子宮內(nèi)膜癌微環(huán)境中間質(zhì)細(xì)胞相關(guān)信號(hào)通路的研究進(jìn)展

伍健，張虹，陶祥

0 引言

在世界范圍內(nèi)，子宮內(nèi)膜癌是最常見(jiàn)的婦科惡性腫瘤。子宮內(nèi)膜癌是美國(guó)第四大常見(jiàn)惡性腫瘤，僅次于乳腺、肺和腸癌，2015年新發(fā)病例數(shù)就有54 870例[1]。子宮內(nèi)膜癌的發(fā)生和發(fā)展與激素和代謝因素密切相關(guān)，但相關(guān)機(jī)制尚未完全明確[2]。以前的研究多關(guān)注在上皮性腫瘤細(xì)胞本身，而對(duì)腫瘤細(xì)胞生存所處的腫瘤微環(huán)境未給予足夠的重視。

腫瘤微環(huán)境主要是指由腫瘤細(xì)胞、基質(zhì)細(xì)胞及細(xì)胞外基質(zhì)（extracellular matrix, ECM）共同構(gòu)成的促進(jìn)腫瘤發(fā)生、發(fā)展、浸潤(rùn)和轉(zhuǎn)移的局部?jī)?nèi)環(huán)境。子宮內(nèi)膜癌的基質(zhì)細(xì)胞包括子宮內(nèi)膜間質(zhì)細(xì)胞（endometrial stromal cell, ESC）、血管內(nèi)皮細(xì)胞、血管周細(xì)胞、脂肪細(xì)胞、血管平滑肌細(xì)胞、免疫和炎性細(xì)胞。ECM中含有多種生長(zhǎng)因子，細(xì)胞因子和結(jié)構(gòu)蛋白等非細(xì)胞成分，為細(xì)胞提供營(yíng)養(yǎng)和結(jié)構(gòu)支撐，這些非細(xì)胞成分是上皮細(xì)胞和基質(zhì)細(xì)胞相互作用的共同結(jié)果[3]。腫瘤微環(huán)境中的各種成分構(gòu)成一個(gè)巨大的網(wǎng)絡(luò)，推動(dòng)子宮內(nèi)膜上皮細(xì)胞的惡性轉(zhuǎn)化和演進(jìn)。

間質(zhì)細(xì)胞作為腫瘤微環(huán)境中的主要細(xì)胞，在雌激素和內(nèi)膜腺上皮細(xì)胞間發(fā)揮著重要的“媒介”作用，其相關(guān)分子信號(hào)在惰性腫瘤的惡性進(jìn)展中發(fā)揮著重要作用[4]。本文擬對(duì)間質(zhì)細(xì)胞參與子宮內(nèi)膜癌發(fā)生、發(fā)展的相關(guān)信號(hào)通路的研究進(jìn)行綜述。

1 間質(zhì)細(xì)胞雌、孕激素相關(guān)信號(hào)通路

目前，已知雌孕激素的失衡-無(wú)孕激素拮抗的過(guò)量雌激素對(duì)子宮內(nèi)膜上皮細(xì)胞的過(guò)度刺激是Ⅰ型子宮內(nèi)膜癌發(fā)病的重要機(jī)制。與上皮細(xì)胞相同，子宮內(nèi)膜間質(zhì)細(xì)胞也表達(dá)雌激素受體，同樣受到雌激素的調(diào)控。同時(shí)，子宮內(nèi)膜組織中的血管成分和上皮細(xì)胞并不直接接觸，血液內(nèi)的雌激素彌散到組織間隙后首先和子宮內(nèi)膜間質(zhì)細(xì)胞接觸。間質(zhì)細(xì)胞分泌的成纖維細(xì)胞生長(zhǎng)因子（f i broblast growth factor, FGF）、間質(zhì)細(xì)胞衍生因子-1α（stromal cellderived factor, SDF-1α）、肝細(xì)胞生長(zhǎng)因子（hepatocyte growth factor, HGF）、血管內(nèi)皮生長(zhǎng)因子（vascular endothelial growth factor, VEGF）、芳香化酶（aromatase, CYP19）和心臟和神經(jīng)脊衍生物表達(dá)轉(zhuǎn)錄因子2 （heart and neural crest derivatives expressed 2, HAND）等細(xì)胞因子均涉及雌、孕激素對(duì)上皮細(xì)胞增殖、侵襲和轉(zhuǎn)移等生物學(xué)行為的間接調(diào)控。子宮內(nèi)膜癌中雌激素-間質(zhì)細(xì)胞的具體信號(hào)通路（信號(hào)通路①到⑤），見(jiàn)圖1。

