端粒酶與子宮內(nèi)膜及子宮內(nèi)膜癌的相關(guān)性研究進展

武愛芳綜述，陳 銘審校

正常體細胞的端粒是隨著有絲分裂次數(shù)的增加而逐漸縮短，當端?？s短到一定程度時，細胞停止分裂，進入衰老期。而在大多數(shù)腫瘤細胞中，端粒酶的表達水平遠遠高于其在正常細胞中的表達，端粒酶的上調(diào)可以維持端粒的長度，使腫瘤細胞能夠突破正常的增殖限度，逃避細胞凋亡，從而導致腫瘤的產(chǎn)生[1]。此外，抑制端粒酶的活性可導致腫瘤細胞的老化或凋亡，說明端粒酶的活性是維持腫瘤細胞長期生存所必需的條件。近年來隨著對端粒酶較為深入的研究，其在子宮內(nèi)膜癌研究方面已取得了一些較為肯定的結(jié)論，如其催化亞單位hTERT在子宮內(nèi)膜及子宮內(nèi)膜癌的研究已較深入，而另一亞單位hTERC在子宮內(nèi)膜癌中的研究也得出了一些有意義的推斷，如靶向治療可能的基因靶點。本文就端粒酶在子宮內(nèi)膜的表達及與子宮內(nèi)膜癌相關(guān)性研究進行綜述。

1 端粒酶概述

端粒酶是一種核糖核蛋白酶，由三個亞單位構(gòu)成：①人端粒酶逆轉(zhuǎn)錄酶 （human telomerase reverse transcriptase，hTERT）； ② 人 端 粒 酶 RNA （human telomerase mRNA component gene，hTERC）； ③人端粒酶結(jié)合蛋白 1（human telomerase associated protein 1，hTEP1）。

1.1 hTERT 是端粒酶的關(guān)鍵性分子之一。hTERT定位于第5號染色體（5pl5.33），其基因跨度超過 37kb，包括 16個外顯子和l5個內(nèi)含子，外顯子還包括了啟動子，hTERT基因啟動子于59bp區(qū)，屬于逆轉(zhuǎn)錄因子家族，端粒酶的活性主要依賴hTERT基因的轉(zhuǎn)錄水平，其產(chǎn)物是端粒酶催化蛋白。hTERT對端粒酶活性表達起限速作用。Satoru等[2]研究證明，hTERT轉(zhuǎn)錄位點上游181bp區(qū)域的核心啟動子內(nèi)缺乏TATA盒，但含有多個SP1和c-myc的結(jié)合位點。轉(zhuǎn)錄因子c-myc和SP1特異性與hTERT啟動子結(jié)合后可明顯增強轉(zhuǎn)錄活性，而 c-myc-madl抑制 hTERT轉(zhuǎn)錄[3]。hTERT mRNA在多種腫瘤細胞株中高度表達，在許多正常組織中不表達或表達水平很低[4]。hTERT的表達與端粒酶活性呈正相關(guān)，表明hTERT是端粒酶的主要逆轉(zhuǎn)錄酶，其調(diào)控可能與細胞永生化和惡性腫瘤形成中端粒酶的激活密切相關(guān)，是端粒酶活性的限速步驟和決定因素[5]。研究發(fā)現(xiàn)hTERT在腫瘤發(fā)生早期已表達，故對其研究具有重要的臨床意義。

1.2 hTERC 該基因于1995年發(fā)現(xiàn)，命名為hTERC基因，位于第3號染色體（3q26.3），為無內(nèi)含子的單拷貝基因，有1個外顯子，長度約450bp。hTERC基因包含2個啟動子，位于轉(zhuǎn)錄起始位點上游37～41個堿基對位置，稱作CATA盒，位于轉(zhuǎn)錄起始點上游67～70個堿基對位置的稱作TATA盒。是合成“TTAGGG”的端粒重復系列的模板，其編碼蛋白質(zhì)相對分子量為380 000[6]。hTERC基因存在于許多正常組織的細胞中，但是沒有活性，不會導致癌變。hTERC基因分為核苷第1～209區(qū)和核苷酸第241～330區(qū)，前者包括模板區(qū)，其中有一段長度為11個核苷酸的區(qū)域 （5＇-CUAACCCUAAC-3＇）即RNA模板，發(fā)生在該模板區(qū)域的hTERC基因突變將導致端粒酶功能的改變。后者即H/ACA區(qū)（此結(jié)構(gòu)3＇端第3個核苷酸的上游有1個保守的三核苷酸序列ACA或類似于ACA 的結(jié)構(gòu)，如 AGA、AUA 等）和保守區(qū)（conserved region，CR）4-CR5區(qū)，CR是hTERC基因結(jié)合蛋白的識別位點。在H/ACA區(qū)中，核仁小分子RNA與hTERC基因相互作用，對hTERC基因的穩(wěn)定、突變、積聚、成熟起到調(diào)節(jié)作用。H/ACA復合物是一類從古細菌到人類均高度保守的假尿嘧啶合成酶，主要催化核糖體RNA特定位點上的尿嘧啶轉(zhuǎn)化為假尿嘧啶，此外，其還參與核糖體RNA的剪切加工。H/ACA區(qū)的變化可影響hTERC的積聚和端粒酶的活性[7]。端粒酶活性的改變可影響端粒長度，導致細胞永生化，從而發(fā)生腫瘤。有人通過使hTERC基因失活來擾亂hTERC基因在四膜蟲細胞中的功能，發(fā)現(xiàn)端粒逐漸縮短[8]，從而證明了hTERC基因與腫瘤發(fā)生的關(guān)系較為密切。

