Nhiều kỹ thuật sinh học phân tử được sử dụng để nghiên cứu về cấu trúc và chức năng của các MMP như: Real-Time PCR, Microarray, lai tại chỗ FISH, phương pháp hóa mô miễn dịch... Hiện nay, trên thế giới đã có nhiều nghiên cứu về họ MMP và các chất ức chế của các MMP trên đối tượng bệnh nhân UTĐTT để tìm ra tiềm năng chỉ thị sinh học của chúng.
MMP-1 là một loại collagenase có khả năng làm suy giảm chất nền ngoại bào, đặc biệt là các collagen loại I, II và III là các thành phần chắnh của chất nền kẽ. Năm 2000, Sunami và cs đã nhận thấy mối liên quan giữa mức độ biểu hiện của MMP-1 với các giai đoạn phát triển của ung thư cũng như những tiên lượng xấu của bệnh khi nghiên cứu 133 bệnh nhân UTĐTT ở Nhật Bản [41]. Trong nghiên cứu ở 142 bệnh nhân người Nhật Bản, mức độ xâm lấn, sự xuất hiện của hạch bạch huyết và di căn có liên quan rất lớn với sự gia tăng nồng độ của MMP- 1 [22]. Một nghiên cứu khác của Bendardaf và cs cho thấy MMP-1 có những biểu hiện khác nhau đáng kể ở giai đoạn bắt đầu và giai đoạn di căn của UTĐTT như: MMP-1 tăng mức độ biểu hiện khi có sự xuất hiện của các hạch bạch huyết và giảm mức độ biểu hiện trong quá trình di căn nguyên phát [4].
MMP-13 có cấu trúc khá tương đồng so với MMP-1, có hiệu quả nhất trong quá trình phân giải collagen loại II. Nghiên cứu của Leeman và cs đã cho thấy sự gia tăng biểu hiện của MMP-13 dẫn đến sự giảm khả năng sống sót đối với các bệnh nhân UTĐTT [24]. Khi nghiên cứu MMP-13 và khả năng điều trị sau phẫu thuật của những bệnh nhân UTĐTT, các nhà khoa học nhận thấy mối liên quan giữa các bệnh nhân sau phẫu thuật có sự tăng MMP-13 và khả năng tái phát bệnh là rất lớn [27].
Sự biểu hiện quá mức của MMP-7 được phát hiện ở 80% trường hợp bệnh nhân UTĐTT [6]. Nồng độ của MMP-7 đã được chứng minh là có liên quan đến việc thúc đẩy sự tiến triển ở bệnh và giảm khả năng sống ở bệnh nhân UTĐTT [25]. Việc sử dụng MMP-7 huỳnh quang để thăm dò phát hiện u tuyến polyposis
coli (Apc) + / Min-FCCC (là những u tuyến đại trực tràng phát triển một cách tự nhiên) thử nghiệm trên chuột đã xác định được 92% các u tuyến ruột đó, cho thấy một tiềm năng trong việc sử dụng MMP-7 để phát hiện sớm UTĐTT [9].
17
MMP-12 (Metalloelastase) không được phân loại trong bất kỳ phân họ nào của họ MMP, chủ yếu được biểu hiện trong các đại thực bào và được biết đến với khả năng làm phân giải nhiều cơ chất khác nhau như: Elastin, Fibronectin, Collagen loại IV. Trong một số nghiên cứu, người ta phát hiện ra rằng MMP-12 có khả năng bảo vệ tế bào, khi MMP-12 bị ức chế sẽ có những tác hại nhất định. Ở bệnh nhân UTĐTT, mức độ biểu hiện của MMP-12 ở những bệnh nhân có khối u chưa di căn đến gan cao hơn so với những bệnh nhân có khối u đã di căn đến gan [43]. Cụ thể, sự tăng biểu hiện MMP-12 làm giảm biểu hiện của VEGF (vascular endothelial growth factor Ờ yếu tố tăng trưởng nội mô mạch máu) cũng như gây ra sự gia tăng chất Angiostatin, một chất ức chế sự hình thành mạch nội sinh [38]. Phù hợp với kết quả trên, một số nghiên cứu khác nhận định biểu hiện của MMP-12 ảnh hưởng tới sự suy giảm khả năng tăng trưởng của khối u và tăng khả năng sống của bệnh nhân [48, 49].
Nhiều nghiên cứu đã cho thấy mối liên quan giữa việc tăng biểu hiện của MMP-2 và MMP-9 với chiều hướng bệnh xấu đi của các bệnh nhân UTĐTT. Biểu hiện của MMP-2 ở các bệnh nhân đã xuất hiện hạch bạch huyết di căn tăng cao hơn so với những bệnh nhân chưa có hạch bạch huyết di căn [23].
Khi tiến hành nghiên cứu để kiểm tra những vai trò của các loại MMP trong huyết thanh nhằm tìm kiếm những dấu mốc xâm lấn của UTĐTT. Các nhà khoa học đã phát hiện mức độ biểu hiện của MMP-2 và MMP-9 trong huyết thanh của bệnh nhân UTĐTT có tỷ lệ cao hơn đáng kể so với ở trong huyết thanh của người thường. Phát hiện này có độ nhạy cao hơn so với hai chỉ thị sinh học khác hiện đang được sử dụng trong thực hành lâm sàng là CEA và CA19-9 [10].