STAT3和HIF-1α在子宫内膜腺癌中的表达及其临床意义

刘琼琼，梁利丹，何 涛

子宫内膜癌(endometrium carcinoma)是世界范围内第六大恶性肿瘤，全球标准化发病率约十万分之一[1]，肥胖和缺乏体力活动的流行病学特点，是子宫内膜腺癌的两个重要高危因素[2]，其发病率及死亡率呈逐年上升趋势，将成为严重的公共卫生问题[3]。信号传导及转录激活因子3(endometrial adneocarcinoma；signal transducers and activators of transcription 3,STAT3)是一种参与细胞因子和生长因子介导的细胞信号转录因子，在正常细胞内调控生长、增殖、分化及凋亡等一系列生理活动[4]。缺氧诱导因子1α(hypoxia-inducible factor 1α,HIF-1α)是一种表达于细胞核的转录调控因子，与肿瘤乏氧微环境PI3K/AKT/mTOR信号通路密切相关，在肿瘤乏氧的微环境中参与肿瘤的血管生成，促进肿瘤的侵袭及转移过程[5]。本研究应用免疫组化链霉菌抗生物素蛋白过氧化物酶(streptavidin-perosidase，SP)检测STAT3和HIF-1α在子宫内膜腺癌中的表达，分析其与子宫内膜腺癌临床病理特征的关系。现报道如下。

1 材料与方法

1.1 材料收集河南科技大学第一附属医院2011年1月至2013年12月刮宫或者手术切除标本的存档蜡块，根据子宫内膜病理诊断分为增殖期组20例，不典型增生组27例、子宫内膜腺癌组78例。所选患者术前均未接受过性激素类药物治疗，未进行过放化疗，无其他恶性肿瘤。所选标本均经4%甲醛固定，石蜡包埋切片。按照FIGO( 2009) 分期标准及组织学分级标准：Ⅰ期22例、Ⅱ期26例、Ⅲ期30例；G1级35例、G2级27例、G3级16例；淋巴结转移40例，无淋巴结转移38例。通过查阅病例、电话随访，统计患者的生存时间，截止时间为2013年12月31日。DAB酶底物显色剂购自福建迈新生物工程有限公司，兔抗人HIF-1α多克隆抗体购自武汉博士德生物工程有限公司，SP免疫组化试剂盒购自福建迈新生物工程有限公司，兔抗人STAT3单克隆抗体及SP免疫组化试剂盒购自福建迈新生物工程有限公司。

1.2 检测方法采用免疫组织化学法将石蜡组织制作成厚约4 μm切片， 经二甲苯梯度脱蜡，梯度乙醇脱苯至水化，进行热修复抗原，然后免疫组化染色，严格按照试剂说明书操作。STAT3主要定位于细胞质内，以胞质内出现棕黄色的颗粒为阳性判断标准。HIF-1α缺氧诱导因子主要定位于细胞质内，部分细胞核也有表达，以细胞质或细胞核内出现棕黄色颗粒为阳性判断标准。

1.3 结果判断将阳性细胞的百分率和染色强度进行综合评分，每个切片随机选取5个高倍镜视野(×400)进行观察。结果判定[6]：按细胞质或细胞核的染色强度评分：背景颜色一致或无染色为0分，淡黄色颗粒为1分，棕黄色颗粒为2分，黄褐色颗粒为3分。按照阳性细胞数的百分率进行计分：无阳性细胞为0分，1%～25%阳性细胞为1分，26%～50%阳性细胞为2分，50%的阳性细胞为3分。将两项得分相加得分≤2分为阴性，>2分判为阳性，见图1-2。

1.4 统计学方法使用SPSS 21统计学软件包，计数资料应用χ2检验，秩和检验分析有序分类资料STAT3和HIF-1α在子宫内膜腺癌各参数中的表达，Spearman相关性分析。随访60个月，以死亡为终点事件，采用Kaplan-Meier生存分析法，并应用Log-rank检验，以P<0.05为差异有统计学意义。

A：正常增殖期(SP,×400)；B：不典型增生(SP,×200)；C：高分化腺癌(SP,×200)；D：中分化腺癌(SP,×400)；E：低分化腺癌(SP,×400)。图1 STAT3在子宫内膜各组织中的表达

A：正常增殖期(SP,×400)；B：不典型增生(SP,×200)；C：高分化腺癌(SP,×200)；D：中分化腺癌(SP,×400)；E：低分化腺癌(SP,×400)。图2 HIF-1α在子宫内膜各组织中的表达

2 结果

2.1 STAT3在子宫内膜癌中的表达STAT3阳性表达于胞质，其在20例正常增殖期阳性表达率为30.00%，在27例不典型增生中为25.93%，在78例子宫内膜腺癌中为84.62%，3组比较差异有统计学意义(P<0.05)。STAT3在Ⅰ期、Ⅱ期、Ⅲ期子宫内膜腺癌中的表达，3组比较差异有统计学意义(P<0.05)，与肌层浸润深度相关(P<0.05)，而与淋巴结转移及年龄无关(P>0.05)。在子宫内膜腺癌中分化越差、恶性程度越高、表达越强。

