miR-21 介導(dǎo)的TGF-β/Smad 通路在子宮內(nèi)膜樣癌發(fā)病中的作用

高紅艷 劉俊玲 陳繼明 王慧 劉軒彤 戴莉

子宮內(nèi)膜樣癌（endometrioid endometrial cancer，EEC） 為女性生殖系統(tǒng)最常見惡性腫瘤之一，占女性生殖系統(tǒng)惡性腫瘤的20%～30%，好發(fā)年齡范圍為58 ～61 歲。目前大多數(shù)研究表明EEC 的發(fā)生與單純雌激素長期刺激或肥胖、高血糖、高血脂等因素相關(guān)，但目前EEC發(fā)生發(fā)展相關(guān)的機(jī)制研究仍然不明確。已有研究提示基因調(diào)控異常，如一些癌基因或抑癌基因的失調(diào)，以及基因表達(dá)多態(tài)性等均不能完全解釋EEC發(fā)生發(fā)展的過程機(jī)制［1］，其發(fā)生是多因素，多階段和多機(jī)制作用的結(jié)果。TGF-β（transforming growth factor-β）是機(jī)體內(nèi)的重要細(xì)胞調(diào)節(jié)因子，其作用方式是通過廣泛參與到細(xì)胞分化以及增殖中，改變細(xì)胞形態(tài)，然后出現(xiàn)粘附、轉(zhuǎn)移，最后產(chǎn)生細(xì)胞外基質(zhì)，調(diào)節(jié)細(xì)胞凋亡，近年來有證據(jù)表明EEC的發(fā)生和TGF-β表達(dá)異常有顯著關(guān)系［2］，但其具體機(jī)制尚不清楚，需要進(jìn)一步深入研究。miR-21 是調(diào)控TGF-β/Smad 信號通路中關(guān)鍵miRNA，研究表明，上調(diào)miR-21 水平時，TGF-β的作用可以明顯增強(qiáng)［3-4］。本文通過綜述miR-21 介導(dǎo)的TGF-β/Smad 信號通路在EEC 發(fā)病機(jī)制中的研究，從基因水平探討EEC發(fā)生的可能機(jī)制，進(jìn)一步明確EEC發(fā)生發(fā)展中的分子改變機(jī)制，希望為臨床上找到EEC新的治療靶點(diǎn)，為提高治療效果找到新的方向和思路。

一、EEC發(fā)生的主要機(jī)制及TGF-β系統(tǒng)在EEC發(fā)生中的重要作用

子宮內(nèi)膜癌的病因與發(fā)病機(jī)制目前尚未明確，現(xiàn)臨床大體將其分為激素依賴型（Ⅰ型）和非激素依賴型（Ⅱ型）。子宮內(nèi)膜樣癌（Ⅰ型）主要表現(xiàn)出微衛(wèi)星不穩(wěn)定性，以及PTEN、K-ras和CTNNB1基因等突變，而子宮內(nèi)膜漿液性癌（Ⅱ型）則表現(xiàn)出TP53 的改變、廣泛的雜合性缺失，如染色體的不穩(wěn)定以及其他的分子改變。不同類型EEC發(fā)生原因所涉及的信號通路也不同。

TGF-β 是一種細(xì)胞因子，具有多種生物學(xué)功能，主要是由巨噬細(xì)胞合成分泌。其與細(xì)胞漿和/或細(xì)胞膜上的Ⅰ、Ⅱ型受體結(jié)合后，形成復(fù)合物，然后參與細(xì)胞的各種病理生理過程，如細(xì)胞的增殖分化至凋亡、創(chuàng)傷愈合、血管生成、細(xì)胞外基質(zhì)（extracellular matrix，ECM）的產(chǎn)生及機(jī)體免疫系統(tǒng)等，TGF-β 在這些過程中都有非常重要的調(diào)節(jié)作用。

