A comparative study of protein expressions in primary colorectal cancer and synchronous hepatic metastases : The significance of MMP-1 expression as a predictor of liver metastasis

Abstract

[한글]본 연구는 원발성 대장직장암과 전이성 간암 조직에서 간전이와 간내 재발을 예측할 수 있는 단백질 표현 정도를 판별하기 위해 진행되었다. 전체 60명의 대장직장암 환자가 본 연구에 포함되었다. Carcinoembryonic antigen (CEA), vascular endothelial growth factor (VEGF), matrix metalloproteinase (MMP)-1, MMP-7, and tissue inhibitor of metalloproteinases (TIMP)-1등 총 다섯 가지 단백질의 표현 정도를 면역 조직 화학 염색법을 통해 측정하였다. 단백질 표현 정도는 간전이가 없는 원발성 대장직장암(Group A), 간전이가 있는 원발성 대장직장암(Group B), 절제된 전이성 간암 조직(Group C)에서 측정하였다. 단백질 분해 효소(MMP-1,MMP-7)에서의 면역 조직 화학 염색 정도가 Group A에서 보다 Group B에서 더 현저하게 나타났다. 혈관 신생능에 대해서 VEGF 표현 정도는 Group B에서 보다 Group C에서 보다 의미있는 결과를 나타냈다. 다변량 분석 결과 MMP-1표현 정도와 림프 혈관 전이 여부, 수술전 혈중 CEA

수치 상승 등이 동시성 간전이 여부와 의미있게 연관된 인자들로 나타났다. 그러나 간내 재발 유무는 단백질 표현 정도와 림프 혈관 전이 여부, 수술전 CEA 수치와는 연관이 없는 것으로 나타났다. 본 연구 결과 단백질 분해 효소 활성도는 전이에 있어서 중요한 요소이며 혈관 신생 활성도는 전이성 종양의 성장에 필수적임을 나타냈다. 또한 원발성 대장직장암 조직에 있어서 MMP-1 단백질의 양성 표현성은 간전이를 예측하는 의미있는 표지자로 밝혀졌다. 그러나 간내 재발에 있어서의 단백질 표지자의 표현성이 예후에 미치는 영향력은 뚜렷하게 증명되지 않았다

[영문]Objective: This study was undertaken to determine the ability of protein expression in primary colorectal cancer and its metastatic liver tumour tissues to predict hepatic metastasis and intrahepatic recurrence.Materials and Methods: A total of 60 patients with colorectal cancer were enrolled in this study. The expressions of 5 proteins, carcinoembryonic antigen (CEA), vascular endothelial growth factor (VEGF), matrix metalloproteinase (MMP)-1, MMP-7, and tissue inhibitor of metalloproteinases (TIMP)-1, were assessed by immunohistochemical (IHC) staining. Protein expressions were measured in primary colorectal cancer without liver metastasis (group A), in primary colorectal cancer with liver metastasis (primary tumour, group B), and in resected metastatic liver tumour tissues (liver metastasis, group C). Results: IHC staining revealed more protease activity (MMP-1 and MMP-7) in group B than in group A. Angiogenic activity, positive VEGF expression, was significantly greater in group C than in group B. Multivariate analysis showed that positive MMP-1 expression, the presence of lymphovascular invasion, and elevated preoperative serum CEA level(>5ng/ml) were significantly related to synchronous liver metastasis. However, intrahepatic recurrence was not found to be related to protein expressions, the presence of lymphovascular invasion, or preoperative CEA level.Conclusions: Our findings suggest that protease activity is important for metastasis, and that angiogenic activity is essential for metastatic tumour growth. Furthermore, positive MMP-1 expression in primary colorectal tumour tissues was found to be a significant predictor of liver metastasis. However, the prognostic impact of protein marker expression in terms of intrahepatic recurrence appears to be minimal.