(嘉興市第二醫(yī)院 腫瘤外科,浙江 嘉興 314000)
細胞自噬是真核生物普遍存在的一種自穩(wěn)機制,在細胞自我保護、胚胎發(fā)育及生物生存等機體正常生理機制中發(fā)揮關鍵作用。自噬失調與腫瘤的發(fā)生、發(fā)展關系密切[1],近年來大量研究表明自噬參與大腸癌的發(fā)生、發(fā)展,但其具體機制尚不明確[2-3]。JAK2/STAT3信號通路在大腸癌的增殖、凋亡及侵襲轉移等過程中均發(fā)揮重要作用[4]。本文通過研究自噬相關蛋白與JAK2/STAT3信號通路在大腸癌中的相關性,為探索大腸癌的發(fā)病機制提供新的實驗數(shù)據(jù)和理論基礎。
收集2015年7月-2016年12月嘉興市第二醫(yī)院腫瘤外科大腸癌患者手術切除標本93例。根據(jù)2010年WHO消化系統(tǒng)腫瘤分類標準[5],患者均經(jīng)病理學專家檢查確認。其中,男性51例,女性42例;年齡25~83歲,平均(62.18±6.39)歲;腫瘤直徑≥5 cm 59例,<5 cm 34例;發(fā)病部位:結腸38例,直腸55例;腫瘤分化程度:高分化29例,中分化46例,低分化18例;組織類型:管狀腺癌78例,黏液腺癌15例;浸潤深度:黏膜及黏膜下層3例,肌層11例,外膜79例;有淋巴結轉移25例,無淋巴結轉移68例。大腸癌標本和癌旁組織標本取材分別在癌灶中央的非壞死區(qū)和遠離癌組織5 cm的區(qū)域,經(jīng)過4%多聚甲醛溶液固定24 h,采用免疫組織化學法檢測?;颊呔鶠槭状伟l(fā)現(xiàn),患者術前未行任何放化療、靶向治療等抗腫瘤治療。
兔抗人LC3、p62、p-JAK2及p-STAT3均購自美國Cell Signal Technology公司,免疫組織化學試劑盒購自福州邁新生物技術開發(fā)有限公司。
1.3.1 免疫組織化學法檢測采取免疫組織化學法檢測LC3、p62、p-JAK2及p-STAT3在大腸癌組織,以及癌旁組織中的表達,具體步驟如下:脫蠟水化,梯度酒精水化,3%過氧化氫H202孵育15 min,PBS沖洗3次,放入pH值6.0的拘椽酸鈉緩沖液中,在100℃高壓鍋內1 min暴露抗原,PBS沖洗3次,添加適量聚合物輔助劑孵育20 min,PBS沖洗3次,DAB試劑盒顯色,充分清洗,蘇木精復染,自來水沖洗,鹽酸酒精分化1 s,自來水沖洗,氨水返藍,自來水沖洗,二甲苯處理3次,中性樹膠封片。
1.3.2 結果判定LC3、p62及p-JAK2陽性著色部位位于細胞質,在每張切片上隨機選取10個高倍視野(400倍),每個視野計數(shù)100個細胞,根據(jù)細胞染色強度及陽性細胞比例進行結果判斷。著色強度:不著色計0分,淡黃色計1分,棕黃色計2分,黃褐色計3分;陽性細胞比例≤5%計0分,>5%~25%計1分,>25%~50%計2分,>50%~75%計3分,>75%計4分。將著色強度與陽性細胞比例評分乘積作為最終評分結果,≥4分為陽性表達,<4分為陰性表達。p-STAT3陽性著色位于細胞核,以細胞核呈棕黃色為陽性標志,計算陽性細胞占腫瘤細胞百分比,將陽性細胞百分比≥50%作為高表達組,<50%作為低表達組。
數(shù)據(jù)分析采用SPSS 17.0統(tǒng)計軟件,計數(shù)資料以率(%)表示,比較用χ2檢驗,相關分析用Spearman法,P<0.05為差異有統(tǒng)計學意義。
LC3和p62主要表達于細胞質中,為黃褐色或棕褐色顆粒(見圖1),大腸癌與癌旁組織中LC3陽性率比較,差異有統(tǒng)計學意義(P<0.05),大腸癌高于癌旁組織。不同分化程度LC3陽性率比較,差異有統(tǒng)計學意義(P<0.05),高、中分化低于低分化。有無淋巴結轉移患者LC3陽性率比較,差異有統(tǒng)計學意義(P<0.05),有淋巴結轉移高于無淋巴結轉移。見表1、2。
大腸癌與癌旁組織p62陽性率比較,差異有統(tǒng)計學意義(P<0.05),大腸癌組織低于癌旁組織。不同分化程度患者p62陽性率比較,差異有統(tǒng)計學意義(P<0.05),高、中分化高于低分化。有無淋巴結轉移患者p62陽性率比較,差異有統(tǒng)計學意義(P<0.05),有淋巴結轉移低于無淋巴結轉移。LC3、p62表達情況與患者性別、年齡、腫瘤直徑及腫瘤部位無關(P>0.05)。見 1、2。
圖1 大腸癌及其癌旁組織中自噬相關蛋白和STAT3信號通路的表達 (免疫組織化學×400)
