p-STAT3和IL-17在胃炎、胃上皮內(nèi)瘤變及胃癌組織中的表達(dá)差異及臨床意義

高 偉，于悅卿，崔 佳，趙 培，張明明

(河北省人民醫(yī)院檢驗科，河北石家莊 050051)

胃癌是全球范圍內(nèi)發(fā)病率和病死率較高的惡性消化道腫瘤。據(jù)報道，胃癌已經(jīng)成為我國發(fā)病率位于第2位的惡性腫瘤[1]。由于近年來我國居民生活水平和健康意識的提高，胃癌發(fā)病率和病死率有下降趨勢，但每年仍有超過60萬的胃癌新發(fā)患者和45萬的胃癌死亡患者。多數(shù)胃癌是由慢性胃炎進展而來，并經(jīng)歷胃上皮內(nèi)瘤變這一過程。信號傳導(dǎo)和通路一直是腫瘤研究的熱點和重點，有研究顯示，信號傳導(dǎo)子及轉(zhuǎn)錄激活子3(STAT3)磷酸化后活化形成的磷酸化信號傳導(dǎo)子及轉(zhuǎn)錄激活子3(p-STAT3)能夠促進促炎因子、腫瘤生長和增殖相關(guān)因子的表達(dá)，目前已在乳腺癌、前列腺癌等惡性腫瘤中發(fā)現(xiàn)p-STAT3高表達(dá)，并在食管的正常組織、上皮內(nèi)瘤變組織和癌組織中發(fā)現(xiàn)p-STAT3存在差異性表達(dá)現(xiàn)象[2-4]。幽門螺桿菌(Hp)感染是胃癌發(fā)生的重要原因，Hp感染的胃黏膜上可見白細(xì)胞介素(IL)-17表達(dá)上調(diào)，周勇旭等[5]研究發(fā)現(xiàn)，胃癌患者血清IL-17水平高于健康者，并發(fā)現(xiàn)IL-17水平與血管內(nèi)皮生長因子水平呈正相關(guān)，提示IL-17具有促進腫瘤血管生長的作用。此外，在乳腺癌、肺癌等腫瘤細(xì)胞和組織中也存在IL-17高表達(dá)，且IL-17被證實能夠促進腫瘤細(xì)胞增殖和轉(zhuǎn)移。Hp感染可引發(fā)STAT3磷酸化后活化形成p-STAT3，進而激活炎性反應(yīng)信號通路，造成包括IL-17在內(nèi)的促炎因子表達(dá)上調(diào)，引起血管生成、細(xì)胞增殖及慢性炎性反應(yīng)，并促進腫瘤發(fā)生、進展。本研究采用免疫組織化學(xué)法(SP法)檢測不同胃組織中p-STAT3和IL-17的表達(dá)情況，并分析二者的相關(guān)性，探討其在胃癌診斷中的應(yīng)用價值，現(xiàn)將結(jié)果報道如下。

1 資料與方法

1.1一般資料 選擇26例胃炎患者(胃炎組)、23例胃上皮內(nèi)瘤變患者(胃上皮內(nèi)瘤變組)和20例胃癌患者(胃癌組)的病理組織和20例健康者(對照組)的正常胃組織標(biāo)本作為研究對象。納入標(biāo)準(zhǔn)：(1)經(jīng)組織病理學(xué)檢查確診為胃炎、胃上皮內(nèi)瘤變、胃癌；(2)未行手術(shù)治療及放化療。排除標(biāo)準(zhǔn)：(1)放化療史；(2)轉(zhuǎn)移性胃癌或合并其他惡性腫瘤。胃炎組男18例，女8例；年齡23～74歲，中位年齡57.5歲；萎縮性胃炎12例，淺表性胃炎14例；Hp陽性14例，陰性12例；組織學(xué)分級：輕度8例，中度12例，重度6例。胃上皮內(nèi)瘤變組男16例，女7例；年齡26～75歲，中位年齡58.0歲；低級別上皮內(nèi)瘤變15例，高級別上皮內(nèi)瘤變8例。胃癌組男14例，女6例；年齡25～78歲，中位年齡58.5歲；分化程度：高分化5例，中分化11例，低分化4例；臨床分期：Ⅰ期5例，Ⅱ期7例，Ⅲ期5例，Ⅳ期3例。對照組男15例，女5例；年齡22～76歲，中位年齡58.0歲。

