胃腺癌术后癌组织中信号和转录激活因子3与基质金属蛋白酶-9的表达及意义

戈　锐　周　为　燕　速　刘　宁　安文静　于鹏杰　张成武

(青海大学附属医院胃肠肿瘤外科，青海　西宁　810001)



胃腺癌术后癌组织中信号和转录激活因子3与基质金属蛋白酶-9的表达及意义

戈锐周为燕速刘宁安文静于鹏杰张成武

(青海大学附属医院胃肠肿瘤外科，青海西宁810001)

目的对胃腺癌术后组织应用免疫组化方法检测信号和转录激活因子(STAT)3、基质金属蛋白酶(MMP)-9的表达及其意义。方法59例行胃腺癌根治手术患者的临床资料及术后蜡块组织作为研究组，距肿物边缘>5 cm的正常胃黏膜组织20例作为对照组。两组中STAT3和MMP-9的检测应用免疫组化SP法。结果研究组STAT3和MMP-9表达的阳性率明显高于对照组。研究组中STAT3和MMP-9的表达均与浸润深度、淋巴结转移和脉管侵犯密切相关，STAT3的表达与Ki67增殖指数密切相关。相关分析显示研究组中STAT3和MMP-9的表达呈正相关性。结论胃腺癌术后组织中STAT3和MMP-9高表达，二者对肿瘤的形成和进展均有一定意义。STAT3与MMP-9可能有一定的协同作用。

胃腺癌；STAT3；MMP-9；免疫组化

胃腺癌病变形成过程中与长期的溃疡及幽门螺杆菌感染有关〔1〕。胃腺癌的基因和蛋白表达研究得到广泛的关注〔2〕。信号和转录激活因子(STAT)3是其家族的重要成员，在生长因子、细胞因子等细胞外信号刺激下，STAT3可以调控靶基因的转录，影响细胞增殖、分化、凋亡和转移〔3，4〕。基质金属蛋白酶(MMP)-9是其家族中的重要成员，对调节细胞外基质的降解和促进肿瘤细胞迁移有一定作用〔5，6〕。胃腺癌中STAT3和MMP-9的联合检测尚未见报道。本研究探讨胃腺癌术后组织中STAT3与MMP-9的表达及临床意义。

1　资料与方法

1.1临床资料研究组均为近3年在我科行胃腺癌根治手术的患者，共59例，留取患者的病理资料及术后石蜡包埋组织，其中男31例，女28例，年龄41～86岁，平均60.4岁，高分化10例，中分化15例，低分化34例。均经病理医师阅片复查，同时符合世界卫生组织(WHO)中的诊断标准及分型。研究组中距肿物边缘>5 cm的正常胃黏膜组织20例作为对照组，其中男10例，女10例，年龄43～79岁，平均61.4岁。两组常规资料无明显差别，具有可比性。

1.2STAT3和MMP-9的检测方法应用免疫组化SP法检测并进行二氨基联苯胺(DAB)染色。实验均由同一技师操作，按说明书进行，做好质控。

1.3STAT3和MMP-9结果的判定方法STAT3的阳性部位定位在细胞质，部分表达于细胞核，MMP-9的阳性部位定位在细胞质，计数选择上皮细胞集中的区域，选择5个400倍视野，以中-强阳性定为阳性(弱阳性不计)，取阳性细胞的平均值为最终结果，以<10%定为阴性，以≥10%定为阳性。

1.4统计学方法应用SPSS11.0统计软件进行χ2检验，线性相关分析。

2　结　果

2.1两组STAT3和MMP-9表达比较两组STAT3和MMP-9表达阳性率差别显著(P<0.05)。见表1。

2.2研究组STAT3和MMP-9表达在不同临床特征中的比较研究组STAT3和MMP-9表达均与浸润深度、淋巴结转移和脉管侵犯密切相关，STAT3表达与Ki67增殖指数密切相关。见表2。

