IL-11、STAT3及P-STAT3蛋白在胃癌患者組織中的表達(dá)及與疾病進(jìn)展的關(guān)系研究

雷新益 張志云 吉祖進(jìn) 蔣學(xué)軍 楊 勇 楊公利

胃癌是當(dāng)前世界上惡性腫瘤中最常見的1種，在我國(guó)發(fā)病率始終居高不下，胃癌發(fā)病率和死亡率，在全世界占比都在40%以上，位居世界首位[1]。白細(xì)胞介素-11(interleukin-11,IL-11)是近期內(nèi)新發(fā)現(xiàn)的，含有多種生物學(xué)功能的細(xì)胞因子，隨著研究的進(jìn)一步深入，發(fā)現(xiàn)IL-11會(huì)對(duì)Stat3活化的功能具有促進(jìn)作用，與腫瘤的發(fā)生發(fā)展存在緊密聯(lián)系[2-3]。信號(hào)傳導(dǎo)和轉(zhuǎn)錄激活因子3(STAT3)屬于STAT 家族，研究結(jié)果顯示，一些外界信號(hào)，如生長(zhǎng)因子和細(xì)胞因子等，會(huì)對(duì)STAT3產(chǎn)生刺激，引起STAT3被激活，以活化的磷酸化STAT形式進(jìn)入到細(xì)胞核中，從而引起靶基因轉(zhuǎn)錄表達(dá)，造成細(xì)胞增殖、惡性轉(zhuǎn)化、阻礙細(xì)胞凋亡[4-5]。本研究對(duì)2015年9月至2016年9月間我院收治68例胃癌患者癌組織及癌旁組織中的IL-11、STAT3及P-STAT3的表達(dá)進(jìn)行檢測(cè)，并分析IL-11、STAT3及P-STAT3的表達(dá)與胃癌進(jìn)展的關(guān)系，以期為胃癌的治療提供研究基礎(chǔ)，現(xiàn)報(bào)告如下。

1 材料與方法

1.1 基本資料

1.1.1 研究對(duì)象 選取2015年9月至2016年9月間在我院進(jìn)行胃癌治療的患者68例作為研究對(duì)象，其中男性為39例，女性為29例，所有患者年齡為35～75歲，平均年齡為(58.47±5.83)歲，所有患者均同意參加本研究，并簽署知情同意書。本研究經(jīng)過本院醫(yī)學(xué)倫理委員會(huì)同意。

1.1.2 所需試劑 免疫組化試劑盒(購(gòu)自北京博凌科為生物技術(shù)有限公司)；IL-11抗體、STAT3抗體、P-STAT3抗體(購(gòu)自美國(guó)Sigma公司)；HRP標(biāo)記羊抗鼠二抗(購(gòu)自北京鼎國(guó)昌盛生物技術(shù)有限公司)；其余試劑均為分析純。

1.1.3 主要儀器 Steri-Cycle 371型倒置顯微鏡(購(gòu)自日本尼康公司)；HM550型冰凍切片機(jī)(購(gòu)自德國(guó)美康有限公司)；高溫滅菌器(購(gòu)自日本SANYO公司)；-80 ℃冰箱(購(gòu)自美國(guó)Thermo scientific公司)。

1.2 方法

1.2.1 治療方法 所有患者根治術(shù)后每天服用阿帕替尼(商品名：艾坦，由江蘇恒瑞醫(yī)藥股份有限公司生產(chǎn)，國(guó)藥準(zhǔn)字:H20040817)500 mg，根據(jù)患者的耐受情況逐漸增加至800 mg/d，28天為1個(gè)治療周期。根據(jù)患者的體表面積給予替吉奧(山東新時(shí)代藥業(yè)，國(guó)藥準(zhǔn)字:H20080802)，每天給予患者2次，當(dāng)患者體表面積<1.25 m2，則每次給予患者40 mg，若患者體表面積為1.25～1.50 m2，則第1次給予患者40 mg，第2次60 mg，若患者體表面積大于1.50 m2，則每次給予患者60 mg。