1.1 雌激素-間質(zhì)細(xì)胞FGF信號(hào)通路

FGF家族有23個(gè)家族成員，包括18個(gè)配體（FGF1-18）和5個(gè)受體（FGFR1-5）。FGF1-18是強(qiáng)有力的細(xì)胞分裂促進(jìn)因子。FGFR1-4是高度保守的跨膜酪氨酸激酶受體，F(xiàn)GFR5也稱(chēng)為FGFRL1，可以與FGFs結(jié)合，但不具有酪氨酸激酶結(jié)構(gòu)域，起負(fù)性調(diào)控的抑癌作用[5]。FGF/FGFR是重要信號(hào)通路之一，調(diào)控多種生理功能，參與胚胎發(fā)育、傷口愈合和血管形成，并涉及肝、結(jié)腸和子宮內(nèi)膜癌等惡性腫瘤的發(fā)病機(jī)制。

雌激素能誘導(dǎo)子宮內(nèi)膜間質(zhì)細(xì)胞旁分泌FGF10蛋白表達(dá)增高，F(xiàn)GF10可通過(guò)激活MAPK信號(hào)通路ERK1/2蛋白的磷酸化而促進(jìn)內(nèi)膜細(xì)胞的增殖[6]。另外，雌激素抑制劑Bazedoxifene能抑制間質(zhì)細(xì)胞FGF18的表達(dá)，間接提示雌激素和間質(zhì)細(xì)胞FGF18有一定的相關(guān)性[7]。FGF10和FGF18的受體主要是FGFR2，激活后通過(guò)RAS-MAPK、PI3K、PLCγ和JAK-STAT等信號(hào)通路調(diào)節(jié)細(xì)胞生存、增殖、遷移和血管生成等生物學(xué)行為。約10%子宮內(nèi)膜癌伴有受體絡(luò)氨酸激酶FGFR2突變，且和較短的無(wú)進(jìn)展及腫瘤特異性生存期相關(guān)[8]。突變后的FGFR2無(wú)需和配體結(jié)合，便可直接激活下游信號(hào)通路。因此，F(xiàn)GF/FGFR信號(hào)通路在腫瘤上皮-間質(zhì)細(xì)胞的相互作用中發(fā)揮重要角色[9]。

1.2 雌激素-間質(zhì)細(xì)胞SDF-1α信號(hào)通路

SDF-1α是一類(lèi)具有趨化活性的細(xì)胞因子，因其氨基酸序列含有兩個(gè)半胱氨酸，故將其歸為CXC亞家族，并命名為CXCL12。SDF-1α受體CXCR4為編碼352個(gè)氨基酸且高度保守的G蛋白耦聯(lián)7次跨膜受體，其胞外區(qū)（N端區(qū)域）與配體結(jié)合，胞內(nèi)區(qū)（C端）與G蛋白偶聯(lián)磷酸化后參與信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)。SDF-1α與CXCR4結(jié)合后可啟動(dòng)下游信號(hào)通路，在胃癌、腸癌等腫瘤的發(fā)生發(fā)展及轉(zhuǎn)移中起著十分重要的作用[10-11]。

雌激素能誘導(dǎo)子宮內(nèi)膜間質(zhì)細(xì)胞分泌SDF-1α，與腫瘤細(xì)胞CXCR4結(jié)合后可促進(jìn)其增殖活性。SDF-1α表達(dá)和子宮內(nèi)膜癌的臨床分期、淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移、遠(yuǎn)處轉(zhuǎn)移、深肌層浸潤(rùn)、宮頸累及和雙附件累及之間存在相關(guān)性，且內(nèi)膜癌組織高表達(dá)SDF-1α和CXCR4與腫瘤復(fù)發(fā)密切相關(guān)[12]。特異性抑制劑Kisspeptin-10能抑制SDF-1α誘導(dǎo)子宮內(nèi)膜癌細(xì)胞的侵襲能力[13]。

