STAT3和HIF-1α在子宮內膜腺癌中的表達及其臨床意義

劉瓊瓊，梁利丹，何 濤

子宮內膜癌(endometrium carcinoma)是世界范圍內第六大惡性腫瘤，全球標準化發病率約十萬分之一[1]，肥胖和缺乏體力活動的流行病學特點，是子宮內膜腺癌的兩個重要高危因素[2]，其發病率及死亡率呈逐年上升趨勢，將成為嚴重的公共衛生問題[3]。信號傳導及轉錄激活因子3(endometrial adneocarcinoma；signal transducers and activators of transcription 3,STAT3)是一種參與細胞因子和生長因子介導的細胞信號轉錄因子，在正常細胞內調控生長、增殖、分化及凋亡等一系列生理活動[4]。缺氧誘導因子1α(hypoxia-inducible factor 1α,HIF-1α)是一種表達于細胞核的轉錄調控因子，與腫瘤乏氧微環境PI3K/AKT/mTOR信號通路密切相關，在腫瘤乏氧的微環境中參與腫瘤的血管生成，促進腫瘤的侵襲及轉移過程[5]。本研究應用免疫組化鏈霉菌抗生物素蛋白過氧化物酶(streptavidin-perosidase，SP)檢測STAT3和HIF-1α在子宮內膜腺癌中的表達，分析其與子宮內膜腺癌臨床病理特征的關系。現報道如下。

1 材料與方法

1.1 材料收集河南科技大學第一附屬醫院2011年1月至2013年12月刮宮或者手術切除標本的存檔蠟塊，根據子宮內膜病理診斷分為增殖期組20例，不典型增生組27例、子宮內膜腺癌組78例。所選患者術前均未接受過性激素類藥物治療，未進行過放化療，無其他惡性腫瘤。所選標本均經4%甲醛固定，石蠟包埋切片。按照FIGO( 2009) 分期標準及組織學分級標準：Ⅰ期22例、Ⅱ期26例、Ⅲ期30例；G1級35例、G2級27例、G3級16例；淋巴結轉移40例，無淋巴結轉移38例。通過查閱病例、電話隨訪，統計患者的生存時間，截止時間為2013年12月31日。DAB酶底物顯色劑購自福建邁新生物工程有限公司，兔抗人HIF-1α多克隆抗體購自武漢博士德生物工程有限公司，SP免疫組化試劑盒購自福建邁新生物工程有限公司，兔抗人STAT3單克隆抗體及SP免疫組化試劑盒購自福建邁新生物工程有限公司。

1.2 檢測方法采用免疫組織化學法將石蠟組織制作成厚約4 μm切片， 經二甲苯梯度脫蠟，梯度乙醇脫苯至水化，進行熱修復抗原，然后免疫組化染色，嚴格按照試劑說明書操作。STAT3主要定位于細胞質內，以胞質內出現棕黃色的顆粒為陽性判斷標準。HIF-1α缺氧誘導因子主要定位于細胞質內，部分細胞核也有表達，以細胞質或細胞核內出現棕黃色顆粒為陽性判斷標準。

1.3 結果判斷將陽性細胞的百分率和染色強度進行綜合評分，每個切片隨機選取5個高倍鏡視野(×400)進行觀察。結果判定[6]：按細胞質或細胞核的染色強度評分：背景顏色一致或無染色為0分，淡黃色顆粒為1分，棕黃色顆粒為2分，黃褐色顆粒為3分。按照陽性細胞數的百分率進行計分：無陽性細胞為0分，1%～25%陽性細胞為1分，26%～50%陽性細胞為2分，50%的陽性細胞為3分。將兩項得分相加得分≤2分為陰性，>2分判為陽性，見圖1-2。

1.4 統計學方法使用SPSS 21統計學軟件包，計數資料應用χ2檢驗，秩和檢驗分析有序分類資料STAT3和HIF-1α在子宮內膜腺癌各參數中的表達，Spearman相關性分析。隨訪60個月，以死亡為終點事件，采用Kaplan-Meier生存分析法，并應用Log-rank檢驗，以P<0.05為差異有統計學意義。

A：正常增殖期(SP,×400)；B：不典型增生(SP,×200)；C：高分化腺癌(SP,×200)；D：中分化腺癌(SP,×400)；E：低分化腺癌(SP,×400)。圖1 STAT3在子宮內膜各組織中的表達

A：正常增殖期(SP,×400)；B：不典型增生(SP,×200)；C：高分化腺癌(SP,×200)；D：中分化腺癌(SP,×400)；E：低分化腺癌(SP,×400)。圖2 HIF-1α在子宮內膜各組織中的表達

2 結果

2.1 STAT3在子宮內膜癌中的表達STAT3陽性表達于胞質，其在20例正常增殖期陽性表達率為30.00%，在27例不典型增生中為25.93%，在78例子宮內膜腺癌中為84.62%，3組比較差異有統計學意義(P<0.05)。STAT3在Ⅰ期、Ⅱ期、Ⅲ期子宮內膜腺癌中的表達，3組比較差異有統計學意義(P<0.05)，與肌層浸潤深度相關(P<0.05)，而與淋巴結轉移及年齡無關(P>0.05)。在子宮內膜腺癌中分化越差、惡性程度越高、表達越強。

