信號轉(zhuǎn)導(dǎo)和轉(zhuǎn)錄激活因子3和細(xì)胞周期蛋白D1在膀胱尿路上皮癌組織表達(dá)及意義

鐘震海　石建國　劉　巖

(錦州醫(yī)科大學(xué)附屬第一醫(yī)院，遼寧　錦州　121000)

?

信號轉(zhuǎn)導(dǎo)和轉(zhuǎn)錄激活因子3和細(xì)胞周期蛋白D1在膀胱尿路上皮癌組織表達(dá)及意義

鐘震海石建國劉巖

(錦州醫(yī)科大學(xué)附屬第一醫(yī)院，遼寧錦州121000)

目的應(yīng)用免疫組化方法檢測膀胱尿路上皮癌中信號轉(zhuǎn)導(dǎo)和轉(zhuǎn)錄激活因子(STAT)3和細(xì)胞周期蛋白(Cyclin)D1的表達(dá)，分析其關(guān)聯(lián)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(shù)后蠟塊組織，對照組選擇26例正常膀胱黏膜組織。應(yīng)用免疫組化SP法檢測兩組中STAT3和CyclinD1的表達(dá)。結(jié)果兩組中STAT3和CyclinD1表達(dá)的陽性率差異有統(tǒng)計學(xué)意義。觀察組中STAT3和CyclinD1表達(dá)的陽性率均與腫瘤最大徑、浸潤程度和病變級別相關(guān)。相關(guān)分析顯示觀察組中STAT3和CyclinD1的表達(dá)呈正相關(guān)性。結(jié)論膀胱尿路上皮癌術(shù)后組織中STAT3和CyclinD1高表達(dá)，且二者具有正向協(xié)同作用。二者異常表達(dá)均是腫瘤形成和進(jìn)展的促進(jìn)因素。

膀胱尿路上皮癌；信號轉(zhuǎn)導(dǎo)和轉(zhuǎn)錄激活因子(STAT)3；細(xì)胞周期蛋白(CyclinD)1；免疫組化

膀胱腫瘤發(fā)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(xué)行為有多中心性、易復(fù)發(fā)及浸潤性生長的特征〔1〕。腫瘤的侵襲和轉(zhuǎn)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(xié)同作用〔2〕。信號轉(zhuǎn)導(dǎo)和轉(zhuǎn)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(xì)胞因子等細(xì)胞外信號的刺激，同時可以持續(xù)激活細(xì)胞異常增殖，促進(jìn)細(xì)胞的惡性轉(zhuǎn)變，其作用方式類似癌基因〔3，4〕。細(xì)胞周期蛋白(Cyclin)D1被認(rèn)為是STAT3的一個下游靶基因，其作為細(xì)胞周期的核因子，可以使細(xì)胞由G1期向S期轉(zhuǎn)變，同時促進(jìn)細(xì)胞的增殖〔5，6〕。本文觀察膀胱尿路上皮癌術(shù)后組織中STAT3和CyclinD1的表達(dá)，關(guān)注二者的相關(guān)性及臨床價值。

1　資料與方法

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(jīng)病理醫(yī)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(guī)資料無明顯差異。

1.2STAT3和CyclinD1表達(dá)的檢測STAT3和CyclinD1的檢測均基于石蠟包埋組織，應(yīng)用免疫組化SP法依據(jù)說明書操作，應(yīng)用二氨基聯(lián)苯胺(DAB)顯色后判讀，做好質(zhì)量控制。

1.3STAT3和CyclinD1結(jié)果的判讀STAT3以細(xì)胞質(zhì)中出現(xiàn)棕黃色顆粒為陽性反應(yīng)，CyclinD1以細(xì)胞核中出現(xiàn)棕黃色顆粒為陽性反應(yīng)。每張切片隨機(jī)選擇5個完整而不重疊的上皮細(xì)胞集中的區(qū)域(觀察組為癌巢分布的區(qū)域，對照組為上皮細(xì)胞分布的區(qū)域)，在400倍視野下進(jìn)行計數(shù)，取平均值，以<10%為陰性，以≥10%為陽性。

1.4統(tǒng)計學(xué)方法采用SPSS13.0統(tǒng)計軟件進(jìn)行χ2檢驗。

2　結(jié)　果

2.1兩組中STAT3和CyclinD1表達(dá)陽性率的比較兩組中STAT3和CyclinD1表達(dá)的陽性率差異有統(tǒng)計學(xué)意義。見表1。

表1　兩組中STAT3和CyclinD1表達(dá)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(dá)的陽性率均與腫瘤最大徑、浸潤程度和病變級別相關(guān)。見表2。