1.2.2 樣品獲得 將在患者進(jìn)行根治術(shù)時(shí)切除的胃癌組織及癌旁組織放在液氮或-80 ℃冰箱中保存留用。

1.2.3 免疫組化檢測(cè)IL-11、STAT3及P-STAT3的表達(dá)情況 將獲得的患者胃癌組織及癌旁組織進(jìn)行蠟塊包埋，然后采用冰凍切片機(jī)制作切片，然后采用SABC法進(jìn)行免疫組化染色，然后進(jìn)行HE復(fù)染。染色得分由陽(yáng)性染色細(xì)胞占細(xì)胞總數(shù)的百分比與染色強(qiáng)度計(jì)分的乘積判斷，染色呈陽(yáng)性的細(xì)胞百分比評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)為：0分為陽(yáng)性細(xì)胞占總細(xì)胞數(shù)比例小于5%；1分為陽(yáng)性細(xì)胞占總細(xì)胞數(shù)比例處于6%～25%；2分為陽(yáng)性細(xì)胞占總細(xì)胞數(shù)比例處于26%～50%；3分為陽(yáng)性細(xì)胞占總細(xì)胞數(shù)比例處于51%～75%；4分為陽(yáng)性細(xì)胞占總細(xì)胞數(shù)比例處于76%～100%。而染色強(qiáng)度評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)為：0分為細(xì)胞染色后無(wú)著色；1分為細(xì)胞染色后呈淺黃色；2分為細(xì)胞染色后呈黃色；3分為細(xì)胞染色后呈棕黃色。當(dāng)陽(yáng)性染色細(xì)胞占細(xì)胞總數(shù)的百分比評(píng)分×染色強(qiáng)度評(píng)分為0～1分時(shí)認(rèn)為IL-11、STAT3及P-STAT3表達(dá)為陰性(-)；評(píng)分為2-4分時(shí)認(rèn)為IL-11、STAT3及P-STAT3呈弱陽(yáng)性表達(dá)(+)；評(píng)分為5-8分時(shí)認(rèn)為IL-11、STAT3及P-STAT3呈中強(qiáng)陽(yáng)性表達(dá)(++)；評(píng)分為9～12分時(shí)認(rèn)為IL-11、STAT3及P-STAT3呈強(qiáng)陽(yáng)性表達(dá)(+++)[6]。

1.2.4 療效評(píng)價(jià) 采用實(shí)體瘤療效評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)1.1(RECIST)[7]對(duì)兩組患者臨床治療效果進(jìn)行評(píng)價(jià)，包括完全緩解(CR)、部分緩解(PR)、病情穩(wěn)定(SD)、疾病進(jìn)展(PD)4個(gè)等級(jí)。通過回訪對(duì)患者治療后0.5年、1年的生存率、復(fù)發(fā)、轉(zhuǎn)移情況進(jìn)行統(tǒng)計(jì)。

1.3 統(tǒng)計(jì)學(xué)處理

2 結(jié)果

2.1 IL-11、STAT3及P-STAT3的表達(dá)情況

采用免疫組化方法檢測(cè)胃癌組織及癌旁組織中IL-11、STAT3及P-STAT3的表達(dá)水平，結(jié)果顯示，胃癌組織中IL-11、STAT3及P-STAT3表達(dá)呈陰性(-)、弱陽(yáng)性表達(dá)(+)的比例均低于癌旁組織，而胃癌組織中IL-11、STAT3及P-STAT3表達(dá)呈中強(qiáng)陽(yáng)性表達(dá)(++)、強(qiáng)陽(yáng)性表達(dá)(+++)的比例均明顯高于癌旁組織，胃癌組織中IL-11、STAT3及P-STAT3表達(dá)呈陰性(-)、弱陽(yáng)性表達(dá)(+)、中強(qiáng)陽(yáng)性表達(dá)(++)、強(qiáng)陽(yáng)性表達(dá)(+++)的比例與癌旁組織相比較差異均具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)，見表1。

2.2 患者療效情況

統(tǒng)計(jì)患者治療后6個(gè)月、12個(gè)月的療效情況，結(jié)果顯示，患者治療后6個(gè)月疾病進(jìn)展比例為57.35%，完全緩解比例為4.41%，患者治療后12個(gè)月疾病進(jìn)展比例為72.06%，完全緩解比例為2.94%，見表2。

表1 胃癌組織及癌旁組織中IL-11、STAT3及P-STAT3表達(dá)情況(例，%)

