上皮間質(zhì)轉(zhuǎn)化在子宮腺肌病中的研究進(jìn)展

林斯麗綜述，段 華審校

0 引 言

子宮腺肌病是子宮內(nèi)膜腺體和間質(zhì)侵入子宮肌層形成彌漫或局限性病變的婦科常見(jiàn)病和疑難病。疾病常導(dǎo)致痛經(jīng)、性交痛、子宮異常出血和不孕癥等，嚴(yán)重影響育齡期婦女的生活質(zhì)量，目前無(wú)最佳臨床治療措施，與疾病的病因和發(fā)病機(jī)制尚未明確有關(guān)。目前多數(shù)學(xué)者認(rèn)為該病主要因子宮缺乏黏膜下層，子宮內(nèi)膜上皮的基底層細(xì)胞增生、侵襲到子宮肌層，并伴以周?chē)募蛹?xì)胞代償性肥大增生而形成病變。因此，子宮內(nèi)膜上皮細(xì)胞（endometrial epithelial cells，EECs）如何向肌層發(fā)生遷移侵襲成為當(dāng)下研究的熱點(diǎn)。近年研究表明，上皮間質(zhì)轉(zhuǎn)化（epithelial-mesenchymal transition，EMT）作為一種解釋上皮細(xì)胞如何向間質(zhì)細(xì)胞發(fā)生功能轉(zhuǎn)變，繼而獲得遷移侵襲能力的過(guò)程與子宮腺肌病的發(fā)生發(fā)展相關(guān)。本文主要對(duì)子宮腺肌病中EMT的分子調(diào)控機(jī)制的研究進(jìn)展作一綜述，為進(jìn)一步探索子宮腺肌病的發(fā)病機(jī)制及其臨床治療提供新思路。

1 EMT概述及調(diào)控

EMT是上皮到間質(zhì)細(xì)胞轉(zhuǎn)化的過(guò)程，其賦予上皮細(xì)胞遷移侵襲的能力。正常上皮細(xì)胞間緊密相連，并且根據(jù)細(xì)胞間黏附分子的順序建立細(xì)胞頂端-基底極性，形成一道嚴(yán)密的防線。間質(zhì)細(xì)胞與上皮細(xì)胞相鄰，不同的是其組織松散，缺乏細(xì)胞連接和細(xì)胞極性，且具有轉(zhuǎn)移和侵襲的能力。上皮細(xì)胞可通過(guò)EMT，使細(xì)胞間黏附分子表達(dá)減少、細(xì)胞頂端-基底極性丟失、細(xì)胞骨架和細(xì)胞形態(tài)發(fā)生改變，從而增加細(xì)胞的運(yùn)動(dòng)和侵襲能力。研究表明，EMT的發(fā)生常伴有上皮表型［如E-鈣黏素（E-cadherin）、β連環(huán)蛋白（β-catenin）及細(xì)胞角蛋白等］的下調(diào)和間質(zhì)表型［如N-鈣黏素（N-cadherin）及波形蛋白（vimentin）等］的上調(diào)［1］。其中，E-cadherin表達(dá)缺失被認(rèn)為是EMT的關(guān)鍵步驟。E-cadherin對(duì)維持正常上皮細(xì)胞形態(tài)、極性和細(xì)胞黏附起著非常重要的作用［1］。

EMT是一個(gè)復(fù)雜的多步驟的過(guò)程，多種細(xì)胞外信號(hào)與胞內(nèi)的EMT下游信號(hào)通路及參與該過(guò)程的轉(zhuǎn)錄因子共同組成復(fù)雜的信號(hào)網(wǎng)絡(luò)。細(xì)胞外信號(hào)包括酪氨酸激酶受體、轉(zhuǎn)化生長(zhǎng)因子-β（transforming growth factor-β，TGF-β）、Notch蛋白、整聯(lián)蛋白（integrin）、Wnt蛋白、缺氧以及基質(zhì)金屬蛋白酶等均能通過(guò)各種信號(hào)通路誘發(fā)EMT發(fā)生［2］。在不同的細(xì)胞內(nèi)，這些信號(hào)通路的重要性各有不同。其中TGF-β被認(rèn)為是參與EMT的關(guān)鍵因子，TGF-β可串聯(lián)多種信號(hào)通路參與EMT轉(zhuǎn)化［2］。除各種信號(hào)通路之間存在相互作用之外，促進(jìn)EMT的其他因子之間也存在著非常復(fù)雜的相互調(diào)控作用。

