維甲酸在子宮內(nèi)膜異位癥中的研究進(jìn)展

李千千，湯小晗，盧美松

維甲酸（retinoic acid，RA）又稱(chēng)視黃酸，是維生素A 的生理活性代謝產(chǎn)物，在細(xì)胞生長(zhǎng)、分化和器官發(fā)生過(guò)程中發(fā)揮重要作用[1]。盡管子宮內(nèi)膜的生長(zhǎng)發(fā)育與生理功能主要由類(lèi)固醇激素（雌激素和孕酮）調(diào)節(jié)，但越來(lái)越多的證據(jù)表明，RA 也參與子宮內(nèi)膜的發(fā)育和維持、基質(zhì)蛻膜化及胚泡著床等生理過(guò)程[2]。子宮內(nèi)膜異位癥（endometriosis，EMs）是一種非惡性但具有潛在侵襲性的婦科雌激素依賴(lài)性疾病，影響全世界約1.9 億（大約10%）育齡期女性，其中約50%的患者一直在接受治療或者忍受著盆腔疼痛，嚴(yán)重影響女性的身體健康和生活質(zhì)量[3]。EMs 的發(fā)病機(jī)制一直存在爭(zhēng)議，研究顯示RA 代謝異常與EMs的發(fā)生、發(fā)展密切相關(guān)[4-7]?，F(xiàn)重點(diǎn)闡述RA 在EMs 中的代謝異常及RA 信號(hào)缺陷在EMs 發(fā)病機(jī)制中的作用，并探討RA 治療EMs 的可能性，以期加深對(duì)EMs的了解并為臨床治療提供新思路。

1 RA 概述

維生素對(duì)人體生長(zhǎng)發(fā)育至關(guān)重要，而維生素A無(wú)法由人體直接合成，需要從食物中攝取。因此RA由食物中攝入的脂溶性維生素A（即視黃醇）代謝產(chǎn)生，吸收進(jìn)入血液循環(huán)中的視黃醇首先被視黃醇結(jié)合蛋白4（retinol binding protein 4，RBP4）結(jié)合運(yùn)輸至周?chē)M織，再經(jīng)膜受體維甲酸誘導(dǎo)蛋白6（stimulated by retinoic acid 6，STRA6）運(yùn)到靶細(xì)胞的細(xì)胞質(zhì)內(nèi)與細(xì)胞視黃醇結(jié)合蛋白1/2（cellular retinol-binding proteins 1/2，CRBP1/2）結(jié)合，并發(fā)生2 次連續(xù)的脫氫反應(yīng)[8]。首先，視黃醇通過(guò)醇脫氫酶（alcohol dehydrogenases，ADHs）或視黃醇脫氫酶（retinol dehydrogenases，RDHs）催化的可逆反應(yīng)生成視黃醛；然后，醛脫氫酶（aldehyde dehydrogenases，ALDHs）將視黃醛不可逆地轉(zhuǎn)化為RA。

生成的RA 可以被細(xì)胞內(nèi)的細(xì)胞色素P450 家族26 酶（cytochrome P450 family 26，CYP26）降解[9]，或者通過(guò)維甲酸受體（RA receptors，RARs）、維甲酸X 受體（retinoid X receptors，RXRs）和過(guò)氧化物酶體增殖物激活受體β/δ（peroxisome proliferator-activated receptor β/δ，PPARβ/δ）發(fā)揮轉(zhuǎn)錄調(diào)節(jié)作用[10]。核受體RAR 或PPAR 與RXR 形成異源二聚體復(fù)合物，再與特定靶基因調(diào)控區(qū)域中的RA 反應(yīng)元件（RA response elements，RAREs）或過(guò)氧化物酶體增殖物反應(yīng)元件（peroxisome proliferator response elements，PPREs）結(jié)合，并募集轉(zhuǎn)錄共激活因子或共抑制因子，以調(diào)節(jié)靶基因轉(zhuǎn)錄[10]。脂肪酸結(jié)合蛋白5（fatty acid-binding protein 5，F(xiàn)ABP5）和細(xì)胞維甲酸結(jié)合蛋白2（cellular RA-binding protein 2，CRABP2）可以將RA 運(yùn)輸?shù)郊?xì)胞核，與PPARβ/δ-RXR 和RAR-RXR二聚體復(fù)合物結(jié)合，分別發(fā)揮促進(jìn)細(xì)胞生長(zhǎng)和促細(xì)胞凋亡的作用[11]。此外，除了經(jīng)典的核受體信號(hào)傳導(dǎo)外，RA 還可通過(guò)核外RAR 刺激激酶磷酸化影響基因轉(zhuǎn)錄[1]。