2.3研究组中STAT3和MMP-9相关性研究组中STAT3和MMP-9的表达呈正相关性(r=0.51，P<0.05)。

表1　两组中STAT3和MMP-9表达的比较〔n(%)〕

表2　研究组中STAT3和MMP-9表达和在不同临床特征中的比较〔n(%)〕

3　讨　论

胃腺癌在病变形成过程中常伴有蛋白的表达失常，由于胃腺癌的预后较差，与转移相关的蛋白表达失常更有重要意义。STAT具有信号转导和转录激活的双重作用〔7〕。STAT3蛋白是分子量为89～92 kD的蛋白质，其由750～795个氨基酸残基组成，其蛋白包含6个功能结构域，即N端氨基酸保守序列、螺旋区、DNA 结合域、连接区、SH2结构域和C端转录活化区〔8，9〕。其中，DNA 结合域与SH2结构域的作用最重要〔10，11〕。MMPs家族是具有高度同源性的水解酶类，家族成员均能不同程度降解基底膜和细胞外基质〔12〕。MMP-9是明胶酶，能由正常组织细胞产生，在组织愈合或炎症时可以更多地激活，并形成Ⅳ型胶原酶〔13〕。MMP-9在肿瘤侵袭过程中的作用更明显〔14，15〕，尤其是高侵袭性肿瘤中MMP-9的表达升高，其在降解细胞外基质时，还可以对家族的其他成员进行激活，更高效地促进肿瘤细胞突破基底膜〔16〕。

本研究提示STAT3和MMP-9高表达是肿瘤形成的重要因素。STAT3主要是通过细胞因子和生长因子发挥诱导JAK-STAT信号途径，并促进MAPK途径的激活而对肿瘤形成起作用的〔17〕。细胞因子如白细胞介素(IL)-6可以和相应的受体结合形成二聚体，催化受体的酪氨酸残基发生磷酸化〔18〕。而生长因子如血管内皮生长因子(VEGF)也可能是STAT3作用的下游蛋白，其高表达时可以引发肿瘤的血管生成，促进肿瘤细胞的侵袭和小血管的新生〔19〕。本文结果提示STAT3和MMP-9高表达时肿瘤的侵袭和浸润能力明显增强，肿瘤淋巴结转移的潜能升高，提示肿瘤处于高迁移的状态。本文提示STAT3高表达时可以明显促进肿瘤细胞的增殖活性，肿瘤细胞数量明显增多，细胞的生长繁殖能力增强，肿瘤处于活性状态。但本实验未发现STAT3和MMP-9与分化的关系，由于分化是细胞由幼稚到成熟过程的表现，因此二者对细胞成熟过程可能无明显影响。STAT3和MMP-9具有一定的协同作用〔20〕。即STAT3高表达可以诱导MMP-9的高表达，此时细胞外基质和基底膜溶解或消失，肿瘤细胞易于突破基底膜而出现迁移〔21，22〕。

1Yang Q，Ye ZY，Zhang JX，etal.Expression of matrix metalloproteinase-9 mRNA and vascular endothelial growth factor protein ingastric carcinoma and its relationship to its pathological features and prognosis〔J〕.Anat Rec (Hoboken)，2010；293(12)：2012-9.

2Al-Batran SE，Pauligk C，Wirtz R，etal.The validation of matrix metalloproteinase-9 mRNA gene expression as a predictor of outcome in patients with metastatic gastric cancer〔J〕.Ann Oncol，2012；23(7)：1699-705.

3陈军，吴飞翔，覃思繁，等.肝细胞癌组织中STAT3和P14蛋白的表达和相关性研究〔J〕.实用肿瘤杂志，2013；28(1)：24-6.

4高扬，韩冰，张茹慧，等.STAT3与口腔鳞状细胞癌侵袭和转移的关系〔J〕.吉林大学学报(医学版)，2010；36(6)：1106-8.

5Fanelli MF，Chinen LT，Begnami MD，etal.The influence of transforming growth factor-α，cyclooxygenase-2，matrix metalloproteinase (MMP)-7，MMP-9 and CXCR4 proteins involved in epithelial-mesenchymal transition on overall survival of patients with gastric cancer〔J〕.Histopathology，2012；61(2)：153-61.