1.3 雌激素-間質(zhì)細(xì)胞HGF信號(hào)通路

HGF是一種多功能細(xì)胞因子，可通過(guò)旁分泌或自分泌機(jī)制，在腫瘤的發(fā)病機(jī)制中發(fā)揮重要作用。HGF的單一受體C-Met是一跨膜蛋白，由原癌基因C-Met編碼。HGF和受體C-Met結(jié)合后，導(dǎo)致RAS/MAPK、PI3K/AKT等信號(hào)通路的級(jí)聯(lián)激活，產(chǎn)生一系列生物學(xué)效應(yīng)，如細(xì)胞侵襲、浸潤(rùn)、運(yùn)動(dòng)、遷移以及最終轉(zhuǎn)移等。

雌激素促進(jìn)腫瘤細(xì)胞分泌腫瘤壞死因子（tumor necrosis factor-α, TNF-α），TNF-α能誘導(dǎo)子宮內(nèi)膜間質(zhì)細(xì)胞分泌HGF。HGF和腫瘤細(xì)胞表面的C-Met受體結(jié)合，從而促進(jìn)腫瘤細(xì)胞的增殖和浸潤(rùn)[14]。同時(shí)，子宮內(nèi)膜癌中C-Met和酪氨酸激酶受體RON（recepteur d'origine nantais）基因的共同表達(dá)提示預(yù)后較差，并且是獨(dú)立的預(yù)后標(biāo)志物[15]。

1.4 雌激素-間質(zhì)細(xì)胞VEGF信號(hào)通路

VEGF是一種高度特異性的促血管內(nèi)皮細(xì)胞生長(zhǎng)的因子，具有促進(jìn)血管內(nèi)皮細(xì)胞增殖、遷移和血管形成等作用。子宮內(nèi)膜癌組織中VEGF蛋白和mRNA表達(dá)與不典型增生及增殖期子宮內(nèi)膜組織相比，均明顯增高，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義[16]。

雌激素能刺激間質(zhì)細(xì)胞分泌VEGF和血管內(nèi)皮生長(zhǎng)因子受體-1（vascular endothelial growth factor receptor-1, VEGFR-1），在子宮內(nèi)膜癌腫瘤微環(huán)境中血管形成中起重要作用[17]。MiR-199a能下調(diào)低氧狀態(tài)下子宮內(nèi)膜間質(zhì)細(xì)胞VEGF的表達(dá)而抑制血管的形成[18]。

1.5 雌激素-間質(zhì)細(xì)胞芳香化酶信號(hào)通路

Aromatase是細(xì)胞色素P450酶系中的一種, 可以催化雄烯二酮、睪酮脫去19位碳并使A環(huán)芳構(gòu)化,分別形成雌二醇和雌酮, 它是雄激素生物合成的限速酶。雌激素能通過(guò)內(nèi)膜癌細(xì)胞ERα激活NF-κB信號(hào)通路并誘導(dǎo)白介素-6表達(dá)增高，內(nèi)膜癌細(xì)胞釋放白介素-6可刺激間質(zhì)細(xì)胞芳香化酶的表達(dá)增高，芳香化酶可將間質(zhì)細(xì)胞周?chē)男奂に厍绑w和非活化的雌激素轉(zhuǎn)化為具有代謝活性的E2，從而完成雌激素對(duì)上皮細(xì)胞的間接調(diào)控[19]。臨床標(biāo)本的免疫組織化學(xué)分析顯示子宮內(nèi)膜癌間質(zhì)細(xì)胞芳香化酶的表達(dá)和患者的生存率呈正相關(guān)。另外，芳香化酶抑制劑的使用可能會(huì)降低女性患子宮內(nèi)膜癌的風(fēng)險(xiǎn)[20]。