2 EMs 中的RA 異常代謝

眾多研究表明，在EMs 患者異位子宮內(nèi)膜組織中RA 呈異常低水平。Pavone 等[7]發(fā)現(xiàn)在EMs 異位內(nèi)膜組織和間質(zhì)細(xì)胞中與RA 生成相關(guān)的主要基因STRA6、CRBP1、ALDH1A2、CRABP2 和FABP5 的mRNA 表達(dá)顯著降低；與RA 降解有關(guān)的基因CYP26B1的mRNA 水平升高；核提取物顯示RARα、RXRα 和PPARβ/δ 在EMs 異位內(nèi)膜組織和間質(zhì)細(xì)胞中均表達(dá)不足。隨后，Pierzchalski 等[12]對(duì)42 例EMs 患者在位與異位內(nèi)膜標(biāo)本的RA 水平進(jìn)行檢測(cè)，發(fā)現(xiàn)與正常在位內(nèi)膜相比，異位子宮內(nèi)膜植入物的RA 生物合成減少；動(dòng)物實(shí)驗(yàn)進(jìn)一步驗(yàn)證異位子宮內(nèi)膜植入物中RA 生物合成缺陷與CRBP1 表達(dá)減少有關(guān)，即CRBP1 減少引起RA 合成受損，使子宮內(nèi)膜細(xì)胞能夠在異位植入和生長(zhǎng)。

值得一提的是，CRBP1 表達(dá)減少是RA 生物合成受損的重要原因，因?yàn)镃RBP1 是一種視黃醇結(jié)合蛋白，是ADHs 的首選底物，也是RA 生物合成的限速步驟。因此，CRBP1 減少導(dǎo)致視黃醇向視黃醛的代謝效率顯著降低，視黃醛氧化生成RA 減少。除了EMs，研究發(fā)現(xiàn)CRBP1 也在子宮內(nèi)膜癌和胃腸癌等惡性疾病中異常低表達(dá)[13-14]。因此推測(cè)，CRBP1 基因在EMs 異位內(nèi)膜間質(zhì)細(xì)胞中的表達(dá)缺陷導(dǎo)致RA 生物合成異常，并可能在EMs 的發(fā)生和（或）進(jìn)展中發(fā)揮作用。此外，CRABP2 表達(dá)由孕酮誘導(dǎo)，EMs 的孕酮抵抗顯著降低異位內(nèi)膜間質(zhì)細(xì)胞中CRABP2 的表達(dá)[15]，盡管目前尚不清楚CRABP2 的缺失是否先于CRBP1 的減少，但這可能對(duì)CRBP1 持續(xù)性表達(dá)減少具有重要影響，因?yàn)樵赗A 敏感的乳腺癌細(xì)胞和RA耐藥的乳腺癌細(xì)胞中，CRABP2 基因敲除后CRBP1表達(dá)水平受到抑制[16]。

3 RA 信號(hào)缺陷促進(jìn)EMs 發(fā)生、發(fā)展

RA 在胚胎發(fā)育、生殖、視覺(jué)、免疫細(xì)胞發(fā)育和各種神經(jīng)功能中具有重要的生理作用，調(diào)控細(xì)胞生長(zhǎng)、分化、凋亡和免疫等多種生物學(xué)過(guò)程[17-18]。EMs 中許多看似沒(méi)有聯(lián)系的特征，包括細(xì)胞死亡減少、生長(zhǎng)和遷移增加、炎癥以及腹腔內(nèi)種植的子宮內(nèi)膜細(xì)胞侵襲性增強(qiáng)[3]，可能是RA 代謝異常所致。因此，了解RA 在EMs 發(fā)生、發(fā)展中的作用，對(duì)于開(kāi)發(fā)潛在的治療或預(yù)防EMs 的藥物至關(guān)重要。

3.1 RA 信號(hào)缺陷導(dǎo)致內(nèi)膜局部高雌激素高雌激素在EMs 的形成和維持中起著關(guān)鍵作用，而17β-羥基類(lèi)固醇脫氫酶2型（17β -hydroxysteroid dehydrogenase type 2，HSD17β2）可以催化雌二醇轉(zhuǎn)化為生物學(xué)效力低的雌酮，在正常子宮內(nèi)膜的局部雌二醇失活中發(fā)揮關(guān)鍵作用[19]。正常情況下，孕酮通過(guò)孕酮受體誘導(dǎo)子宮內(nèi)膜間質(zhì)細(xì)胞產(chǎn)生RA，然后作用于子宮內(nèi)膜上皮細(xì)胞誘導(dǎo)HSD17β2 表達(dá)[20]。但EMs 患者由于RA 信號(hào)缺陷，異位子宮內(nèi)膜上皮細(xì)胞中HSD17β2 的表達(dá)水平比正常在位內(nèi)膜低[21]，因此造成了EMs 患者異位子宮內(nèi)膜的局部高雌激素水平。