2 子宮腺肌病中EMT的轉(zhuǎn)錄調(diào)控機(jī)制

轉(zhuǎn)錄因子（transcription factor，TF）是一群能與基因5`端上游特定序列專(zhuān)一性結(jié)合，從而保證目的基因以特定的強(qiáng)度在特定的時(shí)間與空間表達(dá)的蛋白質(zhì)分子。TF的表達(dá)在EMT早期已被激活，其中既有能夠直接抑制E-cadherin表達(dá)的包括Snail1、Slug（又名 Snail2）、ZEB2、E47等轉(zhuǎn)錄抑制因子，也有TWIST1、GSC、ZEB1等間接對(duì)E-cadherin表達(dá)發(fā)揮作用的因子［1］。在子宮腺肌病中Snail是眾多核內(nèi)TF中介導(dǎo)EMT的關(guān)鍵分子。研究通過(guò)對(duì)比子宮腺肌病和正常的EECs發(fā)現(xiàn)，子宮腺肌病EECs中Snail表達(dá)水平明顯增高，過(guò)表達(dá)的Snail與EMT重要標(biāo)志物E-cadherin的表達(dá)水平呈反比［3］。Snail主要通過(guò)其羧基末端鋅指結(jié)構(gòu)與E-cadherin基因的E盒結(jié)合抑制其表達(dá)，從而激活上皮細(xì)胞向間質(zhì)細(xì)胞表型發(fā)生轉(zhuǎn)變。子宮腺肌病存在異常激活的多個(gè)EMT信號(hào)傳導(dǎo)途徑（如TGF-β、Wnt家族蛋白、Notch等）、類(lèi)固醇激素、生長(zhǎng)因子和其他刺激因子等，在EMT的起始和進(jìn)展中均通過(guò)激活Snail下調(diào)E-cadherin的表達(dá)，進(jìn)而誘導(dǎo)子宮腺肌病發(fā)生EMT，促使EECs向肌層遷移侵襲。

3 參與子宮腺肌病的EMT信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)通路

3.1 TGF-β信號(hào)通路TGF-β對(duì)細(xì)胞的生長(zhǎng)、分化和免疫功能均有重要的調(diào)節(jié)作用，也是誘導(dǎo)EMT的重要細(xì)胞活性因子。早期在子宮腺肌病小鼠模型的研究中發(fā)現(xiàn)，編碼TGF-β的基因處于過(guò)表達(dá)基因中的前幾位［4］，說(shuō)明TGF-β可能參與子宮腺肌病的發(fā)病過(guò)程。后續(xù)研究發(fā)現(xiàn)，隨著子宮腺肌病小鼠疾病的發(fā)展異位內(nèi)膜組織有大量血小板聚集，血小板含量與TGF-β1和p-Smad3染色水平呈正相關(guān)，上皮細(xì)胞表型E-cadherin表達(dá)發(fā)生下降且與Snail水平呈反比，而間質(zhì)細(xì)胞標(biāo)志物vimentin的表達(dá)水平增高［5］。同期Liu等［6］經(jīng)過(guò)人子宮腺肌病標(biāo)本免疫組化實(shí)驗(yàn)也得出同樣結(jié)果。血小板分泌的TGF-β1，通過(guò)激活TGF-β1/p-Smad3信號(hào)通路激活下游轉(zhuǎn)錄因子Snail參與子宮腺肌病的EMT轉(zhuǎn)化過(guò)程。有研究報(bào)道，抗血小板治療可有效抑制子宮腺肌病小鼠子宮內(nèi)膜向肌層浸潤(rùn)，改善全身性痛覺(jué)過(guò)敏，降低子宮收縮性和血漿皮質(zhì)酮水平，改善已知參與子宮腺肌病的一些蛋白質(zhì)的表達(dá)并減緩纖維發(fā)生過(guò)程［7］。這些發(fā)現(xiàn)為子宮腺肌病的病理生理學(xué)提供了新的視角，強(qiáng)調(diào)了在非激素治療子宮腺肌病中使用抗凝治療的可能性。

