皮膚惡性黑素瘤皮損STAT3表達及活化STAT3水平的研究

冉立偉 劉紅梅 蘭東

100043北京，首都醫科大學附屬北京朝陽醫院西區皮膚科（冉立偉、蘭東）；總裝備部司令部黃寺門診部（劉紅梅）

·研究報道·

皮膚惡性黑素瘤皮損STAT3表達及活化STAT3水平的研究

冉立偉 劉紅梅 蘭東

100043北京，首都醫科大學附屬北京朝陽醫院西區皮膚科（冉立偉、蘭東）；總裝備部司令部黃寺門診部（劉紅梅）

目的 研究皮膚惡性黑素瘤（CMM）皮損中STAT3和活化STAT3（p-STAT3）的表達及其意義。方法 采用免疫組化聚合物酶標二抗法，檢測22例CMM皮損和23例皮膚色素痣STAT3表達和p-STAT3水平，分析其對CMM淋巴結轉移的影響。結果 CMM皮損STAT3表達顯著高于皮膚色素痣（陽性率分別為95.5%和56.5%，χ2=9.23，P＜0.05），且其p-STAT3表達水平亦顯著高于皮膚色素痣（陽性率分別為90.9%和43.5%，χ2=11.38，P＜0.05）。CMM皮損STAT3表達增加對CMM淋巴結轉移與否無明顯影響（P＞0.05），而p-STAT3水平升高為預示CMM淋巴結轉移的危險信號（OR=1.88，95%CI為1.05～3.38，P＜0.05）。結論CMM細胞STAT3的表達增加和活化水平升高在CMM發病機制中可能起重要作用，并且其活化水平升高有助于CMM的侵襲和轉移。

黑色素瘤；STAT3轉錄因子；淋巴轉移；p-STAT3

惡性黑素瘤（malignant melanoma，MM）病因尚不清楚。有研究［1-2］表明，信號傳導和轉錄活化因子 3（STAT3）活化與皮膚惡性黑素瘤（cutaneous malignant melanoma，CMM）的發病、浸潤、侵襲和轉移有關。本研究采用免疫組化法檢測了CMM皮損中STAT3的表達和活化STAT3（phosphorylated STAT3，p-STAT3）的水平，以進一步了解STAT3在CMM發病中的意義。

一、資料和方法

1.臨床資料：經臨床和病理學確診的22例CMM和23例皮膚色素痣皮損的存檔石蠟標本被納入本研究。22例CMM患者中男13例，女9例；年齡38～79（58.05±11.95）歲；活檢證實發生淋巴結轉移者8例。23例皮膚色素痣患者中男15例，女8例；年齡 30～73（57.26±12.05）歲。兩組患者性別（χ2=0.18，P＞0.05）及年齡（t=1.62，P＞0.05）差異均無統計學意義。全部病例術前未行放療和化療。

2.試劑：兔抗人STAT3多克隆抗體，兔抗人p-STAT3多克隆抗體（美國Santa Cruz公司）；PV-9000通用型二步法免疫組化檢測試劑盒和DAB顯色試劑盒（美國Golden Bridge International公司）。

3.免疫組化方法及結果判定：STAT3和p-STAT3一抗工作濃度為1∶100，免疫組化采用聚合物酶標二抗法（即二步法），具體操作按照PV-9000檢測試劑盒說明書。以磷酸鹽緩沖液（PBS）代替一抗作為陰性對照。

STAT3陽性定位于細胞質和細胞核，p-STAT3陽性定位于細胞核，均呈淡黃色至棕黃色。采用半定量積分法判斷。陽性細胞＜5%為0分，6%～25%為1分，26%～50%為2分，51%～75%為3分，＞75%為4分。染色強度呈淡黃色為1分，黃色為2分，棕黃色為3分。陽性細胞百分比和染色強度兩項積分相乘，0分為（－），1～4分為（+），5～8分為（2+），9～12分為（3+），≥+即判定為陽性。

4.統計學分析：采用SPSS17.0統計軟件，計數資料采用χ2檢驗，STAT3、p-STAT3對CMM淋巴結轉移與否的影響采用二分類Logistic回歸分析，P＜0.05為差異有統計學意義。

二、結果

1.STAT3在CMM皮損中的表達：CMM皮損中STAT3主要表達于細胞質和細胞核中，且其陽性細胞比例明顯高于皮膚色素痣皮損，見圖1。22份CMM皮損中，21份（95.5%）STAT3呈陽性表達，23份皮膚色素痣皮損中13份（56.5%）陽性，兩組陽性率差異有統計學意義（χ2=9.23，P＜ 0.05），見表1。Logistic回歸分析顯示，CMM皮損中STAT3的表達對CMM淋巴結轉移與否無明顯影響（P＞0.05）。

