李佳楠,陳春悠
(1.華北理工大學(xué)口腔醫(yī)學(xué)院,河北 唐山 063000;2.唐山市工人醫(yī)院頭頸外科,河北 唐山 063000)
對(duì)于手術(shù)難以根除的難治型甲狀腺癌,積極尋找特異性高、靈敏度強(qiáng)的分子標(biāo)記物是十分必要的。STAT3 屬于信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)和轉(zhuǎn)錄活化因子(signal transducer and activators of transcription,STATs)家族成員,作為原癌基因可以加速癌細(xì)胞增殖,延緩癌細(xì)胞凋亡,幫助癌細(xì)胞逃脫免疫識(shí)別,誘導(dǎo)腫瘤血管生成并參與惡性腫瘤的侵襲和轉(zhuǎn)移過(guò)程。非催化區(qū)域酪氨酸激酶1(non-catalytic region of the tyrosine kinase adaptor protein 1,NCK1)是一種信號(hào)內(nèi)接頭蛋白,參與細(xì)胞骨架重構(gòu),并與惡性腫瘤的侵襲和轉(zhuǎn)移等過(guò)程密切相關(guān)。血管內(nèi)皮生長(zhǎng)因子(vascular endothelial growth factor,VEGF)不僅參與腫瘤微血管的生成過(guò)程,還參與惡性腫瘤淋巴管生成等過(guò)程。本研究主要STAT3、NCK1、VEGF 在甲狀腺乳頭狀癌中的表達(dá)水平、相關(guān)性以及與甲狀腺臨床病理特征之間的關(guān)系,現(xiàn)報(bào)道如下。
1.1 實(shí)驗(yàn)材料
1.1.1 標(biāo)本來(lái)源 收集2019 年9 月-2020 年12 月唐山市工人醫(yī)院頭頸外科病理診斷明確的甲狀腺乳頭狀癌組織63 例、甲狀腺腺瘤組織32 例、正常甲狀腺組織(選取距離腫瘤病灶大于2 cm,經(jīng)病理證實(shí)無(wú)異常的甲狀腺組織)20 例。所有病例臨床資料完整,病理診斷明確,且取材前無(wú)其他頭頸部腫瘤史及放化療史,均為第1 次接受甲狀腺外科手術(shù)。
1.1.2 實(shí)驗(yàn)試劑 兔抗人STAT3 多克隆抗體、兔抗人NCK1 多克隆抗體、兔抗人VEGF 多克隆抗體購(gòu)自北京博奧森生物技術(shù)有限公司;DAB 試劑盒、PV6000 通用型試劑盒購(gòu)自北京中杉金橋生物技術(shù)有限公司。
1.2 方法 采用免疫組化SP 法染色,具體實(shí)驗(yàn)操作步驟按試劑說(shuō)明書(shū)操作。陽(yáng)性對(duì)照以試劑公司提供的陽(yáng)性切片作為標(biāo)準(zhǔn),陰性對(duì)照以PBS 液代替一抗作為標(biāo)準(zhǔn)。
1.3 結(jié)果判讀 STAT3、NCK1 的表達(dá)主要定位于細(xì)胞質(zhì),其次為細(xì)胞核;VEGF 的表達(dá)定位于細(xì)胞質(zhì),表現(xiàn)為彌散的顆粒狀染色。采用雙盲法由2 名病理科醫(yī)生在400 倍高倍鏡下隨機(jī)選取5 個(gè)不少于100個(gè)細(xì)胞的視野,取其平均值。評(píng)判標(biāo)準(zhǔn)[1]:陰性(-):基本無(wú)著色;弱陽(yáng)性(+):≤10%的細(xì)胞呈現(xiàn)不同程度的細(xì)胞質(zhì)著色;陽(yáng)性(++):10%~30%的細(xì)胞呈現(xiàn)強(qiáng)的棕褐著色的細(xì)胞質(zhì)著色,或≤70%的細(xì)胞呈現(xiàn)弱或中等強(qiáng)度的細(xì)胞質(zhì)著色;強(qiáng)陽(yáng)性(+++):>30%的細(xì)胞呈現(xiàn)強(qiáng)的棕褐著色的細(xì)胞質(zhì)著色或>70%的中等強(qiáng)度細(xì)胞質(zhì)著色。