1.6 孕激素-間質(zhì)細(xì)胞相關(guān)信號(hào)通路

孕激素對(duì)間質(zhì)細(xì)胞的作用主要是拮抗雌激素的作用，并抵消雌激素通過(guò)間質(zhì)細(xì)胞對(duì)內(nèi)膜上皮細(xì)胞的各項(xiàng)生理功能。孕激素能誘導(dǎo)間質(zhì)細(xì)胞分泌HAND2，拮抗雌激素通過(guò)間質(zhì)細(xì)胞分泌FGFs的促上皮增殖作用；同時(shí)，缺乏HAND2表達(dá)的間質(zhì)細(xì)胞轉(zhuǎn)染FGF后能促進(jìn)上皮細(xì)胞的增殖[21]。免疫組織化學(xué)分析顯示HAND2在良性子宮內(nèi)膜病變的間質(zhì)細(xì)胞中表達(dá)充分，而在不典型增生或內(nèi)膜癌的間質(zhì)細(xì)胞中表達(dá)會(huì)有減少或丟失[22]。因此，HAND2在子宮內(nèi)膜癌的發(fā)病機(jī)制中可能起重要作用。

同時(shí)，孕激素也能通過(guò)抑制間質(zhì)細(xì)胞分泌SDF-1α和VEGF而對(duì)腫瘤微環(huán)境中的血管形成進(jìn)行負(fù)性調(diào)控[23]（信號(hào)通路⑥），見(jiàn)圖1。

2 間質(zhì)細(xì)胞抑癌基因相關(guān)信號(hào)通路

癌的發(fā)生，常伴有原癌基因的激活和抑癌基因的失活。上皮細(xì)胞的第10號(hào)染色體同源丟失性磷酸酶-張力蛋白基因（phosphatase and tension homology deleted on chromosome ten, PTEN）、P16、P53和P27等抑癌基因作用于上皮細(xì)胞而在子宮內(nèi)膜癌發(fā)病機(jī)制中發(fā)揮重要作用。近年來(lái)對(duì)子宮內(nèi)膜癌間質(zhì)細(xì)胞抑癌基因信號(hào)通路的研究也取得一定的進(jìn)展，主要有PTEN、APC、LKB1和P16等信號(hào)通路。

2.1 PTEN信號(hào)通路

PTEN是具有磷脂酶活性的抑癌基因，該基因缺失是子宮內(nèi)膜癌癌前病變的早期分子事件。PTEN作用于PI3K-AKT信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)通路，調(diào)節(jié)細(xì)胞生長(zhǎng)并發(fā)揮腫瘤抑制作用。PTEN主要使細(xì)胞周期阻斷在G期或促使細(xì)胞凋亡，對(duì)細(xì)胞的生長(zhǎng)起負(fù)調(diào)控作用。當(dāng)PTEN基因發(fā)生體細(xì)胞突變或丟失而失活時(shí)，可致細(xì)胞無(wú)限增殖形成腫瘤。

研究表明子宮內(nèi)膜間質(zhì)細(xì)胞PTEN基因在內(nèi)膜癌發(fā)病機(jī)制中也起重要作用。間質(zhì)細(xì)胞PTEN基因通過(guò)轉(zhuǎn)化生長(zhǎng)因子-β（transforming growth factor-β, TGF-β）信號(hào)通路激活下游效應(yīng)分子SMAD2/3，從而抑制不典型增生的子宮內(nèi)膜上皮細(xì)胞向內(nèi)膜癌上皮細(xì)胞的轉(zhuǎn)變[24]。

2.2 APC信號(hào)通路

結(jié)腸腺瘤樣息肉（adenomatous polyposis coli,APC）基因可誘導(dǎo)細(xì)胞凋亡而抑制細(xì)胞的增殖，APC基因失活會(huì)導(dǎo)致細(xì)胞的持續(xù)增殖。APC基因突變是結(jié)直腸腫瘤發(fā)生過(guò)程中的早期事件。子宮內(nèi)膜癌中存在異常的APC-β-catenin信號(hào)通路。子宮內(nèi)膜間質(zhì)細(xì)胞APC基因突變后，誘導(dǎo)正常腺上皮細(xì)胞轉(zhuǎn)化變?yōu)閺?fù)雜不典型增生過(guò)長(zhǎng)，進(jìn)而進(jìn)展為伴肌層浸潤(rùn)的內(nèi)膜癌；同時(shí)伴有間質(zhì)細(xì)胞VEGF和SDF1α表達(dá)增強(qiáng)，TGFβ表達(dá)減弱，ERα和PR的表達(dá)消失[25]。