2.2 HIF-1α子宫内膜腺癌中的表达HIF-1α阳性表达为细胞质或细胞核，其在20例增殖期阳性表达率为35.00%，在27例不典型增生中为22.22%，在78例子宫内膜腺癌中为82.05%，3组比较差异有统计学意义(P<0.05)。子宫内膜腺癌中高中低分化HIF-1α异常表达，3组比较差异有统计学意义(P<0.05)，HIF-1α在Ⅰ期、Ⅱ期、Ⅲ期子宫内膜腺癌中的异常表达，3组比较差异有统计学意义(P<0.05)。实验组中HIF-1α的表达与组织学分级及FIGO分期相关(P<0.05)，与肌层浸润深度及淋巴结转移相关(P<0.05)，而与年龄无关(P>0.05)，见表1。

2.3 STAT3和HIF-1α在子宫内膜腺癌中表达的相关性在78例子宫内膜腺癌组织中，STAT3和HIF-1α在子宫内膜腺癌的表达中共同阳性50例，共同阴性9例，STAT3和HIF-1α在子宫内膜腺癌中的表达呈正相关，r=0.357，P=0.000(P<0.05)。

2.4 STAT3和HIF-1α在子宫内膜腺癌的表达与预后根据该两项指标的染色情况分析，将STAT3和HIF-1α的表达分为阳性组和阴性组，绘制了Kaplan-Meier生存曲线，STAT3表达阳性组与阴性组相比较，差异有统计学意义(χ2=11.535，P<0.05)。HIF-1α表达阳性组与阴性组相比较，差异有统计学意义(χ2=6.983，P<0.05)，见图3-4。

表1 STAT3和HIF-1α在子宫内膜腺癌中的临床生物学特性

3 讨论

STAT3是参与一些生长因子及细胞因子介导的信号转导的转录因子，有研究表明，在正常细胞内STAT3调控生长、增殖、分化及凋亡等一系列生理活动。JAK/STAT等多条信号通路均能激活STAT3蛋白[7]，STAT3蛋白的持续活化，与肿瘤细胞的增殖、血管生成、抗凋亡及肿瘤的侵袭转移密切相关，从而使靶向抑制的STAT3蛋白在抗肿瘤治疗过程中备受关注。STAT3在食管癌、前列腺癌、肺癌、乳腺癌等恶性的组织类型中高表达[8]，已有多种研究认为，STAT3可能成为肿瘤靶向治疗的新的靶向因子，并使用各种方法阻断STAT3信号转导途径，取得良好的效果。

图3 STAT3表达与预后的Kaplan-meier分析(P=0.001)

图4 HIF-1α表达与预后的Kaplan-meier分析(P=0.008)

STAT3可单独或与HIF-1α共同作用于HIF-1靶基因，促进肿瘤“无氧糖酵解”，促进缺氧条件下依赖HIF-1的肿瘤增殖[9]。在肿瘤的乏氧微环境中存在HIF-1α蛋白，HIF-1α蛋白作为氧调节单位，在实体瘤中HIF-1α对氧浓度的要求很高，在>5%的氧浓度下，HIF-1α即被雌三醇泛素连接酶降解，半衰期很短。有研究表明HIF-1α在人卵巢癌和乳腺癌中表达增高，参与肿瘤的血管生成，HIF-1α在肿瘤乏氧微环境下促进VEGF对肿瘤内环境稳态的调节，刺激了肿瘤的血管生成，促进了肿瘤细胞的大量增殖与生长[10]。HIF-1α在肿瘤中通过调节VEGF的生成，影响肿瘤的微血管密度，从而影响肿瘤的侵袭转移及预后。同时HIF-1α也受肿瘤炎性相关因子IF-1β的调节，在人星形胶质细胞中，IF-1β能增强HIF-1α的表达，从而影响肿瘤微环境。可见HIF-1α在肿瘤相关炎症因子的作用下，维持了肿瘤乏氧微环境的稳态，从而促进了肿瘤细胞的生存。

本研究结果，STAT3和HIF-1α在子宫内膜腺癌中高表达，且与子宫内膜腺癌的生物学行为密切相关，与患者的5 a生存率密切相关。两个因子联合检测有可能作为子宫内膜腺癌淋巴结转移和预后评估的临床指标[11-12]，并为子宫内膜腺癌的靶向治疗提供理论依据。本研究的病例数相对较少，在随访阶段内，4例患者信息登记有误而失访，5例患者家属对随访持怀疑态度，拒绝提供患者的生存信息，研究例数相对较少，结果有待于大样本研究证实，以便更好地指导临床工作。