1.4 統(tǒng)計(jì)學(xué)方法 采用SPSS 25.0 統(tǒng)計(jì)軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)處理,對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析。計(jì)數(shù)資料以[n(%)]表示,采用χ2檢驗(yàn)或Fisher精確概率法;采用Spearman秩相關(guān)性分析甲狀腺乳頭狀癌中STAT3、NCK1、VEGF 蛋白表達(dá)的關(guān)系。以P<0.05 表示差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。
2.1 不同甲狀腺組織中STAT3、NCK1、VEGF 蛋白表達(dá)情況比較 甲狀腺乳頭狀癌中STAT3、NCK1、VEGF 陽(yáng)性表達(dá)率高于甲狀腺腺瘤和正常甲狀腺組織,差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05);而甲狀腺腺瘤和正常甲狀腺組織中STAT3、NCK1、VEGF 陽(yáng)性表達(dá)率比較,差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05),見(jiàn)表1。
表1 不同甲狀腺組織中STAT3、NCK1、VEGF 蛋白表達(dá)情況比較[n(%)]
2.2 甲狀腺乳頭狀癌中STAT3、NCK1、VEGF 蛋白與臨床病理的關(guān)系 STAT3 陽(yáng)性表達(dá)與腫瘤直徑、是否伴有頸部淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移相關(guān)(P<0.05),而與性別、年齡、病灶數(shù)、是否侵犯甲狀腺外被膜、是否合并橋本甲狀腺炎無(wú)關(guān)(P>0.05);NCK1 陽(yáng)性表達(dá)與是否伴有頸部淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移相關(guān)(P<0.05),而與性別、年齡、腫瘤直徑、病灶數(shù)、是否侵犯甲狀腺外被膜、是否合并橋本甲狀腺炎無(wú)關(guān)(P>0.05);VEGF 陽(yáng)性表達(dá)與腫瘤直徑、是否侵犯甲狀腺外被膜和是否伴有頸部淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移相關(guān)(P<0.05),而與性別、年齡、病灶數(shù)、是否合并橋本甲狀腺炎無(wú)關(guān)(P>0.05),見(jiàn)表2。
表2 甲狀腺乳頭狀癌中STAT3、NCK1、VEGF 蛋白與臨床病理的關(guān)系[n(%)]
表2(續(xù))
2.3 甲狀腺乳頭狀癌中STAT3、NCK1、VEGF 蛋白表達(dá)的相關(guān)性分析 甲狀腺乳頭狀癌中STAT3 與NCK1 的表達(dá)呈正相關(guān)(r=0.483,P<0.05);STAT3 與VEGF 的表達(dá)呈正相關(guān)(r=0.584,P<0.05);NCK1 與VEGF 的表達(dá)呈正相關(guān)(r=0.477,P<0.05)。
惡性腫瘤的生長(zhǎng)發(fā)育過(guò)程中往往由于空間有限而伴隨著缺氧、高壓、高滲等環(huán)境,在這種惡劣環(huán)境中,腫瘤微血管生成和抑制的平衡關(guān)系被打破,癌細(xì)胞內(nèi)各種調(diào)節(jié)血管內(nèi)皮生長(zhǎng)的基因開(kāi)始表達(dá)并參與到腫瘤微血管生成的過(guò)程中,為腫瘤提供血液和氧氣,使得腫瘤體積不斷增大。同時(shí),腫瘤微血管生成也是惡性腫瘤侵襲和轉(zhuǎn)移行為的基礎(chǔ)[2,3]。腫瘤微血管的形成與惡性腫瘤的不良生物學(xué)行為和預(yù)后直接相關(guān),因此研究腫瘤微血管生成的相關(guān)調(diào)節(jié)因子,以及其可能存在的作用機(jī)制對(duì)于患者預(yù)后的評(píng)估和未來(lái)腫瘤治療靶點(diǎn)的探索有著積極意義。
