霍奇金淋巴瘤细胞STAT3的活化对bcl-2蛋白表达的调控作用
作者：黎岳南 冯德云 郑晖 蒋海鹰 颜亚晖
单位：湖南医科大学病理学教研室(长沙410078)
关键词：霍奇金病；癌基因蛋白类；免疫组织化学
湖南医学990601 摘要 目的 探讨霍奇金淋巴瘤(HL)细胞信号转导物与转录激活剂3(STAT3)的活化对bcl-2蛋白表达的调控作用。方法 采用SP免疫组织化学方法检测了40例不同亚型HL之RS/H细胞及13例反应性增生淋巴结(RH)的STAT3和抗凋亡基因蛋白bcl-2的表达。结果 STAT3及bcl-2蛋白在HL不同亚型的RS/H细胞中均呈过度表达(阳性率分别为65%和67.5%)，且两者的阳性率呈明显的正相关(P<0.05)。结论 STAT3的活化可能通过介导抗凋亡基因bcl-2的过度表达而使RS/H细胞呈持续性增殖，并在HL之RS/H细胞恶性转化及演进中起重要作用。
, 百拇医药 Regulation of Activated STAT3 on the Expression of bcl-2 Protein in Hodgkin′s Lymphoma
LI Yuenan, FENG Deyun, ZHENG Hui,et al
Department of Pathology,Hunan Medical University,Changsha，410078
Abstract Objective To investigate the regulation of activated signal transducer and activator of transcription 3 (STAT3) on the expression of bcl-2 protein in Hodgkin′s lymphoma(HL).MethodsThe expressions of STAT3 and antiapoptotic gene protein—bcl-2 protein were detected by SP immunohistochemical techniques in 40 cases of HL with various subtypes and 13 reactive hyperplasia(RH) of lymph nodes.Results Both of STAT3 and bcl-2 protein were overexpressed in RS/H cells of HL(positive rates were 65% and 67.5% respectively),a significantly positive correlation existed between their positive rates (P<0.05).Conclusions The activation of STAT3 may induce the overexpression of anti-apoptotic gene bcl-2,leading to persistent proliferation of RS/H cells.Therefore, it may play an important role in malignant transformation and progression of RS/H cells in HL.
, 百拇医药
Key words hodgkin′s disease;oncogene proteins;immunohistochemistry
细胞因子信号转导的JAKs-STATs(Janus kinase-signal transducers and activators of transcription，Janus激酶-信号转导和转录活化因子)途径是当前细胞因子研究领域的热点。JAKs是一类非受体型酪氨酸激酶，STAT是一类转录因子，STAT3是其家族的重要成员之一[1]。文献报道，STAT3的活化与人类多种肿瘤的发生有密切关系[2,3]，并发现可能通过诱导抗凋亡基因bcl-2的过度表达起作用[4]。但其在霍奇金淋巴瘤(Hodgkin Lymphoma，HL)中的研究，国内外尚未见文献报道。本文利用免疫组织化学技术检测了不同亚型HL中RS/H细胞STAT3和bcl-2蛋白的表达，以探讨其在HL发生发展中的作用及其意义。
, 百拇医药
1 材料与方法
1.1 材料
1.1.1 标本 40例HL系本校附属湘雅医院1992～1999年活检切除标本,男30例，女10例，平均年龄33.6(3～74)岁，平均病程10.3(1～48)个月;病变均位于淋巴结,其中左颈部15例，右颈部13例，锁骨上4例，腋窝3例，腹股沟3例，颌下2例，所有组织均经10%Formalin 固定，常规石蜡包埋，5μm连续切片;经病理确诊并按Rye分型标准进行组织学分型。其中淋巴细胞为主型(LP)9例、结节硬化型(NS)6例、混合细胞型(MC)20例、淋巴细胞消减型(LD)5例。所有患者术前均未做过放疗或化疗。另取13例滤泡型淋巴结反应性增生病(RH)作对照。
1.1.2 试剂 抗STAT3单克隆抗体由美国New England Biolab生物试剂公司提供；SP试剂盒为美国New Mark公司产品；抗bcl-2蛋白抗体购自福州迈新生物技术开发公司。
, 百拇医药
1.2 方法
