喉癌組織中SOX2和ATF3因子的表達及相關性研究①

許德圣，張愛華，楊琳紅，詹俊杰

(佳木斯大學附屬第一醫院耳鼻咽喉科,黑龍江 佳木斯 154003)

喉癌組織中SOX2和ATF3因子的表達及相關性研究①

許德圣，張愛華，楊琳紅，詹俊杰

(佳木斯大學附屬第一醫院耳鼻咽喉科,黑龍江 佳木斯 154003)

目的：探究喉癌組織中轉錄因子SOX2和ATF3的表達及其相關性。方法：運用免疫組織化學(S-P)法測定喉癌患者68例和相應癌旁組織20例中SOX2、ATF3蛋白的表達及其病理特性的聯系。結果：喉癌中SOX2、ATF3陽性表達率分別為77.9%、72.1%，高于癌旁組織30%、15%(P<0.05)，二者的表達與喉癌的分化程度、淋巴結轉移、TNM分期有關(P<0.05)，且二者在喉癌中的表達呈正相關性(r=0.380,P<0.01)。結論：SOX2和ATF3均在喉癌組織中高表達，且具有正相關性，推測二者是喉癌發生機制過程重要的生物學指標。

喉癌；喉鱗狀細胞癌；SOX2；ATF3

喉癌占頭頸部腫瘤20%，以鱗狀細胞癌為主，它的發生有種族和地區的差異，近年來喉癌的發病率日益增加[1]，占因癌癥死亡的1.1%，其發病機制至今仍不十分明了。隨著對細胞周期調控因子的研究，人們發現大多數腫瘤細胞中都存在著細胞周期調控的改變，使細胞異常增殖。隨著轉錄因子SOX2、ATF3與腫瘤干細胞的深入研究，研究已經發現ATF3在肺癌及霍奇金氏淋巴瘤等多種腫瘤中有異常表達[2]。SOX2的高表達可以促進膠質母細胞瘤、髓母細胞瘤、胰腺癌和乳腺癌增殖[3]。兩因子在喉癌中的研究少見，通過此次研究了解SOX2和ATF3在喉癌的表達，為喉癌的早期發現提供一些思路。

1 材料與方法

1.1 標本來源

收集我院耳鼻咽喉科2014-01～2016-05的68例喉癌患者手術切除的標本及相應20例手術切除的癌旁正常組織(距癌腫切緣0.5cm以上[4]，經病理確認)。術前均未接受放化療。其中，男63例，女5例，年齡44～82歲，平均62歲，聲門型42例，非聲門型26例，按WHO病理分型標準：中、低分化程度48例，高分化20例，根據國際抗癌協會(UICC)2003年(第6版)公布的TNM分期：I、II期29例，Ⅲ、Ⅳ期39例，有淋巴結轉移者32例(頸清送病理回報)，無淋巴結轉移者36例。

1.2 主要試劑

鼠抗人SOX2單克隆抗體、鼠抗人ATF3單克隆抗體，免疫組織化學(SP法)染色試劑盒，DAB顯色試劑盒，均購自上海恒遠生物有限公司。

1.3 免疫組化SP法

病理蠟塊5μm連續切片，切片常規脫蠟處理，嚴格按照免疫組化SP法操作步驟進行操作，PBS緩沖液做陰性對照，選用陽性切片做自身對照。

1.4 免疫組化結果的判定

結果由病理科兩位資深醫師同時判定，選擇5個高倍鏡視野進行觀察計數≥1000個細胞中的腫瘤細胞數，根據染色強度計分：未染色計0分；淡染色計1分；中強染色為2分；強染色為3分。觀察染色細胞數所占比例計分: ≤20% 為1分，> 20%～50%為2分，> 50%～80%為3分，> 80%為4分。綜合兩項得分結果: ≤3 為陰性(-) ，≥4 為陽性(+) 。

