前列腺癌組織中Ob-R和STAT3的表達變化及意義

徐 健,白鐵男,胡海龍,韓瑞發,楊光華

(天津醫科大學第二醫院,天津 300211)

瘦素是肥胖基因編碼的來源于脂肪組織的蛋白質,具有細胞因子特性[1]。瘦素受體(Ob-R)是糖尿病基因編碼的跨膜蛋白質。Ob-R的主要生理功能是與瘦素結合,介導發揮抑制食物攝入、促進能量消耗及調節物質代謝等作用。近年來,有研究發現瘦素和Ob-R還與細胞增殖、血管生成等關系密切,與多種腫瘤的發生有關。Janus激酶和信號轉錄因子及活化子(JAK/STAT)途徑是介導瘦素信號傳遞的主要通路[2]。2008年 1月 ～2009年 12月,我們采用免疫組化方法檢測了前列腺癌(PCa)、前列腺上皮內瘤(PIN)、良性前列腺增生(BPH)組織中的Ob-R及信號轉導和轉錄激活因子3(STAT3),探討Ob-R和STAT3在PCa發生發展中的作用。

1 資料與方法

1.1 臨床資料 收集我院手術或前列腺穿刺并經病理檢查證實的PCa標本41例(PCa組),PIN標本22例(PIN組),BPH標本25例(BPH組)。其中PCa患者年齡為51～73歲,平均 65歲;組織學分級按照Gleason分級系統：高分化癌(2～4分)12例,中分化癌(5～7分)15例,低分化癌(8～10分)14例;根據2002年美國腫瘤聯合會TNM分期系統：T1～T2期18例,T3～T4期23例。PIN患者年齡為56～72歲,平均64歲;低級PIN 10例,高級PIN 12例。BPH患者年齡 51～79歲,平均 66歲。所有患者術前均未接受放化療或抗雄激素治療。所有標本均石蠟包埋、4μm厚切片。

1.2 Ob-R及STAT3檢測方法 兔抗人Ob-R BA1233即用型和兔抗人STAT3 BA0621即用型免疫組化試劑盒。所有標本均采用免疫組化 SP法染色,操作按試劑盒說明書進行。分別選用已知陽性組織切片作陽性對照,用PBS代替一抗作陰性對照。

細胞質內有棕色顆粒者為Ob-R、STAT3陽性細胞。根據染色強度與陽性細胞百分比分為 3級：胞質內無棕色顆粒或有淺棕色顆粒細胞＜50%者為陰性(-);胞質內有淺棕色顆粒細胞＞50%者且胞質內有深棕色顆粒細胞＜50%為弱陽性(+);胞質內有深棕色顆粒細胞＞50%者為強陽性(++)。

1.3 統計學方法 采用SPSS11.5統計軟件,數據比較用χ2檢驗,相關性分析用Spearman等級相關分析法。P≤0.05為差異有統計學意義。

2 結果

2.1 各組中Ob-R和STAT3的表達 見表1。BPH、PIN和PCa組中,Ob-R和STAT3的陽性表達呈遞增趨勢,Ob-R的陽性表達率分別為56.00%(14/ 25)、72.73%(16/22)、90.24%(37/41),PCa組與BPH組比較 ,P＜0.01,余組間兩兩比較,P均 ＞0.05;STAT3的陽性表達率分別為60.00%(15/25)、81.82%(18/22)、87.80%(36/41),PCa組與BPH組比較P＜0.01,余組間兩兩比較,P均＞0.05。

表1 三組中Ob-R和STAT 3的表達變化(n)

2.2 PCa組織中Ob-R和STAT3的相關性 經Spearman相關分析,Ob-R的表達與STAT3的表達呈正相關(r=0.689 7,P＜0.01)。

2.3 Ob-R、STAT3的表達與PCa臨床病理特征的關系 見表2。STAT3表達與PCa病理分級有關(P＜0.05),與臨床分期無關;Ob-R表達與PCa病理分級及臨床分期均無關。

表2 Ob-R和STAT3陽性表達與PCa臨床病理特征的關系

3 討論

PCa是男性泌尿生殖系統中的常見的惡性腫瘤,在歐美國家的發病率很高。近年來,在我國PCa發病率也逐年上升[3]。研究發現[4]高脂飲食及肥胖與PCa的發生發展有一定的相關性,但具體的作用機制還不清楚。瘦素是肥胖基因的表達產物,在下丘腦核區中的 Ob-R介導下,可抑制核區中的基因轉錄,從而抑制食欲,提高機體代謝,減少脂肪堆積,此外還可與其受體結合后通過多條信號通路參與促進細胞增殖、血管增生及調節免疫功能、多種內分泌激素。瘦素與Ob-R結合后,可以啟動多個信號傳遞途徑,其中,JAK/STAT途徑是介導瘦素信號傳遞的主要通路。胞質酪氨酸激酶作為 JAK家族成員,結合于Ob-R上,Ob-R上的第985和1 138位酪氨酸殘基被磷酸化后,可作為下游信號分子的結合位點,其中磷酸化的第 1 138位酪氨酸可作為STATs的結合位點,若被絲氨酸取代則可特異地阻斷STATs引起的信號傳遞[5]。

STATs家族是一種存在于細胞質并在激活后能轉入核內與 DNA結合的獨特的蛋白家族。目前在哺乳動物中已發現STATs家族有7個結構和功能相似的成員,分別由不同的基因編碼。在STATs家族中,主要是STAT3參與Ob-R和leptin結合后引起的信號傳遞[6]。STAT3與細胞膜上的Ob-R特異性結合,酪氨酸被JAK磷酸化后,STAT3與受體解離,形成同型或異型二聚體,進入細胞核內,結合特定的靶DNA啟動子序列,調節c-fos、c-jun等癌基因的轉錄和翻譯。因此,我們推測該信號通路可能與腫瘤的發生發展有著及其密切的關系。研究表明[7],在酪氨酸激酶信號途徑中STATs蛋白被選擇性激活,而此信號途徑參與癌癥的發生,而且持續性激活的STATs突變體能誘導某些細胞轉化,顯性負STATs突變體又能阻斷某些 STATs依賴的轉錄和轉化。在腫瘤的形成過程中,控制細胞增殖和生存的基因也可以被STATs激活。可見,STATs蛋白可能參與多種腫瘤的形成和發展。

本研究結果表明,在PCa組中Ob-R、STAT3陽性表達率均顯著高于BPH組,且Ob-R與STAT3的表達呈正相關關系,說明瘦素與Ob-R結合后激活JAK/STAT信號轉導途徑參與了PCa的表達,Ob-R和STAT3可作為判斷PCa生物學行為的指標。同時本研究中,PIN組Ob-R、STAT3陽性表達率都明顯高于BPH組,但可能由于樣本量較小,其表達沒有統計學意義。在PCa發生的早期,瘦素與Ob-R結合后激活JAK/STAT信號轉導途徑是否參與了前列腺上皮的惡性轉化以及Ob-R和STAT3在PCa發生發展中的作用還需要進一步探索。

本研究結果還發現,STAT3表達與PCa病理分級有關(P＜0.05),與臨床分期無關;Ob-R表達與PCa病理分級及臨床分期均無關;Ob-R的表達與STAT3的表達呈正相關關系(r=0.689 7,P＜0.01),說明除了瘦素與Ob-R結合后激活JAK/ STAT信號轉導途徑參與了PCa的表達和進展,可能還有其他機制激活了STAT3的信號轉導,這有待于我們的進一步研究;同時,STAT3的表達與PCa的臨床分期無關,所以STAT3是否能體現PCa的惡性程度還需要進一步觀察。

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