胃癌组织中Stat3的活化及P53、C-erb-B2的表达

2013-09-26 09:57张文杰
中国实验诊断学 2013年5期
关键词:癌基因活化显著性

从 丽,陶 林,赵 瑾,周 勐,陈 成,张文杰,3*

(1.石河子大学医学院 病理学教研室,新疆 石河子832002;2.石河子大学新疆地方与民族高发病教育部重点实验室;3.华中科技大学同济医学院生殖医学中心,湖北 武汉430030;4.吉林大学白求恩第二医院,吉林 长春130041)

胃癌是全球范围内第二大常见恶性肿瘤,其发病机理复杂,参与因素很多。胃癌的临床生物学行为受众多分子及信号传导途径的影响,因而临床病理学表现差异很大。信号传导与转录激活因子(signal transducers and activators of transcription,Stats)是细胞因子和生长因子受体信号的下游效应物,其中原发活性Stat3(原发具有活性之磷酸化信号传导与转录激活因子3,p-Stat3)的异常活化和表达是肿瘤侵袭和转移过程中一个极其重要的因素。Stat3信号途径是一条从细胞膜到细胞核的快捷途径:细胞因子和/或生长因子作用于细胞表面受体,Stat3可通过酪氨酸或丝氨酸激酶的活化,成为p-Stat3并形成二聚体转移入核[1]。p-Stat3进入核内与DNA应答元件结合,引起基因的表达,已被定义为癌基因[2],发挥促进肿瘤侵袭转移的作用。

P53基因是基因研究最为广泛深入的抑癌基因之一。基因突变是P53正常功能丧失的主要方式,突变型P53蛋白丧失抑癌活性,却可促进恶性转化,由抑癌基因转为原癌基因。C-erbB-2,又称为neu或HER-2,是一种酪氨酸激酶受体,其活化可传递增殖信号从而促进细胞增殖生长,是表皮生长因子受体(EGFRs)家族成员,是一种细胞来源的癌基因,在多种肿瘤中可见其癌基因和蛋白产物(P185)过度表达、扩增。P53、C-erb-B2的检测已作为常用的免疫组化指标用于胃癌的临床病理辅助诊断。

因此,本研究拟分别采用免疫组织化学(IHC)方法,探讨p-Stat3的活化水平在胃癌临床病理学中的意义及其与P53、C-erb-B2的关系。

1 对象与方法

1.1 对象 采用分层系统抽样的统计学方法,选取2003-2007年石河子大学第一附属医院手术切除并经病理证实的胃癌74例,正常胃组织53例,高级别上皮内瘤变21例;胃癌组男53例,女21例;年龄29-80岁,平均年龄59.2岁。病理分型高-中分化腺癌31例,低分化腺癌43例。按美国癌症联合委员会(AJCC)2010年修订的胃癌TNM分期系统进行分期:T1+T2(浸润未达浆膜层)13例,T3+T4(浸润达浆膜层)61例;无淋巴结转移30例,有淋巴结转移44例;Ⅰ期11例,Ⅱ期19例,Ⅲ期35例,Ⅳ期9例。标本常规甲醛固定,24h内取材,石蜡包埋,5 μm连续切片。

1.2 试剂和方法

兔抗人p-Stat3单克隆抗体购自abcam公司,C-erbB-2、P53试剂盒均购自北京中杉生物技术有限公司。采用免疫组化链菌素亲生物素蛋白-过氧化酶(S-P)法,DAB显色,操作步骤按试剂盒说明书进行。阳性对照为已知的乳腺癌组织切片,阴性对照采用PBS代替一抗的方法。

1.3 结果判定

染色结果由二位主治医师以上的病理专家,采用双盲法,参照1996年全国免疫组织化学技术与诊断标准化专题研讨会意见独立判读。p-Stat3以细胞核中出现棕黄色颗粒为阳性。高倍镜下取5个视野,各计数200个细胞。染色强度以阳性细胞呈色为标准:无特异着色为0分,浅黄色为1分,棕黄色为2分,棕褐色为3分。阳性细胞占计数细胞百分比:≤5%为0分,6%~25% 为1分,26%~50%为2分,51%~75%为3分,≥76%为4分。最终结果按染色强度和阳性细胞所占的百分比的乘积得分:0分为阴性(-);1~4分为弱阳性(+);5~8分为中度阳性(++),9~12分为强阳性(+++)。+为低活化,++~+++为高活化。

C-erbB-2的表达以胞膜和(或)胞质出现棕黄色颗粒为阳性,P53的表达以细胞核中出现为阳性。阳性染色的癌细胞数≤25%为阴性,>25%为阳性。

1.4 统计学处理

数据录入统计软件SPSS17.0,进行卡方检验,P<0.05表示差异有统计学显著性。

2 结果

2.1 p-Stat3在胃癌及癌旁组织中的活化水平

p-Stat3阳性信号主要位于细胞核中。p-Stat3在胃癌组织中的活化程度明显高于癌旁组织(P<0.05),上皮内瘤变高于正常胃组织(P<0.05),见表1。

表1 p-Stat3在胃癌、正常胃组织及高级别上皮内瘤变组织中的活化程度

2.2 p-Stat3活化、P53、C-erb-B2表达在胃癌患者中的临床病理学意义

p-Stat3在低分化胃癌组的活化程度明显高于高-中分化胃癌组,且与浸润深度、淋巴结转移、临床分期具有显著性相关。P53与分化程度、临床分期具有显著性相关,C-erb-B2分别与淋巴结转移和临床分期具有显著性相关。p-Stat3、P53、C-erb-B2均与年龄、性别无显著性相关(见表2)。

