STAT3在食管上皮内瘤变及食管癌组织中的表达及其意义＊

刘惠民，郭梅艳，王彦华，王 蕾，赵琰龙，韩起廷，瞿 峰，王智红，王秀清

（1.河北工程大学医学院病理教研室，河北邯郸056002；2.河北工程大学附属医院乳腺外科，河北邯郸056002；3.河北省邯郸市中心血站采血科 056002）

癌变是细胞分化异常与增殖过度的结果，信号转导通路的改变在这一过程中发挥重要作用。STAT3是信号转导子和转录激活子（signal transducers and activators of transcription，STAT）家族的重要成员，参与调节细胞的增殖、分化与凋亡，介导细胞的恶性转化，被确认为癌基因［1］。目前，国内、外学者就STAT3在肿瘤细胞中的表达进行了相关报道［2－4］，但尚缺乏STAT3在食管上皮内瘤变演变过程中作用的研究。为此，本研究采用原位杂交技术和免疫组织化学法检测STAT3在食管癌高发区食管上皮内瘤变及食管癌患者病变组织中的表达情况，以探讨其在疾病转归过程中的作用。

1 资料与方法

1.1 一般资料 从河北工程大学附属医院病理科2004～2009年的存档蜡块中，按病史及病理资料选取食管癌高发区（河北省太行山区）的食管上皮内瘤变病例150例（Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ级各50例）及食管癌100例进行研究，将其中60例接受食管癌切除术患者食管上、下残端的正常黏膜组织作为对照。由2位高年资病理医师按照WHO标准［5］对全部病例切片进行复查。

1.2 原位杂交检测 操作步骤按STAT3原位杂交检测试剂盒（武汉博士德生物工程有限公司）说明书进行，切片常规脱蜡至水，预杂交，杂交，二氨基联苯胺（3，3′－diaminobenzidine，DAB）显色。未采用探针和RNA酶处理的切片作为阴性对照。

1.3 免疫组织化学检测 采用链霉亲和素－生物素－过氧化物酶复合物（streptavidin biotin－peroxidase complex，SABC）试剂盒（北京中杉金桥生物技术有限公司）对全部样本进行免疫组织化学染色，实验步骤按试剂盒说明书进行，将4μm厚的切片常规脱蜡至水，滴加兔抗人STAT3多克隆抗体（北京中杉金桥生物技术有限公司），其稀释度为1∶80，DAB显色，苏木素复染，封片。以乳腺癌组织切片作为阳性对照，以磷酸缓冲盐溶液（phosphate－buffered saline，PBS）代替第一抗体作为阴性对照。

1.4 结果判定 STAT3mRNA及STAT3蛋白的阳性表达主要定位于细胞质，染色结果根据染色强度和阳性细胞的百分比进行半定量综合计分。在光学显微镜下随机选取5个高倍视野对阳性细胞进行计数，取阳性细胞百分比的平均值进行计分：无阳性细胞计0分，≤25%计1分，＞25%～50%计2分，＞50%～75%计3分，＞75%计4分；按多数阳性细胞呈现的着色强度计分：无着色计0分，淡黄色计1分，棕黄色计2分，棕褐色计3分；将阳性细胞百分比和着色强度的分值相加：0～2分为阴性（－），≥3分为阳性（＋）。

1.5 统计学处理 采用SPSS13.0软件进行统计学分析，组间比较采用χ2检验，用Fisher确切概率法及斯皮尔曼等级相关（Spearman rank correlation）进行统计学处理，以P＜0.05为差异有统计学意义。

2 结 果

2.1 正常食管黏膜、食管上皮内瘤变及食管癌组织中STAT3 mRNA的表达 STAT3mRNA的阳性表达主要位于细胞质和细胞膜，呈棕黄色。STAT3mRNA在正常食管黏膜、食管上皮内瘤变及食管癌组织中的阳性表达率分别为3.33%、53.33%及89.00%。食管上皮内瘤变及食管癌组织中STAT3mRNA的阳性表达率均明显高于正常食管黏膜（P＜0.05），食管癌组织中STAT3mRNA的阳性表达率明显高于食管上皮内瘤变（P＜0.05），见表1。不同程度的食管上皮内瘤变病例中，病变组织STAT3mRNA的表达随食管上皮内瘤变病变程度的加重而增加（P＜0.05），见表2。