Pavone 等[22]研究發(fā)現(xiàn)將Ishikawa 上皮細(xì)胞與人血清RBP4 孵育48 h，HSD17β2 的表達(dá)呈劑量依賴(lài)性增加，而在血清中RBP4 常與視黃醇結(jié)合形成視黃醇-RBP4 復(fù)合物，故推測(cè)研究中使用的人血清RBP4 可能含有大量視黃醇-RBP4 復(fù)合物，HSD17β2表達(dá)增加可能是由視黃醇-RBP4 復(fù)合物中的視黃醇引起的。Cheng 等[20]研究證實(shí)RA 以劑量和時(shí)間依賴(lài)性方式誘導(dǎo)子宮內(nèi)膜細(xì)胞中HSD17β2 mRNA 表達(dá)；子宮內(nèi)膜細(xì)胞中HSD17β2 基因表達(dá)受轉(zhuǎn)錄因子SP1（specificity protein 1）和SP3 的調(diào)控，RA 刺激RARα/RXRα 與SP1 和SP3 相互作用從而誘導(dǎo)HSD17β2生成。Yamagata 等[4]使用全反式RA 處理EMs 患者異位子宮內(nèi)膜間質(zhì)細(xì)胞，發(fā)現(xiàn)HSD17β2 mRNA 表達(dá)降低，雌酮生成減少。如前所述，RA 在EMs 異位內(nèi)膜組織中代謝異常，這為EMs 中HSD17β2 表達(dá)不足和局部高雌二醇水平提供了合理的解釋。

3.2 RA 信號(hào)缺陷抑制凋亡與自噬、促進(jìn)增殖與侵襲RA 通過(guò)CRABP2-RAR 途徑的轉(zhuǎn)錄激活可觸發(fā)細(xì)胞周期阻滯和細(xì)胞凋亡，或者通過(guò)FABP5-PPARβ/δ 途徑的轉(zhuǎn)錄激活觸發(fā)細(xì)胞增殖[11]，由于EMs 的孕酮抵抗導(dǎo)致CRABP2/FABP5 比值降低，高水平的FABP5 可促進(jìn)RA 與PPARβ/δ 結(jié)合[15]，因此CRABP2/FABP5 比值降低造成的RA 信號(hào)缺陷可導(dǎo)致異位子宮內(nèi)膜細(xì)胞逃避凋亡并有助于異位細(xì)胞的存活。此外，Lu 等[23]研究表明，與正常子宮內(nèi)膜相比，EMs 患者子宮內(nèi)膜組織中自噬標(biāo)志物Beclin1 表達(dá)減少，而補(bǔ)充了外源性RA 的原代培養(yǎng)的子宮內(nèi)膜間質(zhì)細(xì)胞可通過(guò)上調(diào)Beclin1 增強(qiáng)自噬，因此RA 信號(hào)缺陷與Beclin1 表達(dá)減少、自噬減弱有關(guān)，而自噬減弱可促進(jìn)EMs 間質(zhì)細(xì)胞增殖。連接蛋白（connexins，CXs）作為重要的腫瘤抑制因子已被廣泛研究，CXs 的表達(dá)減少及磷酸化與腫瘤生長(zhǎng)、侵襲和轉(zhuǎn)移等密切相關(guān)[24]。研究表明，RA 可刺激子宮內(nèi)膜間質(zhì)細(xì)胞中的CX43 表達(dá)上調(diào)并誘導(dǎo)CX43 去磷酸化[25]，因此RA 信號(hào)缺陷可能在EMs 異位子宮內(nèi)膜間質(zhì)細(xì)胞的增殖、分化與侵襲、轉(zhuǎn)移過(guò)程中發(fā)揮重要作用。

3.3 RA 信號(hào)缺陷發(fā)揮促炎與免疫調(diào)節(jié)作用與健康女性的子宮內(nèi)膜相比，EMs 患者的在位內(nèi)膜更具有黏附、增殖、血管生成和侵襲的傾向，這使得該內(nèi)膜組織能夠在異位存活并進(jìn)一步引起炎癥；免疫失調(diào)也為EMs 的發(fā)生、發(fā)展創(chuàng)造了有利的免疫環(huán)境，如EMs 患者子宮內(nèi)膜局部自然殺傷細(xì)胞活性受損、腹腔液中的巨噬細(xì)胞吞噬能力下降等[3]。眾多研究表明RA 具有抗炎作用，RA 信號(hào)缺陷與EMs 中炎癥的產(chǎn)生密切相關(guān)[6]。免疫系統(tǒng)也受RA 的廣泛影響，不僅對(duì)初級(jí)和次級(jí)淋巴組織的發(fā)育有重要作用，而且對(duì)各種免疫細(xì)胞的功能分化及免疫耐受也有重要作用[18]。

