劉惠民,郭梅艷,王彥華,王 蕾,趙琰龍,韓起廷,瞿 峰,王智紅,王秀清
(1.河北工程大學(xué)醫(yī)學(xué)院病理教研室,河北邯鄲056002;2.河北工程大學(xué)附屬醫(yī)院乳腺外科,河北邯鄲056002;3.河北省邯鄲市中心血站采血科 056002)
癌變是細(xì)胞分化異常與增殖過度的結(jié)果,信號轉(zhuǎn)導(dǎo)通路的改變在這一過程中發(fā)揮重要作用。STAT3是信號轉(zhuǎn)導(dǎo)子和轉(zhuǎn)錄激活子(signal transducers and activators of transcription,STAT)家族的重要成員,參與調(diào)節(jié)細(xì)胞的增殖、分化與凋亡,介導(dǎo)細(xì)胞的惡性轉(zhuǎn)化,被確認(rèn)為癌基因[1]。目前,國內(nèi)、外學(xué)者就STAT3在腫瘤細(xì)胞中的表達(dá)進行了相關(guān)報道[2-4],但尚缺乏STAT3在食管上皮內(nèi)瘤變演變過程中作用的研究。為此,本研究采用原位雜交技術(shù)和免疫組織化學(xué)法檢測STAT3在食管癌高發(fā)區(qū)食管上皮內(nèi)瘤變及食管癌患者病變組織中的表達(dá)情況,以探討其在疾病轉(zhuǎn)歸過程中的作用。
1.1 一般資料 從河北工程大學(xué)附屬醫(yī)院病理科2004~2009年的存檔蠟塊中,按病史及病理資料選取食管癌高發(fā)區(qū)(河北省太行山區(qū))的食管上皮內(nèi)瘤變病例150例(Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ級各50例)及食管癌100例進行研究,將其中60例接受食管癌切除術(shù)患者食管上、下殘端的正常黏膜組織作為對照。由2位高年資病理醫(yī)師按照WHO標(biāo)準(zhǔn)[5]對全部病例切片進行復(fù)查。
1.2 原位雜交檢測 操作步驟按STAT3原位雜交檢測試劑盒(武漢博士德生物工程有限公司)說明書進行,切片常規(guī)脫蠟至水,預(yù)雜交,雜交,二氨基聯(lián)苯胺(3,3′-diaminobenzidine,DAB)顯色。未采用探針和RNA酶處理的切片作為陰性對照。
1.3 免疫組織化學(xué)檢測 采用鏈霉親和素-生物素-過氧化物酶復(fù)合物(streptavidin biotin-peroxidase complex,SABC)試劑盒(北京中杉金橋生物技術(shù)有限公司)對全部樣本進行免疫組織化學(xué)染色,實驗步驟按試劑盒說明書進行,將4μm厚的切片常規(guī)脫蠟至水,滴加兔抗人STAT3多克隆抗體(北京中杉金橋生物技術(shù)有限公司),其稀釋度為1∶80,DAB顯色,蘇木素復(fù)染,封片。以乳腺癌組織切片作為陽性對照,以磷酸緩沖鹽溶液(phosphate-buffered saline,PBS)代替第一抗體作為陰性對照。
1.4 結(jié)果判定 STAT3mRNA及STAT3蛋白的陽性表達(dá)主要定位于細(xì)胞質(zhì),染色結(jié)果根據(jù)染色強度和陽性細(xì)胞的百分比進行半定量綜合計分。在光學(xué)顯微鏡下隨機選取5個高倍視野對陽性細(xì)胞進行計數(shù),取陽性細(xì)胞百分比的平均值進行計分:無陽性細(xì)胞計0分,≤25%計1分,>25%~50%計2分,>50%~75%計3分,>75%計4分;按多數(shù)陽性細(xì)胞呈現(xiàn)的著色強度計分:無著色計0分,淡黃色計1分,棕黃色計2分,棕褐色計3分;將陽性細(xì)胞百分比和著色強度的分值相加:0~2分為陰性(-),≥3分為陽性(+)。
1.5 統(tǒng)計學(xué)處理 采用SPSS13.0軟件進行統(tǒng)計學(xué)分析,組間比較采用χ2檢驗,用Fisher確切概率法及斯皮爾曼等級相關(guān)(Spearman rank correlation)進行統(tǒng)計學(xué)處理,以P<0.05為差異有統(tǒng)計學(xué)意義。
2.1 正常食管黏膜、食管上皮內(nèi)瘤變及食管癌組織中STAT3 mRNA的表達(dá) STAT3mRNA的陽性表達(dá)主要位于細(xì)胞質(zhì)和細(xì)胞膜,呈棕黃色。STAT3mRNA在正常食管黏膜、食管上皮內(nèi)瘤變及食管癌組織中的陽性表達(dá)率分別為3.33%、53.33%及89.00%。食管上皮內(nèi)瘤變及食管癌組織中STAT3mRNA的陽性表達(dá)率均明顯高于正常食管黏膜(P<0.05),食管癌組織中STAT3mRNA的陽性表達(dá)率明顯高于食管上皮內(nèi)瘤變(P<0.05),見表1。不同程度的食管上皮內(nèi)瘤變病例中,病變組織STAT3mRNA的表達(dá)隨食管上皮內(nèi)瘤變病變程度的加重而增加(P<0.05),見表2。
