莫小亮 覃桂榮 蔣曉莉 周卓琳 袁 媛
廣西醫(yī)科大學(xué)第一附屬醫(yī)院計(jì)劃生育病區(qū),廣西南寧 530021
女性生殖系統(tǒng)常見一類惡性腫瘤為宮頸癌,疾病發(fā)病率僅次于乳腺癌,位居女性惡性腫瘤第二位。近些年來,宮頸癌疾病呈現(xiàn)上升及年輕化趨勢,成為威脅中青年女性健康的惡性疾病。早期階段宮頸癌癥狀隱匿,缺乏特異性,多數(shù)患者確診就醫(yī)發(fā)展至中晚期,錯(cuò)過最佳治療時(shí)間,患者預(yù)后較差[1]。目前對宮頸癌發(fā)病機(jī)制尚不明確,臨床缺乏敏感、特異的早期診斷方法及有效治療手段[2]。因此,探索宮頸癌發(fā)病相關(guān)分子機(jī)制,尋找腫瘤診斷新型分子標(biāo)志物及治療靶標(biāo)具有重要臨床意義。相關(guān)研究表明[3],人乳頭狀瘤病毒(HPV)感染作為宮頸癌發(fā)生重要致病因素,與多個(gè)方面因素影響,需全面對致病機(jī)制深入探討。轉(zhuǎn)錄活化子(signal transducer and activator of transcription,STAT)參與細(xì)胞增殖、分化、凋亡以及血管形成等過程,且與腫瘤產(chǎn)生聯(lián)系緊密[4]。本研究旨在探討STAT3 基因表達(dá)及其多態(tài)性在HPV16 所致宮頸癌發(fā)生過程中的作用,現(xiàn)報(bào)道如下。
抽取2015年1月~2017年12月廣西醫(yī)科大學(xué)第一附屬醫(yī)院收治的40 例慢性宮頸炎患者、27 例宮頸上皮內(nèi)瘤變患者及17 例宮頸癌患者作為研究對象。納入標(biāo)準(zhǔn):①患者均經(jīng)臨床確診;②患者及家屬知曉本研究開展經(jīng)過,并自愿參與;③臨床依從性偏高,配合后續(xù)研究開展。排除標(biāo)準(zhǔn):①中途轉(zhuǎn)院及失訪者;②存在影響研究開展的其他疾病。慢性宮頸炎患者中,年齡27~64 歲,平均(45.6±4.5)歲;病程1~23 個(gè)月,平均(6.9±1.5)個(gè)月。宮頸上皮內(nèi)瘤病變患者中,年齡29~66 歲,平均(46.2±5.1)歲;病程1~24 個(gè)月,平均(7.5±1.4)個(gè)月。宮頸癌患者中,年齡29~64 歲,平均(45.9±4.2)歲;病程1~24 個(gè)月,平均(7.6±1.3)個(gè)月。三組患者的一般資料比較,差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05),具有可比性。另外收集10 名健康體檢者的樣本資料,在PCR-反向點(diǎn)雜交法下展開HPV16 E6 蛋白基因測定,為陰性表達(dá)對照。本研究經(jīng)廣西醫(yī)科大學(xué)第一附屬醫(yī)院醫(yī)學(xué)倫理委員會(huì)批準(zhǔn)。
HPV16 E6 蛋白測定:標(biāo)本制作成石蠟組織,切片后進(jìn)行HE 染色,開展分型檢測HPV 亞型,采取聚合酶鏈反應(yīng)(PCR)-反向點(diǎn)雜交法。并采取免疫組化Supervision TM 二步法,檢測標(biāo)本中HPV16 E6 蛋白表達(dá)水平,檢測方法為切片染色,要求病理科醫(yī)師進(jìn)行雙盲閱片,HPV16 E6 蛋白表達(dá)陽性細(xì)胞染色表現(xiàn)為棕黃色顆粒,表達(dá)位置為細(xì)胞核,鏡下染色后,陽性細(xì)胞及染色強(qiáng)度結(jié)果開展半定量評(píng)分。依據(jù)細(xì)胞著色深淺分為無色、淺黃色、棕黃色、棕褐色,分別為0、1、2、3 分,0~1 分為陰性,2 分以上為陽性。
