JAK-STAT3通路在瘦素促進肺癌細胞增殖機制中的研究.pdf

1、背景：肺癌是全球范圍內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。因此肺癌的相關性研究已越來越受到關注。肺癌按病理組織學分類分為小細胞肺癌(SCLC)和非小細胞肺癌(NSCLC)，其中非小細胞肺癌占肺癌的75-80％，主要包括鱗狀細胞癌、腺癌、腺鱗癌、大細胞癌四種病理類型。在腫瘤進程中，細胞信號轉導異常和細

2、胞增殖凋亡失平衡已被證明是兩大關鍵性因素。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系，提示瘦素與攝食密切相關。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胞的增殖、抑制腫瘤細胞的凋亡，并能夠增加腫瘤細胞的

3、侵襲力和促進腫瘤內新生血管的形成，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。瘦素必須與不同靶器官上的瘦素受體 (leptin receptor，Ob-R)結合方能發(fā)揮其生物學功能。瘦素受體中的長受體（Ob-Rb）是唯一的有完整的胞內區(qū)并具有細胞內酪氨酸殘基的Ob-R形式，具有信號轉導功能。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肺鱗癌細胞株的增殖，故瘦素與肺癌的發(fā)生發(fā)展密切相關。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，瘦素信號轉導途徑與JAK/ST

5、ATs 家族的活性相關。動物試驗表明瘦素在下丘腦的信號轉導主要涉及 JAK/STAT3。Ob-R配體與Ob-Rb 結合使細胞內的酪氨酸殘基磷酸化，并通過轉磷酸作用活化JAK2。磷酸化的Ob-Rb形成了一個與STAT3單體連接的位點。STATs是一組細胞質蛋白，其作用為信號傳遞者和轉錄因子，參與正常細胞對細胞因子和生長因子的反應。STAT3是STATs家族中一個潛在的細胞漿轉錄因子，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，并轉移定位到細胞核，與特定基因啟動子區(qū)域的DNA 元件或其他的轉錄因子或附屬的蛋白相互作用，調節(jié)下游靶基因如：bcl-2的轉錄，可引起生長失調，促進細胞惡性轉化和腫瘤發(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胞肺癌的臨

7、床分期、腫瘤細胞分化程度和淋巴結轉移等臨床病理資料的相關性，初步探討瘦素、STAT3、p-STAT3及Bcl-2在非小細胞肺癌發(fā)生發(fā)展過程中的意義。⑵選用肺腺癌A549細胞株研究瘦素在促進肺癌細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系。四甲基偶氮唑鹽比色法（MTT）法檢測瘦素對肺癌A549細胞的促增殖作用。流式細胞術檢測不同濃度瘦素處理組肺癌A549細胞的細胞增殖率。利用免疫細胞化學法檢測經(jīng)不同濃度瘦素處理的A549細胞中STAT3、p-STAT3及Bcl-2蛋白的表達。
　　 結果：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，有無淋巴結轉移有關。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；p-STAT3與Bcl-2的表達水平之間呈正相關。④瘦素能刺激A549細胞增殖，在作用24h后增殖效應最明顯，且100ng/ml 組G2/M期細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)計學意義（P<0.05）。⑤STAT3、p-STAT3及Bcl-2蛋白在A549細胞中均有表達。

10、瘦素處理后的A549細胞中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)展有著密切的關系，對其檢測有助于判斷肺癌的惡性程度及生物學行為。(2)STAT3的活化可能通過介導抗凋亡基因bcl-2的過度表達而使肺癌細胞呈持續(xù)增殖，并在肺癌細胞