上皮細(xì)胞能夠發(fā)生上皮間質(zhì)轉(zhuǎn)化，這是細(xì)胞能浸潤和游走遷移的重要條件。有研究發(fā)現(xiàn)，EEC組織上皮細(xì)胞向間質(zhì)細(xì)胞轉(zhuǎn)化（epithelial-mesenchy?maltransition，EMT） 的過程中，TGF-β 起著重要作用，與EEC 的侵襲轉(zhuǎn)移有一定相關(guān)性［3］。TGF-β能有效誘導(dǎo)EMT發(fā)生，刺激腫瘤細(xì)胞的浸潤并發(fā)生轉(zhuǎn)移。Muinelo-Romay L等［4］研究發(fā)現(xiàn)，EEC發(fā)生侵襲過程中，TGF-β1 能促進(jìn)上皮細(xì)胞的間質(zhì)轉(zhuǎn)化，從而使細(xì)胞具備特異性和侵襲性。因此，隨著EEC的病程發(fā)展，肌層浸潤加重，臨床分期升高，組織分化程度越低，TGF-β1 的表達(dá)水平也就越高［5］。此外，由于TGF-β在EEC中的高表達(dá)，可能使腫瘤細(xì)胞逃脫機(jī)體自身的免疫監(jiān)視，同時促進(jìn)腫瘤病灶新生血管生成，為惡性腫瘤的局部種植侵襲和遠(yuǎn)處轉(zhuǎn)移提供了條件。正常機(jī)體環(huán)境下，TGF-β1 通過調(diào)控子宮內(nèi)膜細(xì)胞周期，抑制細(xì)胞增生，誘導(dǎo)細(xì)胞凋亡，維持機(jī)體穩(wěn)態(tài)。但某些情況下，如細(xì)胞基因發(fā)生突變，或者其下游蛋白Smads 蛋白功能缺失時，細(xì)胞生長周期失去了TGF-β1 調(diào)控，機(jī)體組織即出現(xiàn)癌變；同時TGF-β還可以通過促進(jìn)部分血管生長因子活化，使腫瘤病灶周圍微血管生成加快，加劇腫瘤細(xì)胞的浸潤生長［6］。上皮間質(zhì)內(nèi)轉(zhuǎn)化進(jìn)一步促進(jìn)EEC 發(fā)生發(fā)展［7］。因此，TGF－β 可能在EEC的發(fā)生發(fā)展中扮演重要角色，為EEC的發(fā)病機(jī)制和防治提供研究依據(jù)。

二、TGF-β/Smad 信號通路的特性及其在EEC中的重要作用

TGF-β/Smad 信號通路是TGF-β 發(fā)揮作用的最重要通路，由TGF-β 及其受體（TGF-βⅠ型和TGF-βⅡ型）以及受體的底物Smad 蛋白信號分子組成，其中Smad2和Smad3介導(dǎo)了TGF-β的細(xì)胞內(nèi)信號傳遞過程，活化后的Smad2 和Smad3 進(jìn)入細(xì)胞核，與靶基因如細(xì)胞外基質(zhì)結(jié)合后調(diào)節(jié)靶基因轉(zhuǎn)錄。TGF-β/Smad 信號通路是TGF-β 產(chǎn)生組織細(xì)胞生物學(xué)效應(yīng)的重要通路。相關(guān)報道發(fā)現(xiàn)，EEC患者組織中，TGF-β 表達(dá)水平顯著高于正常組織對照組［5］，由此，推斷TGF－β 在EEC 的發(fā)生發(fā)展中發(fā)揮了重要作用，但其確切機(jī)制尚不完全清楚，同時其下游通路-Smad 信號通路與EEC發(fā)生發(fā)展的關(guān)系也尚未有明確定論。

Smad2/3 是TGF-β 信號轉(zhuǎn)導(dǎo)途徑中所需的下游分子，多種癌癥的發(fā)生發(fā)展與其相關(guān)，如乳腺癌、胰腺癌以及直腸癌等。在TGF-β 信號轉(zhuǎn)導(dǎo)途徑中，Smad2/3作為腫瘤抑制基因發(fā)揮調(diào)控作用，Smad2/3隨腫瘤組織學(xué)分級的增加而表達(dá)減少，其失活或突變可以導(dǎo)致TGF-β生長抑制作用消失，EEC分化越低，其表達(dá)越少，Smad2/3 蛋白的表達(dá)下降或缺失，TGF-β信號通路中活化的TGFβ1受體失去激活的靶蛋白，不能結(jié)合產(chǎn)生復(fù)合物，信號傳遞中斷，從而使得腫瘤細(xì)胞逃脫了TGF-β 的抑制調(diào)控作用，EEC細(xì)胞則進(jìn)一步發(fā)生發(fā)展。相關(guān)研究檢測EEC患者內(nèi)膜組織中TGF-β 及Smad 蛋白的表達(dá)，結(jié)果顯示TGF-β、Smad 蛋白的在EEC 組中明顯高于對照組，且兩者的表達(dá)水平與EEC 的分期有關(guān)，提示TGF-β/Smad 信號通路可能參與了EEC 的發(fā)生與發(fā)展。

三、miRNA-21 在EEC 病程進(jìn)展中的作用及調(diào)控TGF-β/Smad信號通路可能的機(jī)制

miRNA是真核生物的一組不編碼蛋白質(zhì)，屬于短序列RNA，長度為19 ～25 nt，與mRNA 的3’非編碼區(qū)（3’UTR）完全或不完全互補(bǔ)配對結(jié)合后，在轉(zhuǎn)錄后水平，通過降解或抑制翻譯靶器官mRNA，調(diào)控靶基因。有研究發(fā)現(xiàn)，在腫瘤的發(fā)生發(fā)展演變過程中，miRNA主要通過直接調(diào)控和間接調(diào)控兩種方式發(fā)揮作用，即直接調(diào)控腫瘤細(xì)胞的增殖和凋亡，以及通過下調(diào)癌基因和抑癌基因調(diào)控腫瘤細(xì)胞的增殖、凋亡［8］。另有研究表明，miRNA 不僅參與調(diào)控EEC進(jìn)程的分子機(jī)制，還和組織雌孕激素的表達(dá)相關(guān)，推斷其與EEC的病程進(jìn)展有密切的關(guān)系［9］。