1.5 統計學方法

采用SPSS18.0軟件對實驗結果進行分析。計數資料采用χ2檢驗、組間相關分析采用Spearman 等級相關分析法，檢驗標準α=0.05。

2 結果

2.1 SOX2、ATF3蛋白在喉癌中的表達

SOX2蛋白主要在細胞核中染色，極少數細胞膜淡染，呈淡黃色或棕黃色，53例喉癌和6例癌旁組織陽性染色，陽性率為77.2%、30%。ATF3蛋白主要表現細胞質棕黃色或棕褐色，49例喉癌和3例癌旁組織陽性染色，陽性率為72.1%、15%，差異有統計學意義。見表1。

表1 喉癌組織及癌旁組織中SOX2和ATF3的表達

＊χ2=16.076,P=0.000，＊＊χ2=20.814,P=0.000。

2.2 SOX2、ATF3蛋白在喉癌中表達的臨床病理關系

喉癌中SOX2和ATF3的表達與病理分化、臨床分期、淋巴轉移有關(P<0.05)，而與性別、年齡、癌腫部位無關(P>0.05)。見表2。

2.3 二者在喉癌中表達的相關性

經統計學分析得相關系數r=0.380 ，二者呈正相關性(P<0.01)。見表3。

表3 喉癌組織中SOX2和ATF3蛋白表達相關性

表2 SOX2、ATF3蛋白在喉癌中表達的臨床病理關系

3 討論

喉癌是頭頸部常見的惡性腫瘤，喉癌患者5年生存率為60%～70%，早期階段的生存率接近90%，差異在很大程度上是由于缺乏合適的生物標志物來早期檢測原發性腫瘤。腫瘤干細胞理論的提出，為腫瘤發生機制及發現腫瘤的潛在治療靶點開辟新思路。在一些實體腫瘤中有少數的腫瘤細胞具有自我更新和分化的干細胞特性，然而這些細胞不具有正常的干細胞的調節機制，它們在移植后能夠啟動腫瘤，被稱為“腫瘤干細胞”。雖然腫瘤組織在手術切除或化療后逐漸消退，但腫瘤剩余的干細胞將再次產生腫瘤，導致腫瘤的復發和轉移。

性別決定區因子SOX2是SOX家族的一個成員，基因SOX家族基于一個相當保守的同源序列稱為高遷移率族(HMG)。SOX2基因位于染色體3q26.33，已確定為鱗狀細胞癌癌基因譜[5]。SOX2的表達干擾了參與人類胚胎干細胞和腫瘤干細胞的細胞周期阻滯和凋亡相關基因的轉錄活性，已與一些癌癥的形成與不良預后有關，是一些癌癥進展的一個關鍵因素。抑制MiR-145啟動子的活性，誘導尤文氏肉瘤的發生，激活EGFR SRC Akt信號可促進非小細胞肺癌的自我增殖能力[6]。SOX2作用于β-catenin上調cyclin D1在乳腺癌細胞中的表達，從而誘發乳腺癌[7]。轉移是常見的惡性腫瘤的進展，它涉及到多個連續的步驟，包括癌細胞的侵襲到周圍組織，滲透的淋巴/血管壁，對于某些種類的腫瘤細胞，SOX2已被證明有可能促進腫瘤細胞遷移和侵襲，被公認為鱗癌候選驅動基因。本次結果顯示，SOX2蛋白在喉癌組織與癌旁組織中的表達為77.9%、30%。

轉錄激活因子3(ATF3)是cAMP反應元件結合蛋白(CREB)轉錄因子家族的一個成員，共享區域是亮氨酸鏈(bZIP)DNA結合基序(TGACGTCA)，是一個高度靈活的傳感器。基因位于染色體1q32.3。ATF3基因在細胞周期、信號轉導起著重要調控作用，ATF3刺激Wnt /β-catenin信號通路誘導腫瘤鱗狀分化。已證實ATF3在癌癥中起促凋亡或抗凋亡取決于細胞類型和惡性狀態[8]。研究顯示，ATF3在喉癌組織中陽性率為72.1%，它在中低分化癌組織、Ⅲ Ⅳ期喉癌組織中陽性率為87.5%、92.3%，可知ATF3高表達可能在喉癌的發生發展有著重要作用。