STAT3 基因測定:制備病理組織標(biāo)本,并取各組病例組織5 cm×5 cm,利用10%甲醛固定,石蠟包埋,將其切片為厚度為3 μm 切片,采取HE 染色,采用聚合酶鏈反應(yīng)(PCR)測定STAT3 基因型,構(gòu)建STAT3引物(上游引物:5′-GAACTCCCTGAAAAGCTAAAGC-3′,下游引物:5′-GTTGGGCTCAAATACGGTGG-3′),以β球蛋白基因(350 bp)作為參照基因,取上下游引物各2 μL、DNA 聚合物25 U、氯化鉀50 mmol/L、氯化鎂1.5 mmol/L 及相應(yīng)緩沖液。反應(yīng)條件:94℃預(yù)變性5 min,變形30 s,63℃下退火30 s,72℃延伸30 s,經(jīng)35 個(gè)循環(huán)后72℃延伸5 min,采用1.5%瓊脂糖凝膠電泳分析PCR 擴(kuò)增產(chǎn)物基因型。采取PCR-制片段長度多態(tài)性(RFLP)對各組STAT3 基因C1697G 多態(tài)性測定。
采用免疫組化檢測HPV16 E6 在健康體檢者、慢性宮頸炎、宮頸上皮內(nèi)瘤變及宮頸癌中的表達(dá)。對E6、STAT3 蛋白在慢性宮頸炎、宮頸上皮內(nèi)瘤變及宮頸癌中的表達(dá)情況進(jìn)行統(tǒng)計(jì),比較STAT3 基因多態(tài)性在慢性宮頸炎、宮頸上皮內(nèi)瘤變及宮頸癌基因中表達(dá)情況。
采用SPSS 18.0 統(tǒng)計(jì)學(xué)軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)分析,計(jì)量資料用均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差(±s)表示,兩組間比較采用t 檢驗(yàn);計(jì)數(shù)資料采用率表示,組間比較采用χ2檢驗(yàn),以P<0.05 為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。
宮頸癌患者的E6 蛋白陽性表達(dá)率(76.47%)高于慢性宮頸炎(2.50%)、宮頸上皮內(nèi)瘤變(48.14%),STAT3 蛋白陽性表達(dá)率(82.35%)高于宮頸上皮內(nèi)瘤變(44.44%)、慢性宮頸炎(5.00%),差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05);宮頸上皮內(nèi)瘤變患者的E6 及STAT3 蛋白陽性表達(dá)率均高于慢性宮頸炎,差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)(表1)。
表1 慢性宮頸炎、宮頸上皮內(nèi)瘤變及宮頸癌患者E6、STAT3 蛋白表達(dá)情況的比較[n(%)]
G/G 型占比中,宮頸癌(5.88%)、宮頸上皮內(nèi)瘤變(59.26%)低于慢性宮頸炎(92.50%),宮頸癌低于宮頸上皮內(nèi)瘤變,差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05);C/C 型占比中,宮頸癌(82.35%)、宮頸上皮內(nèi)瘤變(25.93%)高于慢性宮頸炎(2.50%),宮頸癌高于宮頸上皮內(nèi)瘤變,差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05);慢性宮頸炎(5.00%)、宮頸上皮內(nèi)瘤變(14.81%)、宮頸癌(11.76%)的G/C 型占比比較,差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)(表2)。
表2 慢性宮頸炎、宮頸上皮內(nèi)瘤變及宮頸癌患者STAT3 基因多態(tài)性表達(dá)情況的比較[n(%)]
健康體檢者PCR-反向點(diǎn)雜交法下HPV16 E6 蛋白基因測定陰性表達(dá)對照見圖1;慢性宮頸炎患者,45 歲,PCR-反向點(diǎn)雜交法下HPV16 E6 蛋白基因在慢性宮頸炎患者中的表達(dá)見圖2;宮頸上皮內(nèi)瘤變患者,44 歲,PCR-反向點(diǎn)雜交法下HPV16 E6 蛋白基因在宮頸上皮內(nèi)瘤變患者中的表達(dá)見圖3;宮頸癌患者,42 歲,PCR-反向點(diǎn)雜交法下HPV16 E6 蛋白基因在宮頸癌中的表達(dá)見圖4。