1.2.1 免疫组织化学染色 ①切片常规脱蜡至水；②3%H2O2阻断内源性过氧化物酶10 min用0.1M TBS液洗2×5 min；③高火档微波(0.1 M TBS，pH 8.0)修复抗原5 min；④阻断缓冲液处理1 h；⑤按SP法进行，DAB显色，苏木素衬染。
1.2.2 对照 用PBS替代一抗作阴性对照;分别用肠癌组织和滤泡型反应性增生淋巴结作STAT3和bcl-2的阳性对照。
1.2.3 结果判断 STAT3和bcl-2蛋白染色结果采用Fromonitz 等[5]的综合计分法并稍加改进，将其分为-，+，++，+++4个等级。
1.3 统计学处理 采用χ2检验
, 百拇医药
2 结果
2.1 STAT3和bcl-2蛋白在HL各组织学亚型及RH中的表达 STAT3在13例RH中淋巴细胞及生发中心各阶段转化细胞均阴性,部分血管内皮细胞、纤维母细胞及淋巴窦组织细胞核呈不同程度的阳性表达(封四图1)；bcl-2蛋白在RH滤泡套区强表达，滤泡间区弱表达，而滤泡生发中心呈阴性反应，阳性信号为浆膜型。STAT3在40例HL中RS/H细胞阳性表达率为65.0%(26/40)。阳性信号主要为核型，少数为核浆型(封四图2)，H细胞的阳性强度明显高于RS细胞。不同亚型(LP，NS，MC及LD)的阳性表达强度无明显差异(χ2＝5.6389，P>0.05，见附表)。bcl-2阳性信号在RS/H细胞呈浆膜型(封四图3)，H细胞信号强度明显高于RS细胞。40例中bcl-2蛋白阳性表达率为67.5%(27/40)。从LP，NS，MC至LD不同亚型的阳性表达强度逐渐增高(χ2＝18.7387，P<0.05，见附表)。
, 百拇医药
图1 显示RH中箅管内皮细胞阳性(SP法×400)
图2 示HL中HS/H细胞STAT3蛋白呈强阳性表达,阳性信号为核型,↑所指HS细胞(SP法×400)
图3 示HL中HS/H细胞bcl-2蛋白呈强阳性表达,阳性信号为浆膜型(SP法×400)
附表 STAT3和bcl-2蛋白在HL各组织学亚型中的表达 组织学分型
n
STAT3
bcl-2
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+
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2.2 RS/H细胞STAT3与bcl-2蛋白阳性表达的相关性 26例STAT3阳性的HL病例中，21例bcl-2蛋白呈阳性表达，阳性符合率为80.77%；14例STAT3阴性病例中，bcl-2阴性为8例，阴性符合率为57.15%。统计学分析表明STAT3和bcl-2蛋白表达呈正相关(χ2=5.9622， P<0.05)。
3 讨论
JAKs—STATs途径参与了多种细胞因子诱导的信号转导，涉及细胞的生长、发育、突变和凋亡。STATs是JAKs激酶的作用底物，它在JAKs的作用下通过酪氨酸磷酸化而活化，并移入细胞核内，结合到相应基因(如c-fos)的启动子上，启动基因转录[1,2]。文献报道，STAT3的活化及过度表达与细胞的恶性转化有关[4]。尤其是与淋巴造血组织肿瘤的发生关系密切[6]。RS/H细胞是HL中具有诊断意义的特征性细胞，但目前对该细胞的发生及来源尚不清楚。本文结果显示，STAT3在RH中淋巴细胞呈阴性反应，而在HL各亚型RS/H细胞中呈明显的核阳性，且为高表达(阳性率为65%)，提示STAT3的的活化及其信号转导在HL的发生中起重要作用，并推断检测RS/H细胞中活化的STAT3可作为HL的辅助性诊断指标之一。同时实验观察到STAT3的表达强度在HL的不同亚型间无明显差异(P>0.05)。其原因有待进一步探讨。
, 百拇医药
Bcl-2是重要细胞调节基因，具有抗凋亡作用，在多种恶性肿瘤中明显增高，并与肿瘤细胞的高增殖性及高恶性表型有关[7，8]。本文发现bcl-2在HL之RS/H细胞中的阳性率为67.5%，且在不同组织学亚型LP，NS，MC及LD中表达强度依次增高，与文献报道结果相符[7，8]，表明bcl-2的高表达与RS/H细胞的持续增殖及演进有关。Nielsen[4]等通过研究皮肤蕈样霉菌病T淋巴瘤细胞STAT3的活化与bcl-2/Bax的表达，发现STAT3的活化能诱导bcl-2的高表达及抗凋亡作用。本资料显示，STAT3与bcl-2蛋白在HL之RS/H细胞中的表达呈明显的正相关(P<0.05)，表明STAT3活化可能通过介导bcl-2的高表达导致HL中RS/H细胞的恶性转化及高增殖性。
参考文献
1 James NI.STATs:signal transducers and activators of transcription.Cell,1996,84:331～334
, 百拇医药
2 Zushi S,Shinomura Y,Kiyohara T,et al.STAT3 mediates the survival signal in oncogene ras-transfected intestinal epithelial cells.Int J Cancer,1998,78:326～330
3 Sartor CI,Dziubinski ML,Yu CL,et al. Role of epidermal growth factor receptor and STAT3 activation in autonomous proliferation of SUM-102PT human breast cancer cells. Cancer Res, 1997,57:978～987