本次研究結果顯示，SOX2、ATF3蛋白在喉癌組織中的高度表達，可在一定程度上為喉癌的早期診斷提供參考。二者在喉癌中的表達均與分化程度、TNM分期及淋巴結轉移有關，提示二者高表達可促進喉癌的發生、發展。SOX2、ATF3都是調節干細胞自我更新的關鍵因子，可以促進細胞增殖、細胞周期通路遷移和粘附能力，兩種因子誘導癌癥發生機制復雜，涉及多種信號轉導途徑，二者調節網絡的靶基因中包括Wnt/β-catenin/TGFβ/VEGF等多種信號通路分子，已成為其他重要的參與者在癌癥干細胞的自我更新和維護，當通路發生紊亂時，可產生級聯放大效應，甚至誘發腫瘤。Lu 等[9]、Fen等[10]研究發現SOX2、ATF3 基因可作用于CyclinD1的啟動子區，上調CyclinD1，加速細胞周期從G1期向S期的轉化，導致癌變的發生及侵襲轉移。鑒于二者在喉癌組織中表達正相關，推測二者在誘導喉癌的發生、發展過程中的相互協同，有望作為喉癌早期診斷治療的新靶點，提高病人的生活質量。

[1]張美佳,張愛華,牟基偉，等.喉癌組織中survivin和caspase-7的表達與相關性研究[J].黑龍江醫藥科學,2014,37(5):110-111

[2]李丹丹,孫亞男.ATF3 與腫瘤研究進展[J].醫學綜述,2012,18(2):219-221

[3]Stolzenburg S,Rots MG,Beltran AS,et al.Targeted silencing of the oncogenic transcription factor SOX2 in breast cancer[J].Nucleic Acids Res,2012,40(14): 6725-6740

[4]霍海峰,范宗憲,牟嘉礫，等.MTA-2 mRNA在喉鱗癌及癌旁不同距離組織中的表達研究[J].黑龍江醫藥科學,2012,35(5):15-16

[5]Gao H,Teng CY,Huang WJ,et al.SOX2 Promotes the Epithelial to Mesenchymal Transition of Esophageal Squamous Cells by Modulating Slug Expression through the Activation of STAT3/HIF-ɑ Signaling[J].Molecular Sciences,2015,16:21643-21657

[6]Singh S,Trevino JG,Coppola D,et al. EGFR/Src/Akt signaling modulates Sox2 expression and self-renewal of stem-like side-population cells in nonsmall cell lung cancer[J]. Mol Cancer,2012,11:73-81

[7]Qin J,Ji J,Deng R,et al.DC120,a novel AKT inhibitor,preferentially suppresses nasopharyngeal carcinoma cancer stem-like cells by downregulating Sox2[J].Oncotarget,2015,6(9):6944-6958

[8]Yuan XL,Yu L,Li JH.ATF3 Suppresses Metastasis of Bladder Cancer by Regulating Gelsolin-Mediated Remodeling of the Actin Cytoskeleton[J].Cancer Research,2013,73(12):3625-3637

[9]Lu Y,Futtner C,Rock JR,et al.Evidence that SOX2 overexpression is oncogenic in the lung[J].PLoS One,2010,5(6):11022

[10]Feng JP,Sun QF,Wu TY,et al.Upregulation of ATF-3 is correlated with prognosis and proliferation of laryngeal cancer by regulating Cyclin D1 expression[J].Int J Clin Exp Pathol,2013,6(10):2064-2070

佳木斯大學研究生科技創新項目，編號:YM2016-028。

許德圣(1990～ )男，安徽合肥人，在讀碩士研究生。

張愛華(1962～ )女，黑龍江佳木斯人，碩士，教授，碩士研究生導師。E-mail: zahyx@126.com。

R739.65

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1008-0104(2017)06-0080-02

2016-10-12)