IL-6和STAT3在結腸癌組織中的表達及意義

張曉芹，段麗芳，黨琳，許小凡，張紅

(陜西中醫藥大學病理生理學教研室，陜西 咸陽712046)

IL-6和STAT3在結腸癌組織中的表達及意義

張曉芹，段麗芳，黨琳，許小凡，張紅

(陜西中醫藥大學病理生理學教研室，陜西 咸陽712046)

目的 檢測白介素6(IL-6)和信號轉導及轉錄激活因子3(STAT3)在結腸癌和癌旁組織中的表達及其在結腸癌診治中的臨床意義。方法 收集陜西中醫藥大學第二附屬醫院2012年3月至2014年12月經病理學診斷的48例結腸癌患者的手術標本，采用免疫組織化學法檢測癌及癌旁組織中IL-6和STAT3的表達，分析兩者表達的相關性。結果 結腸癌組織中IL-6的陽性表達率為91.66%，而癌旁組織陽性表達率僅6.25%，兩者比較差異有顯著統計學意義(P＜0.01)；結腸癌組織中STAT3的陽性表達率為95.83%，也明顯高于癌旁組織的4.17%，差異有統計學意義(P＜0.05)；結腸癌組織中STAT3與IL-6的表達呈正相關(r=0.765，P＜0.01)。結論IL-6和STAT3參與結腸癌的發生發展，并可作為結腸癌診斷的重要參考及治療的靶點。

結腸癌；白介素6；信號轉導及轉錄激活因子3

結腸癌作為消化道常見的惡性腫瘤，近年來的發病率不斷上升，結腸癌的死亡率在歐美國家已上升至腫瘤的第2位；中國結腸癌的發病率已上升至腫瘤的第4位[1]。目前結腸癌的治療主要是以外科手術為主的綜合療法，但術后5年生存率僅為50%左右，而化學療法毒性大、敏感度低[2]，使患者生存質量下降。因此，進一步探討結腸癌的發病機制，特別是研究信號通路對腫瘤細胞增殖與凋亡的調控，進而從分子水平尋求治療靶點成為目前研究的重點。白介素6(interlenkin-6，IL-6)和信號轉導及轉錄激活因子3(signal transducer and activator of transcription 3，STAT3)是目前備受關注的調控結腸癌發病的重要信號通路，但其在結腸癌中是否存在異常激活，及兩者之間的確切關系尚不清楚。本研究收集48例結腸癌患者的手術標本，檢測IL-6和STAT3在結腸癌及癌旁組織中的的表達，旨在探究IL-6和STAT3在結腸癌診治中的臨床意義。

1 材料與方法

1.1 一般材料 收集2012年3月至2014年12月在陜西中醫藥大學第二附屬醫院手術切除并經病理學診斷的結腸癌標本48例，其中男性32例，女性16例，年齡42～76歲。所有病例術前均未接受放射線及藥物治療，組織學類型有高、中、低分化的結腸癌。

1.2 主要試劑 兔抗人IL-6多克隆IgG、STAT3多克隆IgG均購自于Santa Cruz公司，羊抗兔SABC即用型二抗試劑盒及DAB顯色劑購自博士德公司。

1.3 實驗方法 所用標本均經10%甲醛固定，石蠟包埋，4μm連續切片，切片經二甲苯、梯度酒精脫蠟至水，阻斷內源性過氧化物酶用3%的雙氧水；枸櫞酸鈉熱抗原修復10 min；冷卻后加5%山羊血清室溫下封閉30 min；滴加一抗(分別為：兔抗人IL-6抗體1: 300；STAT3抗體1:500)，4℃孵育過夜，磷酸鹽緩沖液(PBS)沖洗3次，每次5 min；即用型羊抗兔二抗孵育2 h，PBS沖洗3次，每次5 min；滴加SABC 37℃孵育30 min，PBS沖洗3次，每次5 min。DAB顯色，鏡下控制染色程度；蒸餾水沖洗后以蘇木精進行復染，脫水、透明后封片，顯微鏡下觀察IL-6和STAT3的表達，計數并采集圖像。

1.4 結果判定IL-6為胞漿表達，以細胞漿中出現棕黃色顆粒為陽性；STAT3為核表達，以細胞核出現棕黃色顆粒為陽性，細胞陽性率的界定采用如下方法：在每張切片中隨機選取高倍視野(×400)10個，每個視野計數100個細胞，記錄陽染細胞的數量，累加各個視野的陽染細胞總數，計算細胞的陽性率，陽性細胞數≥10%為(+)。

1.5 統計學方法 應用SPSS11.0統計軟件進行數據分析，計數資料采用χ2檢驗，采用Spearman分析STAT3與IL-6表達相關性，以P＜0.05為差異有統計學意義。

2 結果

2.1 IL-6表達定位IL-6表達定位于細胞漿，陽性染色為黃色或棕黃色顆粒，48例結腸癌中44例呈現IL-6的陽性表達，陽性表達率為91.66%，而癌旁組織陽性表達率僅為6.25%，兩者比較差異有顯著統計學意義(P＜0.01)，見圖1。

圖1 IL-6在結腸癌及癌旁組織中的表達(IHC，×200)

2.2 STAT3表達定位STAT3表達定位于細胞核中，陽性表達為黃色或棕黃色顆粒，48例結腸癌中46例呈現STAT3陽性表達，陽性表達率為95.83%，而癌旁組織陽性表達率僅為4.17%，兩者比較差異有顯著統計學意義(P＜0.01)，見圖2。

圖2 STAT3在結腸癌及癌旁組織中的表達(IHC，×200)

