尖锐湿疣组织中p-Stat3和COX-2的表达*
2012-10-08尹光文李孝辉张恒坡李旭阳
尹光文,李孝辉,张恒坡,李旭阳
郑州大学第一附属医院皮肤科 郑州 450052
信号转导和转录激活因子3(signal transducer and activator of transcription 3,STAT3)是JAK-STAT信号通路中的一种关键性转录因子,其酪氨酸位点被异常激活后形成p-Stat3(其磷酸化形式),该信号通路的异常激活在肿瘤的发生发展中起重要作用。环氧化酶2(cyclooxygenase-2,COX-2)是前列腺素合成的限速酶,在正常组织中多不表达,但在一些细胞因子、癌基因及促肿瘤剂等刺激下表达上调,参与肿瘤的发生和发展[1]。尖锐湿疣(condylomata acuminatum,CA)是由人乳头状瘤病毒(human papillomavirus,HPV)感染所致的皮肤黏膜增生性病变,临床上具有增生快、易复发的特点。目前,p-Stat3和COX-2的表达异常与CA的关系鲜见报道。作者采用免疫组化SP法检测人CA和正常包皮组织中p-Stat3和COX-2蛋白的表达情况,探讨它们在CA发病中的可能作用。
1 材料与方法
1.1 标本来源 43例CA患者均为郑州大学第一附属医院皮肤性病科门诊病例,具有典型皮损特征,并经组织病理学证实,其中男31例,女12例;年龄17 ~55(31.4 ±7.3)岁;病程20 ~108(54.7 ±13.6)d。取材前均未接受免疫治疗,且无其他系统疾病。以32例泌尿外科门诊手术切除的正常成年男性包皮作为对照。所有标本取材后均置于40 g/L多聚甲醛溶液固定,石蜡包埋,连续4 μm厚切片。
1.2 CA和正常包皮组织中p-Stat3和COX-2蛋白的检测 采用免疫组化SP法。p-Stat3兔抗人多克隆抗体购自北京博奥森生物技术有限公司,COX-2单克隆抗体、二抗、SP9001试剂盒及DAB显色试剂盒均购自北京中杉金桥生物技术服务有限公司。操作按试剂盒步骤进行,p-Stat3一抗按100倍稀释,COX-2一抗按20倍稀释。所有切片染色均采用相同条件,阳性对照为已知p-Stat3和COX-2蛋白染色阳性的组织切片,以PBS代替一抗作空白对照。
1.3 结果判定 p-Stat3蛋白阳性显色为细胞核内出现淡黄色至棕褐色颗粒,COX-2蛋白阳性显色为细胞膜和胞膜附近的胞质出现淡黄色至棕褐色颗粒。参照文献[2]评分方法,根据阳性细胞百分比和着色强度进行评分。阳性细胞百分比<10%为0分,10% ~为1分,26% ~为2分,51% ~75%为3分,>75%为4分。着色强度:不着色为0分,着淡黄色为1分,着黄色为2分,着棕褐色为3分。上述两项分值的乘积为最后得分:0分为阴性(-),1~4分为弱阳性(+),6~8分为阳性(⧺),9~12分为强阳性(⧻)。
1.4 统计学处理 采用SPSS 17.0进行分析,应用两独立样本秩和检验比较2种组织中p-Stat3和COX-2蛋白表达水平的差异,应用Pearson列联系数分析CA组织中2种蛋白表达的关联性,检验水准α =0.05。
2 结果
2.1 CA和正常包皮组织中p-Stat3和COX-2蛋白的表达 见图1、表1。p-Stat3蛋白主要表达于棘细胞层和颗粒层角质形成细胞的胞核中,正常包皮组织中p-Stat3无表达。COX-2蛋白主要表达于棘细胞层的中上部和颗粒层,正常包皮组织中仅有少量表达。
图1 CA(A)和正常包皮组织(B)中p-STAT3和COX-2蛋白的表达
表1 CA和正常包皮组织中p-STAT3和COX-2蛋白的表达
2.2 CA组织中p-Stat3和COX-2蛋白表达的关联性 见表2。43例CA组织中p-Stat3与COX-2表达呈正关联。
表2 CA组织中p-STAT3和COX-2蛋白表达的关联性分析
3 讨论
