P-STAT3、COX-2及TGF-β1在结直肠息肉、肿瘤中的表达及其与Hp感染的关系

刘永江 刘启明 邵占功 张文 王雪

结直肠癌属于消化道恶性肿瘤，受遗传、饮食等多种因素影响［1］。据包全等学者［2］研究发现，有1/3 的患者术后预后效果不佳，出现病死率高、生存率低等现象，这主要与肿瘤的复发和转移有关。以往研究发现，结直肠癌的遗传易感性与蛋白的异常表达存在重要联系［3］。转化生长因子-β1（transforming growth factor-β1，TGF-β1）是一种多功能生物因子，具有促使正常细胞异质化的作用。环氧化酶2（clooxygenasease-2，COX-2）参与机体炎性反应，能使花生四烯酸转化为前列腺素。大量研究证实，信号转录因子和转录激活子3（signal transducer and activator of transcription3，STAT3）在肿瘤的上皮间质转化中存在信号异常激活的情况［4］。随着对结直肠癌研究的深入，幽门螺杆菌（helicobacterpylori，Hp）逐渐受到临床工作者的重视。世界卫生组织将Hp 列为第一类致癌因子，其感染是引起胃肠道病变的主要因素。本研究分析P-STAT3、COX-2及TGF-β1在结直肠息肉、肿瘤中的表达与Hp感染的关系。报道如下。

1 资料与方法

1.1 一般资料

选取2020年2月至2022年2月期间于秦皇岛港口医院确诊为腺瘤性结直肠息肉者201 例（息肉组），其中男性102 例，女性99 例；平均年龄（45.13±5.27）岁；取同期结直肠癌患者99 例（肿瘤组），男性52 例，女性47 例；平均年龄（46.97±4.95）岁。另选取同期体检的健康志愿者198 名作为对照组，男性100 名，女性98 名；平均年龄（44.15±6.31）岁。三组一般资料比较差异无统计学意义（P＞0.05）。本研究经本院医学伦理委员会审批通过；患者或家属已签署《知情同意书》。

纳入标准：①肿瘤组患者经病理学检查确诊，病理诊断结果参照《消化系统肿瘤WHO 分类（2019年版）》［5］；②三组患者的临床资料完整；③肿瘤组患者均未进行放化疗等治疗。排除标准：①严重精神疾病者；②合并其他恶性肿瘤者；③伴有免疫、凝血功能障碍者。

1.2 方法

样本采集：收集结直肠息肉、结直肠癌患者手术切除的病变肠粘膜组织；同时收集健康志愿者在体检过程中的正常肠粘膜组织标本，使用快速尿素酶试验检测Hp感染情况，使用免疫组织化学染色法检测P-STAT3、COX-2及TGF-β1的表达水平。

Hp感染检测：所有研究对象均采用快速尿素酶试验（rapid urease test，RUT）。将肠粘膜组织标本放在试纸中央黄色区域内，根据试纸颜色在1～3 min 内的变化进行结果判定。1 min 内试纸上面组织的边缘变成樱红色为幽门螺杆感染强阳性，3 min 内变成樱红色为幽门螺杆菌感染弱阳性，不变色为幽门螺杆菌感染阴性。3 min 后试纸颜色才出现变化对结果判定无意义。当RUT 显示Hp 为强阳性时，判定Hp感染阳性［6］。

免疫组织化学染色法：检测P-STAT3、COX-2及TGF-β1的表达水平。采集患者肠粘膜组织，经过10%福尔马林固定，进行石蜡包埋处理后备用。用兔抗人P-STAT3、COX-2、TGF-β1多克隆抗体及通用型SP试剂盒进行检测，试剂盒均购自美国SAB公司，染色步骤根据SP 试剂盒说明书进行。判断标准：在高倍镜下随机选取5 个视野进行观察。着色强度评分［7］：无着色0 分；黄色1 分；棕黄色2 分；黄褐色3分。着色细胞数百分比评分［8］：0 分＜5%；1 分6%～25%；2 分26%～50%；3 分51%～75%；4 分76%～100%。两者评分相乘：得分≤4为阴性，＞4分为阳性。

1.3 统计学方法

本研究采用SPSS 18.0 软件，计量资料采用（）描述；计数资料采用n（%）表示，并用χ2检验；以Spearman 法分析TGF-β1、COX-2、P-STAT3表达水平与Hp感染的关系，均以P＜0.05 为差异有统计学意义。

2 结果

2.1 结直肠癌组织中P-STAT3、COX-2及TGF-β1的表达

免疫组化结果显示：P-STAT3 的阳性染色主要位于癌细胞核，少量表达于胞浆，在癌组织间质呈现阴性。COX-2、TGF-β1 阳性染色主要在细胞质中呈现棕褐色颗粒。见图1。

图1 COX-2、P-STAT3、TGF-β1在结直肠癌组织中的阳性和阴性表达（SP，×200）Figure 1 Positive and negative expressions of COX-2，P-STAT3 and TGF-β1 in colorectal cancer tissues（SP，×200）

