食管癌是世界上第八种常见的恶性肿瘤，也是世界上第六种常见的高致死率恶性肿瘤。食管鳞状细胞癌(ESCC)是常见的食管癌类型，占食管癌的90%，其5年生存率仍低于30%环境，进一步加速肿瘤的恶化。值得注意的是，大量研究表明，炎症相关的吸烟、酒精、饮食和人类乳头瘤病毒(Hpv)都与ESCC的发展密切相关。
目前,肿瘤的治疗方法包括手术、化疗、放射治疗以及生物治疗,可是这几种方法都存在一定的局限性,随着人们对肿瘤病因以及发病机制的不断深入了解,许多学者发现肿瘤是可以预防的。化学预防在肿瘤中的应用逐渐受到广泛的关注,它是指利用天然的或者合成的药物提前干预肿瘤的进展,并且化学预防手段可以阻断肿瘤中多个信号通路的激活。
姜黄素(Curcumin)是姜黄科植物根茎中的天然提取物,它不仅具有抗氧化、抗炎的功效,还能够调节NF-κB、MAPK等信号通路,从而抑制肿瘤细胞的增殖和促进肿瘤细胞的凋亡。近年来,有许多研究发现JAK-STAT信号通路在多种肿瘤中扮演着重要角色,STATs可以被多种细胞因子、生长因子和一些激素所激活,STAT3属于STATs蛋白家族中的一员。在正常细胞中,STAT3的激活是短暂且可逆的,目前,已有许多研究发现,在许多恶性肿瘤中检测到STAT3的持续激活,活化的STAT3可以促进肿瘤细胞的增殖、转移和血管生成,干扰肿瘤细胞凋亡和抗肿瘤免疫反应,也与肿瘤的预后有关等。因此,阻断STAT3的功能有望为肿瘤靶向治疗和化学预防提供一个新的重要方向。
郑州大学基础医学院病理生理学系的田芳教授等人对该方向进行研究并于2018年成功发表文章在Journal of Experimental & clinical Cancer Research杂志上。
对于ESCC PXD模型中STAT3的磷酸化并诱导细胞凋亡进行验证
B：对各组模型中的对照组（Vehicle）、化疗药物组（5-FU）、姜黄素给药组（Curcumin）以及姜黄素预防组（Prevention）组织HE染色进行对比；C/D：利用Tunel染色对比各组中凋亡细胞；E/F：制备来自两个PDX模型（EG2和EG37）的肿瘤组织用于针对p-STAT3，Cox2和Caspase-3的IHC分析；G/H：对来自E/F的IHC染色进行统计分析结果。* p <0.05，** p <0.01。
以上实验部分应用奥地利TissueGnostics公司TissueFAXS Plus系统获取免疫组化与免疫荧光影像并利用HistoQuest软件进行定量分析。
结果表明，接受姜黄素或姜黄素预防小鼠HE染色肿瘤中，细胞生长受到抑制。TUNEL测定显示姜黄素处理组的肿瘤中凋亡细胞增加。用特异性抗体的IHC分析表明，磷酸化STAT3的水平和其靶蛋白在COX2姜黄素或姜黄素预防治疗的肿瘤均显著降低，而胱天蛋白酶-3染色在这些肿瘤显著增加。这些数据表明，姜黄素或姜黄素预防可以通过抑制STAT3信号传导和诱导细胞凋亡来抑制PDX肿瘤生长。