皮肤恶性黑素瘤皮损STAT3表达及活化STAT3水平的研究

冉立伟 刘红梅 兰东

100043北京，首都医科大学附属北京朝阳医院西区皮肤科（冉立伟、兰东）；总装备部司令部黄寺门诊部（刘红梅）

·研究报道·

皮肤恶性黑素瘤皮损STAT3表达及活化STAT3水平的研究

冉立伟 刘红梅 兰东

100043北京，首都医科大学附属北京朝阳医院西区皮肤科（冉立伟、兰东）；总装备部司令部黄寺门诊部（刘红梅）

目的 研究皮肤恶性黑素瘤（CMM）皮损中STAT3和活化STAT3（p-STAT3）的表达及其意义。方法 采用免疫组化聚合物酶标二抗法，检测22例CMM皮损和23例皮肤色素痣STAT3表达和p-STAT3水平，分析其对CMM淋巴结转移的影响。结果 CMM皮损STAT3表达显著高于皮肤色素痣（阳性率分别为95.5%和56.5%，χ2=9.23，P＜0.05），且其p-STAT3表达水平亦显著高于皮肤色素痣（阳性率分别为90.9%和43.5%，χ2=11.38，P＜0.05）。CMM皮损STAT3表达增加对CMM淋巴结转移与否无明显影响（P＞0.05），而p-STAT3水平升高为预示CMM淋巴结转移的危险信号（OR=1.88，95%CI为1.05～3.38，P＜0.05）。结论CMM细胞STAT3的表达增加和活化水平升高在CMM发病机制中可能起重要作用，并且其活化水平升高有助于CMM的侵袭和转移。

黑色素瘤；STAT3转录因子；淋巴转移；p-STAT3

恶性黑素瘤（malignant melanoma，MM）病因尚不清楚。有研究［1-2］表明，信号传导和转录活化因子 3（STAT3）活化与皮肤恶性黑素瘤（cutaneous malignant melanoma，CMM）的发病、浸润、侵袭和转移有关。本研究采用免疫组化法检测了CMM皮损中STAT3的表达和活化STAT3（phosphorylated STAT3，p-STAT3）的水平，以进一步了解STAT3在CMM发病中的意义。

一、资料和方法

1.临床资料：经临床和病理学确诊的22例CMM和23例皮肤色素痣皮损的存档石蜡标本被纳入本研究。22例CMM患者中男13例，女9例；年龄38～79（58.05±11.95）岁；活检证实发生淋巴结转移者8例。23例皮肤色素痣患者中男15例，女8例；年龄 30～73（57.26±12.05）岁。两组患者性别（χ2=0.18，P＞0.05）及年龄（t=1.62，P＞0.05）差异均无统计学意义。全部病例术前未行放疗和化疗。

2.试剂：兔抗人STAT3多克隆抗体，兔抗人p-STAT3多克隆抗体（美国Santa Cruz公司）；PV-9000通用型二步法免疫组化检测试剂盒和DAB显色试剂盒（美国Golden Bridge International公司）。

3.免疫组化方法及结果判定：STAT3和p-STAT3一抗工作浓度为1∶100，免疫组化采用聚合物酶标二抗法（即二步法），具体操作按照PV-9000检测试剂盒说明书。以磷酸盐缓冲液（PBS）代替一抗作为阴性对照。

STAT3阳性定位于细胞质和细胞核，p-STAT3阳性定位于细胞核，均呈淡黄色至棕黄色。采用半定量积分法判断。阳性细胞＜5%为0分，6%～25%为1分，26%～50%为2分，51%～75%为3分，＞75%为4分。染色强度呈淡黄色为1分，黄色为2分，棕黄色为3分。阳性细胞百分比和染色强度两项积分相乘，0分为（－），1～4分为（+），5～8分为（2+），9～12分为（3+），≥+即判定为阳性。

4.统计学分析：采用SPSS17.0统计软件，计数资料采用χ2检验，STAT3、p-STAT3对CMM淋巴结转移与否的影响采用二分类Logistic回归分析，P＜0.05为差异有统计学意义。

二、结果

1.STAT3在CMM皮损中的表达：CMM皮损中STAT3主要表达于细胞质和细胞核中，且其阳性细胞比例明显高于皮肤色素痣皮损，见图1。22份CMM皮损中，21份（95.5%）STAT3呈阳性表达，23份皮肤色素痣皮损中13份（56.5%）阳性，两组阳性率差异有统计学意义（χ2=9.23，P＜ 0.05），见表1。Logistic回归分析显示，CMM皮损中STAT3的表达对CMM淋巴结转移与否无明显影响（P＞0.05）。