2.3 LKB1信號(hào)通路

肝激酶B1（liver kinase b1, LKB1），又稱(chēng)為絲氨酸、蘇氨酸激酶11（STK11）基因，是和P-J息肉發(fā)病機(jī)制密切相關(guān)的抑癌基因，涉及輸卵管、卵巢和宮頸腫瘤的發(fā)病機(jī)制。子宮內(nèi)膜間質(zhì)細(xì)胞LKB1信號(hào)通路失活，通過(guò)激活哺乳動(dòng)物雷帕霉素靶點(diǎn)復(fù)合物1（mammalian rapamycin target complex 1,mTORC1）誘導(dǎo)子宮內(nèi)膜癌的發(fā)生[26]。

2.4 P16信號(hào)通路

P16基因?yàn)槎嘀啬[瘤抑制基因，表達(dá)產(chǎn)物P16蛋白對(duì)細(xì)胞周期起負(fù)調(diào)控作用，抑制細(xì)胞的過(guò)度增生和惡性轉(zhuǎn)化。子宮內(nèi)膜癌間質(zhì)細(xì)胞突變P16的表達(dá)較正常內(nèi)膜組織增高，且與腫瘤侵襲性的生物學(xué)行為相關(guān)，提示間質(zhì)細(xì)胞P16表達(dá)涉及子宮內(nèi)膜癌的發(fā)展和演進(jìn)[27]。

圖1 子宮內(nèi)膜癌微環(huán)境中間質(zhì)細(xì)胞雌、孕激素信號(hào)通路Figure1 Stromal estrogen and progesterone signaling pathway in microenvironment of endometrial carcinoma

3 其他

腫瘤周?chē)g質(zhì)細(xì)胞對(duì)腫瘤細(xì)胞的調(diào)控可為促進(jìn)或抑制作用，是由腫瘤細(xì)胞的分期、分級(jí)和類(lèi)型決定，同時(shí)也由間質(zhì)細(xì)胞的類(lèi)型決定。不同類(lèi)型的間質(zhì)細(xì)胞會(huì)影響雌激素對(duì)上皮的間接調(diào)節(jié)作用，導(dǎo)致內(nèi)膜癌細(xì)胞株Ishikawa的異位移植瘤增殖的不同[28]。此外，從子宮內(nèi)膜癌間質(zhì)成分中分離出來(lái)的腹膜脂肪源性間質(zhì)細(xì)胞也使內(nèi)膜癌細(xì)胞的侵襲性和異質(zhì)性增強(qiáng)，發(fā)生上皮間質(zhì)轉(zhuǎn)化，表現(xiàn)為上皮細(xì)胞E-cadherin表達(dá)降低和Vimentin表達(dá)增高[29]。

4 總結(jié)和展望

微環(huán)境中的腫瘤和非腫瘤細(xì)胞通過(guò)分子信號(hào)通路相互溝通，達(dá)成共識(shí)，產(chǎn)生有利于內(nèi)膜細(xì)胞癌變的微環(huán)境。雖然腫瘤微環(huán)境成為“促腫瘤”的介質(zhì)為人所知，但腫瘤細(xì)胞和基質(zhì)細(xì)胞為形成有利環(huán)境而進(jìn)行溝通的確切機(jī)制仍不清楚。腫瘤微環(huán)境是一個(gè)尚未充分研究的領(lǐng)域，相關(guān)細(xì)胞信號(hào)通路的研究有助于解釋為何高級(jí)別或轉(zhuǎn)移性子宮內(nèi)膜癌預(yù)后較差。腫瘤細(xì)胞單一損傷（基因突變）并不能引發(fā)疾病，第二次打擊（微環(huán)境衍生的信號(hào)）可能是驅(qū)動(dòng)腫瘤進(jìn)展的關(guān)鍵步驟[30]。子宮內(nèi)膜癌腫瘤微環(huán)境間質(zhì)細(xì)胞的研究，能更好地幫助我們了解涉及子宮內(nèi)膜癌發(fā)病機(jī)制的信號(hào)通路，找到新的腫瘤標(biāo)志物，并為子宮內(nèi)膜癌的診斷、預(yù)防和治療提供新的方法。展望未來(lái)，子宮內(nèi)膜癌的治療策略必將兼顧腫瘤細(xì)胞和腫瘤微環(huán)境兩個(gè)方面展開(kāi)。