表2　觀察組中STAT3和CyclinD1陽性表達(dá)在不同臨床特征中的比較〔n(%)〕

2.3觀察組中STAT3和CyclinD1的相關(guān)性觀察組中STAT3和CyclinD1的表達(dá)呈正相關(guān)性(r=0.48，P<0.05)。

3　討　論

膀胱尿路上皮癌的發(fā)生與吸煙、職業(yè)接觸及感染等因素有關(guān)，其臨床表現(xiàn)的類型和嚴(yán)重程度依賴于腫瘤發(fā)生部位和擴(kuò)散范圍，最常見的臨床表現(xiàn)是無痛性肉眼血尿，此外還可以出現(xiàn)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(fā)尿頻，位于膀胱頸或累及部位廣泛的腫瘤可以發(fā)生膀胱刺激癥狀〔7〕。腫瘤形成中與增殖相關(guān)的蛋白可以發(fā)生明顯變化〔8〕。本研究結(jié)果提示STAT3和CyclinD1與腫瘤形成密切相關(guān)。STAT3是細(xì)胞因子信號轉(zhuǎn)導(dǎo)的重要通路，因其激活方式簡捷而高效，因此受到研究領(lǐng)域的關(guān)注。STAT3廣泛參與多種細(xì)胞因子的應(yīng)答反應(yīng)，直接影響細(xì)胞的增殖和凋亡過程〔9，10〕。研究認(rèn)為STAT3主要通過酪氨酸磷酸化而被激活，兩個磷酸化的SH2結(jié)構(gòu)域相互作用，形成二聚體進(jìn)入細(xì)胞核，與目的基因啟動子有效嵌合后誘導(dǎo)基因和蛋白的表達(dá)〔11，12〕。CyclinD1可調(diào)節(jié)細(xì)胞增殖，CyclinD1高表達(dá)時可以使細(xì)胞的增殖加速，同時還參與DNA的修復(fù)、細(xì)胞分化及凋亡〔13，14〕。CyclinD1是G1期細(xì)胞周期蛋白，驅(qū)動細(xì)胞從G1期進(jìn)入S期，促進(jìn)細(xì)胞的增殖進(jìn)程〔15〕。CyclinD1也是細(xì)胞周期中重要的正調(diào)控因子，CyclinD1過表達(dá)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(diào)節(jié)作用。本文提示STAT3和CyclinD1之間具有一定的協(xié)同作用。曾文利〔17〕通過觀察STAT3和CyclinD1在膀胱癌中的表達(dá)，認(rèn)為CyclinD1是STAT3的下游基因，并發(fā)現(xiàn)STAT3參與了膀胱癌的增殖分化、細(xì)胞周期調(diào)節(jié)，同時認(rèn)為STAT3的活化促進(jìn)了抗凋亡基因CyclinD1的表達(dá)，STAT3和CyclinD1均對膀胱腫瘤的形成起到了明顯的促進(jìn)作用。李敏等〔18〕發(fā)現(xiàn)STAT3和CyclinD1可能具有一定的協(xié)同作用，并認(rèn)為STAT3的持續(xù)活化在控制細(xì)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(dá)，可以降低其下游基因如CyclinB1和CyclinD1的表達(dá)，通過對凋亡的調(diào)控的改變來阻斷細(xì)胞惡性轉(zhuǎn)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(nèi)皮生長因子的調(diào)控、凋亡的作用及細(xì)胞外基質(zhì)的降解作用等〔19，20〕。腫瘤形成及進(jìn)展過程中的炎癥反應(yīng)作用及細(xì)胞因子的改變也可能與STAT3的分泌有一定的關(guān)聯(lián)性〔21〕。因此關(guān)于STAT3和CyclinD1的內(nèi)在調(diào)節(jié)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(xì)胞肺癌侵襲和轉(zhuǎn)移的關(guān)系〔J〕.吉林大學(xué)學(xué)報(醫(yī)學(xué)版)，2006；32(1)：110-3.

12袁晟光，蘇如葵，廖維甲，等.STAT3、MMP-2在肝細(xì)胞癌中的臨床意義〔J〕.實用醫(yī)學(xué)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(xué)亮，曹乃清，等.STAT3、BCL-XL、BAX和CyclinD1在非小細(xì)胞肺癌中的表達(dá)〔J〕.細(xì)胞與分子免疫學(xué)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(dá)及意義〔J〕.中國組織化學(xué)與細(xì)胞化學(xué)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(dá)及意義〔J〕.現(xiàn)代婦產(chǎn)科進(jìn)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(nèi)膜癌組織中的表達(dá)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(yī)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(yī)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