1.2方法

1.2.1免疫組織化學(xué)法(SP法)檢測 取胃炎組、胃上皮內(nèi)瘤變組、胃癌組病理組織和對照組正常胃組織制成石蠟標(biāo)本，切片5 μm，常規(guī)脫蠟、水化、抗原修復(fù)，采用免疫組織化學(xué)法(SP法)檢測標(biāo)本中p-STAT3和IL-17的表達(dá)情況，嚴(yán)格按照試劑盒說明書進行操作。陰性對照：以磷酸鹽緩沖液(pH7.0)作為一抗進行檢測；陽性對照：已證實p-STAT3或IL-17表達(dá)陽性的標(biāo)本。本研究所用抗體均為兔抗人單克隆抗體，由美國CST公司提供；SP法檢測試劑盒由上海長島生物技術(shù)有限公司提供。

1.2.2判定標(biāo)準(zhǔn) p-STAT3和IL-17分別表達(dá)于細(xì)胞核與細(xì)胞質(zhì)，表現(xiàn)為特定位置出現(xiàn)淺黃色至棕褐色染色。所有免疫組織化學(xué)切片均采用雙盲對照進行閱片，分別于400倍鏡下觀察5個視野中各200個細(xì)胞。染色強度評分標(biāo)準(zhǔn)：無著色為0分，淺黃色為1分，黃色為2分，棕黃色為3分，棕褐色為4分。陽性細(xì)胞率評分標(biāo)準(zhǔn)：<5%為0分，5%～25%為1分，>25%～50%為2分，>50%～75%為3分，>75%為4分。以染色強度評分與陽性細(xì)胞率評分的乘積作為免疫組織化學(xué)評分進行結(jié)果判定，其中0～1分為陰性，2～4分為陽性，≥5分為強陽性。

1.3統(tǒng)計學(xué)處理 采用SPSS25.0軟件對數(shù)據(jù)進行分析。計數(shù)資料以例數(shù)或百分率表示，組間比較采用χ2檢驗，多組間兩兩比較采用Fisher確切概率法；采用Pearson相關(guān)進行相關(guān)性分析；采用受試者工作特征曲線(ROC曲線)評估P-STAT3和IL-17對胃癌的診斷效能。以P<0.05為差異有統(tǒng)計學(xué)意義。

2 結(jié) 果

2.14組p-STAT3和IL-17的表達(dá)情況比較 4組p-STAT3和IL-17的陽性率和強陽性率比較，差異均有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.05)。其中，胃炎組和對照組p-STAT3、IL-17的陽性率和強陽性率比較，差異均無統(tǒng)計學(xué)意義(P>0.05)；胃上皮內(nèi)瘤變組和胃癌組p-STAT3、IL-17的陽性率和強陽性率均明顯高于胃炎組和對照組(P<0.05)。胃癌組p-STAT3的陽性率、強陽性率及IL-17的強陽性率均明顯高于胃上皮內(nèi)瘤變組(P<0.05)，見表1。

表1 4組p-STAT3和IL-17的表達(dá)情況比較[n(%)]

2.2p-STAT3與IL-17的相關(guān)性 Pearson相關(guān)分析結(jié)果顯示，胃癌組織中p-STAT3與IL-17的免疫組織化學(xué)評分呈正相關(guān)(r=0.700，P<0.001)。

2.3p-STAT3和IL-17診斷胃癌的ROC曲線分析 ROC曲線分析結(jié)果顯示，p-STAT3與IL-17的免疫組織化學(xué)評分診斷胃癌的曲線下面積(AUC)分別為0.938(95%CI：0.890～0.986)、0.896(95%CI：0.831～0.960)，最佳診斷閾值分別為4分和6分，靈敏度分別為90.00%和95.00%，特異度分別為82.61%和72.64%，準(zhǔn)確度分別為84.27%和77.53%，陽性預(yù)測值分別為60.00%和50.00%，陰性預(yù)測值分別為96.91%和98.04%，見圖1。以p-STAT3免疫組織化學(xué)評分≥4分或IL-17免疫組織化學(xué)評分≥6分，p-STAT3免疫組織化學(xué)評分≥4分且IL-17免疫組織化學(xué)評分≥6分分別作為胃癌的聯(lián)合診斷標(biāo)準(zhǔn)，則靈敏度分別為100.00%、60.00%，特異度分別為57.97%、98.55%，見表2。