VEGF 在腫瘤血管生成的過(guò)程中扮演著不可或缺的角色。頭頸部腫瘤,如下咽癌[4]、口腔癌[5]、甲狀腺癌[6],因其生長(zhǎng)空間有限,使得局部缺氧環(huán)境更加容易形成,最終造成腫瘤微血管的形成。在目前已知的腫瘤微血管形成的過(guò)程中,腫瘤血管內(nèi)皮細(xì)胞通過(guò)自分泌和旁分泌VEGF,進(jìn)而參與誘導(dǎo)腫瘤內(nèi)部形成新生微血管,并造成血管內(nèi)皮生長(zhǎng)和抑制的失衡。此外,新生微血管的形成造成腫瘤內(nèi)部微環(huán)境改變,形成缺氧環(huán)境,缺氧誘導(dǎo)因子活化后使得VEGF 的轉(zhuǎn)錄程度進(jìn)一步增強(qiáng),加劇了腫瘤微血管的生成,從而使得腫瘤不斷獲取養(yǎng)分而生長(zhǎng)發(fā)育[7]。VEGF 不僅參與調(diào)控腫瘤微血管的生成過(guò)程,還參與腫瘤的轉(zhuǎn)移過(guò)程。同時(shí),VEGF 可以協(xié)同VEGF-C通過(guò)直接和間接的方式促進(jìn)腫瘤細(xì)胞通過(guò)微淋巴管轉(zhuǎn)移至全身。另外,VEGF 通過(guò)增加淋巴管上皮的通透性和改變細(xì)胞粘附性等手段促進(jìn)惡性腫瘤通過(guò)淋巴管轉(zhuǎn)移,參與其轉(zhuǎn)移過(guò)程[8,9]。NCK1 定位于人的染色體3q22.3,位于細(xì)胞質(zhì)中,是一種信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)和轉(zhuǎn)化蛋白。NCK1 具有Src 同源性2 和3 結(jié)構(gòu)域,即SH2和SH3 結(jié)構(gòu)域,而SH2 和SH3 結(jié)構(gòu)域也賦予了NCK1 參與細(xì)胞骨架重構(gòu)、細(xì)胞分裂增殖和遷移過(guò)程的能力[10-12]。Morris DC 等[13]研究發(fā)現(xiàn),NCK1 作為原癌基因可以促進(jìn)乳腺癌的侵襲和肺轉(zhuǎn)移等過(guò)程,當(dāng)NCK1 被抑制表達(dá)時(shí),乳腺癌細(xì)胞的侵襲性降低。Xia P 等[14]通過(guò)免疫組化、Western blot、ELISA 檢測(cè)等手段證實(shí)了NCK1 參與調(diào)節(jié)宮頸鱗癌微血管生成的過(guò)程,其通過(guò)上調(diào)VEGF 的表達(dá),從而誘導(dǎo)宮頸癌腫瘤微血管的形成,使腫瘤侵襲和轉(zhuǎn)移行為獲得養(yǎng)分支持。STATs 家族存在于細(xì)胞漿中,是一類(lèi)具有信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)和轉(zhuǎn)錄調(diào)控功能的蛋白家族。STAT3 作為原癌基因,在正常組織中的激活受到嚴(yán)格把控,而在惡性腫瘤中,STAT3 持續(xù)的激活可以誘導(dǎo)Bcl-2、c-Myc 和Bcl-XL 過(guò)度表達(dá),導(dǎo)致腫瘤細(xì)胞持續(xù)增殖,也可以參與腫瘤細(xì)胞逃避免疫識(shí)別、促進(jìn)血管生成過(guò)程中關(guān)鍵基因的轉(zhuǎn)錄[15,16]。伍婧等[17]研究發(fā)現(xiàn),結(jié)腸癌中STAT3 與VEGF 的表達(dá)明顯升高,且與結(jié)腸癌的血管生成密切相關(guān)。