4 Nielsen M, Kaestel CG, Eriksen KW,et al. Inhibition of constitutively activated stat3 correlates with altered Bcl-2/Bax expression and induction of apoptosis in mycosis fungoides tumor cells. Leukemia,1999,13:735～738
, 百拇医药
5 Fromowitz FB, Violo MV, Chao S, et al. Ras p21 expression in the progression of breast cancer. Human Pathol, 1987,18(12):1268～1275
6 Yu CL,Jove R,Burakoff SJ,et al.Constitutive activation of the Janus kinase-STAT pathway in T lymphoma overexpressing the lck protein tyrosine kinase. J Immunol, 1997,159:5206～5210
7 张 伟，周 韧，陈培辉. 54例非霍奇金病Bcl-2，Bax，Fas和Fas-L蛋白表达及其意义.临床与实验病理学杂志，1999，15(1)：35～37
8 Basolo F, Pollina L, Fontenini G et al. Apoptosis and proliferation in thyroid carcinoma: correlation with bcl-2 and p53 protein expression.Br J Cancer,1997， 75(4):537～541
(19990920 收稿), http://www.100md.com
单位：湖南医科大学病理学教研室(长沙410078)
关键词：霍奇金病；癌基因蛋白类；免疫组织化学
湖南医学990601 摘要 目的 探讨霍奇金淋巴瘤(HL)细胞信号转导物与转录激活剂3(STAT3)的活化对bcl-2蛋白表达的调控作用。方法 采用SP免疫组织化学方法检测了40例不同亚型HL之RS/H细胞及13例反应性增生淋巴结(RH)的STAT3和抗凋亡基因蛋白bcl-2的表达。结果 STAT3及bcl-2蛋白在HL不同亚型的RS/H细胞中均呈过度表达(阳性率分别为65%和67.5%)，且两者的阳性率呈明显的正相关(P<0.05)。结论 STAT3的活化可能通过介导抗凋亡基因bcl-2的过度表达而使RS/H细胞呈持续性增殖，并在HL之RS/H细胞恶性转化及演进中起重要作用。
, 百拇医药 Regulation of Activated STAT3 on the Expression of bcl-2 Protein in Hodgkin′s Lymphoma
LI Yuenan, FENG Deyun, ZHENG Hui,et al
Department of Pathology,Hunan Medical University,Changsha，410078
Abstract Objective To investigate the regulation of activated signal transducer and activator of transcription 3 (STAT3) on the expression of bcl-2 protein in Hodgkin′s lymphoma(HL).MethodsThe expressions of STAT3 and antiapoptotic gene protein—bcl-2 protein were detected by SP immunohistochemical techniques in 40 cases of HL with various subtypes and 13 reactive hyperplasia(RH) of lymph nodes.Results Both of STAT3 and bcl-2 protein were overexpressed in RS/H cells of HL(positive rates were 65% and 67.5% respectively),a significantly positive correlation existed between their positive rates (P<0.05).Conclusions The activation of STAT3 may induce the overexpression of anti-apoptotic gene bcl-2,leading to persistent proliferation of RS/H cells.Therefore, it may play an important role in malignant transformation and progression of RS/H cells in HL.