另外，最新研究表明在子宮腺肌病的異位內(nèi)膜中真核起始因子3亞單位e蛋白（eukaryotic initiation factor 3e，eIF3e）發(fā)生下調(diào)［8］。eIF3e主要通過(guò)直接結(jié)合40S核糖體并促進(jìn)核糖體募集到信使RNA（mRNA）參與蛋白質(zhì)合成。在子宮腺肌病中，eIF3e的下調(diào)伴隨著TGF-β1，Snail和vimentin的表達(dá)增加，E-cadherin的表達(dá)減少［8］，這些數(shù)據(jù)表明eIF3e表達(dá)降低可能通過(guò)激活子宮腺肌病中的TGF-β1信號(hào)通路誘導(dǎo)EMT轉(zhuǎn)換。此外，eIF3e下調(diào)可能是子宮內(nèi)膜異位病變中血小板活化的結(jié)果。由于在子宮腺肌病中很少系統(tǒng)性地研究翻譯控制因素，該研究可能為子宮腺肌病的發(fā)展和治療提供新的見(jiàn)解。

3.2 Wnt信號(hào)通路Wnt信號(hào)在胚胎的早期發(fā)育、器官形成和組織再生等生理過(guò)程中至關(guān)重要。在EMT中，Wnt信號(hào)通路能通過(guò)抑制糖原合成酶激酶3β（glycogen synthase kinase-3β，GSK3β）介導(dǎo)的磷酸化作用以及抑制胞質(zhì)中的β-catenin降解等作用來(lái)誘發(fā)EMT轉(zhuǎn)換。β-catenin既可作為黏附連接的組成部分，將E-cadherin連接于細(xì)胞骨架，又可通過(guò)核轉(zhuǎn)運(yùn)驅(qū)動(dòng)靶基因的轉(zhuǎn)錄。這些靶基因的表達(dá)產(chǎn)物中有很多均能誘導(dǎo)EMT轉(zhuǎn)換的轉(zhuǎn)錄因子。研究發(fā)現(xiàn)，在子宮腺肌病在位和異位內(nèi)膜腺上皮細(xì)胞胞核內(nèi)含有大量β-catenin的異常表達(dá)，提示W(wǎng)nt/βcatenin信號(hào)通路可能異常激活［9］。Oh等［10］通過(guò)雜交PR-Cre和Ctnnb1（f（ex3）/+）小鼠獲得顯著表達(dá)βcatenin的雜交鼠發(fā)現(xiàn)，雜交鼠子宮結(jié)構(gòu)發(fā)生異常，肌層增殖旺盛，最終形成子宮腺肌病。其機(jī)制可能為Wnt通過(guò)與跨膜受體Frizzled結(jié)合，阻斷GSK3β對(duì)新合成的β-catenin的降解，大量的β-catenin向細(xì)胞核內(nèi)轉(zhuǎn)移，后在核內(nèi)連同核內(nèi)轉(zhuǎn)錄因子淋巴樣增強(qiáng)子激活Wnt靶基因Slug并啟動(dòng)EMT有關(guān)。

此外據(jù)報(bào)道，口服大黃酸可減輕小鼠子宮增生和肥大的肌層并改善子宮腺肌?。?1］。大黃酸可通過(guò)控制β-catenin在Wnt信號(hào)傳導(dǎo)過(guò)程中的核定位，有效改善β-catenin的降解復(fù)合物。同時(shí)，經(jīng)大黃酸治療的小鼠中，EMT相關(guān)蛋白（包括Snail和ZEB1）的活化減少［11］，研究結(jié)果證明了大黃酸抑制Wnt/βcatenin活化的能力及其在治療子宮腺肌病中的潛在用途。