研究發(fā)現(xiàn)，miRNA-21 與多種惡性腫瘤的發(fā)生發(fā)展密切相關(guān)，如子宮頸癌［10］、卵巢癌［11］，所以其也可被認(rèn)為是一種原癌基因。在腫瘤細(xì)胞的增生種植轉(zhuǎn)移過程中起重要作用。并有文獻(xiàn)報道，乳腺腫瘤中miRNA 表達(dá)的變化與雌激素受體α（ERα）的表達(dá)密切相關(guān)，其中miR-21 在ERα 陽性的腫瘤中的表達(dá)高于ERα 陰性腫瘤，由此推斷，雌激素（E2）可通過激活雌激素受體上調(diào)miRNA-21 的表達(dá)［12］。Torres A 等［13］研 究 報 道，在EEC 組 織 中，miRNA-21 表達(dá)水平明顯高于正常子宮內(nèi)膜組織對照組，認(rèn)為miRNA-21參與了EEC 的發(fā)生發(fā)展演變過程。Qin X等［14］發(fā)現(xiàn)，EEC患者組織中，miRNA-21 水平呈高表達(dá)，同時患者血清中，miRNA-21 的表達(dá)水平也顯著高于對照組（良性病變患者）和正常組，由此推斷miRNA-21 可作為腫瘤血清生物標(biāo)志物檢查并監(jiān)測EEC 的發(fā)生發(fā)展。有研究檢測了150 例女性血清中的miRNAs 水平，包括EEC 患者、子宮內(nèi)膜良性病變患者與正常女性，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，EEC 患者血清中的miRNA-21 的表達(dá)顯著增高［15］。以上研究結(jié)果表明，miRNA-21參與了EEC的進(jìn)展進(jìn)程，且可能促進(jìn)EEC病灶的浸潤轉(zhuǎn)移。

在動物模型中發(fā)現(xiàn)，如鼠的乳腺癌模型，miRNA-21 水平呈高表達(dá)，如除去miRNA-21 后，可抑制TGF-β 及其通路誘導(dǎo)產(chǎn)生的細(xì)胞調(diào)控作用，如細(xì)胞轉(zhuǎn)化、細(xì)胞遷移以及浸潤。另外通過基因敲除技術(shù)，發(fā)現(xiàn)惡性腫瘤細(xì)胞有破壞miRNA穩(wěn)態(tài)的能力，使TGF-β抑制腫瘤的功能減弱或消失。目前發(fā)現(xiàn)調(diào)控TGF-β 信號通路的上游關(guān)鍵miRNA 有兩種，即miRNA-21和miRNA-17。miRNA-21參與了多條細(xì)胞信號通路的調(diào)控，其中包括重要的細(xì)胞調(diào)控通路——TGF-β/Smad 信號通路。有研究表明，miRNA-21 可通過對TGF-β/Smad 的調(diào)控參與瘢痕疙瘩形成、腹膜纖維化的進(jìn)展等過程［16-17］。

那么，在EEC 發(fā)生發(fā)展中，miRNA-21 是否通過調(diào)節(jié)TGF-β/Smad 信號通路發(fā)揮作用則需要進(jìn)一步的深入研究予以明確。在此基礎(chǔ)上，提出“miRNA-21 可能參與調(diào)控TGF-β/Smad 信號通路，從而在EEC發(fā)病機(jī)制中發(fā)揮重要作用”的假說。根據(jù)相關(guān)研究結(jié)果和文獻(xiàn)報道，以miRNA-21 為切入點(diǎn)，通過體內(nèi)外實(shí)驗(yàn)，研究miRNA-21 的各種生物學(xué)功能，探討其與EEC發(fā)病及進(jìn)展的關(guān)系，深入研究在EEC發(fā)病進(jìn)程中，miRNA-21可能調(diào)控TGF-β/Smad 信號通路機(jī)制，為探討EEC 的發(fā)病機(jī)制，尋找新的治療方向提供重要的理論依據(jù)。這對于探尋新的EEC治療方案、提高EEC的治療效果將具有十分重要的意義。

四、結(jié)語與展望

綜上所述，結(jié)合相關(guān)的研究結(jié)果和文獻(xiàn)報道，可以提出如下假說：EEC細(xì)胞增生轉(zhuǎn)移或侵襲種植后，miRNA-21 表達(dá)水平升高，可能通過其靶基因?qū)?xì)胞內(nèi)下游通路如TGF-β/Smad 信號通路進(jìn)行調(diào)控，使得TGF-β/Smad 信號通路表達(dá)增強(qiáng)，進(jìn)而發(fā)揮促進(jìn)腫瘤侵襲轉(zhuǎn)移作用，從而導(dǎo)致EEC 的發(fā)展；因此miRNA-21 參與調(diào)控TGF-β/Smad 信號通路可能在EEC發(fā)生發(fā)展中發(fā)揮重要作用，推斷通過下調(diào)miRNA-21 水平可以抑制下游TGF-β/Smad 信號通路的表達(dá)，這可能是治療EEC 的一個新的研究方向。