鐘震海 石建國 劉 巖
(錦州醫科大學附屬第一醫院,遼寧 錦州 121000)
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信號轉導和轉錄激活因子3和細胞周期蛋白D1在膀胱尿路上皮癌組織表達及意義
鐘震海石建國劉巖
(錦州醫科大學附屬第一醫院,遼寧錦州121000)
目的應用免疫組化方法檢測膀胱尿路上皮癌中信號轉導和轉錄激活因子(STAT)3和細胞周期蛋白(Cyclin)D1的表達,分析其關聯性及在不同臨床病理特征中的價值。方法觀察組選擇56例膀胱尿路上皮癌患者的臨床資料及術后蠟塊組織,對照組選擇26例正常膀胱黏膜組織。應用免疫組化SP法檢測兩組中STAT3和CyclinD1的表達。結果兩組中STAT3和CyclinD1表達的陽性率差異有統計學意義。觀察組中STAT3和CyclinD1表達的陽性率均與腫瘤最大徑、浸潤程度和病變級別相關。相關分析顯示觀察組中STAT3和CyclinD1的表達呈正相關性。結論膀胱尿路上皮癌術后組織中STAT3和CyclinD1高表達,且二者具有正向協同作用。二者異常表達均是腫瘤形成和進展的促進因素。
膀胱尿路上皮癌;信號轉導和轉錄激活因子(STAT)3;細胞周期蛋白(CyclinD)1;免疫組化
膀胱腫瘤發生率在男性腫瘤中已上升至第四位,在女性腫瘤中居第八位,其生物學行為有多中心性、易復發及浸潤性生長的特征〔1〕。腫瘤的侵襲和轉移是引起患者死亡的重要原因。病變形成中涉及癌基因的協同作用〔2〕。信號轉導和轉錄激活因子(STAT)3是STAT家族的重要成員,其可以接受生長因子、細胞因子等細胞外信號的刺激,同時可以持續激活細胞異常增殖,促進細胞的惡性轉變,其作用方式類似癌基因〔3,4〕。細胞周期蛋白(Cyclin)D1被認為是STAT3的一個下游靶基因,其作為細胞周期的核因子,可以使細胞由G1期向S期轉變,同時促進細胞的增殖〔5,6〕。本文觀察膀胱尿路上皮癌術后組織中STAT3和CyclinD1的表達,關注二者的相關性及臨床價值。
1.1臨床資料我院2010~2014年尿路上皮癌存檔蠟塊共56例作為觀察組,均再次經病理醫師閱片證實。其中男36例,女20例;年齡35~79歲,平均56.4歲;其中低級別尿路上皮癌30例,高級別尿路上皮癌26例。26例正常膀胱黏膜組織作為對照組,其中男13例,女13例;年齡38~75歲,平均54.5歲。兩組常規資料無明顯差異。
1.2STAT3和CyclinD1表達的檢測STAT3和CyclinD1的檢測均基于石蠟包埋組織,應用免疫組化SP法依據說明書操作,應用二氨基聯苯胺(DAB)顯色后判讀,做好質量控制。
1.3STAT3和CyclinD1結果的判讀STAT3以細胞質中出現棕黃色顆粒為陽性反應,CyclinD1以細胞核中出現棕黃色顆粒為陽性反應。每張切片隨機選擇5個完整而不重疊的上皮細胞集中的區域(觀察組為癌巢分布的區域,對照組為上皮細胞分布的區域),在400倍視野下進行計數,取平均值,以<10%為陰性,以≥10%為陽性。
1.4統計學方法采用SPSS13.0統計軟件進行χ2檢驗。
2.1兩組中STAT3和CyclinD1表達陽性率的比較兩組中STAT3和CyclinD1表達的陽性率差異有統計學意義。見表1。

表1 兩組中STAT3和CyclinD1表達陽性率的比較〔n(%)〕
2.2觀察組中STAT3和CyclinD1在不同臨床特征中的比較觀察組中STAT3和CyclinD1表達的陽性率均與腫瘤最大徑、浸潤程度和病變級別相關。見表2。

表2 觀察組中STAT3和CyclinD1陽性表達在不同臨床特征中的比較〔n(%)〕
2.3觀察組中STAT3和CyclinD1的相關性觀察組中STAT3和CyclinD1的表達呈正相關性(r=0.48,P<0.05)。