表2 p-STAT3和IL-17聯(lián)合診斷胃癌的效能比較(%)

圖1 p-STAT3和IL-17診斷胃癌的ROC曲線

3 討 論

流行病學(xué)研究結(jié)果顯示，胃癌發(fā)病與遺傳、環(huán)境、飲食、Hp感染、慢性胃炎等多種因素有關(guān)[6-7]，其中Hp感染和慢性胃炎是引起胃癌的最主要原因。胃癌早期無特異的臨床癥狀，造成較多患者在確診時已處于進展期或晚期，治療效果及預(yù)后較差，生存期較短。目前，胃癌早期篩查主要借助于胃鏡、影像學(xué)、血清學(xué)指標(biāo)等[8]，但胃鏡檢查費用高，有一定痛感，患者接受度不高，故我國現(xiàn)階段主要將胃鏡檢查用于具有一定胃癌風(fēng)險人群的定期隨訪、活檢取樣等。常用的血清學(xué)指標(biāo)包括胃蛋白酶原、胃泌素17等，但其靈敏度和特異度均不高。

Hp感染正常胃黏膜可導(dǎo)致慢性淺表性胃炎和萎縮性胃炎的發(fā)生，進一步進展可形成腸上皮化生和胃上皮內(nèi)瘤變，最終發(fā)展成為胃癌。在這一過程中，大量信號傳導(dǎo)因子和通路被激活，引起促炎因子、炎癥因子的表達(dá)增加，在感染的胃黏膜處形成微炎性反應(yīng)環(huán)境，引起胃上皮細(xì)胞原癌基因激活，抑癌基因抑制，進而造成細(xì)胞增殖，失去調(diào)控，形成腫瘤細(xì)胞[9]。通過檢測相關(guān)信號傳導(dǎo)因子、促炎因子和炎癥因子的表達(dá)，或許能夠在早期提示胃癌的發(fā)生風(fēng)險，并為早期阻斷胃癌進展提供相關(guān)靶點，因此，近年來信號傳導(dǎo)及促炎因子成為胃癌分子生物學(xué)研究的熱點和重點[10]。

STAT3具有傳導(dǎo)細(xì)胞信號、激活基因轉(zhuǎn)錄的生物學(xué)功能。研究顯示，正常機體內(nèi)STAT3蛋白表達(dá)水平極低，且多以非活化狀態(tài)存在于細(xì)胞基質(zhì)中，當(dāng)受到一定刺激時，STAT3能夠通過與轉(zhuǎn)化生長因子-β、IL-6等的特異性受體結(jié)合進入細(xì)胞，并經(jīng)Jak酪氨酸蛋白激酶介導(dǎo)發(fā)生磷酸化，形成活化狀態(tài)的p-STAT3。p-STAT3能夠進入細(xì)胞核，對下游特異性的靶基因起到調(diào)控作用。有報道稱在子宮頸癌細(xì)胞中，STAT3可以直接結(jié)合至原癌基因Skp2啟動子上激活該基因表達(dá)，使宮頸細(xì)胞發(fā)生惡性增殖[11]。LEE等[12]研究證實了趨化因子配體12可以通過調(diào)控IL-6/STAT3信號通路，使腫瘤細(xì)胞獲得適合血管生成的微環(huán)境，并募集炎癥細(xì)胞，促進腫瘤細(xì)胞生長和轉(zhuǎn)移。另有研究顯示，STAT3與核轉(zhuǎn)錄因子κB在炎性反應(yīng)和腫瘤發(fā)生、進展過程中起到關(guān)鍵調(diào)控作用，在促炎因子的誘導(dǎo)作用下，STAT3與核轉(zhuǎn)錄因子κB均能夠誘導(dǎo)自身或者對方的激活并促進腫瘤進展[13]。另一方面，STAT3還具有調(diào)控G蛋白偶聯(lián)受體、Toll樣受體(TLR)和鈣粘連蛋白的作用，在乳腺癌、結(jié)直腸癌等的腫瘤細(xì)胞中均發(fā)現(xiàn)了STAT3持續(xù)活化現(xiàn)象[14]。本研究結(jié)果表明，隨著胃組織病理改變程度的加重，p-STAT3的陽性率與強陽性率逐漸升高，其中胃癌組織p-STAT3的陽性率和強陽性率明顯高于其他3種胃組織(P<0.05)；ROC曲線分析結(jié)果顯示，p-STAT3免疫組織化學(xué)評分診斷胃癌的AUC為0.938，具有較高的靈敏度、特異度和準(zhǔn)確度，提示p-STAT3具有較高的胃癌診斷價值。

