雌激素介導(dǎo)的上皮-間充質(zhì)轉(zhuǎn)化在子宮腺肌病中的研究進(jìn)展

王宇慧，武俊麗

(1.南京市中醫(yī)院婦科，南京 210000； 2.西安市雁塔區(qū)中醫(yī)醫(yī)院婦科，西安 710000)

子宮腺肌病是一種子宮內(nèi)膜異位性疾病，指具有活性的子宮內(nèi)膜遷移至子宮肌層并繼續(xù)生長、增殖，其病灶呈局灶性或彌漫性改變，臨床以痛經(jīng)進(jìn)行性加重、性交痛、子宮異常出血、盆腔包塊、生育力下降等為主要表現(xiàn)，其發(fā)病率較高，且發(fā)病群體趨于年輕化。最新報道顯示，有癥狀的子宮腺肌病的發(fā)生率為30%～35%，患者年齡多為32～38歲[1]。子宮腺肌病雖為良性疾病，但具有惡性腫瘤的生物學(xué)行為和一定的惡變潛能[2]，藥物治療較困難且反復(fù)難愈，嚴(yán)重影響患者的生殖健康及生活質(zhì)量。同時，子宮腺肌病也是一種雌激素依賴性疾病，上皮-間充質(zhì)轉(zhuǎn)化(epithelial-mesenchymal transition，EMT)參與了子宮腺肌病的致病過程，而雌激素與EMT之間可能存在協(xié)同作用，雌激素誘導(dǎo)的EMT在子宮腺肌病子宮內(nèi)膜細(xì)胞侵襲、黏附等過程中均具有潛在作用[3-5]?，F(xiàn)就雌激素介導(dǎo)的EMT在子宮腺肌病中的研究進(jìn)展予以綜述。

1 EMT概述

EMT是指上皮細(xì)胞失去細(xì)胞間的極性接觸轉(zhuǎn)化為具有高度遷移能力的間質(zhì)細(xì)胞的過程，形態(tài)學(xué)上表現(xiàn)為由橢圓形上皮細(xì)胞轉(zhuǎn)變?yōu)殚L梭形成纖維細(xì)胞，可發(fā)生于人體的多種生理病理過程中，如胚胎發(fā)育、組織修復(fù)、細(xì)胞遷移、慢性炎癥以及腫瘤侵襲和轉(zhuǎn)移等[6]。EMT是一種由信號通路、轉(zhuǎn)錄調(diào)節(jié)因子和下游效應(yīng)因子驅(qū)動的多步驟、多階段過程，其中上皮鈣黏素(E-cadherin)水平降低與神經(jīng)鈣黏素(N-cadherin)水平升高是EMT的重要特征[7]。另外，間質(zhì)細(xì)胞標(biāo)志物波形蛋白 (Vimentin)也常被作為EMT標(biāo)志物。E-cadherin為上皮細(xì)胞來源，主要參與維持上皮細(xì)胞極性和形態(tài)完整性；N-cadherin、Vimentin為間質(zhì)細(xì)胞來源，主要參與細(xì)胞間骨架蛋白構(gòu)成變化，進(jìn)而改變細(xì)胞移動、侵襲等生物學(xué)功能[8]。其他標(biāo)志物如β聯(lián)蛋白(β-catenin)以及鋅指轉(zhuǎn)錄因子Snail家族成員Slug、Snail等的變化也可反映EMT過程。EMT在促進(jìn)婦科實(shí)體腫瘤轉(zhuǎn)移和侵襲中起重要作用，包括子宮內(nèi)膜癌、卵巢癌、乳腺癌等[9]。

2 EMT在子宮腺肌病中的作用及調(diào)控因素

子宮腺肌病子宮基底內(nèi)膜性質(zhì)的變化與EMT過程密切相關(guān)，包括子宮內(nèi)膜基底層出現(xiàn)超微斷裂、失去細(xì)胞間橋粒連接、基底子宮內(nèi)膜腺體細(xì)胞運(yùn)動伸入內(nèi)肌層等[10]。正常子宮內(nèi)膜上皮細(xì)胞(endometrial epithelial cells，EECs)的細(xì)胞核規(guī)則且較大，同時細(xì)胞間排列整齊連續(xù)，而子宮腺肌病EECs則呈成纖維細(xì)胞樣形態(tài)，細(xì)胞間連接解體、排列中斷[11]。在分子標(biāo)志物方面，與正常子宮內(nèi)膜相比，子宮腺肌病異位病灶上皮細(xì)胞中EMT相關(guān)的E-cadherin表達(dá)下調(diào)，N-cadherin、Slug、Snail表達(dá)上調(diào)，因此EMT是促進(jìn)子宮腺肌病病灶異位遷移、肌層侵襲的可能原因[12]。子宮腺肌病子宮內(nèi)膜局部因炎癥因素導(dǎo)致的巨噬細(xì)胞活化[13-14]、低氧微環(huán)境致缺氧誘導(dǎo)因子-1α表達(dá)上調(diào)[15]、雌激素聚集[16]或真核翻譯起始因子3亞基e表達(dá)下調(diào)[17]等均可誘導(dǎo)EMT。此外，miR-145-5p也可誘導(dǎo)EMT，促進(jìn)子宮腺肌病子宮內(nèi)膜細(xì)胞的遷移[18]。