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Key words hodgkin′s disease;oncogene proteins;immunohistochemistry
细胞因子信号转导的JAKs-STATs(Janus kinase-signal transducers and activators of transcription，Janus激酶-信号转导和转录活化因子)途径是当前细胞因子研究领域的热点。JAKs是一类非受体型酪氨酸激酶，STAT是一类转录因子，STAT3是其家族的重要成员之一[1]。文献报道，STAT3的活化与人类多种肿瘤的发生有密切关系[2,3]，并发现可能通过诱导抗凋亡基因bcl-2的过度表达起作用[4]。但其在霍奇金淋巴瘤(Hodgkin Lymphoma，HL)中的研究，国内外尚未见文献报道。本文利用免疫组织化学技术检测了不同亚型HL中RS/H细胞STAT3和bcl-2蛋白的表达，以探讨其在HL发生发展中的作用及其意义。
, 百拇医药
1 材料与方法
1.1 材料
1.1.1 标本 40例HL系本校附属湘雅医院1992～1999年活检切除标本,男30例，女10例，平均年龄33.6(3～74)岁，平均病程10.3(1～48)个月;病变均位于淋巴结,其中左颈部15例，右颈部13例，锁骨上4例，腋窝3例，腹股沟3例，颌下2例，所有组织均经10%Formalin 固定，常规石蜡包埋，5μm连续切片;经病理确诊并按Rye分型标准进行组织学分型。其中淋巴细胞为主型(LP)9例、结节硬化型(NS)6例、混合细胞型(MC)20例、淋巴细胞消减型(LD)5例。所有患者术前均未做过放疗或化疗。另取13例滤泡型淋巴结反应性增生病(RH)作对照。
1.1.2 试剂 抗STAT3单克隆抗体由美国New England Biolab生物试剂公司提供；SP试剂盒为美国New Mark公司产品；抗bcl-2蛋白抗体购自福州迈新生物技术开发公司。
, 百拇医药
1.2 方法
1.2.1 免疫组织化学染色 ①切片常规脱蜡至水；②3%H2O2阻断内源性过氧化物酶10 min用0.1M TBS液洗2×5 min；③高火档微波(0.1 M TBS，pH 8.0)修复抗原5 min；④阻断缓冲液处理1 h；⑤按SP法进行，DAB显色，苏木素衬染。
1.2.2 对照 用PBS替代一抗作阴性对照;分别用肠癌组织和滤泡型反应性增生淋巴结作STAT3和bcl-2的阳性对照。
1.2.3 结果判断 STAT3和bcl-2蛋白染色结果采用Fromonitz 等[5]的综合计分法并稍加改进，将其分为-，+，++，+++4个等级。
1.3 统计学处理 采用χ2检验
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2 结果
2.1 STAT3和bcl-2蛋白在HL各组织学亚型及RH中的表达 STAT3在13例RH中淋巴细胞及生发中心各阶段转化细胞均阴性,部分血管内皮细胞、纤维母细胞及淋巴窦组织细胞核呈不同程度的阳性表达(封四图1)；bcl-2蛋白在RH滤泡套区强表达，滤泡间区弱表达，而滤泡生发中心呈阴性反应，阳性信号为浆膜型。STAT3在40例HL中RS/H细胞阳性表达率为65.0%(26/40)。阳性信号主要为核型，少数为核浆型(封四图2)，H细胞的阳性强度明显高于RS细胞。不同亚型(LP，NS，MC及LD)的阳性表达强度无明显差异(χ2＝5.6389，P>0.05，见附表)。bcl-2阳性信号在RS/H细胞呈浆膜型(封四图3)，H细胞信号强度明显高于RS细胞。40例中bcl-2蛋白阳性表达率为67.5%(27/40)。从LP，NS，MC至LD不同亚型的阳性表达强度逐渐增高(χ2＝18.7387，P<0.05，见附表)。
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图1 显示RH中箅管内皮细胞阳性(SP法×400)
图2 示HL中HS/H细胞STAT3蛋白呈强阳性表达,阳性信号为核型,↑所指HS细胞(SP法×400)
图3 示HL中HS/H细胞bcl-2蛋白呈强阳性表达,阳性信号为浆膜型(SP法×400)
附表 STAT3和bcl-2蛋白在HL各组织学亚型中的表达 组织学分型
n
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2.2 RS/H细胞STAT3与bcl-2蛋白阳性表达的相关性 26例STAT3阳性的HL病例中，21例bcl-2蛋白呈阳性表达，阳性符合率为80.77%；14例STAT3阴性病例中，bcl-2阴性为8例，阴性符合率为57.15%。统计学分析表明STAT3和bcl-2蛋白表达呈正相关(χ2=5.9622， P<0.05)。
3 讨论