图1 皮肤恶性黑素瘤和皮肤色素痣皮损中STAT3的表达（聚合物酶标二抗法，×400） 1A：皮肤恶性黑素瘤皮损；1B：皮肤色素痣皮损。皮肤恶性黑素瘤皮损中STAT3的表达明显高于皮肤色素痣 图2 皮肤恶性黑素瘤和皮肤色素痣皮损中p-STAT3水平（聚合物酶标二抗法，×400）2A：皮肤恶性黑素瘤皮损；2B：皮肤色素痣皮损。皮肤恶性黑素瘤皮损中p-STAT3水平明显高于皮肤色素痣

表1 皮肤恶性黑素瘤和皮肤色素痣皮损中STAT3的表达和p-STAT3的水平（例，%）

2.p-STAT3在CMM皮损中的表达：CMM皮损中p-STAT3主要存在于细胞核中，且其阳性细胞比例明显高于皮肤色素痣皮损，见图2。22份CMM皮损组织中，20份p-STAT3呈阳性，其阳性率（90.9%）显著高于皮肤色素痣（43.5%），差异有统计学意义（χ2=11.38，P＜0.05），见表1。

CMM 20例p-STAT3阳性者中8例发生淋巴结转移，2例p-STAT3阴性者均未发生淋巴结转移。CMM 8例淋巴结转移和14例淋巴结无转移者免疫组化半定量积分分别为6～12（9.63±2.20）分和 0～9（4.50±3.57）分。Logistic回归分析显示，p-STAT3水平升高可能会增加CMM淋巴结转移的危险性（β=0.63，OR=1.88，95%CI为1.05～3.38，P＜0.05）。

三、讨论

JAK/STAT信号转导通路是细胞因子信息内传最重要的一条通道。在细胞核中，p-STAT3与启动子结合，启动下游靶基因的表达，如细胞周期调控基因细胞周期蛋白 D1、c-Myc、c-Jun 和抗凋亡基因 Bcl-2、Bcl-xL、Mcl-1等，这些基因的异常表达可通过影响细胞周期或抑制细胞凋亡，参与病变的发生发展［3］。在生理条件下，JAK/STAT配体依赖的激活是短暂并受严格监控的。但在大多数恶性肿瘤中，STAT蛋白异常活化，因此，JAK/STAT3被认为是一种重要的致肿瘤调节通路［4］。

Wang等［5］研究发现，在168例非典型性痣活检标本中，p-STAT3阳性黑素细胞百分比与痣的不典型程度呈正相关，认为p-STAT3是黑素细胞转化和进展的潜在生物标志物，是预防MM的潜在靶标。Messina等［6］对复合痣、发育不良痣、先天性黑痣、原位CMM、前哨淋巴结转移CMM皮损进行p-STAT3检测，发现正常的黑素细胞或良性痣很少表达p-STAT3，14例原位CMM中有6例表达，而26例前哨淋巴结转移CMM中有16例表达，认为p-STAT3与黑素细胞皮损的生物学行为相关。Wu等［7］亦发现，侵袭性或转移性CMM中p-STAT3的表达显著高于非侵袭性或非转移性CMM，认为p-STAT3在MM的发病机制中有重要作用。Jensen等［8］研究表明，CMM中p-STAT3的表达与周围免疫浸润（中性粒细胞和CD123+细胞）有强正相关，与MM预后差相关。宋宁静等［9］研究发现，CMM中p-STAT3蛋白表达阳性率显著高于色素痣，且与CMM浸润深度、淋巴结转移呈正相关，而吴凤等［10］认为，CMM中p-STAT3与淋巴结转移无明显相关性。目前国内外罕有同时研究CMM皮损STAT3的表达和活化及其与淋巴结转移相关的报道。

本研究结果显示，CMM皮损中STAT3的表达和p-STAT3的水平均显著高于皮肤色素痣皮损，但STAT3的高表达对CMM淋巴结转移与否无明显影响，而p-STAT3的高水平可能会增加CMM淋巴结转移的危险性（OR=1.88，P＜0.05）。提示在CMM皮损中STAT3不仅表达增加且活化水平升高，而活化的STAT3进入细胞核，可能参与MM的发生发展和转移。阻断或抑制STAT3的表达或活化，可抑制MM细胞的增殖、侵袭，可能是治疗CMM的一种途径。至于治疗的靶标STAT3和p-STAT3谁更重要和有效，有待进一步研究论证。

［1］Lee I,Fox PS,Ferguson SD,et al.The expression of p-STAT3 in stage IV melanoma:risk of CNS metastasis and survival［J］.Oncotarget,2012,3（3）:336-344.DOI:10.18632/oncotarget.475.

［2］Wu ZS,Cheng XW,Wang XN,et al.Prognostic significance of phosphorylated signal transducer and activator of transcription 3 andsuppressor of cytokine signaling 3 expression in human cutaneous melanoma［J］.Melanoma Res,2011,21（6）:483-490.DOI:10.1097/CMR.0b013e32834acc37.

