前列腺癌組織中Ob-R和STAT3的表達(dá)變化及意義

徐 健,白鐵男,胡海龍,韓瑞發(fā),楊光華

(天津醫(yī)科大學(xué)第二醫(yī)院,天津 300211)

瘦素是肥胖基因編碼的來(lái)源于脂肪組織的蛋白質(zhì),具有細(xì)胞因子特性[1]。瘦素受體(Ob-R)是糖尿病基因編碼的跨膜蛋白質(zhì)。Ob-R的主要生理功能是與瘦素結(jié)合,介導(dǎo)發(fā)揮抑制食物攝入、促進(jìn)能量消耗及調(diào)節(jié)物質(zhì)代謝等作用。近年來(lái),有研究發(fā)現(xiàn)瘦素和Ob-R還與細(xì)胞增殖、血管生成等關(guān)系密切,與多種腫瘤的發(fā)生有關(guān)。Janus激酶和信號(hào)轉(zhuǎn)錄因子及活化子(JAK/STAT)途徑是介導(dǎo)瘦素信號(hào)傳遞的主要通路[2]。2008年 1月 ～2009年 12月,我們采用免疫組化方法檢測(cè)了前列腺癌(PCa)、前列腺上皮內(nèi)瘤(PIN)、良性前列腺增生(BPH)組織中的Ob-R及信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)和轉(zhuǎn)錄激活因子3(STAT3),探討Ob-R和STAT3在PCa發(fā)生發(fā)展中的作用。

1 資料與方法

1.1 臨床資料 收集我院手術(shù)或前列腺穿刺并經(jīng)病理檢查證實(shí)的PCa標(biāo)本41例(PCa組),PIN標(biāo)本22例(PIN組),BPH標(biāo)本25例(BPH組)。其中PCa患者年齡為51～73歲,平均 65歲;組織學(xué)分級(jí)按照Gleason分級(jí)系統(tǒng)：高分化癌(2～4分)12例,中分化癌(5～7分)15例,低分化癌(8～10分)14例;根據(jù)2002年美國(guó)腫瘤聯(lián)合會(huì)TNM分期系統(tǒng)：T1～T2期18例,T3～T4期23例。PIN患者年齡為56～72歲,平均64歲;低級(jí)PIN 10例,高級(jí)PIN 12例。BPH患者年齡 51～79歲,平均 66歲。所有患者術(shù)前均未接受放化療或抗雄激素治療。所有標(biāo)本均石蠟包埋、4μm厚切片。

1.2 Ob-R及STAT3檢測(cè)方法 兔抗人Ob-R BA1233即用型和兔抗人STAT3 BA0621即用型免疫組化試劑盒。所有標(biāo)本均采用免疫組化 SP法染色,操作按試劑盒說(shuō)明書(shū)進(jìn)行。分別選用已知陽(yáng)性組織切片作陽(yáng)性對(duì)照,用PBS代替一抗作陰性對(duì)照。

細(xì)胞質(zhì)內(nèi)有棕色顆粒者為Ob-R、STAT3陽(yáng)性細(xì)胞。根據(jù)染色強(qiáng)度與陽(yáng)性細(xì)胞百分比分為 3級(jí)：胞質(zhì)內(nèi)無(wú)棕色顆?；蛴袦\棕色顆粒細(xì)胞＜50%者為陰性(-);胞質(zhì)內(nèi)有淺棕色顆粒細(xì)胞＞50%者且胞質(zhì)內(nèi)有深棕色顆粒細(xì)胞＜50%為弱陽(yáng)性(+);胞質(zhì)內(nèi)有深棕色顆粒細(xì)胞＞50%者為強(qiáng)陽(yáng)性(++)。

1.3 統(tǒng)計(jì)學(xué)方法 采用SPSS11.5統(tǒng)計(jì)軟件,數(shù)據(jù)比較用χ2檢驗(yàn),相關(guān)性分析用Spearman等級(jí)相關(guān)分析法。P≤0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2 結(jié)果

2.1 各組中Ob-R和STAT3的表達(dá) 見(jiàn)表1。BPH、PIN和PCa組中,Ob-R和STAT3的陽(yáng)性表達(dá)呈遞增趨勢(shì),Ob-R的陽(yáng)性表達(dá)率分別為56.00%(14/ 25)、72.73%(16/22)、90.24%(37/41),PCa組與BPH組比較 ,P＜0.01,余組間兩兩比較,P均 ＞0.05;STAT3的陽(yáng)性表達(dá)率分別為60.00%(15/25)、81.82%(18/22)、87.80%(36/41),PCa組與BPH組比較P＜0.01,余組間兩兩比較,P均＞0.05。

表1 三組中Ob-R和STAT 3的表達(dá)變化(n)

2.2 PCa組織中Ob-R和STAT3的相關(guān)性 經(jīng)Spearman相關(guān)分析,Ob-R的表達(dá)與STAT3的表達(dá)呈正相關(guān)(r=0.689 7,P＜0.01)。

2.3 Ob-R、STAT3的表達(dá)與PCa臨床病理特征的關(guān)系 見(jiàn)表2。STAT3表達(dá)與PCa病理分級(jí)有關(guān)(P＜0.05),與臨床分期無(wú)關(guān);Ob-R表達(dá)與PCa病理分級(jí)及臨床分期均無(wú)關(guān)。