2.2 Hp感染情况

Hp 阳性率：肿瘤组＞息肉组＞对照组，差异有统计学意义（P＜0.05）。见表1。

表1 三组Hp感染情况比较［n（%）］Table 1 Comparison of Hp infection among the three groups［n（%）］

2.3 P-STAT3、COX-2及TGF-β1的表达水平

TGF-β1、COX-2、P-STAT3 的阳性率：肿瘤组＞息肉组＞对照组，差异均有统计学意义（P＜0.05）。见表2。

表2 三组P-STAT3、COX-2及TGF-β1的表达水平比较［n（%）］Table 2 Comparison of expression levels of P-STAT3，COX-2 and TGF-β1 among the three groups［n（%）］

2.4 Hp感染状态与结直肠癌不同临床病理特征的关系

不同分化程度、TNM 分期及淋巴转移中，肿瘤组患者Hp 阳性表达率比较差异有统计学意义（P＜0.05）。见表3。

表3 Hp感染与结直肠癌不同临床病理特征中的关系［n（%）］Table 3 Relationship between HP infection and different clinicopathologic features of colorectal cancer［n（%）］

2.5 P-STAT3、COX-2及TGF-β1的表达水平与Hp感染的关系

Hp 阳性结直肠癌患者的P-STAT3、COX-2及TGF-β1 阳性表达率明显高于Hp 阴性患者，差异具有统计学意义（P＜0.05）。见表4。

表4 P-STAT3、COX-2及TGF-β1的表达水平与Hp感染的关系［n（%）］Table 4 Relationship between the expression levels of P-STAT3，COX-2 and TGF-β1 and Hp infection［n（%）］

Spearman分析结果显示：P-STAT3、COX-2及TGF-β1 表达水平均与Hp感染呈正相关（P＜0.001）。见表5。

表5 P-STAT3、COX-2及TGF-β1的表达水平与Hp感染的相关性Table 5 Correlation between the expression levels of P-STAT3，COX-2 and TGF-β1 and Hp infection

3 讨论

目前，临床主要通过手术切除为主、放化疗为辅的方式来治疗结直肠癌患者，虽具有一定的治疗效果，但我国结直肠癌的病死率仍呈上升趋势［9］。

Hp 作为引起结直肠息肉、肿瘤的共同致病因素，逐渐受到临床工作者的高度重视。本次研究结果显示，Hp 阳性率：肿瘤组＞息肉组＞对照组，与杜海燕等［10］的研究结果基本一致。说明Hp感染与结直肠息肉、肿瘤的病理变化关系紧密，当结直肠病变程度越严重时，Hp 的感染率越高。近年来，部分学者发现TGF-β1 通路在肿瘤侵袭转移中具有重要作用［11］。TGF-β1 属于多肽结构的细胞因子，能调节细胞生长、分化、迁移。COX-2 可促进细胞有丝分裂，刺激DNA 等遗传物质的合成。潘晟等［12］的研究表明，结肠癌组织中的P-STAT3水平明显高于癌旁组织。本次结果显示，TGF-β1、COX-2、P-STAT3 的阳性率：肿瘤组＞息肉组＞对照组，与李海飞等［13］对于TGF-β1的研究基本相符。提示TGF-β1、COX-2、P-STAT3 在结直肠癌的发生、发展过程中起着重要作用。分析原因在于，TGF-β1 能有效调节血管内皮生长因子的表达，促进细胞分化成管腔结构，加速肿瘤血管的形成。进一步研究发现，Hp 的阳性率在不同分化程度、TNM 分期及淋巴转移中表达存在差异，间接表明Hp 的阳性表达与肿瘤分期、转移等生物学行为密切相关。本次研究结果显示，Hp 阳性结直肠癌患者的P-STAT3、COX-2及TGF-β1 阳性表达率明显高于Hp 阴性患者。宝令玉等［14］指出，P-STAT3、COX-2 水平在病理状态下呈现上升趋势，从而促使细胞增殖、血管形成。而本文与之类似，通过检测P-STAT3、COX-2、TGF-β1 水平得以评估患者胃肠道状态，可为判断结直肠癌患者是否合并Hp感染提供可靠信息。本次结果提示P-STAT3、COX-2及TGF-β1的异常表达可能与Hp感染息息相关，四者可能共同加速结直肠息肉、肿瘤病变的进程［15］。推测原因在于，TGF-β1 影响机体免疫炎症反应、COX-2 加速血管新生、P-STAT3调节下游蛋白的表达，通过三者的共同作用，达到调节细胞生长、浸润的目的，从而导致肠粘膜组织发生病理改变，而Hp感染通过上调TGF-β1 表达水平加快结直肠癌的进展速度，但具体机制还需进一步探讨。

综上所述，P-STAT3、COX-2及TGF-β1在结直肠癌组织中呈现出异常表达，通过检测三者表达水平及Hp感染程度有助于评估结直肠病变情况，可为临床防治结直肠息肉、肿瘤提供新思路。