Wieser 等[26]研究發(fā)現(xiàn)EMs 模型小鼠接受外源性RA 治療后可抑制小鼠異位子宮內(nèi)膜植入物的發(fā)育，顯著減小小鼠異位子宮內(nèi)膜病灶體積，同時(shí)降低腹腔促炎因子白細(xì)胞介素6（interleukin-6，IL-6）和單核細(xì)胞趨化蛋白1（monocyte chemotactic protein-1，MCP-1）水平，增加巨噬細(xì)胞分化。據(jù)報(bào)道轉(zhuǎn)化生長(zhǎng)因子β1（transforming growth factor-β1，TGF-β1）在EMs 的發(fā)生和發(fā)展中發(fā)揮一定的作用，TGF-β1 可阻止細(xì)胞在轉(zhuǎn)運(yùn)到腹膜腔的過(guò)程中凋亡[27]。研究發(fā)現(xiàn)，RA 可抑制子宮內(nèi)膜間質(zhì)細(xì)胞等多種細(xì)胞中的TGFβ1 信號(hào)通路[28]。由此可以推測(cè)RA 可能通過(guò)抑制TGF-β1 信號(hào)通路抑制EMs 子宮內(nèi)膜的異位植入，但還需要進(jìn)一步的研究證實(shí)這一結(jié)論。

4 RA 治療EMs 的潛力

在過(guò)去的幾十年中，RA 作為一種有前景的預(yù)防和治療癌癥的藥物引起了極大的關(guān)注，并且已經(jīng)在急性早幼粒細(xì)胞白血病中進(jìn)行了臨床試驗(yàn)[29]。由于RA 代謝異常可以促進(jìn)EMs 的發(fā)生、發(fā)展，因此RA及其衍生物成為了備受關(guān)注的EMs 治療藥物。Ozer等[30]在評(píng)價(jià)貝伐珠單抗、索拉非尼和RA 對(duì)EMs 大鼠模型的治療效果時(shí)發(fā)現(xiàn)，RA 是減小大鼠異位子宮內(nèi)膜病灶體積最有效的藥物，并且觀(guān)察到RA 治療組大鼠的卵巢儲(chǔ)備功能顯著提高。Pavone 等[31]的研究結(jié)果與Ozer 等[30]一致，研究顯示人工合成的RA類(lèi)似物芬維甲酸（Fenretinide）可顯著減小EMs 小鼠模型異位子宮內(nèi)膜病灶體積；并且使用芬維甲酸處理原代培養(yǎng)的人子宮內(nèi)膜間質(zhì)細(xì)胞，結(jié)果顯示芬維甲酸能顯著降低細(xì)胞總數(shù)和存活率，促進(jìn)凋亡抑制增殖。

RA 治療過(guò)程中發(fā)生的嚴(yán)重不良反應(yīng)同樣不容忽視，如皮膚病、橫紋肌溶解以及致畸性，如何平衡臨床療效和不良反應(yīng)尚有待解決[32]。此外，因?yàn)閷?duì)腹膜子宮內(nèi)膜異位癥結(jié)節(jié)、卵巢子宮內(nèi)膜異位囊腫和深部浸潤(rùn)型子宮內(nèi)膜異位癥結(jié)節(jié)的來(lái)源存在爭(zhēng)議[3]，RA 在治療這3 種病變類(lèi)型方面可能有不同的療效，因此了解RA 是否對(duì)不同病變類(lèi)型的結(jié)節(jié)有不同的作用機(jī)制與療效是非常有意義的。

5 結(jié)語(yǔ)與展望

EMs 患病率高且診治困難，嚴(yán)重影響患者生活質(zhì)量，因此迫切需要輔助EMs 診斷的生物標(biāo)志物以及改善EMs 癥狀的新療法。子宮內(nèi)膜RA 代謝異常，可能通過(guò)提高局部?jī)?nèi)膜雌激素水平、抑制凋亡與自噬、促炎與異常免疫調(diào)節(jié)等方式參與EMs 的發(fā)生和發(fā)展，并有望成為治療EMs 的新靶點(diǎn)。盡管當(dāng)前由于RA 的毒性和致畸性，使得其治療EMs 的臨床應(yīng)用受限，但隨著EMs 發(fā)病機(jī)制研究的深入以及生物技術(shù)的進(jìn)步，RA 有望在EMs 預(yù)防、診療、預(yù)后等方面發(fā)揮不可替代的作用。