圖1 皮膚惡性黑素瘤和皮膚色素痣皮損中STAT3的表達（聚合物酶標二抗法，×400） 1A：皮膚惡性黑素瘤皮損；1B：皮膚色素痣皮損。皮膚惡性黑素瘤皮損中STAT3的表達明顯高于皮膚色素痣 圖2 皮膚惡性黑素瘤和皮膚色素痣皮損中p-STAT3水平（聚合物酶標二抗法，×400）2A：皮膚惡性黑素瘤皮損；2B：皮膚色素痣皮損。皮膚惡性黑素瘤皮損中p-STAT3水平明顯高于皮膚色素痣

表1 皮膚惡性黑素瘤和皮膚色素痣皮損中STAT3的表達和p-STAT3的水平（例，%）

2.p-STAT3在CMM皮損中的表達：CMM皮損中p-STAT3主要存在于細胞核中，且其陽性細胞比例明顯高于皮膚色素痣皮損，見圖2。22份CMM皮損組織中，20份p-STAT3呈陽性，其陽性率（90.9%）顯著高于皮膚色素痣（43.5%），差異有統計學意義（χ2=11.38，P＜0.05），見表1。

CMM 20例p-STAT3陽性者中8例發生淋巴結轉移，2例p-STAT3陰性者均未發生淋巴結轉移。CMM 8例淋巴結轉移和14例淋巴結無轉移者免疫組化半定量積分分別為6～12（9.63±2.20）分和 0～9（4.50±3.57）分。Logistic回歸分析顯示，p-STAT3水平升高可能會增加CMM淋巴結轉移的危險性（β=0.63，OR=1.88，95%CI為1.05～3.38，P＜0.05）。

三、討論

JAK/STAT信號轉導通路是細胞因子信息內傳最重要的一條通道。在細胞核中，p-STAT3與啟動子結合，啟動下游靶基因的表達，如細胞周期調控基因細胞周期蛋白 D1、c-Myc、c-Jun 和抗凋亡基因 Bcl-2、Bcl-xL、Mcl-1等，這些基因的異常表達可通過影響細胞周期或抑制細胞凋亡，參與病變的發生發展［3］。在生理條件下，JAK/STAT配體依賴的激活是短暫并受嚴格監控的。但在大多數惡性腫瘤中，STAT蛋白異常活化，因此，JAK/STAT3被認為是一種重要的致腫瘤調節通路［4］。

Wang等［5］研究發現，在168例非典型性痣活檢標本中，p-STAT3陽性黑素細胞百分比與痣的不典型程度呈正相關，認為p-STAT3是黑素細胞轉化和進展的潛在生物標志物，是預防MM的潛在靶標。Messina等［6］對復合痣、發育不良痣、先天性黑痣、原位CMM、前哨淋巴結轉移CMM皮損進行p-STAT3檢測，發現正常的黑素細胞或良性痣很少表達p-STAT3，14例原位CMM中有6例表達，而26例前哨淋巴結轉移CMM中有16例表達，認為p-STAT3與黑素細胞皮損的生物學行為相關。Wu等［7］亦發現，侵襲性或轉移性CMM中p-STAT3的表達顯著高于非侵襲性或非轉移性CMM，認為p-STAT3在MM的發病機制中有重要作用。Jensen等［8］研究表明，CMM中p-STAT3的表達與周圍免疫浸潤（中性粒細胞和CD123+細胞）有強正相關，與MM預后差相關。宋寧靜等［9］研究發現，CMM中p-STAT3蛋白表達陽性率顯著高于色素痣，且與CMM浸潤深度、淋巴結轉移呈正相關，而吳鳳等［10］認為，CMM中p-STAT3與淋巴結轉移無明顯相關性。目前國內外罕有同時研究CMM皮損STAT3的表達和活化及其與淋巴結轉移相關的報道。

本研究結果顯示，CMM皮損中STAT3的表達和p-STAT3的水平均顯著高于皮膚色素痣皮損，但STAT3的高表達對CMM淋巴結轉移與否無明顯影響，而p-STAT3的高水平可能會增加CMM淋巴結轉移的危險性（OR=1.88，P＜0.05）。提示在CMM皮損中STAT3不僅表達增加且活化水平升高，而活化的STAT3進入細胞核，可能參與MM的發生發展和轉移。阻斷或抑制STAT3的表達或活化，可抑制MM細胞的增殖、侵襲，可能是治療CMM的一種途徑。至于治療的靶標STAT3和p-STAT3誰更重要和有效，有待進一步研究論證。

［1］Lee I,Fox PS,Ferguson SD,et al.The expression of p-STAT3 in stage IV melanoma:risk of CNS metastasis and survival［J］.Oncotarget,2012,3（3）:336-344.DOI:10.18632/oncotarget.475.