表2 Ob-R和STAT3陽(yáng)性表達(dá)與PCa臨床病理特征的關(guān)系

3 討論

PCa是男性泌尿生殖系統(tǒng)中的常見(jiàn)的惡性腫瘤,在歐美國(guó)家的發(fā)病率很高。近年來(lái),在我國(guó)PCa發(fā)病率也逐年上升[3]。研究發(fā)現(xiàn)[4]高脂飲食及肥胖與PCa的發(fā)生發(fā)展有一定的相關(guān)性,但具體的作用機(jī)制還不清楚。瘦素是肥胖基因的表達(dá)產(chǎn)物,在下丘腦核區(qū)中的 Ob-R介導(dǎo)下,可抑制核區(qū)中的基因轉(zhuǎn)錄,從而抑制食欲,提高機(jī)體代謝,減少脂肪堆積,此外還可與其受體結(jié)合后通過(guò)多條信號(hào)通路參與促進(jìn)細(xì)胞增殖、血管增生及調(diào)節(jié)免疫功能、多種內(nèi)分泌激素。瘦素與Ob-R結(jié)合后,可以啟動(dòng)多個(gè)信號(hào)傳遞途徑,其中,JAK/STAT途徑是介導(dǎo)瘦素信號(hào)傳遞的主要通路。胞質(zhì)酪氨酸激酶作為 JAK家族成員,結(jié)合于Ob-R上,Ob-R上的第985和1 138位酪氨酸殘基被磷酸化后,可作為下游信號(hào)分子的結(jié)合位點(diǎn),其中磷酸化的第 1 138位酪氨酸可作為STATs的結(jié)合位點(diǎn),若被絲氨酸取代則可特異地阻斷STATs引起的信號(hào)傳遞[5]。

STATs家族是一種存在于細(xì)胞質(zhì)并在激活后能轉(zhuǎn)入核內(nèi)與 DNA結(jié)合的獨(dú)特的蛋白家族。目前在哺乳動(dòng)物中已發(fā)現(xiàn)STATs家族有7個(gè)結(jié)構(gòu)和功能相似的成員,分別由不同的基因編碼。在STATs家族中,主要是STAT3參與Ob-R和leptin結(jié)合后引起的信號(hào)傳遞[6]。STAT3與細(xì)胞膜上的Ob-R特異性結(jié)合,酪氨酸被JAK磷酸化后,STAT3與受體解離,形成同型或異型二聚體,進(jìn)入細(xì)胞核內(nèi),結(jié)合特定的靶DNA啟動(dòng)子序列,調(diào)節(jié)c-fos、c-jun等癌基因的轉(zhuǎn)錄和翻譯。因此,我們推測(cè)該信號(hào)通路可能與腫瘤的發(fā)生發(fā)展有著及其密切的關(guān)系。研究表明[7],在酪氨酸激酶信號(hào)途徑中STATs蛋白被選擇性激活,而此信號(hào)途徑參與癌癥的發(fā)生,而且持續(xù)性激活的STATs突變體能誘導(dǎo)某些細(xì)胞轉(zhuǎn)化,顯性負(fù)STATs突變體又能阻斷某些 STATs依賴的轉(zhuǎn)錄和轉(zhuǎn)化。在腫瘤的形成過(guò)程中,控制細(xì)胞增殖和生存的基因也可以被STATs激活?？梢?jiàn),STATs蛋白可能參與多種腫瘤的形成和發(fā)展。

本研究結(jié)果表明,在PCa組中Ob-R、STAT3陽(yáng)性表達(dá)率均顯著高于BPH組,且Ob-R與STAT3的表達(dá)呈正相關(guān)關(guān)系,說(shuō)明瘦素與Ob-R結(jié)合后激活JAK/STAT信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)途徑參與了PCa的表達(dá),Ob-R和STAT3可作為判斷PCa生物學(xué)行為的指標(biāo)。同時(shí)本研究中,PIN組Ob-R、STAT3陽(yáng)性表達(dá)率都明顯高于BPH組,但可能由于樣本量較小,其表達(dá)沒(méi)有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。在PCa發(fā)生的早期,瘦素與Ob-R結(jié)合后激活JAK/STAT信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)途徑是否參與了前列腺上皮的惡性轉(zhuǎn)化以及Ob-R和STAT3在PCa發(fā)生發(fā)展中的作用還需要進(jìn)一步探索。

本研究結(jié)果還發(fā)現(xiàn),STAT3表達(dá)與PCa病理分級(jí)有關(guān)(P＜0.05),與臨床分期無(wú)關(guān);Ob-R表達(dá)與PCa病理分級(jí)及臨床分期均無(wú)關(guān);Ob-R的表達(dá)與STAT3的表達(dá)呈正相關(guān)關(guān)系(r=0.689 7,P＜0.01),說(shuō)明除了瘦素與Ob-R結(jié)合后激活JAK/ STAT信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)途徑參與了PCa的表達(dá)和進(jìn)展,可能還有其他機(jī)制激活了STAT3的信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo),這有待于我們的進(jìn)一步研究;同時(shí),STAT3的表達(dá)與PCa的臨床分期無(wú)關(guān),所以STAT3是否能體現(xiàn)PCa的惡性程度還需要進(jìn)一步觀察。

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