步阐明大肠癌的浸润、转移机制，寻找抑制大肠癌浸润、转移的有效方法，提供理论基础。方法1．采用免疫组化SP法分别对45例大肠癌组织及配对正常黏膜组织中CL、CSTB蛋白的表达情况进行检测。2．采用原位杂交法分别对45例大肠癌组织及配对正常黏膜组织中CL基因表达进行检测。3．统计学处理：所有数据均经SPSS11.0软件进行统计分析。阳性率之间的比较采用x~2检验(chi-square)；两变量之间的关系分析采用相关分析。检验水准α=0.05。结果1．原位杂交结果显示，大肠癌组织、癌旁正常组织的CL mRNA阳性表达率分别为：77.8％(35／45)和15.6％(7／45)；18例高分化和27例中低分化大肠癌组织CL mRNA阳性率分别为61.1％(11／18)，88.9％(24／27)；Dukes分期为A、B期的26例和Dukes C、D期的19例大肠癌组织CL mRNA阳性率为65.4％(18／26)，94.7％(18／19)。以上两组间阳性率差异均有统计学意义(P＜0.05)。2．免疫组化结果显示，大肠癌组织、癌旁正常组织的CL蛋白阳性表达率分别为：82.2％(37／45)和24.4％(11／45)；18例高分化和27例中低分化大肠癌组织CL蛋白阳性率分别为66.7％(12／18)，92.6％(25／27)；Dukes分期为A、B期的26例和Dukes C、D期的19例大肠癌组织CL蛋白阳性率为69.2％(18／26)，100％(19／19)。以上两组间阳性率差异均有统计学意义(P＜0.05)。3．免疫组化结果显示，大肠癌组织、癌旁正常组织的CSTB蛋白阳性表达率分别为：40.0％(18／45)和66.7％(30／45)；18例高分化和27例中低分化大肠癌组织CSTB蛋白阳性率分别为66.7％(12／18)，22.2％(6／27)；Dukes分期为A、B期的26例和Dukes C、D期的19例大肠癌组织CSTB蛋白阳性率为53.8％(14／26)，21.1％(4／19)。以上两组间阳性率差异均有统计学意义(P＜0.05)。4．经统计学分析显示CL mRNA与CL蛋白表达在大肠癌中的表达呈正相关，CL与CSTB蛋白在大肠癌中的表达呈负相关(P＜0.05)。结论1．大肠癌组织CL mRNA及其蛋白表达高于癌旁正常组织，中低分化大肠癌组织CL mRNA高于高分化癌组织，Dukes C、D期高于DukesA、B期；大肠癌组织CSTB蛋白表达低于癌旁正常组织，中低分化大肠癌组织CSTB蛋白的表达低于高分化癌组织，Dukes C、D期低于DukesA、B期。提示CL和CSTB可能参与大肠癌的发生和侵袭转移过程。2．CL mRNA与CL蛋白在大肠癌中的表达呈正相关，提示CL在大肠癌中的异常表达可能始于转录水平。3．CL与CSTB蛋白在大肠癌中的表达呈负相关，提示两者表达的失衡可能参与了大肠癌的发生、发展和浸润转移过程。