2.3 IL-6和STAT3在結腸癌及癌旁組織中的表達44例IL-6陽性表達的結腸癌中STAT3的表達100%陽性；45例IL-6陰性表達的癌旁組織中STAT3陰性表達43例，結腸癌組織中STAT3與IL-6的表達呈正相關(r=0.765，P＜0.010)，見表1。

表1 IL-6和STAT3在結腸癌及癌旁組織中的表達（例)

3 討論

結腸癌是由腸黏膜上皮發生的惡性腫瘤，早期診斷困難，極易發生轉移，術后復發率高，在我國，結腸癌所致的死亡率已經上升至腫瘤致死率的第四位[2-3]。

近年來的研究提示結腸癌的發生是多個環節參與的復雜過程參與，尤其炎癥反應在結腸癌發生發展中起重要作用，炎癥因子可直接發揮免疫抑制作用，刺激腫瘤新生血管生成，促進腫瘤細胞生長[4]。白細胞介素-6(interleukin-6，IL-6)是一種常見的細胞因子，具有多種生物功能，如調節細胞增殖和分化、調控炎癥反應、免疫防御等。IL-6主要由單核巨噬細胞、活化的B細胞、靜止的T細胞等產生，與多種惡性腫瘤存在關聯[5-6]。劉徽等[5]采用二乙基亞硝胺誘導肝癌模型發現，IL-6基因敲除小鼠肝癌的發生率明顯降低，提示IL-6與肝癌的發生發展相關。本實驗結果顯示IL-6在結腸癌和癌旁組織中的表達呈現明顯差異，在癌組織中IL-6的陽性表達率為91.66%，而癌旁組織幾乎不表達，提示IL-6參與了結腸癌的進展。

信號傳導與轉錄激活因子(signal transducer and activator of transcription，STAT)是一類參與細胞信號轉導和轉錄激活的重要轉錄因子。干擾素、白介素、生長因子等多種外源性信號刺激可以通過激活JAK/ STAT信號通路，進而調控下游諸多靶基因的表達，參與細胞的增殖、分化、凋亡以及免疫調節等生物學過程。STAT3是STAT家族的重要成員，在多種腫瘤的研究中發現STAT3的持續活化[7-9]，且其表達水平與腫瘤的惡性程度相關[10-11]。本實驗發現，結腸癌中STAT3表達明顯高于癌旁組織，提示STAT3與結腸癌的進展相關。

IL-6是STAT3重要的細胞活化因子，其激活STAT3的方式有兩種：經典途徑和跨信號轉導途徑。在經典途徑中IL-6首先與IL-6R/gp130結合，進而活化STAT3。而跨信號轉導途徑，IL-6可以直接與可溶性受體sIL-6R結合，跨過了膜上的IL-6R[6，12]。在腫瘤相關的實驗研究中發現，IL-6可以與靶細胞表面的sIL-6R結合，形成sIL-6R/IL-6復合物，進一步活化細胞膜表面的gp130，gp130受到刺激形成同源二聚體，激活與gp130相關聯的JAK，使受體酪氨酸激酶活化，并與STAT3蛋白結合，這種激酶級聯使STAT3磷酸化，活化的STAT3二聚體可以進入細胞核，引發靶基因的轉錄和表達，促進腫瘤細胞增殖和血管形成，抑制腫瘤細胞凋亡[13-14]。本實驗發現，STAT3的表達及IL-6表達水平在結腸癌和癌旁組織中存在明顯差異，結腸癌組織中STAT3的表達與IL-6表達水平亦呈現正相關，提示IL-6作為STAT3的激活因子，可誘導STAT3活化，促進下游信號轉導，進而參與結腸癌的進展。因此認為，IL-6/STAT3信號通路在結腸癌的診斷中具有重要的參考價值，可以作為治療上的關鍵靶點。

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Expression and significance of IL-6,STAT3 in colon carcinoma tissue.

ZHANG Xiao-qin,DUAN Li-fang,DANG Lin, XU Xiao-fan,ZHANG Hong.Department of Pathophysiology,Shaanxi University of Chinese Medicine,Xianyang 712046, Shaanxi,CHINA

ObjectiveTo detect the expression of interlenkin-6(IL-6)and signal transducer and activator of transcription 3(STAT3)in colon carcinoma tissue and paracancerous tissue,and to analyze its clinical significance in the diagnosis and treatment of colon carcinoma.MethodsForty-eight samples of colon carcinoma confirmed by pathology in the Second Affiliated Hospital of Shaanxi University of Chinese Medicine from March 2012 to December 2014 were collected.The expression of IL-6 and STAT3 in colon cancer tissue and paracancerous tissue were detected by immunohistochemistry.The correlation between the two were analyzed.ResultsThe positive expression rate of IL-6 in colon carcinoma tissue was 91.66%,which was higher than that in paracancerous tissue of 6.25%(P＜0.01).The positive expression rate of STAT3 in colon carcinoma tissue was 95.83%,which was significantly higher than that in paracancerous tissue of 4.17%(P＜0.05).The expression of STAT3 was positively correlated with IL-6 in colon carcinoma tissue. ConclusionIL-6 and STAT3 are involved in the occurrence and development of colon carcinoma,which can be used as an important reference for colon carcinoma diagnosis and therapeutic targets.

Colon carcinoma;Interlenkin-6(IL-6);Signal transducer and activator of transcription 3(STAT3)

R735.3+5

A

1003—6350（2017）02—0185—03

10.3969/j.issn.1003-6350.2017.02.005

2016-07-24)

陜西中醫藥大學培育基金(編號：2016PY09)

張紅。E-mail：zhangh1227@163.com