转录活化因子和表皮生长因子受体在非小细胞肺癌中表达的相关性研究

肺癌是全世界癌症死亡的常见病因之一,非小细胞肺癌(non-small cell lung cancer,NSCLC)占原发性肺癌的80%,而其中55%的患者在诊断时就已经是局部晚期或远处转移[1]。信号转导与转录活化因子5(signal transducer and activator of transcription 5,STAT 5)是STATs蛋白家族的重要成员,具有信号转导和激活转录双重功能。该信号通路接受生长因子、细胞因子等细胞外信号刺激,作用于细胞核内特异的DNA片段,调控靶基因转录,影响细胞的增殖、分化和凋亡,参与肿瘤的发生和演进[2-4]。表皮生长因子受体(epiderma1 growth factor receptor,EGFR)是癌基囚c-erbB-2产物的同源物,其基因突变或表达异常与多种恶性肿瘤的发生、发展密切相关,在癌症发展过程中(如血管生成及肿瘤细胞转移、黏附和凋亡抑制等)起重要作用[5-6]。现将STAT5和EGFR在NSCLC中表达的相关性报道如下。

1 资料与方法

1.1 一般资料 选择2010年1月至2011年9月本院手术后经病理学检查证实为NSCLC的患者68例为NSCLC组。其中,男43例,女25例,年龄45~78岁,平均56.33岁。按WHO组织学分类、分期,鳞癌36例,腺癌32例;有淋巴结转移33例,无淋巴结转移35例;I~Ⅱ期者39例,Ⅲ~Ⅳ期者29例,高~中分化36例,低分化32例。同时选取癌旁正常肺组织26例作为对照组。患者术前均未接受任何化疗及其他治疗。

1.2 实验方法

1.2.1 主要试剂 STAT5兔抗人多克隆抗体和羊抗兔二抗、SABC试剂盒、Poly-L-Lysine及DAB显色试剂盒购于北京中杉金桥生物技术有限公司。EGFR为鼠抗人单克隆抗体,购自福州迈新公司。

1.2.2 标本及处理 所有标本经10%甲醛固定,石蜡包埋,4um厚连续切片,常规于60℃温箱烘烤2~3h,捞片后置于60℃烤箱干燥24h,室温下保存备用。

1.2.3 免疫组织化学SBC法 68例NSCLC和26例正常肺组织标本经10%甲醛固定,石蜡包埋,4um厚连续切片,切片常规脱蜡水化后,高温抗原修复,3%H2O2阻断内源性过氧化物酶活性,并应用正常马血清封闭交叉反应。采用EnVision法行免疫组织化学染色,再用DAB显色、苏木素复染,检测STAT5、EGFR的表达情况。

1.2.4 阳性表达的判断标准 以肿瘤细胞和正常肺组织上皮细胞的胞质或胞核内出现明显的棕黄色或黄褐色颗粒为阳性细胞,着色定位准确视为阳性结果。三者均采用半定量积分法判断结果,根据细胞染色强度和染色细胞所占比例分别计分,两积分之和来判断最后结果。按染色强度记为0~3分:不着色为O分,轻度着色为1分,中度着色为2分,强着色为3分。按阳性细胞数记为0~4分:无着色为0分,<25%为l分,25%~50%为2分,50%~75%为3分,>75%为3分。以上两个积分相加:0分为(-),1~2分为弱阳性,3~4分为(+),5~6分为(++);7分为(+++)。

1.3 统计学处理 应用SPSS15.0统计软件进行数据分析。组间比较采用X2检验和t检验,两者采用Spearman进行相关分析,以P<0.05为差异有统计学意义。