［2］Wu ZS,Cheng XW,Wang XN,et al.Prognostic significance of phosphorylated signal transducer and activator of transcription 3 andsuppressor of cytokine signaling 3 expression in human cutaneous melanoma［J］.Melanoma Res,2011,21（6）:483-490.DOI:10.1097/CMR.0b013e32834acc37.

［3］Aggarwal BB,Kunnumakkara AB,Harikumar KB,et al.Signal transducer and activator of transcription-3,inflammation,and cancer:how intimate is therelationship?［J］.Ann N Y Acad Sci,2009,1171:59-76.DOI:10.1111/j.1749-6632.2009.04911.x.

［4］Bournazou E,Bromberg J.Targeting the tumor microenvironment:JAK-STAT3 signaling［J］.JAKSTAT,2013,2（2）:e23828.DOI:10.4161/jkst.23828.

［5］Wang W,Edington HD,Rao UN,et al.STAT3 as a biomarker of progression in atypical nevi of patients with melanoma:doseresponse effectsof systemic IFNalpha therapy ［J］.J Invest Dermatol,2008,128（8）:1997-2002.DOI:10.1038/jid.2008.26.

［6］Messina JL,Yu H,Riker AI,et al.Activated stat-3 in melanoma［J］.Cancer Control,2008,15（3）:196-201.

［7］Wu Y,Jiang P,Lin Y,et al.Expression of phosphorylated-STAT3 and osteopontin and their correlation in melanoma［J］.J Huazhong Univ Sci Technolog Med Sci,2009,29（2）:246-250.DOI:10.1007/s11596-009-0223-0.

［8］Jensen TO,Schmidt H,M?ller HJ,et al.Intratumoral neutrophils and plasmacytoid dendritic cells indicate poor prognosis and are associatedwith pSTAT3 expression in AJCC stage I/II melanoma［J］.Cancer,2012,118（9）:2476-2485.DOI:10.1002/cncr.26511.

［9］宋寧靜,王曉楠,吳正升,等.STAT3在皮膚黑素瘤組織中的表達及意義［J］.南京醫科大學學報（自然科學版）,2011,31（8）:1179-1182.Song NJ,Wang XN,Wu ZS,et al.Expression of STAT3 in cutaneous melanoma ［J］.Acta Universitatis Medicinalis Nanjing（Natural Science）,2011,31（8）:1179-1182.

［10］吳鳳,謝作剛,錢悅,等.磷酸化活化轉錄因子2和磷酸化細胞信號傳導與轉錄活化因子3在皮膚惡性黑素瘤中的表達［J］.臨床皮膚科雜志,2011,40（11）:663-665.Wu F,Xie ZG,Qian Y,et al.The expression of phosphorylated-ATF2 and phosphorylated-STAT3 in cutaneous malignant melanoma［J］.J Clin Dermatol,2011,40（11）:663-665.

Expressions of STAT3 and phosphorylated STAT3 in cutaneous malignant melanoma lesions

Ran Liwei,Liu Hongmei,Lan Dong
Department of Dermatology,Beijing Chaoyang Hospital Jingxi Campus,Capital Medical University,Beijing 100043,China（Ran LW,Lan D）;Huangsi Clinic,Headquarters of General Armament Department of PLA,Beijing 100120,China（Liu HM）

ObjectiveTo investigate expressions of STAT3 and phosphorylated STAT3（p-STAT3）in cutaneous malignant melanoma（CMM）lesions,and to explore their significance.MethodsThe expressions of STAT3 and p-STAT3 were detected with an immunohistochemical method using polymer enzyme-labeled secondary antibodies in skin specimens from 22 CMM lesions and 23 pigmented nevus lesions.The effects of STAT3 and p-STAT3 expressions on lymph node metastasis of CMM were evaluated.ResultsThe expression rate of STAT3 was significantly higher in CMM lesions than in pigmented nevus lesions（95.5%vs.56.5%,χ2=9.23,P＜0.05）,so was that of p-STAT3 （90.9%vs.43.5%,χ2=11.38,P＜ 0.05）.STAT3 expression in CMM lesions had no obvious effects on lymph node metastasis of CMM（P＞0.05）,while the elevated expression of p-STAT3 in CMM lesions was a predictive factor for lymph node metastasis in CMM （OR=1.88,95%CI:1.05-3.38,P＜0.05）.ConclusionIncreased expression of STAT3 and p-STAT3 in CMM may play important roles in the pathogenesis of CMM,and elevated p-STAT3 expression may contribute to invasion and metastasis of CMM.

Melanoma;STAT3 transcription factor;Lymphatic metastasis;p-STAT3

Ran Liwei,Email:wlbrlw@163.com

冉立偉，Email：wlbrlw@163.com

10.3760/cma.j.issn.0412-4030.2016.04.011

國家自然科學基金（81441126）

Fund program:National Natural Science Foundation of China（81441126）

2015-07-02）

（本文編輯：周良佳 顏艷）