JAK-STAT3通路在瘦素促進肺癌細(xì)胞增殖機制中的研究.pdf

1、背景：肺癌是全球范圍內(nèi)常見的惡性腫瘤之一，且目前已排在全世界癌癥死因的第一名。1995年全世界有60萬人死于肺癌，而且每年人數(shù)都呈上升趨勢。而女性肺癌的發(fā)生率尤其呈上升趨勢。中國亦是肺癌高發(fā)的國家。因此肺癌的相關(guān)性研究已越來越受到關(guān)注。肺癌按病理組織學(xué)分類分為小細(xì)胞肺癌(SCLC)和非小細(xì)胞肺癌(NSCLC)，其中非小細(xì)胞肺癌占肺癌的75-80％，主要包括鱗狀細(xì)胞癌、腺癌、腺鱗癌、大細(xì)胞癌四種病理類型。在腫瘤進程中，細(xì)胞信號轉(zhuǎn)導(dǎo)異常和細(xì)

2、胞增殖凋亡失平衡已被證明是兩大關(guān)鍵性因素。肺癌的發(fā)生發(fā)展機制與這兩方面密不可分。瘦素（leptin）是肥胖基因（OB）編碼的，主要由脂肪組織分泌的一種N端帶有21個氨基酸信號肽的多肽。其主要功能是調(diào)節(jié)機體的能量代謝及脂肪的合成。血清瘦素水平的高低與患者的體重有直接關(guān)系，提示瘦素與攝食密切相關(guān)。瘦素還具有許多重要的生理作用，包括炎癥放大作用和免疫功能。然而進一步的研究表明瘦素能夠刺激腫瘤細(xì)胞的增殖、抑制腫瘤細(xì)胞的凋亡，并能夠增加腫瘤細(xì)胞的

3、侵襲力和促進腫瘤內(nèi)新生血管的形成，因此瘦素在腫瘤的發(fā)生發(fā)展中起著不可忽視的作用。目前研究證實瘦素在多種腫瘤組織及細(xì)胞中存在著過度表達，與腫瘤的發(fā)生、發(fā)展過程密切相關(guān)。瘦素必須與不同靶器官上的瘦素受體 (leptin receptor，Ob-R)結(jié)合方能發(fā)揮其生物學(xué)功能。瘦素受體中的長受體（Ob-Rb）是唯一的有完整的胞內(nèi)區(qū)并具有細(xì)胞內(nèi)酪氨酸殘基的Ob-R形式，具有信號轉(zhuǎn)導(dǎo)功能。許多臨床實驗證實瘦素及其功能性受體（OB-Rb）在子宮內(nèi)膜癌

4、、胃癌、乳腺癌以及前列腺癌等多種腫瘤組織和腫瘤細(xì)胞株中均存在異常高表達，并在人類肺組織中發(fā)現(xiàn)OB-Rb表達，表明肺是瘦素作用的外周靶器官之一。瘦素作為一種細(xì)胞因子，在肺的生理和病理過程都起作用，如：它參與了胎兒肺成熟，并在維持成人正常肺上皮細(xì)胞生理功能中發(fā)揮作用，同時還發(fā)現(xiàn)其能促進SQ-5肺鱗癌細(xì)胞株的增殖，故瘦素與肺癌的發(fā)生發(fā)展密切相關(guān)。然而，目前仍不清楚瘦素在肺癌發(fā)生發(fā)展過程中的具體機制。另有研究表明，瘦素信號轉(zhuǎn)導(dǎo)途徑與JAK/ST

5、ATs 家族的活性相關(guān)。動物試驗表明瘦素在下丘腦的信號轉(zhuǎn)導(dǎo)主要涉及 JAK/STAT3。Ob-R配體與Ob-Rb 結(jié)合使細(xì)胞內(nèi)的酪氨酸殘基磷酸化，并通過轉(zhuǎn)磷酸作用活化JAK2。磷酸化的Ob-Rb形成了一個與STAT3單體連接的位點。STATs是一組細(xì)胞質(zhì)蛋白，其作用為信號傳遞者和轉(zhuǎn)錄因子，參與正常細(xì)胞對細(xì)胞因子和生長因子的反應(yīng)。STAT3是STATs家族中一個潛在的細(xì)胞漿轉(zhuǎn)錄因子，STAT3一旦到達受體，在羧基端第 705位的酪氨酸磷酸