3.3 Notch信號(hào)通路Notch信號(hào)通路對(duì)細(xì)胞的增殖，凋亡和分化有重要意義［12-13］，對(duì)EMT的誘導(dǎo)至關(guān)重要。Notch家族包括四個(gè)成員Notch1-4，是一個(gè)單通道跨膜受體蛋白家族。成熟的Notch受體是異源二聚體，由大的細(xì)胞外配體結(jié)合域和小的胞內(nèi)區(qū)域（notch intracellular domain，NICD）組成?？缒づ潴w與Notch受體結(jié)合，觸發(fā)異源二聚體切割并釋放NICD，NICD進(jìn)入細(xì)胞核并調(diào)節(jié)下游靶基因的轉(zhuǎn)錄，包括EMT相關(guān)基因，如Snail和Slug。Numb是Notch1信號(hào)傳導(dǎo)的抑制劑，其通過(guò)促進(jìn)NICD泛素化和降解起作用。Qi等［3］研究發(fā)現(xiàn)，與正常子宮內(nèi)膜相比，子宮腺肌病的異位內(nèi)膜中Notch1和EMT相關(guān)蛋白N-cadherin，Snail1和Slug的表達(dá)上調(diào)，Numb顯著減少。此外，在子宮腺肌病中觀察到E-cadherin的免疫表達(dá)降低，數(shù)據(jù)證明了Notch1/Snail/Numb信號(hào)傳導(dǎo)可能參與子宮腺肌病的發(fā)病過(guò)程。然而，該研究?jī)H靠免疫組織化學(xué)檢查了Notch1/Snail/Numb信號(hào)傳導(dǎo)的表達(dá)和定位，還需進(jìn)一步研究探索。

4 子宮腺肌病中參與EMT的其他調(diào)控因素

4.1 免疫調(diào)控子宮腺肌病是一種炎癥性疾病，其組織存在重復(fù)損傷和修復(fù)過(guò)程。研究表明，子宮腺肌病病灶組織中巨噬細(xì)胞CD68表達(dá)異常增高且與IL-6的表達(dá)呈正相關(guān)［14］。巨噬細(xì)胞分為誘導(dǎo)炎癥的M1巨噬細(xì)胞和減少炎癥促進(jìn)組織修復(fù)的M2巨噬細(xì)胞，M2型巨噬細(xì)胞僅有較弱抗原提呈能力，并通過(guò)分泌TGF-β等下調(diào)免疫應(yīng)答，在免疫調(diào)節(jié)中發(fā)揮重要作用。實(shí)驗(yàn)通過(guò)原代子宮內(nèi)膜與THP-1源巨噬細(xì)胞共培養(yǎng)后發(fā)現(xiàn)，巨噬細(xì)胞可上調(diào)TGF-β1/Smad3和IL-6/JAK2/STAT3信號(hào)傳導(dǎo)途徑并誘導(dǎo)內(nèi)膜發(fā)生EMT［15］。進(jìn)一步實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，在位子宮內(nèi)膜組中巨噬細(xì)胞向M2的極化強(qiáng)度低于正常子宮內(nèi)膜組，且E-cadherin和p-Smad3的水平均高于正常值［16］。鑒于在位內(nèi)膜不能極化巨噬細(xì)胞為M2，導(dǎo)致炎癥反應(yīng)過(guò)度激活上調(diào)TGF-β1和IL-6等誘發(fā)EMT。因此，通過(guò)調(diào)節(jié)免疫應(yīng)答減少炎癥反應(yīng)可能有助于緩解子宮腺病。

4.2 雌激素及肝細(xì)胞生長(zhǎng)因子子宮腺肌病是一種雌激素依賴性疾病，雌激素誘導(dǎo)的EMT在子宮腺肌病的發(fā)病機(jī)制中至關(guān)重要。研究表明，血清17β-雌二醇（E2）水平與在位和病變子宮內(nèi)膜的上皮組分中的E-cadherin表達(dá)呈負(fù)相關(guān)［17］。雌激素可誘導(dǎo)EECs發(fā)生成纖維細(xì)胞樣表型的形態(tài)學(xué)變化，并通過(guò)上調(diào)Slug的表達(dá)，引發(fā)從上皮標(biāo)志物表達(dá)向間充質(zhì)標(biāo)志物表達(dá)的轉(zhuǎn)變，增加遷移和侵襲的能力。肝細(xì)胞生長(zhǎng)因子（hepatocyte growth factor，HGF）作為雌激素調(diào)節(jié)因子，在子宮腺肌病EMT中與雌激素有類(lèi)似的效應(yīng)［18］。用抗HGF抗體和ICI 182720（一種雌激素受體抑制劑）處理后，HGF和E2的這些增強(qiáng)作用可明顯減弱。這些數(shù)據(jù)突出了雌激素誘導(dǎo)的EMT在子宮腺肌病發(fā)展中的關(guān)鍵作用，表明通過(guò)抑制雌激素可能是子宮腺肌病患者的潛在治療方案。

