丝氨酸/苏氨酸激酶15和信号转导转录激活因子3在结肠癌中的表达及相关性研究

孟 玮 刘 博 张 敬 史晓宇 宗治国



丝氨酸/苏氨酸激酶15和信号转导转录激活因子3在结肠癌中的表达及相关性研究

孟 玮 刘 博 张 敬 史晓宇 宗治国

目的 探讨结肠癌中丝氨酸/苏氨酸激酶15和信号转导转录激活因子3表达及其相关性研究。方法 结肠癌病例样本共计48例，采用逆转录实时定量聚合酶链反应RT-PCR的方法，检测其中丝氨酸/苏氨酸激酶15和信号转导转录激活因子3的相对表达量，同时分析结肠癌与其表达量的关系。结果 结肠癌中丝氨酸/苏氨酸激酶15和信号转导转录激活因子3的相对表达量与结肠癌存在相关性(P<0.05)；丝氨酸/苏氨酸激酶15和信号转导转录激活因子3与结肠癌转移显著相关(P<0.05)；丝氨酸/苏氨酸激酶15表达信号转导转录激活因子3表达与结肠癌发病及淋巴转移的具有相关性。结论 丝氨酸/苏氨酸激酶15与信号转导转录激活因子3表达量在结肠癌中具有相关性，丝氨酸/苏氨酸激酶15和信号转导转录激活因子3相对表达量与结肠癌的预后显著相关。

丝氨酸/苏氨酸激酶15；信号转导转录激活因子3；相对表达量；结肠癌；预后

(ThePracticalJournalofCancer,2017,32:879～882)

近年来，我国结肠癌的发病率不断的上升，而且有年轻化的趋势，肿瘤呈现局部侵袭性，且极易发生转移。尽管近二十年来随着新辅助化疗和综合治疗的临床应用，结肠癌的疗效已经显著提高，但仍有30%以上患者出现复发和转移，为其死亡的主要原因，因此研究结肠癌的转移以及侵袭的分子机制对于改善结肠癌的预后具有重要的临床意义[1]。信号转导转录激活因子3是一中重要的核转录因子，其中最引人关注的是，已有大量研究证明信号转导转录激活因子3参与调控与细胞发生、发展、分化和凋亡相关的功能性基因及细胞因子基因的表达[2]。丝氨酸/苏氨酸激酶15在免疫细胞中，可以特异性地与细胞因子MIF结合，激活胞内ERK1/2的磷酸化，进而由MAPK通路调控多种转录因子的表达[2-3]。因此，本课题拟用分子生物学和免疫组织学技术，分析丝氨酸/苏氨酸激酶15和信号转导转录激活因子3在结肠癌患者中的表达情况，探讨与结肠癌表达的关系，总结丝氨酸/苏氨酸激酶15和信号转导转录激活因子3是否可作为结肠癌早期诊断、术前辅助诊断和病情监测标记物，揭示丝氨酸/苏氨酸激酶15和信号转导转录激活因子3与结肠癌的预后关联性，为结肠癌的早期诊治提供理论依据。

1 材料与方法

1.1 研究对象

纳入2012年1月至2014年1月我院胃肠外科行结肠癌手术的患者48例，平均年龄为(52.36±6.53)岁，患者年龄40～65岁。对所有手术治疗的患者进行随访观察，平均随访时间为12个月。同时纳入健康对照组患者30例，其一般资料与结肠癌组比较差异无统计学意义，具有可比性，见表1。所有病例患者签订知情同意书，该临床试验通过我院伦理委员会批准。

表1 两组患者一般资料比较

1.2 RNA提取及RT-PCR反应

48例结肠癌手术后对其行RNA提取，采用RNA提取试剂盒、TaqMan RNA试剂盒检测丝氨酸/苏氨酸激酶15和信号转导转录激活因子3的相对表达量。采用RNU6作为内参进行校正。对丝氨酸/苏氨酸激酶15和信号转导转录激活因子3的表达水平采用二步法检测，第一步通过茎环引物合成互补DNA，对10 ng RNA进行逆转采用的是RNA的逆转录系统，加入10 μl的逆转录缓冲液至PCR管，将总RNA浓度调整至2 ng/μl，在以上基础上加入5 μl的逆转录引物，并将反应体系冰上反应5 min，接着行梯度变性反应，时间温度递减；第二步Platinum SYBR Green qPCR反应体系，Taqman RNA的特异性引物与2×的 PCR Taqman Universal的混合液，通过逆转录体系进行反应，首先将5 μl cDNA加入RNA当中，扩增至20 μl，递减的扩张40个循环：94 ℃、30 s，60 ℃、30 s，72 ℃、60 s，72 ℃、7 min之后，分析实验数据，按照PCR操作说明，采用荧光实时定量反应。应用计算公式计算：△Ct=Ct丝氨酸/苏氨酸激酶15和信号转导转录激活因子3-CtRNU6的计算出相对表达量。