［3］Aggarwal BB,Kunnumakkara AB,Harikumar KB,et al.Signal transducer and activator of transcription-3,inflammation,and cancer:how intimate is therelationship?［J］.Ann N Y Acad Sci,2009,1171:59-76.DOI:10.1111/j.1749-6632.2009.04911.x.

［4］Bournazou E,Bromberg J.Targeting the tumor microenvironment:JAK-STAT3 signaling［J］.JAKSTAT,2013,2（2）:e23828.DOI:10.4161/jkst.23828.

［5］Wang W,Edington HD,Rao UN,et al.STAT3 as a biomarker of progression in atypical nevi of patients with melanoma:doseresponse effectsof systemic IFNalpha therapy ［J］.J Invest Dermatol,2008,128（8）:1997-2002.DOI:10.1038/jid.2008.26.

［6］Messina JL,Yu H,Riker AI,et al.Activated stat-3 in melanoma［J］.Cancer Control,2008,15（3）:196-201.

［7］Wu Y,Jiang P,Lin Y,et al.Expression of phosphorylated-STAT3 and osteopontin and their correlation in melanoma［J］.J Huazhong Univ Sci Technolog Med Sci,2009,29（2）:246-250.DOI:10.1007/s11596-009-0223-0.

［8］Jensen TO,Schmidt H,Møller HJ,et al.Intratumoral neutrophils and plasmacytoid dendritic cells indicate poor prognosis and are associatedwith pSTAT3 expression in AJCC stage I/II melanoma［J］.Cancer,2012,118（9）:2476-2485.DOI:10.1002/cncr.26511.

［9］宋宁静,王晓楠,吴正升,等.STAT3在皮肤黑素瘤组织中的表达及意义［J］.南京医科大学学报（自然科学版）,2011,31（8）:1179-1182.Song NJ,Wang XN,Wu ZS,et al.Expression of STAT3 in cutaneous melanoma ［J］.Acta Universitatis Medicinalis Nanjing（Natural Science）,2011,31（8）:1179-1182.

［10］吴凤,谢作刚,钱悦,等.磷酸化活化转录因子2和磷酸化细胞信号传导与转录活化因子3在皮肤恶性黑素瘤中的表达［J］.临床皮肤科杂志,2011,40（11）:663-665.Wu F,Xie ZG,Qian Y,et al.The expression of phosphorylated-ATF2 and phosphorylated-STAT3 in cutaneous malignant melanoma［J］.J Clin Dermatol,2011,40（11）:663-665.

Expressions of STAT3 and phosphorylated STAT3 in cutaneous malignant melanoma lesions

Ran Liwei,Liu Hongmei,Lan Dong
Department of Dermatology,Beijing Chaoyang Hospital Jingxi Campus,Capital Medical University,Beijing 100043,China（Ran LW,Lan D）;Huangsi Clinic,Headquarters of General Armament Department of PLA,Beijing 100120,China（Liu HM）

ObjectiveTo investigate expressions of STAT3 and phosphorylated STAT3（p-STAT3）in cutaneous malignant melanoma（CMM）lesions,and to explore their significance.MethodsThe expressions of STAT3 and p-STAT3 were detected with an immunohistochemical method using polymer enzyme-labeled secondary antibodies in skin specimens from 22 CMM lesions and 23 pigmented nevus lesions.The effects of STAT3 and p-STAT3 expressions on lymph node metastasis of CMM were evaluated.ResultsThe expression rate of STAT3 was significantly higher in CMM lesions than in pigmented nevus lesions（95.5%vs.56.5%,χ2=9.23,P＜0.05）,so was that of p-STAT3 （90.9%vs.43.5%,χ2=11.38,P＜ 0.05）.STAT3 expression in CMM lesions had no obvious effects on lymph node metastasis of CMM（P＞0.05）,while the elevated expression of p-STAT3 in CMM lesions was a predictive factor for lymph node metastasis in CMM （OR=1.88,95%CI:1.05-3.38,P＜0.05）.ConclusionIncreased expression of STAT3 and p-STAT3 in CMM may play important roles in the pathogenesis of CMM,and elevated p-STAT3 expression may contribute to invasion and metastasis of CMM.

Melanoma;STAT3 transcription factor;Lymphatic metastasis;p-STAT3

Ran Liwei,Email:wlbrlw@163.com

冉立伟，Email：wlbrlw@163.com

10.3760/cma.j.issn.0412-4030.2016.04.011

国家自然科学基金（81441126）

Fund program:National Natural Science Foundation of China（81441126）

2015-07-02）

（本文编辑：周良佳 颜艳）