3 子宮腺肌病中雌激素介導(dǎo)的EMT活化途徑

雌激素介導(dǎo)的EMT活化存在于子宮腺肌病的子宮內(nèi)膜[16]。與子宮腺肌病的高雌激素狀態(tài)一致，雌激素依賴性是子宮腺肌病子宮內(nèi)膜異位過程中遷移、黏附的關(guān)鍵步驟，但確切的機(jī)制目前尚不清楚。而雌激素可能通過多種途徑介導(dǎo)EMT的活化。

3.1雌激素受體及相關(guān)代謝酶 雌激素可通過雌激素受體介導(dǎo)刺激子宮腺肌病病灶組織的生長，而雌激素相關(guān)代謝酶則參與雌激素水平的調(diào)節(jié)。研究顯示，作為雌激素合成的關(guān)鍵代謝酶，環(huán)加氧酶2、細(xì)胞色素P450等在子宮腺肌病病灶組織中均異常高表達(dá)[19-20]。有學(xué)者將人子宮內(nèi)膜Ishikawa細(xì)胞暴露于17β-雌二醇，發(fā)現(xiàn)Ishikawa細(xì)胞的遷移、侵襲能力增強(qiáng)，同時E-cadherin表達(dá)下調(diào)，而加入雌激素受體拮抗劑后這些變化均被逆轉(zhuǎn)[21]。表明雌激素可通過雌激素受體依賴性途徑介導(dǎo)子宮內(nèi)膜的EMT，而拮抗雌激素受體可阻斷EMT的發(fā)生。Chen等[16]應(yīng)用雌激素處理雌激素受體陽性的EECs，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，EECs中的Slug水平顯著升高，而Slug可通過干預(yù)E-cadherin、N-cadherin、Vimentin的表達(dá)調(diào)控EMT。另有研究發(fā)現(xiàn)，將環(huán)加氧酶2抑制劑塞來昔布作用于子宮腺肌病小鼠，小鼠子宮組織中的E-cadherin表達(dá)顯著上調(diào)，而N-cadherin的表達(dá)則顯著下調(diào)，同時子宮組織勻漿中的雌激素和細(xì)胞色素P450水平均降低[22]。

雌激素代謝酶可影響雌激素的生成，而雌激素可通過雌激素受體介導(dǎo)途徑調(diào)節(jié)核外信號級聯(lián)反應(yīng)，誘導(dǎo)肌紅蛋白募集與細(xì)胞結(jié)構(gòu)重建，導(dǎo)致細(xì)胞的間充質(zhì)表型轉(zhuǎn)變[23]。在雌激素暴露的環(huán)境下，選擇性雌激素受體調(diào)節(jié)劑或雌激素代謝酶抑制劑均可通過逆轉(zhuǎn)子宮內(nèi)膜細(xì)胞EMT，減輕子宮腺肌病的嚴(yán)重程度[22，24]。