STAT3是一种核转录因子,作为白细胞介素6信号传递中的急性反应因子被发现并纯化[3]。在一些细胞因子、生长因子的刺激下,STAT3可通过酪氨酸激酶或丝氨酸激酶的活化,成为p-Stat3,并形成二聚体转移入细胞核,调控靶基因的转录,在分子水平上影响细胞的增殖和凋亡[4]。作者的研究结果显示,CA组织中p-Stat3蛋白的表达水平高于正常对照组织。推测HPV可能是通过JAK-STAT信号转导通路使STAT3活化,活化的STAT3(p-Stat3)表达增加,诱导抗凋亡基因、细胞周期控制基因及血管内皮生长因子和基质金属蛋白酶9的高表达[5],从而增强细胞的分裂增殖能力,抑制细胞凋亡,促进血管形成,进而促进CA的发生发展。
Rodrigues等[6]报道COX-2一旦被诱导即可催化花生四烯酸氧化,形成前列腺素和高反应活性的副产物,通过与受体偶联的G蛋白作用,激活下游的磷脂酶C及蛋白激酶C途径或钙信号系统,从而促进肿瘤的发生。该研究结果显示,CA组织中COX-2的表达水平高于正常对照组织。推测可能是HPV通过基因整合使原癌基因激活和(或)抑癌基因失活,使COX-2的mRNA转录增加,这与郭颖等[7]报道的一致;也可能是HPV感染引起细胞增殖旺盛,导致局部相对缺氧,刺激COX-2的合成增加。COX-2的过表达可刺激细胞生长、抑制细胞凋亡、刺激新生血管形成和抑制局部免疫功能等,从而影响细胞增殖[8],促进CA的发生发展。
该研究结果显示CA组织中p-Stat3和COX-2蛋白的表达呈正关联,表明COX-2蛋白的表达也可能与JAK-STAT信号通路异常激活有关。
总之,p-Stat3和COX-2蛋白在CA组织中的过表达及相关性结果提示,二者的共同作用可能促进了CA组织过度增殖和凋亡异常,在CA发病中起重要作用。
[1]Ristimaki A,Sivula A,Lundin J,et al.Prognostic significance of elevated cyclooxygenase-2 expression in breast cancer[J].Cancer Res,2002,62(3):632
[2]陶小华,孟群,潘卫利,等.尖锐湿疣患者皮损中SOCSI和PIASI的血表达及意义[J].中华皮肤科杂志,2007,40(5):283
[3]Lutticken C,Wegenka UM,Yuan J,et al.Association of transcription factor APRF and protein kinase Jak1 with the interleukin-6 signal transducer gp130[J].Science,1994,263(5143):89
[4]Bromberg JF,Wrzeszczynska MH,Devgan G,et al.Stat3 as an oncogene[J].Cell,1999,98(3):295
[5]尹光文,蔡丙杰,李敏,等.转录激活因子3、葡萄糖转运蛋白-1和增殖细胞核抗原在尖锐湿疣组织中的表达[J].中华皮肤科杂志,2008,41(5):301
[6]Rodrigues S,Nguyen QD,Faivre S,et al.Activation of cellular invasion by trefoil peptides and src is mediated by cyclooxygenase and thromboxane A2 receptor-dependent signaling pathways[J].FASEB J,2001,15(9):1517
[7]郭颖,李海,陈殷,等.环氧化酶-2和血管内皮生长因子在尖锐湿疣组织中的表达及临床病理意义[J].实用医技杂志,2006,13(21):3734
[8]王兴鹏,徐选福,谢传高,等.环氧化酶2对胰腺癌新生血管生成的调节作用及其机制[J].中华肝胆外科杂志,2002,8(9):552