表1 STAT3mRNA和STAT3蛋白在正常食管黏膜、食管上皮内瘤变及食管癌组织中的表达

2.2 正常食管黏膜、食管上皮内瘤变及食管癌组织中STAT3蛋白的表达 STAT3蛋白的阳性表达主要位于细胞质和细胞膜，呈棕黄色。STAT3蛋白在正常食管黏膜、食管上皮内瘤变及食管癌组织中的阳性表达率分别为6.67%、60.67%及94.00%。食管上皮内瘤变及食管癌组织中STAT3蛋白的阳性表达率均明显高于正常食管黏膜（P＜0.05），食管癌组织中STAT3蛋白的阳性表达率明显高于食管上皮内瘤变（P＜0.05），见表1。不同程度的食管上皮内瘤变病例中，病变组织中STAT3蛋白的表达随食管上皮内瘤变病变程度的加重而增加（P＜0.05），见表2。

表2 STAT3mRNA和STAT3蛋白在不同程度的食管上皮内瘤变组织中的表达

2.3 正常食管黏膜、食管上皮内瘤变及食管癌组织中STAT3 mRNA及STAT3蛋白表达的关系 正常食管黏膜组织中未见STAT3在mRNA及蛋白水平的共表达。随着食管上皮内瘤变病变程度的加重，STAT3在mRNA和蛋白水平的共表达率增加（r＝0.768，P＜0.05），STAT3在 mRNA和蛋白水平的表达具有一致性（P＜0.05），见表3。

表3 STAT3mRNA和STAT3蛋白表达的关系（n）

3 讨 论

食管癌具有明显的地域分布差异，河北省太行山区是中国食管癌的高发地区，过去对该地区的随访研究显示食管上皮内瘤变是多基因参与的，多阶段的发展进行性过程，其发病机制是人们关注的焦点。

STAT3是STAT家族的重要成员。作为一种重要的核转录因子，STAT3的持续激活导致细胞异常增殖及恶性转化。有研究发现STAT3在食管癌组织中的表达异常［6－9］，提示STAT3过度表达与食管癌的演变过程有关。另有研究也证实STAT3与早期食管鳞癌具有相关性［10］，在食管正常黏膜上皮、非典型增生、鳞状细胞癌的演变过程中，STAT3的磷酸化水平逐渐增加。王新华等［11］发现，在食管鳞癌 ECA－109、EC9706细胞的增殖过程中，STAT3蛋白表达的活性增强，提示STAT3过度表达和持续活化可能与食管癌的发生、发展有关。本研究显示，随着食管上皮内瘤变病变程度的加重和食管癌的出现，STAT3mRNA及STAT3蛋白的阳性表达率呈逐渐增加的趋势，且二者均高于正常食管黏膜组，同时，研究还显示在食管上皮内瘤变病变程度加重的过程中STAT3mRNA和STAT3蛋白的共表达率增加，STAT3在mRNA及蛋白水平的表达具有一致性，提示STAT3参与了食管上皮内瘤变的发生及演变过程。在正常食管黏膜中STAT3的激活水平很低，其信号强度远不如食管上皮内瘤变组织中的STAT3明显。食管上皮内瘤变及食管癌组织中STAT3的持续高表达表明，从食管上皮内瘤变到食管癌的演变过程中，不同阶段均存在STAT3的高水平激活，使细胞维持高增殖状态，导致恶性转化；这也提示STAT3的异常表达为早期事件，在促进食管上皮内瘤变的发生及向食管癌的转变过程中发挥重要作用。

本课题从mRNA及蛋白水平研究了STAT3在食管上皮内瘤变及食管癌组织中的表达，初步探讨了STAT3的异常活化在食管上皮内瘤变演变过程中的作用。但是，STAT3及其下游相关基因在食管癌发生、发展过程中的作用还有待进一步研究。

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