STAT5a和STAT5b蛋白在非小细胞肺癌中的表达及临床意义①

侯莉莉 王乐朋 胡福英 王鸿程 (河北省胸科医院,石家庄050041)

信号转导和转录激活因子(Signal transducers and activators of transcription,STAT)是一类具有信号转导和转录调节功能的蛋白质,参与细胞的增殖和分化。STAT5的异常活化将导致细胞的异常增殖和凋亡障碍,促进肿瘤的发生、发展,与多种肿瘤的关系密切[1]。STAT5有两个相关的基因编码STAT5a和STAT5b,其编码基因位于人类第17号染色体上。两种STAT5蛋白96%以上是同源的,它们能被许多细胞因子所激活。研究发现,STAT5a单基因敲除小鼠主要表现泌乳素依赖性的乳腺发育障碍;STAT5b单基因敲除小鼠则具有与生长激素受体缺陷小鼠相似的基因缺陷。王鸿程等最近的研究发现STAT5在NSCLC组织中也有明显的高表达[2,3]。但尚未见到对STAT5两个亚型在肺癌组织中单独检测的报告,为此我们设计了应用免疫组化方法检测40例NSCLC组织及20例正常肺组织中STAT5a、STAT5b蛋白的表达情况,探讨STAT5a、STAT5b与非小细胞肺癌各临床病理因素之间的关系,以及STAT5a、STAT5b的相互关系。

1 材料与方法

1.1 材料 40例NSCLC组织及20例正常肺组织均取自泸州医学院附属医院病理科。男性29例,女性11例;年龄为36～80岁,＜60岁者22例,≥60岁者18例;鳞癌26例,腺癌14例;肿瘤直径≤3 cm 者14例,＞3 cm者26例;有淋巴结转移者18例,无淋巴结转移者22例;Ⅰ～Ⅱ期者24例,Ⅲ～Ⅳ期者16例;高～中分化者30例,低分化者10例。STAT 5a及STAT 5b兔抗人多克隆抗体由美国bioworld公司提供。免疫组化染色(SP)试剂盒为北京中杉金桥生物有限公司产品。DAB显色剂为美国Sigma公司生产。

1.2 方法 采用免疫组化SP法,石蜡包埋的组织经4μm厚连续切片,常规脱蜡至水,高压热修复抗原,其余操作见试剂盒说明书。结果判断:STAT5a和STAT5b的阳性细胞为在细胞质中和细胞核中出现棕黄色颗粒。按着色强度及阳性细胞数所占百分比＜5%、5%～25%、26%～50%、＞50%进行半定量分级,分别为-、+、++、+++。

图1 STAT5a蛋白在鳞癌组织中的表达(SP法,×400)Fig.1 Expression of STAT5a protein in squamous carcinoma(SP,×400)

图2 STAT5a蛋白在腺癌组织中的表达(SP法,×400)Fig.2 Expression of STAT5a protein in adenocarcinoma of lung(SP,×400)

1.3 统计学处理 采用SPSS13.0统计软件进行分析。等级资料的两样本比较用秩和检验,双变量资料的等级相关性用Spearman等级相关分析和回归与相关分析作统计分析。

2 结果

2.1 STAT5a、STAT5b在 NSCLC中的表达 在NSCLC组织中,STAT5a及STAT5b的阳性信号均主要位于细胞质中,少数位于细胞核中;见图1～6。

2.2 STAT5a、STAT5b蛋白在NSCLC和正常组织中的表达 在NSCLC和正常肺组织中,经过统计学分析,STAT5a、STAT5b的表达差异有统计学意义(P＜0.05)。STAT5a、STAT5b蛋白在NSCLC中的表达都明显增高。见表1。

2.3 STAT5a蛋白的表达与临床病理因素关系 STAT5a蛋白在NSCLC组织中的表达与患者的年龄、性别、肿瘤的大小、组织分化程度及类型、淋巴结转移及TNM分期均无统计学意义(P＞0.05)。

2.4 STAT5b蛋白的表达与临床病理因素关系 STAT5b蛋白在NSCLC组织中的表达与患者的性别有一定关系,根据秩和检验有统计学意义(P＜0.05),其中女性患者表达高于男性患者,但是与患者的年龄、肿瘤的大小、组织分化程度及类型、淋巴结转移及TNM分期等病理因素均无统计学意义(P＞0.05)。见表2。