表2 胃癌中p-Stat3、P53、C-erb-B2的表达及其临床病理学意义

2.3 胃癌组织中p-Stat3活化程度与P53、C-erb-B2表达之间的关系

在p-Stat3高活化的50例胃癌组织中,42例P53阳性,36例 C-erb-B2阳性。胃癌组织中p-Stat3活化程度与P53表达水平在统计学上有显著相关(P<0.05),与 C-erb-B2表达无显著性相关(P>0.05)。

表3 胃癌中p-Stat3与P53、C-erb-B2表达之间的关系

3 讨论

胃癌的细胞生物学和分子生物学研究显示,癌基因与胃癌的关系十分密切。胃癌的发生和发展是以原癌基因激活和抑癌基因失活为基础的,多基因、多步骤、多阶段的复杂过程,涉及多个分子作用机制和信号传导途径。其中,P53、C-erb-B2表达水平的检测已作为常用的免疫组化指标用于胃癌的临床病理辅助诊断。

近年来,Stats信号传导通路在胃癌中的作用逐渐被人们重视,而Stat3是Stats信号通路家族中一个关键性的信号通路。目前,学者们在对 的研究中发现,Stat3具有促进肿瘤增殖,抗凋亡,促血管生成等作用,因此被定义为一种癌基因[3]。我们的研究结果显示,正常胃粘膜中没有活性p-Stat3,但随着病变加重,p-Stat3活化率逐渐增高,胃癌组织中的活化率高于上皮内瘤变组织(表1)。本研究的重要发现是,p-Stat3活化程度分别与胃癌的分化程度、浸润程度和癌转移呈正相关。如表2所示,p-Stat3活化率在低分化癌中高于中分化/高分化癌;在癌浸润达浆膜层者高于癌浸润未达浆膜层者;在临床晚期患者(Ⅲ-Ⅳ期)高于临床早期患者(Ⅰ-Ⅱ期);在有淋巴结转移者明显高于无淋巴结转移者。孙莹、周乐等[4,5]在胃癌和甲状腺癌中分别运用了IHC和 Western-blot得出Stat3、p-Stat3的表达在癌组织高于正常组织,与我们p-Stat3的研究结果是一致的。Stat3的异常活化可以导致由Stat3通路调节的下游基因过多表达,引发组织细胞中一系列的病理生理学变化,从而影响癌变及癌进展。本研究揭示的这种规律性相关提示,高活化的p-Stat3可能参与了胃癌从瘤变到癌变的全过程,具有促进胃癌的浸润和转移的潜能。本研究的意义在于,临床上对活检组织进行p-Stat3检测,可能在胃癌的早期预警,恶性程度及癌转移评估上具有提示作用。鉴于此,很有必要对Stat3在胃癌中的作用进行深入研究。

P53基因是基因研究最为广泛深入的抑癌基因之一。基因突变是P53正常功能丧失的主要方式,突变型P53蛋白丧失抑癌活性,却可促进恶性转化,由抑癌基因转为原癌基因。目前就P53基因改变与其胃癌临床病理意义,研究者们意见尚不一致[6,7]。我们的研究结果显示在低分化胃癌P53蛋白表达明显高于高-中分化者,且在临床分期Ⅲ-Ⅳ期者高于Ⅰ-Ⅱ期者,在有淋巴结转移者(35/44)略高于无淋巴结转移者(22/30),但是无统计学意义,与前面学者的研究结果也有一定的差异。p-Stat3活化程度与P53的表达水平具有统计学高度相关。我们的研究结果显示p-Stat3在胃癌的发生、发展中也起到了重要的作用,且与P53共同反应胃癌的病理、临床生物学行为。

C-erbB-2,又称为neu或 HER-2,是一种细胞来源的癌基因,在多种肿瘤中可见其癌基因和蛋白产物(P185)过度表达、扩增。研究者已在多种腺癌中观察到 C-erbB-2基因的扩增,C-erbB-2蛋白的过表达也与胃癌的多种临床病理学行为有关[8-10]。本研究发现,C-erbB-2在有淋巴结转移的胃癌患者中表达明显高于无淋巴结转移者,且在临床分期Ⅲ-Ⅳ期者高于I-II期者,提示检测胃癌C-erbB-2表达情况对胃癌的侵袭和预后判断有一定的意义。

综上所述,p-Stat3可能参与了胃癌的发生、发展、浸润/转移的全过程。如果深入及大样本研究能重复本研究结果,Stat3信号通路有希望成为胃癌防治的候选靶分子或靶通路。P53的表达与活性p-Stat3的相关,提示检测p-Stat3联合P53,对胃癌的辅助诊断、胃癌增殖状态的评估、胃癌恶性程度和癌浸润/转移潜能的预测可能具有更为全面而重要的临床参考意义。

[1]Sriuranpong V,Park JI,Amornphimoltham P,et al.Epidermal growth factor receptor-independent constitutive activation of STAT3in head and neck squamous cell carcinoma is mediated by the autocrine/paracrine stimulation of the interleukin 6/gp130cytokine system[J].Cancer research,2003,63(11):2948.

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[3]Jacqueune FB,Muussa H,Wrzeszczynska B,et al.Stat3as an oncogene[J].Cell,1999,98(8):295.

[4]孙 莹,吴 荒,王 波,等.Stat3、Survivin和 Bcl-2在胃癌组织中的表达[J].中国实验诊断学,2010,14(1):73.

[5]周 乐,张纯海,毕丽荣,等.甲状腺癌组织中STAT3激活及VEGF、Cyclin D1的表达[J].中国实验诊断学,2010,14 (11):1820.

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