IL-17為機體內(nèi)重要的促炎因子，主要由IL-23和IL-6誘導(dǎo)CD4+Th17細(xì)胞分泌產(chǎn)生。當(dāng)Hp侵入并定植于胃黏膜時可誘導(dǎo)CD4+T細(xì)胞發(fā)揮黏膜免疫應(yīng)答作用，IL-17在IL-1β、TNF-α等炎癥因子作用下對炎性反應(yīng)起到放大作用[15]。已有研究發(fā)現(xiàn)，Hp感染的胃黏膜上存在IL-23介導(dǎo)的IL-17表達(dá)上調(diào)現(xiàn)象[16]。徐銳等[17]研究發(fā)現(xiàn)，前列腺癌組織中IL-17的陽性率明顯高于正常前列腺組織，且IL-17陽性的前列腺癌組織中微血管密度明顯高于陰性組織，提示IL-17與前列腺癌的發(fā)生、進展和腫瘤微血管形成有關(guān)。童丹等[18]的研究結(jié)果顯示，IL-17表達(dá)水平與宮頸上皮內(nèi)瘤變病變級別和宮頸癌有密切關(guān)系，隨著病變程度加重，IL-17表達(dá)水平提高。由此可見，IL-17在腫瘤發(fā)生、進展、轉(zhuǎn)移和血管形成過程中具有重要作用。本研究中，隨著胃組織病理改變程度的加重，IL-17的強陽性率逐漸升高，其中胃癌組織IL-17強陽性率高于其他3種胃組織(P<0.05)。ROC曲線分析結(jié)果顯示，IL-17免疫組織化學(xué)評分診斷胃癌的AUC為0.896，具有較高的靈敏度、特異度和準(zhǔn)確度，提示IL-17具有較高的胃癌診斷價值。

本研究還發(fā)現(xiàn)，胃癌組織中p-STAT3和IL-17的免疫組織化學(xué)評分呈正相關(guān)(P<0.05)?？紤]可能與以下因素有關(guān)：(1)IL-17結(jié)合其受體后能夠誘導(dǎo)STAT3發(fā)生酪氨酸磷酸化，使其活化為p-STAT3，促進炎癥因子基因表達(dá)[19]。(2)Hp感染后能夠通過TLR促進IL-17的表達(dá)和分泌，進而激活核轉(zhuǎn)錄因子κB/STAT3信號通路。STAT3基因沉默小鼠CD4+T細(xì)胞中Th17細(xì)胞分化異常，造成IL-17表達(dá)下調(diào)，而過表達(dá)STAT3小鼠中IL-17表達(dá)上調(diào)，提示STAT3與IL-17表達(dá)存在一定相關(guān)性[20]。本研究還分析了p-STAT3和IL-17的免疫組織化學(xué)評分聯(lián)合診斷胃癌的價值，結(jié)果表明，p-STAT3免疫組織化學(xué)評分≥4分或IL-17免疫組織化學(xué)評分≥6分診斷胃癌的靈敏度為100.00%，特異度為57.97%，p-STAT3免疫組織化學(xué)評分≥4分且IL-17免疫組織化學(xué)評分≥6分診斷胃癌的靈敏度為60.00%，特異度為98.55%?？梢?項指標(biāo)中其中1項符合診斷閾值時靈敏度較高，而2項同時符合診斷閾值時特異度較高，臨床可根據(jù)需要選擇聯(lián)合診斷的方式。

4 結(jié) 論

隨著胃組織病理改變程度的加重，p-STAT3的陽性率與強陽性率逐漸升高，IL-17的強陽性率逐漸升高；且p-STAT3與IL-17的表達(dá)呈正相關(guān)；p-STAT3與IL-17可作為胃癌診斷的良好指標(biāo)，兩者聯(lián)合還可提高胃癌診斷效能。