表1 STAT3mRNA和STAT3蛋白在正常食管黏膜、食管上皮內(nèi)瘤變及食管癌組織中的表達(dá)
2.2 正常食管黏膜、食管上皮內(nèi)瘤變及食管癌組織中STAT3蛋白的表達(dá) STAT3蛋白的陽性表達(dá)主要位于細(xì)胞質(zhì)和細(xì)胞膜,呈棕黃色。STAT3蛋白在正常食管黏膜、食管上皮內(nèi)瘤變及食管癌組織中的陽性表達(dá)率分別為6.67%、60.67%及94.00%。食管上皮內(nèi)瘤變及食管癌組織中STAT3蛋白的陽性表達(dá)率均明顯高于正常食管黏膜(P<0.05),食管癌組織中STAT3蛋白的陽性表達(dá)率明顯高于食管上皮內(nèi)瘤變(P<0.05),見表1。不同程度的食管上皮內(nèi)瘤變病例中,病變組織中STAT3蛋白的表達(dá)隨食管上皮內(nèi)瘤變病變程度的加重而增加(P<0.05),見表2。
表2 STAT3mRNA和STAT3蛋白在不同程度的食管上皮內(nèi)瘤變組織中的表達(dá)
2.3 正常食管黏膜、食管上皮內(nèi)瘤變及食管癌組織中STAT3 mRNA及STAT3蛋白表達(dá)的關(guān)系 正常食管黏膜組織中未見STAT3在mRNA及蛋白水平的共表達(dá)。隨著食管上皮內(nèi)瘤變病變程度的加重,STAT3在mRNA和蛋白水平的共表達(dá)率增加(r=0.768,P<0.05),STAT3在 mRNA和蛋白水平的表達(dá)具有一致性(P<0.05),見表3。
表3 STAT3mRNA和STAT3蛋白表達(dá)的關(guān)系(n)
食管癌具有明顯的地域分布差異,河北省太行山區(qū)是中國食管癌的高發(fā)地區(qū),過去對該地區(qū)的隨訪研究顯示食管上皮內(nèi)瘤變是多基因參與的,多階段的發(fā)展進行性過程,其發(fā)病機制是人們關(guān)注的焦點。
STAT3是STAT家族的重要成員。作為一種重要的核轉(zhuǎn)錄因子,STAT3的持續(xù)激活導(dǎo)致細(xì)胞異常增殖及惡性轉(zhuǎn)化。有研究發(fā)現(xiàn)STAT3在食管癌組織中的表達(dá)異常[6-9],提示STAT3過度表達(dá)與食管癌的演變過程有關(guān)。另有研究也證實STAT3與早期食管鱗癌具有相關(guān)性[10],在食管正常黏膜上皮、非典型增生、鱗狀細(xì)胞癌的演變過程中,STAT3的磷酸化水平逐漸增加。王新華等[11]發(fā)現(xiàn),在食管鱗癌 ECA-109、EC9706細(xì)胞的增殖過程中,STAT3蛋白表達(dá)的活性增強,提示STAT3過度表達(dá)和持續(xù)活化可能與食管癌的發(fā)生、發(fā)展有關(guān)。本研究顯示,隨著食管上皮內(nèi)瘤變病變程度的加重和食管癌的出現(xiàn),STAT3mRNA及STAT3蛋白的陽性表達(dá)率呈逐漸增加的趨勢,且二者均高于正常食管黏膜組,同時,研究還顯示在食管上皮內(nèi)瘤變病變程度加重的過程中STAT3mRNA和STAT3蛋白的共表達(dá)率增加,STAT3在mRNA及蛋白水平的表達(dá)具有一致性,提示STAT3參與了食管上皮內(nèi)瘤變的發(fā)生及演變過程。在正常食管黏膜中STAT3的激活水平很低,其信號強度遠(yuǎn)不如食管上皮內(nèi)瘤變組織中的STAT3明顯。食管上皮內(nèi)瘤變及食管癌組織中STAT3的持續(xù)高表達(dá)表明,從食管上皮內(nèi)瘤變到食管癌的演變過程中,不同階段均存在STAT3的高水平激活,使細(xì)胞維持高增殖狀態(tài),導(dǎo)致惡性轉(zhuǎn)化;這也提示STAT3的異常表達(dá)為早期事件,在促進食管上皮內(nèi)瘤變的發(fā)生及向食管癌的轉(zhuǎn)變過程中發(fā)揮重要作用。
本課題從mRNA及蛋白水平研究了STAT3在食管上皮內(nèi)瘤變及食管癌組織中的表達(dá),初步探討了STAT3的異?;罨谑彻苌掀?nèi)瘤變演變過程中的作用。但是,STAT3及其下游相關(guān)基因在食管癌發(fā)生、發(fā)展過程中的作用還有待進一步研究。
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