婦科常見一類惡性腫瘤為宮頸癌,數(shù)據(jù)顯示每年新發(fā)患病人數(shù)達(dá)到50 萬,占所有婦科癌癥的10.00%,總計(jì)發(fā)病率為所有腫瘤的5.00%,僅次于乳腺癌,在發(fā)病地區(qū)統(tǒng)計(jì)結(jié)果上,85.00%以發(fā)展中國家為主,占據(jù)所有病例的80.00%[5]。據(jù)統(tǒng)計(jì),全球?qū)m頸癌發(fā)病死亡人數(shù)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)為27 萬例,發(fā)展中國家占4/5。對國內(nèi)宮頸癌發(fā)病病例統(tǒng)計(jì)顯示,我國占據(jù)全世界總發(fā)病人數(shù)1/3,且每年以2%~3%速度增長,疾病發(fā)病率呈現(xiàn)年輕化趨勢[6]。
圖1 HPV16 E6 表達(dá)陰性對照(免疫組化,100×)
圖2 HPV16 E6 在慢性宮頸炎中的表達(dá)(免疫組化,100×)
圖3 HPV16 E6 在宮頸上皮內(nèi)瘤變中的表達(dá)(免疫組化,100×)
圖4 HPV16 E6 在宮頸癌中的表達(dá)(免疫組化,100×)
相關(guān)研究證實(shí)[7],絕大多數(shù)宮頸上皮不典型增生、宮頸癌患者中,經(jīng)檢測存在HPV 感染。99.7%宮頸癌標(biāo)本中可檢測出HPV-DNA。HPV 感染與宮頸上皮內(nèi)瘤變及宮頸癌惡性病變有顯著聯(lián)系。因此,HPV 感染可作為宮頸癌病變重要前提。隨著HPV 感染人群數(shù)量增多,宮頸癌發(fā)病人群數(shù)量相對提升,但HPV 感染嚴(yán)重病變程度作為宮頸癌發(fā)病重要前提,其他外界因素同樣占據(jù)重要地位,如飲食、衛(wèi)生習(xí)慣等,表明疾病形成是多種致癌因素長期共同作用的結(jié)果[8]。STAT 作為介導(dǎo)細(xì)胞信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)的轉(zhuǎn)錄因子,是JAK-STAT 信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)途徑重要環(huán)節(jié),轉(zhuǎn)導(dǎo)始于細(xì)胞表面受體,當(dāng)成分與特異性DNA 啟動(dòng)子序列結(jié)合,信號(hào)轉(zhuǎn)至細(xì)胞核,并調(diào)控基因表達(dá),參與細(xì)胞增殖、分化、凋亡及血管形成過程,在腫瘤發(fā)生中起著重要作用[9-10]。STAT3 位于11 號(hào)染色體,并被多種細(xì)胞因子激活,功能復(fù)雜。正常生理狀態(tài)下,STAT3 信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)途徑在多種生理過程中發(fā)揮重要作用,如胚胎發(fā)育、器官形成、先天及后天免疫調(diào)節(jié)。同樣,當(dāng)機(jī)體感染多種致癌蛋白后,STAT3 被激活,如V-Src、V-Fps、V-Erk 等,上調(diào)凋亡抑制基因Bcl-XL、Mcl-1 及細(xì)胞周期調(diào)節(jié)基因cyclinDl抑制細(xì)胞凋亡,激活血管內(nèi)皮生長因子啟動(dòng)子,可誘導(dǎo)腫瘤血管生成。STAT3 組成性活化能阻斷凋亡細(xì)胞惡化轉(zhuǎn)化,能促進(jìn)腫瘤細(xì)胞增殖、血管形成,阻斷STAT3表達(dá)對腫瘤的治療具有巨大的潛在價(jià)值。
