STAT3和HIF-1α在子宮內膜腺癌中的表達及其臨床意義

劉瓊瓊，梁利丹，何 濤

子宮內膜癌(endometrium carcinoma)是世界范圍內第六大惡性腫瘤，全球標準化發(fā)病率約十萬分之一[1]，肥胖和缺乏體力活動的流行病學特點，是子宮內膜腺癌的兩個重要高危因素[2]，其發(fā)病率及死亡率呈逐年上升趨勢，將成為嚴重的公共衛(wèi)生問題[3]。信號傳導及轉錄激活因子3(endometrial adneocarcinoma；signal transducers and activators of transcription 3,STAT3)是一種參與細胞因子和生長因子介導的細胞信號轉錄因子，在正常細胞內調控生長、增殖、分化及凋亡等一系列生理活動[4]。缺氧誘導因子1α(hypoxia-inducible factor 1α,HIF-1α)是一種表達于細胞核的轉錄調控因子，與腫瘤乏氧微環(huán)境PI3K/AKT/mTOR信號通路密切相關，在腫瘤乏氧的微環(huán)境中參與腫瘤的血管生成，促進腫瘤的侵襲及轉移過程[5]。本研究應用免疫組化鏈霉菌抗生物素蛋白過氧化物酶(streptavidin-perosidase，SP)檢測STAT3和HIF-1α在子宮內膜腺癌中的表達，分析其與子宮內膜腺癌臨床病理特征的關系?，F(xiàn)報道如下。

1 材料與方法

1.1 材料收集河南科技大學第一附屬醫(yī)院2011年1月至2013年12月刮宮或者手術切除標本的存檔蠟塊，根據(jù)子宮內膜病理診斷分為增殖期組20例，不典型增生組27例、子宮內膜腺癌組78例。所選患者術前均未接受過性激素類藥物治療，未進行過放化療，無其他惡性腫瘤。所選標本均經(jīng)4%甲醛固定，石蠟包埋切片。按照FIGO( 2009) 分期標準及組織學分級標準：Ⅰ期22例、Ⅱ期26例、Ⅲ期30例；G1級35例、G2級27例、G3級16例；淋巴結轉移40例，無淋巴結轉移38例。通過查閱病例、電話隨訪，統(tǒng)計患者的生存時間，截止時間為2013年12月31日。DAB酶底物顯色劑購自福建邁新生物工程有限公司，兔抗人HIF-1α多克隆抗體購自武漢博士德生物工程有限公司，SP免疫組化試劑盒購自福建邁新生物工程有限公司，兔抗人STAT3單克隆抗體及SP免疫組化試劑盒購自福建邁新生物工程有限公司。

1.2 檢測方法采用免疫組織化學法將石蠟組織制作成厚約4 μm切片， 經(jīng)二甲苯梯度脫蠟，梯度乙醇脫苯至水化，進行熱修復抗原，然后免疫組化染色，嚴格按照試劑說明書操作。STAT3主要定位于細胞質內，以胞質內出現(xiàn)棕黃色的顆粒為陽性判斷標準。HIF-1α缺氧誘導因子主要定位于細胞質內，部分細胞核也有表達，以細胞質或細胞核內出現(xiàn)棕黃色顆粒為陽性判斷標準。

1.3 結果判斷將陽性細胞的百分率和染色強度進行綜合評分，每個切片隨機選取5個高倍鏡視野(×400)進行觀察。結果判定[6]：按細胞質或細胞核的染色強度評分：背景顏色一致或無染色為0分，淡黃色顆粒為1分，棕黃色顆粒為2分，黃褐色顆粒為3分。按照陽性細胞數(shù)的百分率進行計分：無陽性細胞為0分，1%～25%陽性細胞為1分，26%～50%陽性細胞為2分，50%的陽性細胞為3分。將兩項得分相加得分≤2分為陰性，>2分判為陽性，見圖1-2。

1.4 統(tǒng)計學方法使用SPSS 21統(tǒng)計學軟件包，計數(shù)資料應用χ2檢驗，秩和檢驗分析有序分類資料STAT3和HIF-1α在子宮內膜腺癌各參數(shù)中的表達，Spearman相關性分析。隨訪60個月，以死亡為終點事件，采用Kaplan-Meier生存分析法，并應用Log-rank檢驗，以P<0.05為差異有統(tǒng)計學意義。

A：正常增殖期(SP,×400)；B：不典型增生(SP,×200)；C：高分化腺癌(SP,×200)；D：中分化腺癌(SP,×400)；E：低分化腺癌(SP,×400)。圖1 STAT3在子宮內膜各組織中的表達

A：正常增殖期(SP,×400)；B：不典型增生(SP,×200)；C：高分化腺癌(SP,×200)；D：中分化腺癌(SP,×400)；E：低分化腺癌(SP,×400)。圖2 HIF-1α在子宮內膜各組織中的表達

2 結果

2.1 STAT3在子宮內膜癌中的表達STAT3陽性表達于胞質，其在20例正常增殖期陽性表達率為30.00%，在27例不典型增生中為25.93%，在78例子宮內膜腺癌中為84.62%，3組比較差異有統(tǒng)計學意義(P<0.05)。STAT3在Ⅰ期、Ⅱ期、Ⅲ期子宮內膜腺癌中的表達，3組比較差異有統(tǒng)計學意義(P<0.05)，與肌層浸潤深度相關(P<0.05)，而與淋巴結轉移及年齡無關(P>0.05)。在子宮內膜腺癌中分化越差、惡性程度越高、表達越強。

