论文部分内容阅读
[摘要] 目的 探讨STAT3在人脑星形细胞瘤发生发展中的作用。方法 应用免疫组化二步法检测53例不同级别星形细胞瘤和10例正常脑组织中STAT3 及P-STAT3的表达。结果 STAT3、 P-STAT3的表达阳性率在正常脑组织及星形细胞瘤中差异有极显著性（P均＜0.01）；且STAT3、 P-STAT3的表达与星形细胞瘤病理级别正相关（P均＜0.05），与临床病理特征无关。结论 STAT3及P-STAT3可作为判断星形细胞瘤恶性程度的依据，在星形细胞瘤的发生发展中可能有着重要的作用。
[关键词] 脑星形细胞瘤；STAT3；免疫组织化学
[中图分类号] R739.4 [文献标识码] A [文章编号] 2095-0616（2011）24-36-02
Expression of STAT3 and its significance in the human astrocytomas
WANG Xinping CHENG Ling
Department of Pathology, the Medical College of Jiujiang University, Jiujiang 332000, China
[Abstract] Objective To investigate the roles of STAT3 in the genesis and development of human astrocytomas. Methods immunohistochemistry was used to investigated the expression of STAT3 and phosphorylated STAT3 in 53 cases of human astrocytomas of different grades and 10 cases of normal brain. Results The expression of STAT3,P-STAT3 were significantly different between normal brain and human astrocytomas (P＜0.01)，and the expression of STAT3,P-STAT3 were correlated with the histological grade positively and had no correlation with clinical characters. Conclusion Expression of STAT3 and P-STAT3 can be used to estimate m alignancy of astrocytomas;and may play an important role in tumorigenesis and progression of the astrocytomas．
[Key words] Brain astrocytoma;STAT3;Immunohistochemistry
STATs 家族是目前肿瘤研究领域的一个热点，主要包括7个家族成员，即STAT1～STAT7，其中STAT3 已被发现在多发性骨髓瘤[1]、乳腺癌[2]、淋巴瘤[3]等多种恶性肿瘤中异常激活，与恶性肿瘤的发生发展及预后密切相关。但是其在星形细胞瘤方面的研究报道较少。本研究选取53例人脑星形细胞瘤标本，检测STAT3、P-STAT3在人脑星形细胞瘤的表达，探讨其在星形细胞瘤中的作用。
1 材料与方法
1.1 标本来源
53例星形细胞瘤标本为南昌大学第一附属医院病理科2004～2007年存档的石蜡包埋组织，包括弥漫性星形细胞瘤18例，间变性星形细胞瘤19例，胶质母细胞瘤16例；其中男33例，女20例，年龄18～72岁；10例正常脑组织为九江学院病理教研室尸体解剖标本。
1.2 方法和试剂
免疫组化染色，石蜡切片常规脱蜡水化，按照抗体说明进行组织抗原修复，按免疫组化二步法染色试剂盒（中杉生物公司）说明书进行操作，兔抗人STAT3 及P-STAT3（磷酸化705）多克隆抗体（Bioworld 公司），DAB显色，苏木素复染。用PBS代替一抗做阴性对照，用已知肺癌阳性片做阳性对照。
1.3 结果判定
STAT3阳性表达为肿瘤细胞胞浆和或核呈淡黄至棕褐色颗粒。P-STAT3阳性表达定位于肿瘤细胞核。以阳性细胞百
分比和阳性染色强度得分之积为该片总分，≤1为阴性，≥2为阳性。每例标本以400倍光镜下随机选择10个视野计算阳性细胞占所有肿瘤细胞的百分比，先按阳性细胞百分比打分，＜5%为0分， 5%～25%为1分， 26%～50%为2分， 51%～75%为3分，＞75 %为4分；再按染色强度打分，无染色：0分；弱染色：1分；中等染色：2分；强染色：3分。
1.4 统计学处理
采用SAS11.5统计软件分析，采用x2检验、Fisher确切概率法、 Spearman相关性分析，P＜0.05为差异有统计学意义。
2 结果
2.1 STAT3 及P-STAT3在脑星形细胞瘤和正常脑组织中的表达
星形细胞瘤中STAT3 的阳性率为83%（44/53），P-STAT3的阳性率为71.7%（38/53），正常脑组织中STAT3 的阳性率为10%（10/53），P-STAT3无表达，STAT3 、P-STAT3在星形细胞瘤及正常脑组织之间表达阳性率差异均为统计学意义（x2 =18.55，P＜0.01；x2 =15.20，P＜0.01），见表1、图A~D。
