GRIM-19和STAT3在骨肉瘤中的表达及意义

张 涛，徐志涛，崔 阳，田 跃

(1.承德医学院，河北承德 067000;2.保定市第二医院)

骨肉瘤是常见的源于间叶组织的恶性肿瘤，占原发骨肿瘤的10%，占原发骨恶性肿瘤的20%，75%的病人年龄在10-30岁，是严重影响青壮年身心健康的恶性疾病[1]。转录信号转导子与激活子3(STAT3)目前被定义为癌基因，在促进肿瘤细胞的异常增殖、抑制肿瘤细胞凋亡、加快肿瘤侵袭转移及免疫逃逸等方面发挥重要作用[2-3]。Ryu等的研究发现[4]，大部分骨肉瘤组织磷酸化STAT3蛋白增加，而且预后较未增加者差。干扰素/维甲酸联合应用诱导的细胞凋亡相关基因(GRIM-19)为STAT3特异性抑制蛋白，能够通过特异性抑制STAT3的激活转录及表达抑制肿瘤细胞生长并促进肿瘤细胞凋亡。目前已发现，GRIM-19在肾细胞癌、宫颈癌和神经胶质瘤等多种肿瘤组织中表达降低，但其在骨肉瘤中的表达情况尚未见报道[5-7]。本研究观察了骨肉瘤中GRIM-19与STAT3的表达情况，旨在探讨它们在骨肉瘤发生发展中的作用及意义，为骨肉瘤的早期诊疗提供理论参考。

1 材料与方法

1.1 临床资料 1993年6月-2013年3月，保定市第二医院和承德医学院附属医院骨科和病理科骨肉瘤石蜡包埋标本35例，男22例、女13例，平均年龄23.5岁(4-56岁)。以近10年的骨软骨瘤石蜡包埋标本14例作为对照。所有标本均行连续切片，片厚4μm。

1.2 实验试剂 鼠抗人GRIM-19多克隆抗体，英国Abcam公司;鼠抗人STAT3单克隆抗体、辣根过氧化酶(HRP)-羊抗鼠多克隆抗体，美国Santa Cruz公司;免疫组化SP-9001二步法检测试剂盒，基因科技(上海)有限公司。

1.3 实验方法 采用免疫组织化学SP法检测骨肉瘤和骨软骨瘤中GRIM-19和STAT3的表达情况，操作按照试剂盒说明书进行，GRIM-19、STAT3多克隆抗体工作浓度分别为1:50、1:100。

1.4 结果判定 STAT3、GRIM-19均以胞浆或(和)胞核出现棕黄色颗粒为阳性细胞。每张切片在低倍镜下随机选取背景清晰、阳性细胞比较密集的5个区域，400倍镜下计数每个区域阳性染色细胞的百分率，取平均值，将阳性细胞百分率分为4个等级:＜10%为(-)，10%-25%为(+)，25%-50% 为(++)，＞50% 为(+++)。

1.5 统计分析 采用SPSS 17.0统计软件进行统计分析，计数资料样本率的比较采用Fisher确切概率法和卡方检验，两因素相关性采用Spearman等级相关分析法。

2 结果

2.1 STAT3和GRIM-19在骨肉瘤、骨软骨瘤中的表达情况 骨肉瘤中STAT3的阳性表达率明显高于骨软骨瘤，GRIM-19的阳性表达率明显低于骨软骨瘤，差异均具有统计学意义(P＜0.01)。见表1。

表1 STAT3和GRIM-19在骨肉瘤、骨软骨瘤中的表达情况

2.2 STAT3、GRIM-19表达与骨肉瘤临床病理特征的关系 骨肉瘤STAT3的表达与年龄、性别无关(P＞0.05)，与Enneking分期、肺转移有关:从Enneking Ⅰ期到Ⅲ期STAT3的阳性表达率逐渐升高，肺转移者STAT3的阳性表达率明显高于无肺转移者(P＜0.05)。骨肉瘤GRIM-19的表达与性别、年龄、肺转移无关(P＞0.05)，与Enneking分期有关:从Enneking Ⅰ期到Ⅲ期GRIM-19的阳性表达率逐渐降低(P＜0.05)。见表2。

表2 STAT3、GRIM-19表达与骨肉瘤临床病理特征的关系

2.3 骨肉瘤中GRIM-19和STAT3表达的相关性 骨肉瘤中STAT3和GRIM-19的表达呈负相关(r=-0.528，P＜0.01)。见表3。

表3 骨肉瘤中GRIM-19和STAT3表达的相关性

3 讨论

STAT3作为STAT家族重要的信号级联成分，广泛参与多种细胞因子的应答反应，STAT3信号转导通路持续激活可导致细胞异常增殖和恶性转化[8]。现已证实，活化的STAT3对肿瘤细胞的形成、生长、凋亡等过程起着重要调控作用，目前，STAT3已成为研发肿瘤治疗药物的新的分子靶点[9]。本研究显示，骨肉瘤中STAT3的阳性表达率明显高于骨软骨瘤，且与是否发生肺结转移及Enneking分期有关，说明STAT3与骨肉瘤的恶性程度及转移有关。可能是STAT3的过度激活抑制了肿瘤细胞凋亡，从而促进骨肉瘤的发生发展。

GRIM-19是一种新近发现的细胞凋亡调节因子，与胚胎发育、器官发育、细胞迁移与浸润以及肿瘤生长有关。GRIM-19正常表达可维持正常的细胞周期，GRIM-19低表达则使某些细胞不能进入细胞凋亡周期，从而促进了肿瘤的发生。本研究显示，骨肉瘤中GRIM-19的阳性率明显低于骨软骨瘤，且与Enneking分期有关，说明GRIM-19与骨肉瘤的恶性程度有关，是骨肉瘤发生的重要事件。

GRIM-19作为STAT3的特异性抑制蛋白，仅与STAT3特异性结合，抑制STAT3相关靶基因的转录和表达或降低磷酸化STAT3蛋白的表达水平，从而抑制细胞的增殖活性，并诱导细胞凋亡[10]。给予IFN/RA刺激或采用瞬时转染方法导入GRIM-l9基因使GRIM-19高表达，可抑制v-Src-转化的NIH3T3细胞的(STAT3表现为持续激活状态)增殖[11]。本研究发现，骨肉瘤中STAT3和GRIM-19的表达呈负相关，表明在骨肉瘤组织中，STAT3高表达和GRIM-19低表达共存，二者共同作用可能导致肿瘤细胞更易发生恶化和异常增殖，从而促进骨肉瘤的发生发展。

综上所述，GRIM-19及其靶基因STAT3与骨肉瘤的恶性程度及临床病理特征有关，为进一步阐明GRIM-l9、STAT3及相关靶基因在骨肉瘤中的作用机制及药物治疗骨肉瘤提供了新思路。

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