综述:基质金属蛋白酶家族在葡萄膜黑色素瘤中的研究进展

【字体: 时间:2025年07月10日 来源:European Journal of Medical Research 2.8

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  这篇综述系统探讨了基质金属蛋白酶(MMPs)家族在葡萄膜黑色素瘤(UM)中的多重作用:通过降解细胞外基质(ECM)、促进上皮间质转化(EMT)及重塑肿瘤微环境(TME)驱动肿瘤侵袭转移;重点揭示MMP-2、MMP-9、MMP-14等关键成员在UM血管生成、肝转移及免疫调控中的机制;结合临床与生物信息学数据,论证MMPs作为预后生物标志物(如MMP-1/2/9/16高表达关联生存期缩短)和靶向治疗新策略的潜力,为亚洲人群研究提供方向指引。

  

引言

基质金属蛋白酶(MMPs)是一类锌依赖性内肽酶超家族,主导细胞外基质(ECM)降解与重塑。目前已发现包括胶原酶(MMP-1/8/13)、明胶酶(MMP-2/9)、基质溶解素(MMP-3/10/11)等在内的28个成员。除参与正常生理过程外,MMPs在肿瘤发生发展中发挥核心作用:促进EMT、血管生成及黏附分子表达。作为成人最常见眼内恶性肿瘤,葡萄膜黑色素瘤(UM)具有高转移性和致死性,约50%患者发生肝转移。MMPs通过降解ECM、重塑TME推动UM进展,其表达谱与肿瘤特征、免疫表型及内源性抑制剂TIMPs的关联,使其成为潜在诊断标志物和治疗靶点。

MMPs在肿瘤微环境中的作用机制

ECM降解与肿瘤转移
MMPs通过水解胶原、层粘连蛋白等ECM成分,破坏基底膜完整性,促进UM细胞侵袭。在转移级联反应中,MMP-1/3/7/9/10/11/13/26/28及膜型MMP-14/16参与肿瘤细胞穿透血管屏障、远处定植等关键步骤。例如,UM中核心ECM稳定蛋白Decorin表达下调而MMP-9升高,直接加速肿瘤侵袭。

EMT进程调控
EMT表现为上皮标志物(如E-钙黏蛋白)丢失和间质标志物(如波形蛋白)获得,赋予细胞迁移能力。UM组织中波形蛋白水平达正常脉络膜的2.4倍,侵袭性UM细胞高表达EMT转录因子Twist/ZEB1。MMP-1/2/3/7/9/14/19/28通过PI3K/Akt/c-myc、缺氧诱导因子-1α等通路调控EMT:MMP-14降解E-钙黏蛋白和基底膜,并与MMP-2协同调节胶原动态平衡。TGF-β可上调UM细胞MMP-2表达,增强其与肝内皮细胞黏附,促进肝转移。

肿瘤血管生成
MMP-1/2/3/8/9/10/11/13/14通过释放血管内皮生长因子(VEGF)和信号素,激活内皮细胞侵袭。MMP-14尤为关键:其血红素结合域与VEGFR-2/Src形成复合物,触发AKT-mTOR通路增强VEGF-A表达;同时抑制淋巴管生成因子VEGF-C。在UM中,MMP-2高表达于瘤内血管,MMP-9与血管环状结构形成显著相关。

UM中MMPs的表达谱与临床意义

胶原酶与明胶酶的临床关联

  • MMP-1:在AJCC分期IV期表达显著高于III期,与上皮样细胞型UM强相关,高表达者生存期缩短(P<0.001)。
  • MMP-2/9:96% UM样本表达MMP-2,其水平与巩膜侵犯(P<0.05)、高微血管密度及转移相关;MMP-9在77% UM中中高强度表达,以上皮样细胞型为主(71.4%),肝转移风险增加2倍。
  • MMP-14:82% UM中强阳性,膜定位形式通过PI3Kδ启动子结合调控炎症基因,其表达与血管新生尖端富集相关。

其他MMPs的预后价值

  • MMP-7:阳性率仅20%,与较小肿瘤尺寸相关(P<0.05)。
  • MMP-16:43%突变率,IV期表达显著升高,与总生存期缩短及转移直接关联(P<0.01)。
  • TIMP调控失衡:TIMP-3在UM中表达降低且与3号染色体缺失相关,TIMP-1/2阳性患者生存率提升30%以上。

靶向MMPs的治疗前景

早期广谱MMP抑制剂因骨骼肌毒性等副作用未能成功,新一代选择性抑制剂(如靶向MMP-14/2/9)展现出潜力。联合策略成为重点:

  1. 免疫调节:靶向MMP-12-TRIPP/ARPLRRN3免疫表型可改善生存预测;
  2. 抗血管生成:抑制MMP-14/VEGFR-2互作阻断血管生成通路;
  3. 耐药逆转:MMP-9介导的ECM重塑可削弱化疗响应,其抑制剂或增强疗效。

结论

MMPs通过多维机制驱动UM进展,其中MMP-14/2/9在肝转移、免疫逃逸中的核心作用使其成为优先干预靶点。当前研究受限于样本量及西方人群偏向,亟需亚洲队列验证。整合单细胞转录组与多组学分析,将深化MMPs在UM异质性微环境中的动态调控网络解析,为个体化治疗提供新范式。

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