STAT3信号通路在膀胱肿瘤发生发展中的作用

论文摘要

目的：研究不同膀胱粘膜组织中STAT3蛋白的表达情况，探讨STAT3的表达与膀胱粘膜上皮细胞癌变的关系；进一步研究STAT3信号转导通路在膀胱癌细胞增殖凋亡和侵袭转移调控中的作用；评价STAT3信号通路在膀胱肿瘤发生发展中的作用。方法：（1）应用免疫组织化学染色方法检测66例膀胱移行细胞癌、22例膀胱乳头状瘤、100例膀胱粘膜鳞状上皮化生、40例腺性膀胱炎和20例正常膀胱粘膜组织标本中STAT3蛋白表达情况并进行统计学分析。（2）分别应用药物AG490和基因治疗decoy法阻断膀胱癌细胞中的STAT3信号通路，台盼蓝排斥试验检测细胞活力，噻唑蓝比色试验检测细胞增殖，克隆形成试验检测膀胱癌干细胞对药物的敏感性，Hoechst33258／PI荧光双染检测细胞凋亡特征，流式细胞仪检测细胞周期和早期凋亡，Western blot检测STAT3通路各成员蛋白表达水平，凝胶阻滞电泳检测STAT3的DNA结合活性，RT-PCR检测STAT3下游靶基因Cyclin D1和Bcl-xL的mRNA表达水平。（3）应用免疫组织化学染色方法检测66例膀胱移行细胞癌、22例作为对照的膀胱乳头状瘤组织标本中STAT3磷酸化蛋白（p-STAT3）和VEGF的表达，同时分析在p-STAT3和VEGF不同表达状态下，膀胱癌组织微血管密度（MVD）的变化，并进行统计学分析。分别应用药物AG490和基因治疗decoy法阻断膀胱癌细胞中的STAT3信号通路，以体外肿瘤细胞侵袭模型检测膀胱癌细胞侵袭能力，以膀胱癌体内侵袭模型观察移植瘤生长情况，并行肿瘤微血管密度（MVD）免疫组织化学检测，Western blot检测p-JAK2、STAT3、p-STAT3蛋白表达水平，凝胶阻滞电泳检测STAT3的DNA结合活性，RT-PCR检测MMP-2、TIMP-2及VEGF mRNA的表达。结果：（1）STAT3蛋白表达的阳性率，随膀胱粘膜组织病理类型的恶性度升高而增加；在膀胱移行细胞癌中，STAT3蛋白表达的阳性率，随膀胱癌分化等级的升高而增加。（2）AG490明显抑制膀胱癌细胞增殖和干细胞克隆形成，使细胞周期阻滞，促进膀胱癌细胞凋亡；并可使p-JAK2、STAT3、p-STAT3、Cyclin D1、Bcl-xL蛋白表达水平明显下降。基因治疗decoy法使膀胱癌细胞生长速度减慢，细胞增殖抑制率达75.0％；使细胞周期阻滞，S期细胞比率明显减少，而G0～G1期细胞比率明显增多；促进膀胱癌细胞凋亡，细胞早期凋亡率高达50.75％；使STAT3的DNA结合活性下降，并使Cyclin D1、Bcl-xL的mRNA表达水平明显下降。（3）66例膀胱癌组织中p-STAT3阳性率为69.7％（46／66），VEGF的阳性率为54.5％（36／66），明显高于对照组（p-STAT3、VEGF的阳性率分别为27.3％、18.2％），均有显著性差异（P＜0.01）；p-STAT3和VEGF的表达呈正相关（r=0.735，P＜0.01）；当p-STAT3与VEGF双阳性（29／66）时，膀胱癌组织的MVD最高，与其它组别有显著性差异（P＜0.01）。AG490明显抑制STAT3信号转导通路活化以及膀胱癌细胞侵袭转移；并抑制MMP-2、VEGF mRNA的表达，同时上调TIMP-2 mRNA的表达。基因治疗decoy法使STAT3的DNA结合活性下降，阻断了STAT3通路活化，明显抑制膀胱癌细胞侵袭转移，并下调MMP-2、VEGF mRNA的表达，同时上调TIMP-2 mRNA的表达。结论：（1）STAT3的表达与膀胱粘膜组织的病理类型和分化等级相关，STAT3高表达可能是膀胱粘膜上皮细胞癌变的早期变化，与细胞的恶性转化有关。（2）STAT3信号转导通路在膀胱癌的增殖凋亡调控中发挥重要作用，通过调节下游靶基因的表达参与调控膀胱癌细胞的增殖和凋亡。应用信号传导阻滞剂AG490和基因治疗decoy法可特异性阻断STAT3信号转导通路，抑制膀胱癌细胞的增殖，促进其凋亡。（3）STAT3信号转导通路在膀胱癌的侵袭转移调控中发挥重要作用，通过调节下游靶基因的表达参与调控膀胱癌细胞的侵袭转移。STAT3磷酸化蛋白高表达与膀胱癌浸润有关，STAT3信号通路在膀胱癌中过度激活后，异常高表达的磷酸化STAT3蛋白可能通过增加VEGF的表达来促进肿瘤血管的生成，导致膀胱肿瘤恶性进展。应用信号传导阻滞剂AG490和基因治疗decoy法可特异性阻断STAT3信号转导通路，抑制膀胱癌细胞的侵袭和转移。（4）异常激活的STAT3信号通路可能是膀胱肿瘤发生发展的关键调控途径，靶向阻断STAT3信号通路的药物AG490和基因治疗decoy法为膀胱癌的治疗提供新的有效方法和策略。

论文目录

• 中文摘要
• 英文摘要
• 正文
• 前言
• 第一部分 STAT3蛋白在不同膀胱粘膜组织中的表达及其意义
• 1.中文摘要
• 2.英文摘要
• 3.前言
• 4.材料与方法
• 5.结果
• 6.讨论
• 7.参考文献
• 第二部分 STAT3信号通路在膀胱癌细胞增殖凋亡调控中的作用
• 实验1 药物AG490阻断STAT3通路对膀胱癌细胞增殖和凋亡的影响及其作用机制
• 1.中文摘要
• 2.英文摘要
• 3.前言
• 4.材料与方法
• 5.结果
• 6.讨论
• 7.参考文献
• 实验2 基因治疗decoy法靶向阻断STAT3通路对膀胱癌细胞增殖和凋亡的影响及其作用机制
• 1.中文摘要
• 2.英文摘要
• 3.前言
• 4.材料与方法
• 5.结果
• 6.讨论
• 7.参考文献
• 第三部分 STAT3信号通路在膀胱癌细胞侵袭转移调控中的作用
• 实验1 STAT3异常磷酸化对膀胱癌血管生成的影响
• 1.中文摘要
• 2.英文摘要
• 3.前言
• 4.材料与方法
• 5.结果
• 6.讨论
• 7.参考文献
• 实验2 药物AG490阻断STAT3通路对膀胱癌细胞侵袭和转移的影响及其作用机制
• 1.中文摘要
• 2.英文摘要
• 3.前言
• 4.材料与方法
• 5.结果
• 6.讨论
• 7.参考文献
• 实验3 基因治疗decoy法靶向阻断STAT3通路对膀胱癌细胞侵袭和转移的影响及其作用机制
• 1.中文摘要
• 2.英文摘要
• 3.前言
• 4.材料和方法
• 5.结果
• 6.讨论
• 7.参考文献
• 综述
• 附录
• 致谢