2 结果

两组STAT5、EGFR在NSCLC中的表达情况见表1。Spearman等级相关分析显示,NSCLC组中STAT5与EGFR的表达呈明显正相关(rs=0.430,P<0.05)。STAT5的阳性表达与NSCLC组织学类型有关,STAT5在腺癌组织中的表达明显高于鳞癌(P<0.05)。STAT5的阳性表达与NSCLC分化程度、有(无)淋巴结转移及TNM分期无关(P>0.05)。EGFR的阳性表达与NSCLC有(无)淋巴结转移及TNM分期有关(P<0.05)。伴有淋巴结转移的NSCLC组EGFR的阳性表达率明显高于不伴有淋巴结转移的NSCLC组;EGFR的阳性表达在NSCLC中随TNM分期的增加而增加,其在Ⅲ+Ⅳ期中的阳性表达率明显高于I+Ⅱ期。EGFR的阳性表达与NSCLC的分化程度和组织学分型无关(P>0.05)。

3 讨论

STATs是影响细胞增殖、分化、凋亡的一类潜在的转录因子。迄今为止,在哺乳动物中发现STAT家族包括7个成员,其中STAT5和STAT3与肿瘤发生关系最为密切。STAT5是信号转导及转录激活因子家族中的重要一员,被认为是细胞增殖促进因子和凋亡抑制因子。它的异常激活和过度表达能诱发肿瘤的形成。在人类的多种恶性肿瘤中均发现了STAT5的异常激活,如乳腺癌、前列腺癌、鼻咽癌、白血病、肺癌等[7-9]。本实验结果显示,STAT5在NSCLC组织中的阳性表达率为91.2%,明显高于正常癌旁肺组织7.69%的阳性表达率,提示STAT5的过表达促进了NSCLC的发生、发展。本研究结果还发现,STAT5的阳性表达与组织学类型有关,在腺癌中的表达明显高于鳞癌,而与分化程度、有(无)淋巴结转移及TNM分期无关。这可能与腺癌的恶性程度高有关。

EGFR是肿瘤细胞增殖、分化和抗凋亡过程中的重要调节因子,其高表达可以促进肿瘤细胞增殖、黏附、侵袭和转移,诱导肿瘤新生血管形成[6]。EGFR与配体结合后,发生二聚化,激活了受体中的酪氨酸激酶活性,导致其胞质区的酪氨酸残基发生磷酸化作用,并暴露了酪氨酸激酶作用靶蛋白的结合位点,进而激活下游的多条信号途径,并上调VEGF和EGF表达,最终影响细胞的增殖和分化[lO]。已发现EGFR在很多恶性肿瘤中过表达,如胃癌、结直肠癌、头颈鳞癌、胰腺癌、肺癌、乳腺癌、肾癌和脑胶质母细胞瘤等[11-17]。本研究结果发现,EGFR在NSCLC中的阳性表达率明显高于正常癌旁肺组织,且EGFR的阳性表达与NSCLC的分化程度、有(无)转移及TNM分期有关,说明EGFR是NSCLC发生、发展、侵袭和转移过程中的一个重要因子。Berghmans等[18]的研究结果也支持这一观点。

肺癌是典型的血管依赖性肿瘤,肿瘤的生长离不开新生血管的形成,而新血管的生成又增加了肿瘤侵袭和转移的机会。EGFR促进肿瘤的发展,加速肿瘤的侵袭和转移[19]。本研究结果显示,STAT5与EGFR的表达呈明显正相关(rs=0.430,P<0.05)。这说明STAT5与EGFR在NSCLC发生、发展中相互作用,共同促进NSCLC的侵袭和转移,STAT5蛋白的激活虽然不会直接导致细胞的恶性转化,但它却是肿瘤发生的关键因子。

肿瘤的发生是多种癌基因激活,抑癌基因缺失以及其他外在因素共同作用的结果,STAT5信号转导通路过度激活后,上调EGFR表达,促进肿瘤细胞的增殖、血管形成、侵袭和转移,抑制肿瘤细胞的凋亡,导致肿瘤发生早期转移,易引起肿瘤细胞耐药等。随着JAKs/STATs信号途径、EGFR的深人研究,在肿瘤发生、发展过程中所起的作用越来越受到重视。虽然STAT5和EGFR导致肿瘤的研究已经取得了很大的进展,但是深人探讨STAT5和EGFR与各信号转导通路间的相互作用机制及其与肿瘤发生发展的关系还需要进一步研究。

4 参考文献

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