图3 STAT5a蛋白在正常肺组织中的表达(SP法,×400)Fig.3 Expression of STAT 5a protein in normal lung tissue(SP,×400)

图4 STAT5b蛋白在鳞癌组织中的表达(SP法,×400)Fig.4 Expression of STAT 5b protein in squamous carcinoma(SP,×400)

2.5 STAT5a、STAT5b蛋白在NSCLC中表达的关系STAT5a和STAT5b蛋白在NSCLC中表达,经过

图5 STAT5b在腺癌组织中的表达(SP法,×400)Fig.5 Expression of STAT5b protein in adenocarcinoma of lung(SP,×400)

Spearman等级相关分析,发现二者的表达呈无相关(P＞0.05)。而 STAT5a和STAT5b蛋白,经过回归与相关分析,发现二者在NSCLC的表达中,STAT5a、STAT5b蛋白在NSCLC组织中表达概率值都小于0.05,STAT5a为1.4778大于STAT5b的0.743 7。因此可以推论认为STAT5a与NSCLC的关系较STAT5b更密切。见表3。

图6 STAT5b蛋白在正常肺组织中的表达(SP法,×400)Fig.6 Expression of STAT5b protein in normal lung tissue(SP,×400)

表1 STAT5a、STAT5b蛋白在NSCLC和正常组织中的表达Tab.1 Expression of STAT5a and STAT5b protein in NSCLC tissue and normal lung tissue

表2 STAT5a及STAT5b蛋白在NSCLC中的表达与临床病理因素的关系Tab.2 Correlation between theexpression of STAT5a and STAT5b protein and different clinicopathologic factors in NSCLC

表3 STAT5a及 STAT5b与NSCLC的密切程度Tab.3 The close degrees of STAT5a and STAT5b with NSCLC

3 讨论

STAT5是信号转导及转录激活因子家族中的重要一员,STAT5有两个不同的亚型分别是STAT5a和STAT5b,STAT5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,如在乳腺癌、前列腺癌、鼻咽癌、白血病等[4,5]。

在小鼠中STAT5a基因长30 kb,包括20个外显子,其中起始密码位于外显子3,终止密码子位于外显子20。与人类基因组DNA进行比较,它的内含子和外显子基因边界与人类的基因完全相同。STAT5a的失活抑制细胞周期进程,而活化的STAT5a高表达则导致细胞周期进展,这提示STAT5a能促进细胞增殖同时抑制细胞凋亡,这与肿瘤的发生发展密切相关[6]。

STAT5b作为信号转导及转录激活因子中的另一个成员,人类编码STAT5b的基因位于染色体17q21.2,大鼠的则位于10q32.1,小鼠的位于11号染色体[7]。STAT5b在人类和啮齿动物有高度同源性。近些年STAT5b也已经成为调节肿瘤生成的关键点,STAT5b对抑制肿瘤细胞的生长及转移提供了分子靶向[8]。STAT5b蛋白的异常组成性激活引起许多肿瘤的形成。在一些病理状况下,例如在一些恶性肿瘤(肝癌、头部肿瘤及结肠癌等)中存在着STAT5b的持续或异常激活,并且与肿瘤的转移也有一定的关系[9-11]。有研究发现STAT5b与生长激素(GH)脉冲式分泌作用相关的雄性生长特征及肝脏中某些性别特异基因的表达在野生型的雌鼠和STAT5b缺陷的雄鼠都不明显,因此STAT5b也是维持性别差异的一个重要因子。

本文通过研究发现STAT5a和STAT5b蛋白在NSCLC中的表达明显高于正常组织,但与肿瘤的进展可能无关。STAT5b与肿瘤患者的性别显示出一定的相关性,其中女性患者表达高于男性患者,这可能与STAT5b是维持性别差异因子有关。STAT5a和STAT5b蛋白在NSCLC中表达,它们可能在肿瘤发生过程中是各自独立发挥作用的,无协同作用。STAT5a在NSCLC的发生中发挥的作用可能更大。

综上,STAT5a和STAT5b蛋白在非小细胞肺癌中的表达及相关性分析,他们在NSCLC的发生中可能各自发挥重要作用,而STAT5a与NSCLC的发生发展更密切。STAT5a和STAT5b有望为临床非小细胞肺癌的筛选、诊断及预后判断提供一个新的指标,也为非小细胞肺癌的靶向治疗提供新的理论依据。STAT5b在非小细胞肺癌中的有显著的性别差异,为我们进行进一步的研究提供了新的方向。

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