1.3 统计学检测

组间率的比较用卡方检验，组间均数比较采用t检验，组间计数资料采用方差分析，具有统计学差异的以P<0.05表示。

2 结果

2.1 两组中丝氨酸/苏氨酸激酶15与信号转导转录激活因子3相对表达量比较

结肠癌组中丝氨酸/苏氨酸激酶15和信号转导转录激活因子3mRNA的表达值高于对照组，两者比较差异具有统计学意义(P<0.05)，见表2。

表2 结肠癌丝氨酸/苏氨酸激酶15和信号转导转录激活因子3的相对表达量的相关性

2.2 丝氨酸/苏氨酸激酶15与信号转导转录激活因子3表达与结肠癌临床病理参数的相关性

丝氨酸/苏氨酸激酶15与信号转导转录激活因子3表达与结肠癌转移显著相关(P<0.05)；与患者年龄无相关性(P>0.05)，见表3。

表3 丝氨酸/苏氨酸激酶15和信号转导转录激活因子3表达与结肠癌临床参数的相关性

2.3 丝氨酸/苏氨酸激酶15和信号转导转录激活因子3表达与结肠癌发病及淋巴转移的相关性

丝氨酸/苏氨酸激酶15表达与信号转导转录激活因子3表达与结肠癌发病及淋巴转移的具有相关性，见表4。

表4 丝氨酸/苏氨酸激酶15和信号转导转录激活因子3与结肠癌发病及淋巴结转移的相关性

3 讨论

结肠癌位于全世界癌症发病率排行的第三位，也是我国常见的消化道恶性肿瘤之一。多年来该病的发病率保持逐年上升的趋势。其中该病的复发和转移，是影响患者预后及治疗效果的关键因素[4-6]。近年来，随着分子生物学技术的不断进步与发展，结肠癌的复发转移相关的生物学模式与分子遗传学特性逐步被发现和了解。结肠癌的转移和复发是1个多因素作用的复杂过程。虽然广大医学和科研工作者进行了充分且细致的研究，但是目前对于结肠癌的转移和复发，仍然缺乏有效且可靠的方法检测以及预测疾病的转归[7-9]。对于结肠癌相关的基因表达的研究，不仅对临床上结肠癌的分子生物学分型、早期诊断、复发及转移的早期检测，还可以阐明结肠癌的发生、发展、以及转移及复发的机制，且对治疗评估有着重要的意义[10]，而对于转移复发的结肠癌，发现并阐明其分子表面标志物的表达模式，对复发及转移性结肠癌的靶向分子治疗也具有重要的应用价值[11]。因此寻找生物学靶标对于疾病的诊治至关重要，本研究为探求该病的侵袭机制，寻找靶点基因与疾病的相关性，对该病的治疗和预后判断提供一定的指导价值。

信号转导子和转录激活子3(STAT3)是1种重要的核转录因子，在干扰素信号传导通路的研究中被发现[12]。STAT3可以在细胞受到外界信号刺激下激活，并直接入核，激活相应的靶基因的转录。STAT3由750个氨基酸组成，其分子量约为91kD。其DNA结合域可识别的DNA序列碱基数较短，因此可以激活多个靶基因的表达。已有大量研究证明STAT3参与调控与肿瘤细胞的发生、发展、分化以及凋亡相关的细胞因子、功能性基因的表达。STAT3在肺癌、肝细胞癌和乳腺癌等恶性肿瘤细胞中均存在异常表达。对该基因下游的信号通路也产生一定的影响，对肿瘤的发生、发展与转移也发挥着重要的作用。STAT3在结肠癌中的表达已有文献报道。然而其在结肠癌细胞中起到的作用尚未完全阐明[13]。