表2 患者治療后6個(gè)月、12個(gè)月的療效情況(例，%)

2.3 IL-11表達(dá)水平與疾病進(jìn)展的關(guān)系

胃癌組織中IL-11表達(dá)呈中強(qiáng)陽(yáng)性表達(dá)(++)、強(qiáng)陽(yáng)性表達(dá)(+++)的患者0.5年、1年生存率、復(fù)發(fā)、轉(zhuǎn)移比例均明顯高于IL-11表達(dá)呈陰性(-)、弱陽(yáng)性表達(dá)(+)的比例，但I(xiàn)L-11表達(dá)呈中強(qiáng)陽(yáng)性表達(dá)(++)、強(qiáng)陽(yáng)性表達(dá)(+++)的患者0.5年、1年的生存率、復(fù)發(fā)、轉(zhuǎn)移比例與IL-11表達(dá)呈陰性(-)、弱陽(yáng)性表達(dá)(+)的比例相比較，差異均不具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)，見表3。

表3 癌組織中IL-11表達(dá)與疾病進(jìn)展的關(guān)系(例，%)

2.4 STAT3表達(dá)與疾病進(jìn)展的關(guān)系

胃癌組織中STAT3表達(dá)呈中強(qiáng)陽(yáng)性表達(dá)(++)、強(qiáng)陽(yáng)性表達(dá)(+++)的患者0.5年、1年的生存率、復(fù)發(fā)、轉(zhuǎn)移比例均明顯高于STAT3表達(dá)呈陰性(-)、弱陽(yáng)性表達(dá)(+)的比例，但STAT3表達(dá)呈中強(qiáng)陽(yáng)性表達(dá)(++)、強(qiáng)陽(yáng)性表達(dá)(+++)的患者0.5年、1年的生存率、復(fù)發(fā)、轉(zhuǎn)移比例與STAT3表達(dá)呈陰性(-)、弱陽(yáng)性表達(dá)(+)的比例相比較，差異均不具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)，見表4。

表4 癌組織中STAT3表達(dá)與疾病進(jìn)展的關(guān)系(例，%)

2.5 P-STAT3表達(dá)與疾病進(jìn)展的關(guān)系

胃癌組織中P-STAT3表達(dá)呈中強(qiáng)陽(yáng)性表達(dá)(++)、強(qiáng)陽(yáng)性表達(dá)(+++)的患者0.5年、1年的生存率、復(fù)發(fā)、轉(zhuǎn)移比例均明顯高于P-STAT3表達(dá)呈陰性(-)、弱陽(yáng)性表達(dá)(+)的比例，但P-STAT3表達(dá)呈中強(qiáng)陽(yáng)性表達(dá)(++)、強(qiáng)陽(yáng)性表達(dá)(+++)的患者0.5年、1年的生存率、復(fù)發(fā)、轉(zhuǎn)移比例與P-STAT3表達(dá)呈陰性(-)、弱陽(yáng)性表達(dá)(+)的比例相比較，差異均不具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)，見表5。

表5 癌組織中P-STAT3表達(dá)與疾病進(jìn)展的關(guān)系(例，%)

3 討論

胃癌是世界上比較常見的1種惡性腫瘤，在我國(guó)發(fā)病率和病死率都比較高，研究顯示，癌基因和胃癌具有緊密的聯(lián)系，原癌基因的激活和抑癌基因的失活，在此基礎(chǔ)上引起胃癌的發(fā)生和發(fā)展，這個(gè)過程十分復(fù)雜，涉及到很多分子的作用機(jī)制和信號(hào)傳導(dǎo)途徑[8-9]。

在STAT3信號(hào)通路中，IL-11作為上游因子，在腫瘤的發(fā)生和發(fā)展過程中，具有至關(guān)重要的意義[10]。IL-11屬于造血因子超家族gp130家族，是在間質(zhì)細(xì)胞耦合骨髓機(jī)制細(xì)胞基礎(chǔ)上產(chǎn)生的，通過研究發(fā)現(xiàn)IL-11和發(fā)生腫瘤，二者具有密切的聯(lián)系[11]。一方面，IL-11與其特異性受體相結(jié)合，對(duì)于gp130的同源二聚化具有誘導(dǎo)作用，此后通過對(duì)STAT3信號(hào)通路進(jìn)行刺激，從而引起腫瘤，并造成腫瘤的進(jìn)一步發(fā)展。另一方面，IL-11會(huì)刺激多功能蛋白聚糖的表達(dá)的顯著增加，促進(jìn)腫瘤的形成[12-13]。