1.3 hTEP1 是四膜蟲p80的哺乳動物同源蛋白，推測人TEP1有2 629個氨基酸，比p80稍大。TEPl與端粒RNA相連，hTEPl mRNA的表達并不限于有端粒酶活性的組織和細胞系，各組織的水平差異與端粒酶的活性無關(guān)。因此，端粒酶活性的表達并不是由hTEPl決定的。其功能可能是介導端粒酶或其它端粒結(jié)合蛋白與端粒結(jié)合，有調(diào)節(jié)端粒酶活性的作用。

2 端粒酶在子宮內(nèi)膜中的表達

2.1 正常子宮內(nèi)膜中端粒酶的表達 子宮內(nèi)膜是一個具有獨特機能的組織，由腺上皮和結(jié)締組織組成，在月經(jīng)周期中經(jīng)歷了增生期的復雜模式變化，它的活性表達局限在腺上皮細胞，其細胞增殖依賴于月經(jīng)周期的調(diào)節(jié)[9]。Kyo等[10]采用端粒酶重復序列擴增（TRAP）方法檢測了77份不同狀態(tài)的正常子宮內(nèi)膜標本的端粒酶活性，發(fā)現(xiàn)正常子宮內(nèi)膜表達端粒酶活性，且受月經(jīng)周期調(diào)節(jié)。增生早期（月經(jīng)周期的第5～7 d）子宮內(nèi)膜無端粒酶活性，但在增生中期（月經(jīng)周期的第8～10 d）端粒酶活性開始增加，到增生晚期（月經(jīng)周期的第11～l4 d）達高峰，排卵后在分泌早期（月經(jīng)周期的第15～19 d）端粒酶活性是高水平的，分泌中期（月經(jīng)周期的第20～24 d）減弱，分泌晚期（月經(jīng)周期的第25～28 d）或月經(jīng)期、早孕期消失。而有或無異常陰道出血的絕經(jīng)期子宮內(nèi)膜無端粒酶活性或呈低度活性。提示端粒酶活性可能與雌激素、孕激素的周期性變化相關(guān)，隨著雌激素水平的升高，端粒酶活性逐漸增強，低雌激素水平時端粒酶無活性或活性很低，而絕經(jīng)后的子宮內(nèi)膜癌患者由于雌激素水平的持續(xù)刺激，使端粒酶的活性呈現(xiàn)高表達。

2.2 子宮內(nèi)膜增生中端粒酶的表達 Shroyer等[11]報道17例子宮內(nèi)膜增生標本，13例端粒酶陽性，其中8例為單純子宮內(nèi)膜增生，2例為復合型增生，3例為復合型增生伴不典型增生。另外Saito等[12]報道單純子宮內(nèi)膜增生16例，端粒酶均陽性（16/16）。上述研究提示，不論有或無非典型增生，端粒酶在子宮內(nèi)膜增生標本中頻繁檢出，這表明端粒酶在子宮內(nèi)膜增生的鑒別診斷上是沒有特異性的。