JAKs—STATs途径参与了多种细胞因子诱导的信号转导，涉及细胞的生长、发育、突变和凋亡。STATs是JAKs激酶的作用底物，它在JAKs的作用下通过酪氨酸磷酸化而活化，并移入细胞核内，结合到相应基因(如c-fos)的启动子上，启动基因转录[1,2]。文献报道，STAT3的活化及过度表达与细胞的恶性转化有关[4]。尤其是与淋巴造血组织肿瘤的发生关系密切[6]。RS/H细胞是HL中具有诊断意义的特征性细胞，但目前对该细胞的发生及来源尚不清楚。本文结果显示，STAT3在RH中淋巴细胞呈阴性反应，而在HL各亚型RS/H细胞中呈明显的核阳性，且为高表达(阳性率为65%)，提示STAT3的的活化及其信号转导在HL的发生中起重要作用，并推断检测RS/H细胞中活化的STAT3可作为HL的辅助性诊断指标之一。同时实验观察到STAT3的表达强度在HL的不同亚型间无明显差异(P>0.05)。其原因有待进一步探讨。
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Bcl-2是重要细胞调节基因，具有抗凋亡作用，在多种恶性肿瘤中明显增高，并与肿瘤细胞的高增殖性及高恶性表型有关[7，8]。本文发现bcl-2在HL之RS/H细胞中的阳性率为67.5%，且在不同组织学亚型LP，NS，MC及LD中表达强度依次增高，与文献报道结果相符[7，8]，表明bcl-2的高表达与RS/H细胞的持续增殖及演进有关。Nielsen[4]等通过研究皮肤蕈样霉菌病T淋巴瘤细胞STAT3的活化与bcl-2/Bax的表达，发现STAT3的活化能诱导bcl-2的高表达及抗凋亡作用。本资料显示，STAT3与bcl-2蛋白在HL之RS/H细胞中的表达呈明显的正相关(P<0.05)，表明STAT3活化可能通过介导bcl-2的高表达导致HL中RS/H细胞的恶性转化及高增殖性。
参考文献
1 James NI.STATs:signal transducers and activators of transcription.Cell,1996,84:331～334
, 百拇医药
2 Zushi S,Shinomura Y,Kiyohara T,et al.STAT3 mediates the survival signal in oncogene ras-transfected intestinal epithelial cells.Int J Cancer,1998,78:326～330
3 Sartor CI,Dziubinski ML,Yu CL,et al. Role of epidermal growth factor receptor and STAT3 activation in autonomous proliferation of SUM-102PT human breast cancer cells. Cancer Res, 1997,57:978～987
4 Nielsen M, Kaestel CG, Eriksen KW,et al. Inhibition of constitutively activated stat3 correlates with altered Bcl-2/Bax expression and induction of apoptosis in mycosis fungoides tumor cells. Leukemia,1999,13:735～738
, 百拇医药
5 Fromowitz FB, Violo MV, Chao S, et al. Ras p21 expression in the progression of breast cancer. Human Pathol, 1987,18(12):1268～1275
6 Yu CL,Jove R,Burakoff SJ,et al.Constitutive activation of the Janus kinase-STAT pathway in T lymphoma overexpressing the lck protein tyrosine kinase. J Immunol, 1997,159:5206～5210
7 张 伟，周 韧，陈培辉. 54例非霍奇金病Bcl-2，Bax，Fas和Fas-L蛋白表达及其意义.临床与实验病理学杂志，1999，15(1)：35～37
8 Basolo F, Pollina L, Fontenini G et al. Apoptosis and proliferation in thyroid carcinoma: correlation with bcl-2 and p53 protein expression.Br J Cancer,1997， 75(4):537～541
(19990920 收稿), http://www.100md.com