2.2 HIF-1α子宮內膜腺癌中的表達HIF-1α陽性表達為細胞質或細胞核，其在20例增殖期陽性表達率為35.00%，在27例不典型增生中為22.22%，在78例子宮內膜腺癌中為82.05%，3組比較差異有統(tǒng)計學意義(P<0.05)。子宮內膜腺癌中高中低分化HIF-1α異常表達，3組比較差異有統(tǒng)計學意義(P<0.05)，HIF-1α在Ⅰ期、Ⅱ期、Ⅲ期子宮內膜腺癌中的異常表達，3組比較差異有統(tǒng)計學意義(P<0.05)。實驗組中HIF-1α的表達與組織學分級及FIGO分期相關(P<0.05)，與肌層浸潤深度及淋巴結轉移相關(P<0.05)，而與年齡無關(P>0.05)，見表1。

2.3 STAT3和HIF-1α在子宮內膜腺癌中表達的相關性在78例子宮內膜腺癌組織中，STAT3和HIF-1α在子宮內膜腺癌的表達中共同陽性50例，共同陰性9例，STAT3和HIF-1α在子宮內膜腺癌中的表達呈正相關，r=0.357，P=0.000(P<0.05)。

2.4 STAT3和HIF-1α在子宮內膜腺癌的表達與預后根據(jù)該兩項指標的染色情況分析，將STAT3和HIF-1α的表達分為陽性組和陰性組，繪制了Kaplan-Meier生存曲線，STAT3表達陽性組與陰性組相比較，差異有統(tǒng)計學意義(χ2=11.535，P<0.05)。HIF-1α表達陽性組與陰性組相比較，差異有統(tǒng)計學意義(χ2=6.983，P<0.05)，見圖3-4。

表1 STAT3和HIF-1α在子宮內膜腺癌中的臨床生物學特性

3 討論

STAT3是參與一些生長因子及細胞因子介導的信號轉導的轉錄因子，有研究表明，在正常細胞內STAT3調控生長、增殖、分化及凋亡等一系列生理活動。JAK/STAT等多條信號通路均能激活STAT3蛋白[7]，STAT3蛋白的持續(xù)活化，與腫瘤細胞的增殖、血管生成、抗凋亡及腫瘤的侵襲轉移密切相關，從而使靶向抑制的STAT3蛋白在抗腫瘤治療過程中備受關注。STAT3在食管癌、前列腺癌、肺癌、乳腺癌等惡性的組織類型中高表達[8]，已有多種研究認為，STAT3可能成為腫瘤靶向治療的新的靶向因子，并使用各種方法阻斷STAT3信號轉導途徑，取得良好的效果。

圖3 STAT3表達與預后的Kaplan-meier分析(P=0.001)

圖4 HIF-1α表達與預后的Kaplan-meier分析(P=0.008)

STAT3可單獨或與HIF-1α共同作用于HIF-1靶基因，促進腫瘤“無氧糖酵解”，促進缺氧條件下依賴HIF-1的腫瘤增殖[9]。在腫瘤的乏氧微環(huán)境中存在HIF-1α蛋白，HIF-1α蛋白作為氧調節(jié)單位，在實體瘤中HIF-1α對氧濃度的要求很高，在>5%的氧濃度下，HIF-1α即被雌三醇泛素連接酶降解，半衰期很短。有研究表明HIF-1α在人卵巢癌和乳腺癌中表達增高，參與腫瘤的血管生成，HIF-1α在腫瘤乏氧微環(huán)境下促進VEGF對腫瘤內環(huán)境穩(wěn)態(tài)的調節(jié)，刺激了腫瘤的血管生成，促進了腫瘤細胞的大量增殖與生長[10]。HIF-1α在腫瘤中通過調節(jié)VEGF的生成，影響腫瘤的微血管密度，從而影響腫瘤的侵襲轉移及預后。同時HIF-1α也受腫瘤炎性相關因子IF-1β的調節(jié)，在人星形膠質細胞中，IF-1β能增強HIF-1α的表達，從而影響腫瘤微環(huán)境?？梢奌IF-1α在腫瘤相關炎癥因子的作用下，維持了腫瘤乏氧微環(huán)境的穩(wěn)態(tài)，從而促進了腫瘤細胞的生存。

本研究結果，STAT3和HIF-1α在子宮內膜腺癌中高表達，且與子宮內膜腺癌的生物學行為密切相關，與患者的5 a生存率密切相關。兩個因子聯(lián)合檢測有可能作為子宮內膜腺癌淋巴結轉移和預后評估的臨床指標[11-12]，并為子宮內膜腺癌的靶向治療提供理論依據(jù)。本研究的病例數(shù)相對較少，在隨訪階段內，4例患者信息登記有誤而失訪，5例患者家屬對隨訪持懷疑態(tài)度，拒絕提供患者的生存信息，研究例數(shù)相對較少，結果有待于大樣本研究證實，以便更好地指導臨床工作。