2.3 端粒酶在子宮內(nèi)膜癌中的表達 Lehner等[13]應用反轉(zhuǎn)錄聚合酶鏈反應（RT-PCR）和TRAP方法對26例子宮內(nèi)膜癌和20例正常子宮內(nèi)膜進行hTERT mRNA和端粒酶活性的定量測定，發(fā)現(xiàn)hTERT mRNA的表達與端粒酶活性呈直線性相關(guān)，子宮內(nèi)膜癌的hTERT mRNA和端粒酶活性水平顯著高于正常子宮內(nèi)膜，并且增生期子宮內(nèi)膜的hTERTmRNA和端粒酶活性亦顯著高于分泌期和絕經(jīng)期子宮內(nèi)膜。Oshita等[14]分別應用上述的相同的方法對36例子宮內(nèi)膜癌和9例正常絕經(jīng)后子宮內(nèi)膜的端粒酶活性及hTERT表達進行研究，發(fā)現(xiàn)其端粒酶活性檢測陽性率分別是34/36、3/9；且在34/36子宮內(nèi)膜癌組織中檢測到hTERT表達，而正常絕經(jīng)后子宮內(nèi)膜僅有1/9表達。并且hTERT mRNA量在晚期子宮內(nèi)膜癌（FIGO-Ⅱ、Ⅲ或Ⅳ)中顯著高于早期（FIG0-Ⅰ）患者。Kyo等[15]對23例子宮內(nèi)膜癌以及正常女性于月經(jīng)周期各階段的子宮內(nèi)膜應用RT-PCR的方法檢測標本中端粒酶各亞單位的表達，同時應用TRAP法行端粒酶活性檢測，并分析其與亞單位表達之間的關(guān)系。RT-PCR結(jié)果表明hTERT和hTEP1mRNA在正?；驉盒缘淖庸賰?nèi)膜組織中均有表達。在絕大多數(shù)子宮內(nèi)膜癌中hTERT mRNA的表達被檢測到，而其在正常子宮內(nèi)膜組織中的表達依賴于月經(jīng)周期：增殖期子宮內(nèi)膜表達hTERT mRNA，而分泌期的子宮內(nèi)膜則不表達。研究表明了端粒酶活性與hTERT相關(guān)，而與hTERC和hTEP1的表達無相關(guān)性，因此定量分析hTERT和端粒酶活性，對于診斷和預測子宮內(nèi)膜癌具有重要的作用，可提高子宮內(nèi)膜癌篩選的靈敏度。

人類染色體端粒酶 RNA（hTERC）由 Feng等[16]于 1995年首次從腎癌293細胞系eDNA文庫中篩選出。hTERC是合成端粒重復序列的模板，是端粒酶活性必需的核心組分之一。 2003年，Heselmeyer等[17]首次將熒光原位雜交（FISH）技術(shù)成功應用于宮頸細胞涂片檢測3q26 hTERC基因，發(fā)現(xiàn)低級別鱗狀上皮內(nèi)病變 （low-grade squamous intraepithelial lesion，LSIL）中hTERC基因的陽性率為7%，高級別鱗狀上皮內(nèi)病變（high-grade squamous intraepithelial lesion，HSIL）中為76%，而且hTERC基因多拷貝細胞數(shù)隨著病變程度的增加而增多。他們將這些病例隨訪1～3年，發(fā)現(xiàn)有hTERC基因擴增的宮頸上皮內(nèi)瘤變CINⅠ/Ⅱ病例中進展為CINⅢ者占40.7%[18]。由此可知hTERC基因擴增是宮頸癌變過程中的早期事件。目前hTERC基因在宮頸癌中的檢測中已被許多實驗證明其存在異常擴增。但對于子宮內(nèi)膜癌的研究較少，雖然hTERC在內(nèi)膜癌中的表達狀況尚不十分的清晰，Salojedny等[19]用PCR法定量分析正常子宮內(nèi)膜、子宮內(nèi)膜腺癌組織中hTERC表達，發(fā)現(xiàn)42例子宮內(nèi)膜癌中hTERC基因活性表達僅有6例陰性，36例陽性，陽性率為85.7%，而在8例正常子宮內(nèi)膜中僅3例陽性，陽性率為37.5%。提示hTERC在子宮內(nèi)膜癌的發(fā)生中起重要作用，可作為一個較好的指標引用于臨床。Yokoyama等[20]設計了3種具有RNA自身剪切作用的錘頭狀核酶，發(fā)現(xiàn)用于清除hTERC模板區(qū)的36-核酶，能抑制子宮內(nèi)膜癌細胞系的端粒酶活性，導致癌細胞凋亡。提示將hTERC模板區(qū)作為核酶的靶分子，降低端粒酶活性，有望成為子宮內(nèi)膜癌靶向治療的新思路途徑。

綜上所述，由于女性子宮內(nèi)膜經(jīng)歷著周期的重復性的改變，其組織學不同于卵巢、宮頸的上皮組織，而具有獨特的生物學行為特點，因而其癌發(fā)生及進展機制應具有其獨特性。端粒酶在正常內(nèi)膜周期中亦發(fā)生周期重復性改變，與雌激素及內(nèi)膜存在密切的關(guān)系，而在絕經(jīng)后內(nèi)膜無活性表達。在內(nèi)膜癌中，無論生育期還是絕經(jīng)期，端粒酶活性、hTERT、hTERC檢測，甚至定量分析應會有內(nèi)膜癌的診斷、預后判斷有十分積極的意義，另外，對于hTERC的深入研究可能找到內(nèi)膜癌基因分子水平的靶向治療手段。

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