3.2特異性蛋白 在子宮腺肌病中，雌激素介導(dǎo)的EMT活化過程亦可能存在某些特異性蛋白的參與，如膜聯(lián)蛋白A2、神經(jīng)纖毛蛋白1(neuropilin 1，NRP1)等。膜聯(lián)蛋白A2是雌激素的下游靶標(biāo)，主要參與離子通道形成、穩(wěn)定細(xì)胞骨架等。研究發(fā)現(xiàn)，與正常在位子宮內(nèi)膜相比，膜聯(lián)蛋白A2在子宮腺肌病異位內(nèi)膜中高表達(dá)[25-26]，且與EMT標(biāo)志蛋白Vimentin的表達(dá)呈正相關(guān)，同時子宮內(nèi)膜增生期膜聯(lián)蛋白A2的陽性表達(dá)率顯著高于分泌期[27]。另有研究發(fā)現(xiàn)，雌二醇可顯著上調(diào)體外子宮腺肌病模型膜聯(lián)蛋白A2的表達(dá)，誘導(dǎo)細(xì)胞骨架重排，并導(dǎo)致E-cadherin表達(dá)減少，Vimentin、Slug表達(dá)增加，而應(yīng)用雌激素受體拮抗劑他莫昔芬可有效逆轉(zhuǎn)這些變化[28]。作為一種跨膜糖蛋白，NRP1參與多種生理過程，包括血管再生、細(xì)胞增殖、轉(zhuǎn)移等。在子宮腺肌病患者的在位及異位內(nèi)膜中，NRP1的表達(dá)水平均顯著升高[29]；同時，17β-雌二醇可劑量依賴性地上調(diào)子宮內(nèi)膜細(xì)胞NRP1的表達(dá)，而過表達(dá)NRP1可導(dǎo)致子宮內(nèi)膜細(xì)胞E-cadherin表達(dá)下調(diào)、N-cadherin表達(dá)上調(diào)，同時細(xì)胞的遷移能力增強(qiáng)，抑制NRP1則可阻斷子宮內(nèi)膜細(xì)胞17β-雌二醇誘導(dǎo)的EMT[24]。以上研究提示，膜聯(lián)蛋白A2和NRP1在子宮腺肌病雌激素介導(dǎo)的EMT中發(fā)揮重要作用，因此抑制膜聯(lián)蛋白A2和NRP1表達(dá)或可逆轉(zhuǎn)EMT進(jìn)程，進(jìn)而抑制異位子宮內(nèi)膜組織的生長。

3.3生長因子 肝細(xì)胞生長因子(hepatocyte growth factor，HGF)、胰島素樣生長因子(insulin-like growth factor，IGF)等均參與了EMT。HGF是一種雌激素生長因子，而雌二醇可直接誘導(dǎo)雌激素受體α與HGF啟動子結(jié)合，促進(jìn)EECs增殖、侵襲和遷移，誘導(dǎo)EMT[30]。HGF還可下調(diào)子宮腺肌病EECs中的E-cadherin表達(dá)、上調(diào)N-cadherin表達(dá)，同時誘導(dǎo)EECs的形態(tài)變化，促進(jìn)EECs遷移，而HGF抗體拮抗劑則可逆轉(zhuǎn)雌二醇誘導(dǎo)的EMT[31]。表明HGF在子宮腺肌病雌激素誘導(dǎo)的EMT中起重要作用，可促進(jìn)病灶組織的異位生長，而抑制HGF表達(dá)或可成為治療子宮腺肌病的新策略。

IGF主要參與調(diào)節(jié)人體細(xì)胞生長、增殖、遷移等過程，并誘導(dǎo)乳腺癌、肺癌、胃癌、子宮內(nèi)膜異位癥等的EMT[32-33]。子宮腺肌病患者血清及組織中的IGF-1均高表達(dá)[34]。研究發(fā)現(xiàn)，子宮腺肌病異位內(nèi)膜間質(zhì)細(xì)胞中的IGF結(jié)合蛋白-1與IGF-1的競爭性結(jié)合減少，影響局部雌激素滅活酶17β-羥類固醇脫氫酶2代謝，導(dǎo)致局部高雌激素狀態(tài)，進(jìn)而觸發(fā)子宮內(nèi)膜間質(zhì)細(xì)胞中IGF結(jié)合蛋白-1與腺上皮細(xì)胞中17β-羥類固醇脫氫酶2之間的間質(zhì)-腺上皮細(xì)胞相互作用[35]。由此推測，IGF-1活性增強(qiáng)可通過影響子宮腺肌病局部雌激素代謝水平觸發(fā)子宮內(nèi)膜間質(zhì)細(xì)胞與腺上皮細(xì)胞間的相互作用，進(jìn)而促進(jìn)EMT。

