STAT3和VEGF的表達(dá)與人腦膜瘤和膠質(zhì)瘤發(fā)生發(fā)展的相關(guān)性研究.pdf

1、研究背景:
　　 Janus蛋白酪氨酸激酶(Janus protein tyrosine kinase,JAK)/信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)和轉(zhuǎn)錄激活因子(Signal transducer and activator of transcription,STAT)信號(hào)通路代表的是從細(xì)胞外到細(xì)胞核的信號(hào)通路。通過對(duì)IFN反應(yīng)的研究發(fā)現(xiàn)了JAKs和STATs家族以及二者的相關(guān)聯(lián)性。在腫瘤細(xì)胞系和人的腫瘤組織中,JAKs(包括JAK1、JAK2、JAK

2、3和TYK2)選擇性地激活STATs蛋白(包括STAT1-4、STAT5a、STAT5b和STAT6)調(diào)節(jié)腫瘤細(xì)胞的生長分化從而參與腫瘤的形成。在STATs蛋白中,活化的STAT3在多發(fā)性骨髓瘤、淋巴瘤、白血液以及實(shí)體腫瘤中均檢測到。在頭頸部鱗狀上皮細(xì)胞癌中發(fā)現(xiàn)IL-6誘導(dǎo)STAT3表達(dá)的信號(hào)通路。酸性黃可抑制IL-6誘導(dǎo)STAT3的磷酸化和細(xì)胞核轉(zhuǎn)移。在結(jié)腸癌細(xì)胞中當(dāng)抑制STAT3和VEGF的表達(dá)時(shí)可抑制血管的生成和腫瘤的轉(zhuǎn)移。因此,

3、STAT3可作為腫瘤治療的目的基因。
　　 相關(guān)研究發(fā)現(xiàn)JAKs和STATs蛋白家族對(duì)腦瘤的發(fā)生發(fā)展具有重要作用。JAK/STAT的功能通過SCID小鼠動(dòng)物模型得以驗(yàn)證。JAK1或STAT3缺陷的小鼠由于神經(jīng)系統(tǒng)和淋巴系統(tǒng)發(fā)育不平衡而在胚胎期就死亡。JAK1/STAT3在細(xì)胞轉(zhuǎn)化和致瘤方面具有重要作用,在膠質(zhì)瘤中的表達(dá)高低與腫瘤的分化程度密切相關(guān)。
　　 STAT3是一重要的信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)蛋白,在傳導(dǎo)信號(hào)和腫瘤形成方面發(fā)揮重要

4、作用。在惡性膠質(zhì)母細(xì)胞瘤細(xì)胞系中,通過STAT3的作用,IL-6可誘導(dǎo)VEGF的表達(dá)。活化的STAT3在惡性膠質(zhì)瘤的腫瘤組織中表達(dá)增高且與病人的存活時(shí)間相關(guān)。研究發(fā)現(xiàn)STAT3在腫瘤細(xì)胞的轉(zhuǎn)化和增值過程中是必需的。STAT3通過調(diào)節(jié)靶基因如cyclin D1、VEGF等參與細(xì)胞生長和血管生成。
　　 腫瘤的發(fā)生發(fā)展是一個(gè)多因素作用、多基因參與、多階段才最終形成的極其復(fù)雜的生物學(xué)現(xiàn)象。腫瘤細(xì)胞最明顯的特征是細(xì)胞增殖失去控制,而在腫

5、瘤細(xì)胞內(nèi)與生長分化有關(guān)的信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)通路發(fā)生障礙則是生長失控的重要因素。由血管誘導(dǎo)因子誘導(dǎo)的腫瘤血管生成在腫瘤的發(fā)生、發(fā)展過程中是必需的。腫瘤血管的形成受多種血管生成因子的調(diào)控,包括呈纖維細(xì)胞生長因子(FGF)、血管內(nèi)皮細(xì)胞生長因子(VEGF)家族及其受體、表皮生長因子(EGF)、血小板衍生生長因子(PDGF)、轉(zhuǎn)化生長因子-β(TGF-β)等。作為重要的血管生成因子,VEGF(又稱VEGFa)最初是從腫瘤細(xì)胞中發(fā)現(xiàn),它參與腫瘤細(xì)胞的增殖、