2.2 HIF-1α子宮內膜腺癌中的表達HIF-1α陽性表達為細胞質或細胞核，其在20例增殖期陽性表達率為35.00%，在27例不典型增生中為22.22%，在78例子宮內膜腺癌中為82.05%，3組比較差異有統計學意義(P<0.05)。子宮內膜腺癌中高中低分化HIF-1α異常表達，3組比較差異有統計學意義(P<0.05)，HIF-1α在Ⅰ期、Ⅱ期、Ⅲ期子宮內膜腺癌中的異常表達，3組比較差異有統計學意義(P<0.05)。實驗組中HIF-1α的表達與組織學分級及FIGO分期相關(P<0.05)，與肌層浸潤深度及淋巴結轉移相關(P<0.05)，而與年齡無關(P>0.05)，見表1。

2.3 STAT3和HIF-1α在子宮內膜腺癌中表達的相關性在78例子宮內膜腺癌組織中，STAT3和HIF-1α在子宮內膜腺癌的表達中共同陽性50例，共同陰性9例，STAT3和HIF-1α在子宮內膜腺癌中的表達呈正相關，r=0.357，P=0.000(P<0.05)。

2.4 STAT3和HIF-1α在子宮內膜腺癌的表達與預后根據該兩項指標的染色情況分析，將STAT3和HIF-1α的表達分為陽性組和陰性組，繪制了Kaplan-Meier生存曲線，STAT3表達陽性組與陰性組相比較，差異有統計學意義(χ2=11.535，P<0.05)。HIF-1α表達陽性組與陰性組相比較，差異有統計學意義(χ2=6.983，P<0.05)，見圖3-4。

表1 STAT3和HIF-1α在子宮內膜腺癌中的臨床生物學特性

3 討論

STAT3是參與一些生長因子及細胞因子介導的信號轉導的轉錄因子，有研究表明，在正常細胞內STAT3調控生長、增殖、分化及凋亡等一系列生理活動。JAK/STAT等多條信號通路均能激活STAT3蛋白[7]，STAT3蛋白的持續活化，與腫瘤細胞的增殖、血管生成、抗凋亡及腫瘤的侵襲轉移密切相關，從而使靶向抑制的STAT3蛋白在抗腫瘤治療過程中備受關注。STAT3在食管癌、前列腺癌、肺癌、乳腺癌等惡性的組織類型中高表達[8]，已有多種研究認為，STAT3可能成為腫瘤靶向治療的新的靶向因子，并使用各種方法阻斷STAT3信號轉導途徑，取得良好的效果。

圖3 STAT3表達與預后的Kaplan-meier分析(P=0.001)

圖4 HIF-1α表達與預后的Kaplan-meier分析(P=0.008)

STAT3可單獨或與HIF-1α共同作用于HIF-1靶基因，促進腫瘤“無氧糖酵解”，促進缺氧條件下依賴HIF-1的腫瘤增殖[9]。在腫瘤的乏氧微環境中存在HIF-1α蛋白，HIF-1α蛋白作為氧調節單位，在實體瘤中HIF-1α對氧濃度的要求很高，在>5%的氧濃度下，HIF-1α即被雌三醇泛素連接酶降解，半衰期很短。有研究表明HIF-1α在人卵巢癌和乳腺癌中表達增高，參與腫瘤的血管生成，HIF-1α在腫瘤乏氧微環境下促進VEGF對腫瘤內環境穩態的調節，刺激了腫瘤的血管生成，促進了腫瘤細胞的大量增殖與生長[10]。HIF-1α在腫瘤中通過調節VEGF的生成，影響腫瘤的微血管密度，從而影響腫瘤的侵襲轉移及預后。同時HIF-1α也受腫瘤炎性相關因子IF-1β的調節，在人星形膠質細胞中，IF-1β能增強HIF-1α的表達，從而影響腫瘤微環境。可見HIF-1α在腫瘤相關炎癥因子的作用下，維持了腫瘤乏氧微環境的穩態，從而促進了腫瘤細胞的生存。

本研究結果，STAT3和HIF-1α在子宮內膜腺癌中高表達，且與子宮內膜腺癌的生物學行為密切相關，與患者的5 a生存率密切相關。兩個因子聯合檢測有可能作為子宮內膜腺癌淋巴結轉移和預后評估的臨床指標[11-12]，并為子宮內膜腺癌的靶向治療提供理論依據。本研究的病例數相對較少，在隨訪階段內，4例患者信息登記有誤而失訪，5例患者家屬對隨訪持懷疑態度，拒絕提供患者的生存信息，研究例數相對較少，結果有待于大樣本研究證實，以便更好地指導臨床工作。