膀胱尿路上皮癌的發生與吸煙、職業接觸及感染等因素有關,其臨床表現的類型和嚴重程度依賴于腫瘤發生部位和擴散范圍,最常見的臨床表現是無痛性肉眼血尿,此外還可以出現凝血塊和尿痛,一些體積巨大的腫瘤還可以減少膀胱容量而引發尿頻,位于膀胱頸或累及部位廣泛的腫瘤可以發生膀胱刺激癥狀〔7〕。腫瘤形成中與增殖相關的蛋白可以發生明顯變化〔8〕。本研究結果提示STAT3和CyclinD1與腫瘤形成密切相關。STAT3是細胞因子信號轉導的重要通路,因其激活方式簡捷而高效,因此受到研究領域的關注。STAT3廣泛參與多種細胞因子的應答反應,直接影響細胞的增殖和凋亡過程〔9,10〕。研究認為STAT3主要通過酪氨酸磷酸化而被激活,兩個磷酸化的SH2結構域相互作用,形成二聚體進入細胞核,與目的基因啟動子有效嵌合后誘導基因和蛋白的表達〔11,12〕。CyclinD1可調節細胞增殖,CyclinD1高表達時可以使細胞的增殖加速,同時還參與DNA的修復、細胞分化及凋亡〔13,14〕。CyclinD1是G1期細胞周期蛋白,驅動細胞從G1期進入S期,促進細胞的增殖進程〔15〕。CyclinD1也是細胞周期中重要的正調控因子,CyclinD1過表達時可以起到癌基因的作用〔16〕。研究提示STAT3和CyclinD1參與腫瘤的生長和浸潤的過程,同時對腫瘤癌變時的病變級別也可能起一定的調節作用。本文提示STAT3和CyclinD1之間具有一定的協同作用。曾文利〔17〕通過觀察STAT3和CyclinD1在膀胱癌中的表達,認為CyclinD1是STAT3的下游基因,并發現STAT3參與了膀胱癌的增殖分化、細胞周期調節,同時認為STAT3的活化促進了抗凋亡基因CyclinD1的表達,STAT3和CyclinD1均對膀胱腫瘤的形成起到了明顯的促進作用。李敏等〔18〕發現STAT3和CyclinD1可能具有一定的協同作用,并認為STAT3的持續活化在控制細胞生長、存活和血管生成方面均有一定作用,同時推測阻斷或干擾STAT3的表達,可以降低其下游基因如CyclinB1和CyclinD1的表達,通過對凋亡的調控的改變來阻斷細胞惡性轉化可能是腫瘤靶向治療的新方向。研究顯示STAT3的作用為多元性的,如對血管內皮生長因子的調控、凋亡的作用及細胞外基質的降解作用等〔19,20〕。腫瘤形成及進展過程中的炎癥反應作用及細胞因子的改變也可能與STAT3的分泌有一定的關聯性〔21〕。因此關于STAT3和CyclinD1的內在調節有待更多實驗證實。
1Zaitsu M,Toyokawa S,Tonooka A,etal.Sex differences in bladder cancer pathology and survival:analysis of a population-based cancer registry〔J〕.Cancer Med,2015;4(3):363-70.
2Degoricija M,Situm M,Korac J,etal.High NF-κB and STAT3 activity in human urothelial carcinoma:a pilot study〔J〕.World J Urol,2014;32(6):1469-75.
3Zhang L,Liu SL,Ye WM,etal.STAT3 is a key pathway in primary intraosseous squamous cell carcinoma arising from an odontogenic keratocyst〔J〕.Am J Transl Res,2015;7(10):1860-9.
4Jin G,Zhao J,Yang YI,etal.JAK/STAT3 signaling pathway mediates endothelial-like differentiation of immature dendritic cells〔J〕.Oncol Lett,2015;10(6):3471-7.