4.3 細(xì)胞黏附侵襲相關(guān)因子近期研究發(fā)現(xiàn)，在子宮腺肌病病變組織中存在大量細(xì)胞黏附侵襲相關(guān)因子的異常表達(dá)。整合素連接激酶（integrin-linked kinase，ILK）是整合素的下游分子，通過(guò)介導(dǎo)細(xì)胞內(nèi)多種信號(hào)通路的傳導(dǎo)包括整合素、生長(zhǎng)因子及Wnt信號(hào)傳導(dǎo)通路等發(fā)揮生理病理功能［19］。近期有研究在子宮腺肌病病變中檢測(cè)到ILK的過(guò)度活化，以及EMT標(biāo)志物的異常表達(dá)［20］。ILK誘導(dǎo)的EMT是子宮腺肌病發(fā)病機(jī)制中的一種新機(jī)制，也可能為子宮腺肌病提供潛在治療藥物。膜聯(lián)蛋白A2（annexin A2，ANXA2）主要以Ca2+依賴性方式與某些膜磷脂結(jié)合發(fā)揮作用。在子宮腺肌病中，ANXA2發(fā)生顯著上調(diào)，ANXA2誘導(dǎo)的子宮內(nèi)膜細(xì)胞發(fā)生βcatenin/TCF相關(guān)的EMT樣轉(zhuǎn)換實(shí)現(xiàn)子宮腺肌病的侵襲和轉(zhuǎn)移潛能，并通過(guò)ANXA2/HIF-1α/VEGF-A途徑激活增強(qiáng)局部病變的促血管生成能力［21］。因此，ANXA2在子宮腺肌病發(fā)病機(jī)制中的關(guān)鍵作用使其成為未來(lái)臨床實(shí)踐中治療子宮腺肌病的新治療靶點(diǎn)。局部粘著斑激酶（focal adhesion kinase，F(xiàn)AK）屬于蛋白酪氨酸激酶超家族，主要調(diào)節(jié)細(xì)胞的黏附和遷移。據(jù)報(bào)道，F(xiàn)AK在子宮腺肌病的異位和在位內(nèi)膜中均顯著上調(diào)，且與EMT標(biāo)志蛋白表達(dá)相關(guān)［22］。FAK可能通過(guò)對(duì)細(xì)胞骨架進(jìn)行重組，調(diào)節(jié)細(xì)胞與胞外基質(zhì)的黏附，促進(jìn)內(nèi)膜細(xì)胞向肌層侵入，從而參與子宮腺肌病EMT的進(jìn)展。

5 結(jié) 語(yǔ)

綜上所述，EMT對(duì)子宮腺肌病的發(fā)病機(jī)制有著重要的意義。針對(duì)EMT為靶點(diǎn)的治療，為進(jìn)一步治療子宮腺肌病提供了新的思路。然而，子宮腺肌病EMT過(guò)程由多種因素通過(guò)信號(hào)集成、串?dāng)_和反饋來(lái)調(diào)節(jié)，因而很難確定是否有一個(gè)特定的分子或通路對(duì)EMT有特異性。盡管研究人員經(jīng)過(guò)大量的努力，發(fā)現(xiàn)了EMT的一些分子機(jī)制，也證明了對(duì)子宮腺肌病的重要意義，但是要根據(jù)EMT機(jī)制開(kāi)發(fā)出有效的治療藥物，還需要進(jìn)一步深入的研究。