2.2 STAT3 及P-STAT3的表达与星形细胞瘤临床病理特征关系
形细胞瘤表达阳性率分别为66.7%、55.6%，在间变性星形细胞瘤表达阳性率分别为84.2%、73.6%，在胶质母细胞瘤表达阳性率分别为100%、87.5%。STAT3 及P-STAT3表达阳性率随着星形细胞瘤的病理级别增高表达增强（P＜0.05），但其表达阳性率与患者的年龄、性别及发生部位无关。见表2。
3 讨论
信号转导与转录激活因子3（singal transducers and activators of transcription 3， STAT3）是信号转导及转录活化因子家族成员之一，可被许多细胞因子和生长因子活化，主要参与细胞内信号传递和基因表达调控。
STAT3分子结构上主要存在酪氨酸（Y705）和丝氨酸（Ser727）2个磷酸化位点，其中Y705磷酸化位点在多种细胞因子和生长因子的作用下，通过Janus 激酶（Janus kinase， JAK） –STAT途径磷酸化而激活，活化的STAT3形成二聚体，转入核内并结合DNA，调节靶基因转录。目前已经发现人类多种肿瘤中有STAT3异常激活[1-3]。STAT3的异常激活可上调多种癌基因及Bcl-2等抑制凋亡因子的过度表达，诱导细胞增殖、恶性转化、阻碍细胞凋亡，参与肿瘤的发生发展[4-5]。本实验结果显示，正常脑组织中STAT3表达较低，P-STAT3无表达；而星形细胞瘤组织中STAT3 及P-STAT3过度表达，提示STAT3 及P-STAT3参与星形细胞瘤的形成。从弥漫性星形细胞瘤、间变性星形细胞瘤到胶质母细胞瘤组织中，STAT3 及P-STAT3表达阳性率逐渐增高（P＜0.05），提示STAT3 及P-STAT3与星形细胞瘤的病理级别正相关，STAT3 及P-STAT3参与星形细胞瘤的恶性演进。
Burke等[6]研究发现在STAT3异常活化的卵巢癌和乳腺癌细胞中，使用选择性的JAK激酶抑制剂AG490和STAT3的显性负向突变体STAT3β能明显抑制卵巢癌和乳腺癌细胞的生长和诱导细胞凋亡， AG490通过阻断JAK-STAT3磷酸化途径使STAT3失活，抑制STAT3结合DNA调节靶基因转录，同时也能够使凋亡抑制基因Bcl-xL表达下调；而STAT3的失活对于正常组织细胞无明显影响。根据本实验结果结合相关文献分析STAT3 及P-STAT3蛋白与星形细胞瘤的发生发展关系非常密切，阻断STAT3信号途径可能成为星形细胞瘤治疗中一个新的治疗靶点。
［参考文献］
[1] Oshiro MM, Landowski TH, Catlett-Falcone R,et a1. Inhibition of JAK kinase activity enhances Fas-mediated apoptosis but reduces cytotoxic activity of topoisomerase II inhibitors in U266 myeloma cells[J].Clin Cancer Res,2001,7(12):4262-4271.
[2] Garcia R, Bowman TL, Niu G,et a1.Constitutive activation of Stat3 by the Src and JAK tyrosine kinases participates in growth regulation of human breast carcinoma cells[J]. Oncogene,2001,20(20):2499-2513．
[3] Amin HM, Mcdonnell TJ, Ma Y, et a1. Selective inhibition of STAT3 induces apoptosis and G(1) cell cycle arrest in ALK-positive anaplastic large cell lymphoma[J]. Oncogene, 2004,23(32):5426-5434.
[4] Masuda M, Suzui M,Yasumatu R,et a1.Constitutive activation of signal transducers and activators of transcription 3 correlates with cyclin D1 overexpression and may provide a novel prognostic marker in head and neck squamous cell carcinoma[J]. Cancer Res, 2002,15,62(12):3351-3355.
[5] Wei D, Le X, Zheng L, et a1.Stat3 activation regulates the expression of vascular endothelial growth factor and human pancreatic cancer angiogenesis and metastasis[J]. Oncogene,2003,22(3):319-329.