p-JAK2陽性表達染色主要定位于細胞漿(見圖1)。大腸癌與癌旁組織p-JAK2陽性率比較,差異有統(tǒng)計學意義(P<0.05),大腸癌高于癌旁組織。p-JAK2的表達與患者的年齡、性別、腫瘤直徑和腫瘤部位無關(P>0.05)。不同分化程度患者p-JAK2陽性率比較,差異有統(tǒng)計學意義(P<0.05),高、中分化低于低分化。有無淋巴結轉移患者p-JAK2陽性率比較,差異有統(tǒng)計學意義(P<0.05),有淋巴結轉移高于無淋巴結轉移。見表1、2。
p-STAT3陽性表達染色主要定位于細胞核和細胞漿(見圖1)。大腸癌與癌旁組織中p-STAT3陽性率比較,差異有統(tǒng)計學意義(P<0.05),大腸癌高于癌旁組織。p-STAT3的表達與患者的年齡、性別、腫瘤直徑和腫瘤部位無關(P>0.05)。不同分化程度p-JAK2陽性率比較,差異有統(tǒng)計學意義(P<0.05),高中分化低于低分化。有無淋巴結轉移患者p-JAK2陽性率比較,差異有統(tǒng)計學意義(P<0.05),有淋巴結轉移高于無淋巴結轉移。見表2。
表1 大腸癌與癌旁組織的LC3、p62、p-JAK2及p-STAT3陽性率比較 [n =93,例(%)]
表2 不同因素大腸癌患者LC3、p62、p-JAK2和p-STAT3陽性率比較 例(%)
續(xù)表2
大腸癌中自噬相關蛋白LC3的表達與p-JAK2、p-STAT3的表達均呈正相關(rs=0.315和0.295,P=0.001和0.003), 而p62的表達 與p-JAK2、p-STAT3的表達均呈負相關(rs=-0.320和-0.326,均P=0.001)。見表3。
表3 LC3、p62與p-JAK2、p-STAT3蛋白表達的相關性 例
自噬與多種疾病的發(fā)生、發(fā)展有關,其在腫瘤發(fā)展中的作用也越來越受到重視。微管相關蛋白1輕鏈3作為哺乳動物自噬體形成,以及胞漿到空泡靶向囊泡所必需的一種蛋白,常用來作為自噬體的標志性蛋白之一,微管相關蛋白1輕鏈3表達情況可在某些程度上反映自噬體數(shù)量[6]。自噬過程中,p62蛋白與待降解蛋白結合,并包裹到自噬體中,然后被特異性降解,因此p62蛋白的表達與自噬活性呈負相關。本研究結果顯示大腸癌中LC3陽性表達率明顯高于癌旁組織,而p62在大腸癌中的陽性表達率明顯低于癌旁組織,且隨著癌組織的分化程度越低,LC3陽性表達升高而p62陽性表達率降低。表明大腸癌組織中的自噬水平明顯高于癌旁組織,且自噬水平與癌組織的分化程度和淋巴結轉移有關,組織分化程度越低,自噬水平越高;且出現(xiàn)淋巴結轉移患者自噬水平明顯高于無淋巴結轉移,這與文獻報道的研究結果相一致[7]。
JAK2-STAT3信號通路在細胞增殖、生長、分化及凋亡過程中發(fā)揮重要作用,是一條與多種腫瘤的形成和發(fā)展關系密切的信號通路[8-12]。有研究表明,JAK2/STAT3信號通路在大腸癌的發(fā)生、發(fā)展中發(fā)揮著重要作用[13]。本研究發(fā)現(xiàn),p-JAK2和p-STAT3在大腸癌中的陽性表達率高于癌旁組織,且與組織分化程度與淋巴結轉移有關,p-JAK2和p-STAT3在高、中分化癌組織中的陽性表達率低于低分化癌組織,在有淋巴結轉移癌組織中的陽性表達率高于無淋巴結轉移的癌組織,表明JAK2-STAT3信號通路的高表達可能與大腸癌的惡性程度有關,這些結果與文獻報道相一致[14]。
多項研究結果表明,JAK2/STAT3信號通路與癌細胞的凋亡密切相關[15-17]。多種腫瘤中發(fā)現(xiàn),敲除JAK2可誘導細胞凋亡和自噬[18-20]。因此推測,大腸癌中自噬相關蛋白與JAK2/STAT3信號通路可能存在關聯(lián)。本研究通過相關性分析發(fā)現(xiàn),大腸癌組織中LC3的表達與p-JAK2和p-STAT3的表達均呈正相關,p62的表達與p-JAK2和p-STAT3的表達均呈負相關。提示大腸癌中自噬活性的升高與JAK2/STAT3信號通路密切相關。
綜上所述,在大腸癌的發(fā)生、發(fā)展中,自噬相關蛋白與JAK2/STAT3信號通路通過內在的分子機制相互協(xié)調轉化,使細胞向惡性方向發(fā)展。因此,對兩者的深入研究有利于揭示大腸癌發(fā)生、發(fā)展過程中的分子機制,為早期發(fā)現(xiàn)、治療大腸癌提供新的理論依據(jù)。后續(xù)研究需進一步擴大樣本量,以獲得更為可靠的研究數(shù)據(jù)。