3.4細(xì)胞黏附相關(guān)分子 細(xì)胞黏附分子(整合素、免疫球蛋白超家族等)在子宮腺肌病中均異常表達(dá)[36]。其中，整合素可通過啟動黏附作用觸發(fā)EMT。作為連接整合素與細(xì)胞骨架結(jié)構(gòu)的關(guān)鍵蛋白，整合素連接激酶是整合素觸發(fā)EMT啟動并激活通路傳導(dǎo)的核心分子[37]。研究發(fā)現(xiàn)，雌激素與其受體結(jié)合可抑制整合素β3的表達(dá)，導(dǎo)致細(xì)胞間粘連松解并易于移動[38]。因此，作為細(xì)胞黏附分子家族成員，整合素與整合素連接激酶通過接受雌激素信號調(diào)節(jié)，共同介導(dǎo)子宮腺肌病的EMT進(jìn)程。此外，局部黏著斑激酶(focal adhesion kinase，F(xiàn)AK) 在調(diào)節(jié)細(xì)胞黏附、遷移以及增殖、存活中起關(guān)鍵作用[39]。子宮腺肌病子宮內(nèi)膜中的FAK水平顯著升高，而E-cadherin水平顯著降低，且兩者表達(dá)具有相關(guān)性，協(xié)同參與子宮腺肌病EMT的進(jìn)展[40]；沉默F(xiàn)AK表達(dá)則可抑制子宮腺肌病子宮內(nèi)膜細(xì)胞遷移和EMT，促進(jìn)N-cadherin、Vimentin、Slug、Snail等分子的表達(dá)[41]。目前，關(guān)于卵巢類固醇激素對子宮內(nèi)膜細(xì)胞FAK水平的影響尚無定論。研究發(fā)現(xiàn)，用雌激素處理的子宮內(nèi)膜細(xì)胞FAK水平顯著升高，而用黃體酮處理的子宮內(nèi)膜細(xì)胞FAK水平未發(fā)生改變，表明雌激素可誘導(dǎo)子宮內(nèi)膜細(xì)胞FAK水平升高[42]。

3.5誘導(dǎo)轉(zhuǎn)錄因子 觸發(fā)EMT進(jìn)程需要轉(zhuǎn)錄因子的激活，包括Slug、Snail和鋅指E盒結(jié)合同源異形盒(zinc finger E-box binding homeobox，ZEB)等[7，43]。轉(zhuǎn)錄因子可直接或間接導(dǎo)致EMT相關(guān)基因表達(dá)的改變，在驅(qū)動EMT中起關(guān)鍵作用，因此又被稱為EMT相關(guān)誘導(dǎo)轉(zhuǎn)錄因子[44]。有報道顯示，EMT相關(guān)誘導(dǎo)轉(zhuǎn)錄因子參與了子宮腺肌病的EMT過程[45-46]。雌激素受體α可通過Slug基因靶向調(diào)節(jié)E-cadherin的表達(dá)和EMT[47]；雌二醇則可通過促進(jìn)磷脂酰肌醇-3-激酶/蛋白激酶B信號通路的轉(zhuǎn)導(dǎo)，上調(diào)Slug和Snail的表達(dá)，進(jìn)而促進(jìn)EMT進(jìn)程[48]。雌激素誘導(dǎo)的Slug表達(dá)增加對子宮內(nèi)膜EMT和子宮腺肌病的發(fā)展均非常重要[49]。Hu等[24]研究發(fā)現(xiàn)，NRP1短發(fā)夾RNA可顯著抑制Smad3磷酸化并恢復(fù)Slug和Snail信使RNA的表達(dá)，從而抑制子宮腺肌病子宮內(nèi)膜細(xì)胞雌二醇誘導(dǎo)的EMT。Huang等[49]研究發(fā)現(xiàn)，子宮腺肌病EECs中的雌二醇可激活Slug-血管內(nèi)皮生長因子軸，并誘導(dǎo)血管內(nèi)皮細(xì)胞的促血管生成活性，而抑制雌二醇水平可有效減弱子宮腺肌病異位病灶的植入。綜上，雌激素-轉(zhuǎn)錄因子-EMT途徑可能參與子宮腺肌病子宮內(nèi)膜細(xì)胞遷移、侵襲的致病機(jī)制，因此抑制雌二醇/EMT相關(guān)誘導(dǎo)轉(zhuǎn)錄因子可能成為治療子宮腺肌病的潛在靶標(biāo)。

3.6信號轉(zhuǎn)導(dǎo)通路 EMT過程涉及多種信號通路轉(zhuǎn)導(dǎo)，細(xì)胞外信號通過與細(xì)胞表面的特異性受體結(jié)合，將信號轉(zhuǎn)導(dǎo)至細(xì)胞內(nèi)，進(jìn)而活化相關(guān)轉(zhuǎn)錄因子，調(diào)節(jié)目的基因的表達(dá)。目前與子宮腺肌病EMT相關(guān)的信號通路主要包括Notch信號通路、Wnt/β-catenin信號通路、轉(zhuǎn)化生長因子-β(transforming growth factor-β，TGF-β)/Smad信號通路等。