[6] Burke WM, Jin X, Lin HJ, et a1.Inhibition of constitutively active Stat3 suppresses growth of human ovarian and breast cancer cells[J]. Oncogene,2001, 20(55):7925-7934.
87.5（14/16）
（收稿日期：2011-12-01）
[关键词] 脑星形细胞瘤；STAT3；免疫组织化学
[中图分类号] R739.4 [文献标识码] A [文章编号] 2095-0616（2011）24-36-02
Expression of STAT3 and its significance in the human astrocytomas
WANG Xinping CHENG Ling
Department of Pathology, the Medical College of Jiujiang University, Jiujiang 332000, China
[Abstract] Objective To investigate the roles of STAT3 in the genesis and development of human astrocytomas. Methods immunohistochemistry was used to investigated the expression of STAT3 and phosphorylated STAT3 in 53 cases of human astrocytomas of different grades and 10 cases of normal brain. Results The expression of STAT3,P-STAT3 were significantly different between normal brain and human astrocytomas (P＜0.01)，and the expression of STAT3,P-STAT3 were correlated with the histological grade positively and had no correlation with clinical characters. Conclusion Expression of STAT3 and P-STAT3 can be used to estimate m alignancy of astrocytomas;and may play an important role in tumorigenesis and progression of the astrocytomas．
[Key words] Brain astrocytoma;STAT3;Immunohistochemistry
STATs 家族是目前肿瘤研究领域的一个热点，主要包括7个家族成员，即STAT1～STAT7，其中STAT3 已被发现在多发性骨髓瘤[1]、乳腺癌[2]、淋巴瘤[3]等多种恶性肿瘤中异常激活，与恶性肿瘤的发生发展及预后密切相关。但是其在星形细胞瘤方面的研究报道较少。本研究选取53例人脑星形细胞瘤标本，检测STAT3、P-STAT3在人脑星形细胞瘤的表达，探讨其在星形细胞瘤中的作用。
1 材料与方法
1.1 标本来源
53例星形细胞瘤标本为南昌大学第一附属医院病理科2004～2007年存档的石蜡包埋组织，包括弥漫性星形细胞瘤18例，间变性星形细胞瘤19例，胶质母细胞瘤16例；其中男33例，女20例，年龄18～72岁；10例正常脑组织为九江学院病理教研室尸体解剖标本。
1.2 方法和试剂
免疫组化染色，石蜡切片常规脱蜡水化，按照抗体说明进行组织抗原修复，按免疫组化二步法染色试剂盒（中杉生物公司）说明书进行操作，兔抗人STAT3 及P-STAT3（磷酸化705）多克隆抗体（Bioworld 公司），DAB显色，苏木素复染。用PBS代替一抗做阴性对照，用已知肺癌阳性片做阳性对照。
1.3 结果判定
STAT3阳性表达为肿瘤细胞胞浆和或核呈淡黄至棕褐色颗粒。P-STAT3阳性表达定位于肿瘤细胞核。以阳性细胞百
分比和阳性染色强度得分之积为该片总分，≤1为阴性，≥2为阳性。每例标本以400倍光镜下随机选择10个视野计算阳性细胞占所有肿瘤细胞的百分比，先按阳性细胞百分比打分，＜5%为0分， 5%～25%为1分， 26%～50%为2分， 51%～75%为3分，＞75 %为4分；再按染色强度打分，无染色：0分；弱染色：1分；中等染色：2分；强染色：3分。
1.4 统计学处理
采用SAS11.5统计软件分析，采用x2检验、Fisher确切概率法、 Spearman相关性分析，P＜0.05为差异有统计学意义。
2 结果
2.1 STAT3 及P-STAT3在脑星形细胞瘤和正常脑组织中的表达
星形细胞瘤中STAT3 的阳性率为83%（44/53），P-STAT3的阳性率为71.7%（38/53），正常脑组织中STAT3 的阳性率为10%（10/53），P-STAT3无表达，STAT3 、P-STAT3在星形细胞瘤及正常脑组织之间表达阳性率差异均为统计学意义（x2 =18.55，P＜0.01；x2 =15.20，P＜0.01），见表1、图A~D。
2.2 STAT3 及P-STAT3的表达与星形细胞瘤临床病理特征关系
