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。
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