5Ma J,Cui B,Ding X,etal.Over-expression of cyclin D1 promotes NSCs proliferation and induces the differentiation into astrocytes via Jak-STAT3 pathways〔J〕.Neurochem Res,2015;40(8):1681-90.
6Qin A,Yu Q,Gao Y,etal.Inhibition of STAT3/cyclinD1 pathway promotes chemotherapeutic sensitivity of colorectal cancer〔J〕.Biochem Biophys Res Commun,2015;457(4):681-7.
7Hashine K,Ide T,Nakashima T,etal.Results of second transurethral resection for high-grade T1 bladder cancer〔J〕.Urol Ann,2016;8(1):10-5.
8Mitra AP,Pagliarulo V,Yang D,etal.Generation of a concise gene panel for outcome prediction in urinary bladder cancer〔J〕.J Clin Oncol,2009;27(24):3929-37.
9Jia L,Song Q,Zhou C,etal.Dihydroartemisinin as a putative STAT3 inhibitor,suppresses the growth of head and neck squamous cell carcinoma by targeting Jak2/STAT3 signaling〔J〕.PLoS One,2016;11(1):e0147157.
10Fan TF,Bu LL,Wang WM,etal.Tumor growth suppression by inhibiting both autophagy and STAT3 signaling in HNSCC〔J〕.Oncotarget,2015;6(41):43581-93.
11孫亞欣,張志超,許傳杰,等.癌基因STAT3與非小細胞肺癌侵襲和轉移的關系〔J〕.吉林大學學報(醫學版),2006;32(1):110-3.
12袁晟光,蘇如葵,廖維甲,等.STAT3、MMP-2在肝細胞癌中的臨床意義〔J〕.實用醫學雜志,2011;27(12):2142-3.
13Li E,Xu Z,Zhao H,etal.Macrophages promote benzopyrene-induced tumor transformation of human bronchial epithelial cells by activation of NF-κB and STAT3 signaling in a bionic airway chip culture and in animal models〔J〕.Oncotarget,2015;6(11):8900-13.
14Liu B,Ren Z,Shi Y,etal.Activation of signal transducers and activators of transcription 3 and overexpression of its target gene CyclinD1 in laryngeal carcinomas〔J〕.Laryngoscope,2008;118(11):1976-80.
15Li H,Xiao W,Ma J,etal.Dual high expression of STAT3 and cyclinD1 is associated with poor prognosis after curative resection of esophageal squamous cell carcinoma〔J〕.Int J Clin Exp Pathol,2014;7(11):7989-98.
16王鴻程,許學亮,曹乃清,等.STAT3、BCL-XL、BAX和CyclinD1在非小細胞肺癌中的表達〔J〕.細胞與分子免疫學雜志,2007;23(4):341-2.
17曾文利.STAT3及下游基因CyclinD1在膀胱癌中的表達及意義〔J〕.中國組織化學與細胞化學雜志,2012;21(4):396-8.
18李敏,周穎,彭程,等.STAT3、CyclinD1、CyclinB1在卵巢上皮性癌的表達及意義〔J〕.現代婦產科進展,2008;17(10):745-7.
19Bao GQ,Shen BY,Pan CP,etal.Andrographolide causes apoptosis via inactivation of STAT3 and akt and potentiates antitumor activity of gemcitabine in pancreatic cancer〔J〕.Toxicol Lett,2013;222(1):23-35.
20董莉蒔,王海琳.STAT3及VEGF在子宮內膜癌組織中的表達研究〔J〕.中國婦幼保健,2008;23(33):4762-3.
21Jiang R,Tan Z,Deng L,etal.Interleukin-22 promotes human hepatocellular carcinoma by activation of STAT3〔J〕.Hepatology,2011;54(3):900-9.
〔2015-01-15修回〕
(編輯苑云杰)
劉巖(1976-),男,博士,副主任醫師,主要從事泌尿男科疾病診治研究。
鐘震海(1976-),男,博士在讀,主治醫師,主要從事泌尿男科疾病診治研究。
R734
A
1005-9202(2016)16-3976-02;doi:10.3969/j.issn.1005-9202.2016.16.049