本研究通過(guò)免疫組化法檢測(cè)并比較了STAT3、NCK1、VEGF 在甲狀腺乳頭狀癌、甲狀腺腺瘤和正常甲狀腺組織中的表達(dá)水平,結(jié)果發(fā)現(xiàn)甲狀腺乳頭狀癌中STAT3、NCK1、VEGF 陽(yáng)性表達(dá)率高于甲狀腺腺瘤和正常甲狀腺組織,差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05),提示三者可以作為鑒別不典型甲狀腺良惡性腫瘤的指標(biāo)。通過(guò)對(duì)甲狀腺乳頭狀癌中STAT3、NCK1、VEGF 蛋白與臨床病理的關(guān)系進(jìn)行分析,結(jié)果發(fā)現(xiàn)甲狀腺乳頭狀癌中腫瘤直徑越大,STAT3 和VEGF 的表達(dá)越顯著,說(shuō)明二者參與了甲狀腺乳頭狀癌的生長(zhǎng)發(fā)育過(guò)程中,并在其過(guò)程中起到了促進(jìn)作用。而VEGF 的表達(dá)情況還與癌灶是否侵犯甲狀腺外被膜相關(guān),表明VEGF 與甲狀腺乳頭狀癌的侵襲性密切相關(guān),隨著甲狀腺癌的不斷進(jìn)展,VEGF 的表達(dá)水平不斷升高,最終導(dǎo)致癌灶向外侵襲,并突破被膜侵犯周?chē)∪夂蜕窠?jīng)組織。此外,STAT3、NCK1、VEGF 均與甲狀腺乳頭狀癌患者的頸部淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移密切相關(guān),提示三者均參與了甲狀腺乳頭狀癌頸部淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移的過(guò)程,檢測(cè)三者的表達(dá)水平對(duì)鑒別患者是否發(fā)生頸部淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移有重要意義。甲狀腺癌多來(lái)源于甲狀腺濾泡上皮惡變,在惡變的過(guò)程中伴隨著血管生成和抑制功能的失調(diào),其中異常表達(dá)的VEGF 在誘導(dǎo)腫瘤新生血管形成的過(guò)程中起到了關(guān)鍵作用[18,19]。Zhang F 等[20]研究發(fā)現(xiàn),在結(jié)直腸癌中NCK1 是STAT3 的一個(gè)下游信號(hào)分子,在STAT3 的調(diào)控下,NCK1 高表達(dá)并且參與促進(jìn)了結(jié)直腸癌血管生成過(guò)程。本研究結(jié)果發(fā)現(xiàn),甲狀腺乳頭狀癌中STAT3 與NCK1 的表達(dá)呈正相關(guān)(r=0.483,P<0.05);STAT3 與VEGF 的表達(dá)呈正相關(guān)(r=0.584,P<0.05);NCK1 與VEGF 的表達(dá)呈正相關(guān)(r=0.477,P<0.05),提示在甲狀腺癌進(jìn)展過(guò)程中STAT3、NCK1、VEGF 的表達(dá)同樣存在較強(qiáng)的相關(guān)性,由此可以推斷,STAT3 和NCK1 作為癌基因相互作用,可以誘導(dǎo)VEGF 表達(dá),促使腫瘤微血管形成;同時(shí)三者還可通過(guò)協(xié)同作用,以直接或間接的方式促使甲狀腺乳頭狀癌通過(guò)淋巴管向頸部轉(zhuǎn)移,導(dǎo)致患者不良預(yù)后。
綜上所述,STAT3、NCK1 與VEGF 三者在甲狀腺乳頭狀癌中的表達(dá)水平高于甲狀腺腺瘤和正常甲狀腺組織,可為臨床鑒別不典型甲狀腺良惡性腫瘤提供思路。此外,STAT3 和NCK1 不僅能誘導(dǎo)VEGF的表達(dá),促進(jìn)腫瘤血管生成,三者還可協(xié)同參與甲狀腺乳頭狀癌的生長(zhǎng)發(fā)育,侵犯甲狀腺外被膜和頸部淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移過(guò)程。