6、化位點(Y705)被JAK2磷酸化形成p-STAT3，通過SH2區(qū)的作用使STAT3形成同型或異型二聚體，并轉(zhuǎn)移定位到細(xì)胞核，與特定基因啟動子區(qū)域的DNA 元件或其他的轉(zhuǎn)錄因子或附屬的蛋白相互作用，調(diào)節(jié)下游靶基因如：bcl-2的轉(zhuǎn)錄，可引起生長失調(diào)，促進細(xì)胞惡性轉(zhuǎn)化和腫瘤發(fā)生。
　　 目的：⑴從蛋白水平研究瘦素、STAT3、p-STAT3及Bcl-2蛋白在非小細(xì)胞肺癌組織和癌旁正常肺組織中的表達情況，并分析二者與非小細(xì)胞肺癌的臨

7、床分期、腫瘤細(xì)胞分化程度和淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移等臨床病理資料的相關(guān)性，初步探討瘦素、STAT3、p-STAT3及Bcl-2在非小細(xì)胞肺癌發(fā)生發(fā)展過程中的意義。⑵選用肺腺癌A549細(xì)胞株研究瘦素在促進肺癌細(xì)胞增殖過程中的可能機制:瘦素是否通過激活JAK/STAT3信號通路發(fā)揮其促細(xì)胞增殖作用。并探討其在肺癌發(fā)生發(fā)展中的作用。
　　 方法：采用免疫組織化學(xué)SP法檢測52例肺癌組織及34例癌旁正常肺組織中瘦素、STAT3 p-STAT3及Bcl

8、-2的表達，并分析其與臨床病理特征的關(guān)系。四甲基偶氮唑鹽比色法（MTT）法檢測瘦素對肺癌A549細(xì)胞的促增殖作用。流式細(xì)胞術(shù)檢測不同濃度瘦素處理組肺癌A549細(xì)胞的細(xì)胞增殖率。利用免疫細(xì)胞化學(xué)法檢測經(jīng)不同濃度瘦素處理的A549細(xì)胞中STAT3、p-STAT3及Bcl-2蛋白的表達。
　　 結(jié)果：①瘦素、STAT3、p-STAT3及Bcl-2的表達在肺癌組織中高于癌旁正常肺組織，且差異具有統(tǒng)計學(xué)意義（P<0.05）。②STAT3和

9、p-STAT3蛋白的表達與肺癌組織的臨床分期，有無淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移有關(guān)。③在肺癌組織中瘦素與STAT3、p-STAT3的蛋白表達水平之間呈正相關(guān)；p-STAT3與Bcl-2的表達水平之間呈正相關(guān)。④瘦素能刺激A549細(xì)胞增殖，在作用24h后增殖效應(yīng)最明顯，且100ng/ml 組G2/M期細(xì)胞所占的比例較對照組和10ng/ml組顯著增加，且差異具有統(tǒng)計學(xué)意義（P<0.05）。⑤STAT3、p-STAT3及Bcl-2蛋白在A549細(xì)胞中均有表達。

10、瘦素處理后的A549細(xì)胞中STAT3、p-STAT3及Bcl-2的表達隨著處理濃度的增加而增強，且100ng/ml瘦素處理組表達增強最明顯，與對照組比較，有顯著差異（P<0.05）。
　　 結(jié)論：(1)瘦素的高表達，STAT3及p-STAT3的高表達可能與腫瘤的發(fā)生發(fā)展有著密切的關(guān)系，對其檢測有助于判斷肺癌的惡性程度及生物學(xué)行為。(2)STAT3的活化可能通過介導(dǎo)抗凋亡基因bcl-2的過度表達而使肺癌細(xì)胞呈持續(xù)增殖，并在肺癌細(xì)胞