6、腫瘤血管的形成以及腫瘤的轉(zhuǎn)移。VEGF幾乎在所有人的實(shí)體腫瘤以及腫瘤細(xì)胞株中過度表達(dá),包括肉瘤、淋巴瘤、腦膜瘤、膠質(zhì)瘤、胃癌、結(jié)腸癌、卵巢癌、肝癌、腺癌等。VEGF對(duì)實(shí)體腫瘤血管的生成、腫瘤的生長和轉(zhuǎn)移具有重要的作用。動(dòng)物模型研究發(fā)現(xiàn),通過抑制VEGF的表達(dá)可減少腫瘤血管的形成且抑制腫瘤的生長。血管生成是腦的重要的生物學(xué)特征,詳細(xì)了解神經(jīng)系統(tǒng)腫瘤血管的形成對(duì)提高腦瘤的治療效果有重要意義。在各種腦瘤中,VEGF被認(rèn)為是重要的血管生成因子。

7、
　　 新生血管生成是腫瘤最基本的特征,是腫瘤發(fā)生發(fā)展的必要條件。腦膜瘤、膠質(zhì)瘤是初發(fā)性腦瘤,WHO按腦瘤的診斷標(biāo)準(zhǔn)將腦膜瘤分為Ⅰ到Ⅲ級(jí)、膠質(zhì)瘤分為Ⅰ到Ⅳ級(jí)。外科手術(shù)如全部切除腫瘤組織,治愈是有可能的,但非全切或惡性程度高即分級(jí)高的腫瘤術(shù)后很容易復(fù)發(fā),必須進(jìn)行多次的放射治療或立體定向治療。腫瘤是依賴血管生成提供營養(yǎng)和氧分而生長。抑制新生毛細(xì)血管的生成可能是治療腫瘤的有效的方法。盡管有多種分子機(jī)制參與血管的形成,但VEGF途徑是很

8、重要的,在腫瘤治療方面可能是有效的治療靶位。
　　 目的:
　　 VEGF最初是從腫瘤細(xì)胞中發(fā)現(xiàn),它參與腫瘤細(xì)胞的增殖、腫瘤血管的形成以及腫瘤的轉(zhuǎn)移。作為實(shí)體腫瘤,血管生成是腦膜瘤和膠質(zhì)瘤生長的重要條件。STAT3潛在的致癌作用在腫瘤的發(fā)生、發(fā)展過程中起到重要作用。本研究探討JAK1/STAT3調(diào)節(jié)VEGF的表達(dá)是否參與腦膜瘤和膠質(zhì)瘤的致病過程。
　　 材料與方法:
　　 檢測對(duì)像是40例腦膜瘤(26例男

9、性,平均年齡49.0±13.0)和63例膠質(zhì)瘤(25例男性,平均年齡47.9±14.9)以及6例正常腦組織。所有病例均未進(jìn)行包括化療和放療等的術(shù)前治療。腫瘤的分型參照2000年世界衛(wèi)生組織規(guī)定的人腦瘤的分類標(biāo)準(zhǔn)。
　　 采用RT-PCR、Western blot analysis和免疫組織化學(xué)方法檢測腦膜瘤和膠質(zhì)瘤及正常組織中JAK1、STAT3和VEGF的表達(dá)。
　　 結(jié)果:
　　 1、在正常腦膜組織中未見JA

10、K1、p-JAK1、STAT3、p-STAT3和VEGF的表達(dá)；而在腦膜瘤組織中高表達(dá)；RT-PCR檢測JAK1和STAT3的表達(dá)與VEGF的表達(dá)密切相關(guān)(P<0.05)；Western blot檢測發(fā)現(xiàn),JAK1與STAT3、STAT3與VEGF、p-JAK1與p-STAT3、p-JAK1與VEGF以及p-STAT3與VEGF的表達(dá)均密切相關(guān),表達(dá)量均與組織的分化程度有關(guān)(P<0.05)；免疫組化檢測的陽性率與Western blot

11、檢測的陽性率一致,p-STAT3在細(xì)胞核中表達(dá),p-STAT3陽性的樣本均表達(dá)VEGF,且與腫瘤的分化程度密切相關(guān)(P<0.05)。
　　 2、在正常腦組織中未見JAK1、STAT3和VEGF的表達(dá)；而在膠質(zhì)瘤組織中高表達(dá),JAK1和STAT3的表達(dá)均與VEGF的表達(dá)密切相關(guān)(P<0.05)；在Ⅰ級(jí)和Ⅱ級(jí)腫瘤組織中表達(dá)升高,在Ⅲ級(jí)腫瘤組織中表達(dá)量最高(P<0.05)；STAT3磷酸化(p-STAT3)是進(jìn)行信號(hào)傳導(dǎo)的重要步驟,在