6Yang S，Zhao Z，Wu R，etal.Expression and biological relationship of vascular endothelial growth factor-A and matrix metalloproteinase-9 in gastric carcinoma〔J〕.J Int Med Res，2011；39(6)：2076-85.

7王林古，段新虎，汤夏斌，等.Stat3及其靶基因CyclinD1在喉鳞状细胞癌组织中的表达及临床意义〔J〕.临床耳鼻咽喉头颈外科杂志，2011；25(21)：966-8.

8冯其柱，张超，李方跃，等.肝细胞癌组织GRIM-19和SATA3蛋白的表达〔J〕.安徽医科大学学报，2010；46(5)：419-21.

9吕海锋，马炳奇，张顺，等.胰腺癌组织STAT3、HIF-1α与VEGF表达及意义〔J〕.齐鲁医学杂志，2014；29(3)：196-8.

10Tao Z，Cheng M，Wang SC，etal.JAK2/STAT3 pathway mediating inflammatory responses in heatstroke-induced rats〔J〕.Int J Clin Exp Pathol，2015；8(6)：6732-9.

11Deng J，Liang H，Zhang R，etal.STAT3 is associated with lymph node metastasis in gastric cancer〔J〕.Tumour Biol，2013；34(5)：2791-800.

12袁晟光，苏如葵，廖维甲，等.STAT3、MMP-2在肝细胞癌中的临床意义〔J〕.实用医学杂志，2011；27(12)：2142-3.

13叶立群，张谢夫，赵春临，等.结直肠癌组织STAT3和MMP-9表达及其与血管生成相关性的研究〔J〕.中华肿瘤防治杂志，2011；18(12)：949-51.

14祝立和，卢洪胜，周凯敏，等.STAT3基因与MMP-2、MMP-9在乳腺浸润性导管癌中的表达及其相互关系〔J〕.中国现代医生，2012；50(29)：58-60.

15方明，康乐，陈英杰，等.Smoothened、STAT3和MMP-9在三阴性乳腺癌中的表达及临床意义〔J〕.中国免疫学杂志，2014；30(6)：821-3.

16王蓉，邓明高，杨国嵘，等.Survivin、MMP-9在大肠腺瘤癌变过程中的表达及其临床意义〔J〕.中国老年学杂志，2007；27(5)：458-61.

17Natesh K，Bhosale D，Desai A，etal.Oncostatin-M differentially regulates mesenchymal and proneural signature genes in gliomas viaSTAT3 signaling〔J〕.Neoplasia，2015；17(2)：225-37.

18Wang Z，Si X，Xu A，etal.Activation of STAT3 in human gastric cancer cells via interleukin (IL)-6-type cytokine signaling correlates with clinical implications〔J〕.PLoS One，2013；8(10)：e75788.

19Gao F，Lv Y，Zhu Y，etal.Correlation of epigenetic aberrance with STAT3 signaling pathway in gastric carcinogenesis〔J〕.Dig Dis Sci，2012；57(8)：2055-62.

20Yang YH，Li DL，Bi XY，etal.Acetylcholine Inhibits LPS-Induced MMP-9 production and cell migration via the α7 nAChR-JAK2/STAT3 pathway in RAW264.7 cells〔J〕.Cell Physiol Biochem，2015；36(5)：2025-38.

21Wang C，Li Z，Liu X，etal.Effect of Liuweibuqi capsule，a Chinese patent medicine，on the JAK1/STAT3 pathway and MMP9/TIMP1 in a chronic obstructive pulmonary disease rat model〔J〕.J Tradit Chin Med，2015；35(1)：54-62.

22Chen J，Liu X，Jiao H，etal.Prognostic and clinical significance of STAT3 and MMP9 in patients with gastric cancer：a meta-analysis of a Chinese cohort〔J〕.Int J Clin Exp Med，2015；8(1)：546-57.

〔2015-02-19修回〕

(编辑苑云杰)

10.3969/j.issn.1005-9202.2016.14.053

张成武(1963-)，男，主任医师，主要从事胃肠肿瘤研究。

戈锐(1982-)，男，硕士，主治医师，主要从事胃肠肿瘤研究。

R735

A

1005-9202(2016)14-3466-03；