丝氨酸/苏氨酸激酶15是1类分子表面标志物。已有研究证明丝氨酸/苏氨酸激酶15在乳癌、肝癌及白血病细胞等多种肿瘤细胞表面表达[13]。在免疫细胞中，可以特异性地与细胞因子MIF结合，激活胞内ERK1/2的磷酸化。既往有研究证实，MAPK信号通路是STAT家族多种分子基因表达的调控信号通路；而丝氨酸/苏氨酸激酶15共刺激信号可能与STAT3存在循环正反馈的双向调控机制；丝氨酸/苏氨酸激酶15与STAT3的表达存在一定的相关性。丝氨酸/苏氨酸激酶15还可上调血管内皮生长因子的表达，促进肿瘤血管生成间接刺激肿瘤生长和转移[14]。因此，丝氨酸/苏氨酸激酶15对肿瘤的发生和发展是多方面多层次影响的，其主要通过自身分泌、相关受体、胞内相关因子等环节影响肿瘤细胞的迁移和粘附以及凋亡和分化能力，进而影响肿瘤的发生发展以及侵袭和转移。但是其具体调控机制及信号传导，尚不清晰。研究发现，丝氨酸/苏氨酸激酶15在肿瘤发生于发展过程中起着重要的调控作用。而STAT3和丝氨酸/苏氨酸激酶15之间是否存在着相互作用可以有助于更好地了解结肠癌发生于发展的过程，因此本研究探讨两者相互作用对结肠癌的之间的相关性，希望能进一步了解结肠癌的发病机制[15]。

通常细胞发生病变转化会造成相关基因的表型及其相关分子的相应变化，这些变化都可能成为细胞程序性恶化的诱因，且与正常细胞的生长特征不同，因此可为我们分析寻找新的结肠癌作用靶点及标志物提供一定线索。在对丝氨酸/苏氨酸激酶15和信号转导转录激活因子3的研究基础上，我们通过本研究深入探讨丝氨酸/苏氨酸激酶15和信号转导转录激活因子3作为诊断(早期诊断)、病情监测生物标记物的可能性；研究丝氨酸/苏氨酸激酶15和信号转导转录激活因子3共表达的状况和消长关系，发现2指标之间具有互补应用的可能性。本研究结果显示，结肠癌结肠癌丝氨酸/苏氨酸激酶15和信号转导转录激活因子3表达的相对表达量与结肠癌存在相关性，两者的相对表达量水平与结肠癌的转移具有着相关性，丝氨酸/苏氨酸激酶15和信号转导转录激活因子3在结肠癌中转移方面差异具有统计学意义。研究结果为结肠癌的早期防治提供新的思路和药物作用的靶标，同时为理解该病的分子机制，开发新的治疗药物提供依据，更深入的分子机制值得进一步探讨。

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(编辑：吴小红)

Expression of Serine/Threonine Kinase 15 and Signal Transduction Activator of Transcription 3 in Colon Cancer and Their Correlation

MENGWei，LIUBo，ZHANGJing，etal.

TheFirstAffiliatedHospitalofHebeiNorthUniversity,Zhangjiakou,075000

Objective To investigate the expression of serine/threonine kinase 15 and signal transduction transcription factor 3 in colon cancer and their correlation.Methods A total of 48 cases of colorectal cancer cases were treated with reverse transcription-polymerase chain reaction RT-PCR.The relative expression of serine/threonine kinase 15 and signal transduction activator 3 was analyzed,and relationship between colorectal cancer and its expression were analyzed.Results The relative expression of serine/threonine kinase 15 and signal transduction activator of transcription 3 in colorectal cancer were correlated with colon cancer(P<0.05);serine/threonine kinase 15 and signal transduction activator of transcription 3 were correlated with colon cancer metastasis(P<0.05).The expression of serine/threonine kinase 15 and signal transduction activator of transcription 3 were correlated with the pathogenesis and lymph node metastasis of colon cancer.Conclusion The expression of serine/threonine kinase 15 and signal transduction activator of transcription factor 3 are associated with colon cancer,the relative expression of serine/threonine kinase 15 and signal transduction activator 3 are closely associated with the prognosis of colon cancer.

Serine/threonine kinase 15;Signal transduction transcriptional activator 3;Relative expression;Colon cancer;Prognosis

075000 河北北方学院附属第一医院

10.3969/j.issn.1001-5930.2017.06.003

R735.3+5

A

1001-5930(2017)06-0879-04

2016-07-08

2017-03-12)