STAT3利用自身作用，能夠?qū)崿F(xiàn)血管新生內(nèi)膜的形成和平滑肌增值，有很多癌基因和誘導(dǎo)銀子都會(huì)激活STAT3，激活后的STAT3對(duì)于刺激細(xì)胞生長(zhǎng)和血管生成等具有顯著的相關(guān)因素[14]。STAT3是STATs信號(hào)通路家族中信號(hào)通路最關(guān)鍵的存在。有研究人員通過研究發(fā)現(xiàn)，在惡性腫瘤的發(fā)生，發(fā)展和浸潤(rùn)，以及轉(zhuǎn)移過程中，STAT3發(fā)揮了重要的信號(hào)傳導(dǎo)通路的作用[15]。有研究結(jié)果顯示，正常的胃粘膜細(xì)胞中，并沒有活性P-STAT3的存在，隨著病情的惡化，P-STAT3的活化率也會(huì)隨之出現(xiàn)升高，胃癌組織P-STAT3的活化率與上皮內(nèi)瘤變組織相比要更高。P-STAT3活化程度在胃癌分化程度、浸潤(rùn)程度和癌轉(zhuǎn)移等方面，其中的差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。P-STAT3活化率，低分化癌比高分化癌和中分化癌高，癌浸潤(rùn)達(dá)漿膜層者高于癌浸潤(rùn)未達(dá)漿膜層者；臨床晚期患者(Ⅲ～Ⅳ期)高于臨床早期患者(Ⅰ～Ⅱ期)；有淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移者明顯高于無(wú)淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移者[16-17]。

有研究人員[18]通過研究指出，STAT3對(duì)于胃癌中的細(xì)胞凋亡和增殖具有重要意義，在多種胃癌細(xì)胞中，STAT3都處于激活狀態(tài)，Survivin屬于癌基因的1種，對(duì)于細(xì)胞的凋亡具有很好的抑制作用，同時(shí)本文的實(shí)驗(yàn)，與表面STAT3信號(hào)通路和Survivin的表達(dá)二者之間存在正相關(guān)的關(guān)系，也體現(xiàn)了對(duì)于胃癌細(xì)胞，STAT3具有抗凋亡作用。有研究人員[19]運(yùn)用免疫組化方法，對(duì)胃癌細(xì)胞中，STAT3的表達(dá)作用進(jìn)行檢測(cè)，結(jié)果顯示，STAT3也處于高表達(dá)狀態(tài)，此外，STAT3 被激活之后，對(duì)于胃癌的發(fā)生、發(fā)展、侵襲、和轉(zhuǎn)移及預(yù)后等各方面，也存在密切聯(lián)系。有研究結(jié)果顯示[20]，隨著腫瘤細(xì)胞病理化程度的降低，再加上淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移和腫瘤TNM分期的升高，STAT3的表達(dá)也隨之出現(xiàn)顯著的增高，通過實(shí)驗(yàn)表明，STAT3在胃癌的發(fā)生、發(fā)展中具有重要作用，與腫瘤的侵襲也存在密切的聯(lián)系。

本研究中，IL-11、STAT3及P-STAT3在胃癌組織中呈現(xiàn)高表達(dá)，而癌旁組織中基本處于弱陽(yáng)性或陰性表達(dá)，并且IL-11、STAT3及P-STAT3的表達(dá)水平與胃癌患者的死亡、復(fù)發(fā)和轉(zhuǎn)移的情況呈現(xiàn)明顯的正相關(guān)性，我們認(rèn)為IL-11、STAT3及P-STAT3的表達(dá)對(duì)胃癌的發(fā)生、發(fā)展具有促進(jìn)和推動(dòng)作用，所以我們認(rèn)為胃癌組織中IL-11、STAT3及P-STAT3水平有助于胃癌的診斷及對(duì)疾病進(jìn)展的預(yù)測(cè)，本研究為胃癌的診斷和治療提供研究基礎(chǔ)。