形细胞瘤表达阳性率分别为66.7%、55.6%，在间变性星形细胞瘤表达阳性率分别为84.2%、73.6%，在胶质母细胞瘤表达阳性率分别为100%、87.5%。STAT3 及P-STAT3表达阳性率随着星形细胞瘤的病理级别增高表达增强（P＜0.05），但其表达阳性率与患者的年龄、性别及发生部位无关。见表2。
3 讨论
信号转导与转录激活因子3（singal transducers and activators of transcription 3， STAT3）是信号转导及转录活化因子家族成员之一，可被许多细胞因子和生长因子活化，主要参与细胞内信号传递和基因表达调控。
STAT3分子结构上主要存在酪氨酸（Y705）和丝氨酸（Ser727）2个磷酸化位点，其中Y705磷酸化位点在多种细胞因子和生长因子的作用下，通过Janus 激酶（Janus kinase， JAK） –STAT途径磷酸化而激活，活化的STAT3形成二聚体，转入核内并结合DNA，调节靶基因转录。目前已经发现人类多种肿瘤中有STAT3异常激活[1-3]。STAT3的异常激活可上调多种癌基因及Bcl-2等抑制凋亡因子的过度表达，诱导细胞增殖、恶性转化、阻碍细胞凋亡，参与肿瘤的发生发展[4-5]。本实验结果显示，正常脑组织中STAT3表达较低，P-STAT3无表达；而星形细胞瘤组织中STAT3 及P-STAT3过度表达，提示STAT3 及P-STAT3参与星形细胞瘤的形成。从弥漫性星形细胞瘤、间变性星形细胞瘤到胶质母细胞瘤组织中，STAT3 及P-STAT3表达阳性率逐渐增高（P＜0.05），提示STAT3 及P-STAT3与星形细胞瘤的病理级别正相关，STAT3 及P-STAT3参与星形细胞瘤的恶性演进。
Burke等[6]研究发现在STAT3异常活化的卵巢癌和乳腺癌细胞中，使用选择性的JAK激酶抑制剂AG490和STAT3的显性负向突变体STAT3β能明显抑制卵巢癌和乳腺癌细胞的生长和诱导细胞凋亡， AG490通过阻断JAK-STAT3磷酸化途径使STAT3失活，抑制STAT3结合DNA调节靶基因转录，同时也能够使凋亡抑制基因Bcl-xL表达下调；而STAT3的失活对于正常组织细胞无明显影响。根据本实验结果结合相关文献分析STAT3 及P-STAT3蛋白与星形细胞瘤的发生发展关系非常密切，阻断STAT3信号途径可能成为星形细胞瘤治疗中一个新的治疗靶点。
［参考文献］
[1] Oshiro MM, Landowski TH, Catlett-Falcone R,et a1. Inhibition of JAK kinase activity enhances Fas-mediated apoptosis but reduces cytotoxic activity of topoisomerase II inhibitors in U266 myeloma cells[J].Clin Cancer Res,2001,7(12):4262-4271.
[2] Garcia R, Bowman TL, Niu G,et a1.Constitutive activation of Stat3 by the Src and JAK tyrosine kinases participates in growth regulation of human breast carcinoma cells[J]. Oncogene,2001,20(20):2499-2513．
[3] Amin HM, Mcdonnell TJ, Ma Y, et a1. Selective inhibition of STAT3 induces apoptosis and G(1) cell cycle arrest in ALK-positive anaplastic large cell lymphoma[J]. Oncogene, 2004,23(32):5426-5434.
[4] Masuda M, Suzui M,Yasumatu R,et a1.Constitutive activation of signal transducers and activators of transcription 3 correlates with cyclin D1 overexpression and may provide a novel prognostic marker in head and neck squamous cell carcinoma[J]. Cancer Res, 2002,15,62(12):3351-3355.
[5] Wei D, Le X, Zheng L, et a1.Stat3 activation regulates the expression of vascular endothelial growth factor and human pancreatic cancer angiogenesis and metastasis[J]. Oncogene,2003,22(3):319-329.
[6] Burke WM, Jin X, Lin HJ, et a1.Inhibition of constitutively active Stat3 suppresses growth of human ovarian and breast cancer cells[J]. Oncogene,2001, 20(55):7925-7934.
87.5（14/16）
（收稿日期：2011-12-01）