本研究檢測了HPV16 E6 及STAT3 蛋白、STAT3基因多態(tài)性的表達(dá)情況,結(jié)果顯示,宮頸癌患者的STAT3 蛋白陽性表達(dá)率(82.35%)高于宮頸上皮內(nèi)瘤變(44.44%)、慢性宮頸炎(5.00%),差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)。有研究證實(shí)[11],STAT3 的組成性活化能促進(jìn)細(xì)胞的惡性轉(zhuǎn)化并阻斷調(diào)亡,促進(jìn)腫瘤細(xì)胞的增殖,血管形成,在人類子宮內(nèi)膜癌及宮頸癌中處于活性狀態(tài),當(dāng)抑制STAT3 組成型激活可能是干預(yù)這兩類婦科疾病有效靶點(diǎn)。鑒于STAT3 的致癌作用,本研究將其與宮頸癌密切相關(guān)的HPV16 E6 蛋白相結(jié)合,分析二者在不同程度宮頸病變組織中的表達(dá)。有研究發(fā)現(xiàn)[12],STAT3 在宮頸癌表達(dá)水平與癌前病變水平呈現(xiàn)顯著差異,隨著宮頸病變程度加重,STAT3 表達(dá)陽性率相應(yīng)升高,與本研究得出的論點(diǎn)一致。同時(shí)還有研究發(fā)現(xiàn)[13],HPV16 E6 蛋白及STAT3 在宮頸癌中表達(dá)具有一定相關(guān)性。因此,惡性腫瘤轉(zhuǎn)化中,HPV16 與STAT3 之間存在某種相互關(guān)系。甚至有相關(guān)研究[14]指出,惡性組織切片中,HPV DNA 整合增加編碼E6、E7 癌蛋白的mRNA 的穩(wěn)定性,導(dǎo)致E6、E7癌蛋白表達(dá)增強(qiáng),對細(xì)胞與信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)因子造成影響。STAT3 作為細(xì)胞信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)的轉(zhuǎn)錄因子,與HPV E6 與之間必然存在著某種關(guān)系,但其與STAT3 在宿主宮頸細(xì)胞惡性轉(zhuǎn)化過程中的相互作用機(jī)制仍需深入探究。基因多態(tài)性是目前研究熱點(diǎn),當(dāng)一個(gè)基因多態(tài)性發(fā)生改變時(shí)可引起其他基因型發(fā)生相應(yīng)改變,進(jìn)而引發(fā)相關(guān)疾病,基因多態(tài)性可作為疾病診斷依據(jù)及預(yù)后判斷重要指標(biāo)。STAT3 基因多態(tài)性分包括G/G 型、G/C 型、C/C 型,本研究進(jìn)一步對STAT3 基因多態(tài)性進(jìn)行分析比較,結(jié)果顯示,宮頸癌、宮頸上皮內(nèi)瘤變的G/G 型占比(5.88%、59.26%)低于慢性宮頸炎(92.50%),差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05);而慢性宮頸炎、宮頸上皮內(nèi)瘤變和宮頸癌的C/C 型占比分別為2.50%、25.93%、82.35%,比較差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05),因此,HPV 感染風(fēng)險(xiǎn)上升,宮頸癌發(fā)生風(fēng)險(xiǎn)上升,C/C 基因占比伴隨疾病程度增加,則整體患宮頸癌機(jī)率增高。Zhou 等[15]研究指出,隨著宮頸病變程度加重,患者STAT3 基因C/C 型顯著增高,G/G 型占比降低,提示宮頸癌發(fā)生與STAT3 聯(lián)系緊密,C/C 基因型與HPV 感染風(fēng)險(xiǎn)上呈現(xiàn)正比關(guān)系。STAT3 基因突變可增加HPV 感染風(fēng)險(xiǎn)以及宮頸癌患病風(fēng)險(xiǎn),其發(fā)病機(jī)制往往與HPV 感染后激活STAT3 信號(hào)通路,介導(dǎo)E6、E7 致癌蛋白通路相關(guān),致癌蛋白經(jīng)多種途徑,促進(jìn)細(xì)胞增殖、惡化及血管形成宮頸癌[16]。宮頸癌產(chǎn)生為多種因素共同影響結(jié)果,此時(shí)STAT3 基因突變,增加HPV16 感染風(fēng)險(xiǎn)及宮頸癌風(fēng)險(xiǎn),提示STAT3 在宮頸癌發(fā)生、病情發(fā)展中起著重要作用,可作為臨床診斷重要指標(biāo)。
綜上所述,STAT3 與HPV16 所致宮頸癌發(fā)生聯(lián)系緊密,提示STAT3 和HPV16 在宮頸病變發(fā)生和發(fā)展過程中發(fā)揮重要作用。