Notch信號通路高度保守，主要參與細(xì)胞增殖、生存、凋亡及分化等過程。雌激素可與Notch信號相互作用，在Notch1和Jagged 1的啟動子中均存在雌激素反應(yīng)元件，而雌激素可通過雌激素受體α調(diào)節(jié)Notch的表達(dá)，正常子宮內(nèi)膜經(jīng)雌激素培養(yǎng)獲得的原代基質(zhì)細(xì)胞中Notch的表達(dá)水平及活性均顯著升高[50]。Notchl/Numb/Snail信號通路與子宮腺肌病密切相關(guān)。研究顯示，與正常子宮內(nèi)膜相比，子宮腺肌病患者在位和異位子宮內(nèi)膜Notchl及EMT標(biāo)志蛋白水平均顯著升高，而作為Notch通路的負(fù)反饋調(diào)節(jié)因子，Numb水平則顯著降低，且增生期子宮內(nèi)膜Notchl水平高于分泌期，而絕經(jīng)期子宮內(nèi)膜Notchl水平最低，Numb蛋白則喪失了周期性變化[51]。提示Notch信號通路受體內(nèi)卵巢類固醇激素水平的影響，因此雌激素可調(diào)控子宮腺肌病Notch信號通路介導(dǎo)的EMT。

Wnt信號激活可通過抑制胞質(zhì)中的β-catenin降解阻斷下游轉(zhuǎn)錄因子Snail、Slug、ZEB等的降解，從而誘導(dǎo)EMT。研究發(fā)現(xiàn)，Wnt/β-catenin信號通路可促進(jìn)子宮腺肌病的發(fā)展，同時觸發(fā)Snail、ZEB1等EMT標(biāo)志物的激活[45，52]。另外，雌激素與Wnt/β-catenin信號通路亦密切相關(guān)，17β-雌二醇可上調(diào)β-catenin的表達(dá)[53]。雌激素可通過激活Wnt/β-catenin信號通路促進(jìn)子宮內(nèi)膜異位病灶的黏附、侵襲和轉(zhuǎn)移[54]。Zhou等[28]研究發(fā)現(xiàn)，在子宮腺肌病中，雌激素下游效應(yīng)蛋白膜聯(lián)蛋白A2高表達(dá)誘導(dǎo)的EMT涉及β-catenin/T細(xì)胞因子信號通路結(jié)構(gòu)和功能的改變?？梢姡萍に乜赏ㄟ^激活Wnt信號通路介導(dǎo)EMT，從而促進(jìn)子宮腺肌病的發(fā)生發(fā)展。

TGF-β主要參與調(diào)節(jié)細(xì)胞生長、分化，同時也是觸發(fā)EMT的關(guān)鍵調(diào)節(jié)因子[7]。TGF-β與其受體結(jié)合可磷酸化Smad，即TGF-β/Smad依賴性信號通路。有研究發(fā)現(xiàn)，TGF-β1是雌激素受體信號轉(zhuǎn)導(dǎo)的下游靶標(biāo)，且可能是TGF-β誘導(dǎo)的EMT的重要因素[55]。TGF-β1/Smad3信號通路可驅(qū)動子宮腺肌病發(fā)展過程中的EMT以及成纖維細(xì)胞-肌成纖維細(xì)胞轉(zhuǎn)分化增加[56-57]，而TGF-β1誘導(dǎo)的EMT和成纖維細(xì)胞-肌成纖維細(xì)胞轉(zhuǎn)分化在子宮腺肌病的致病過程中起關(guān)鍵作用。Kay等[58]給子宮腺肌病小鼠注射抗TGF-β1中和抗體，發(fā)現(xiàn)小鼠子宮中E-cadherin水平升高、Vimentin水平降低，同時子宮肌層基質(zhì)細(xì)胞數(shù)量顯著減少、子宮肌層連續(xù)性的破壞顯著改善。因此抗TGF-β1治療可能成為抑制子宮內(nèi)膜雌激素相關(guān)EMT過程及子宮腺肌病發(fā)展的新方法。

4 小 結(jié)

EMT是子宮腺肌病發(fā)生發(fā)展的重要環(huán)節(jié)，而雌激素可通過多種途徑誘導(dǎo)EMT。同時，雌激素介導(dǎo)的EMT也可受雌激素受體、特異性蛋白、生長因子、細(xì)胞黏附相關(guān)分子、誘導(dǎo)轉(zhuǎn)錄因子以及信號轉(zhuǎn)導(dǎo)通路等的調(diào)控，且相互之間交叉串聯(lián)，協(xié)同改變子宮內(nèi)膜的生物學(xué)行為，進(jìn)而導(dǎo)致子宮內(nèi)膜細(xì)胞異位、黏附以及肌層侵襲等。目前子宮切除術(shù)是唯一可治愈子宮腺肌病的方法，但不適用于生育期女性和有保宮意愿的患者；同時臨床常用的保守治療藥物又均有一定不良反應(yīng)，因此不宜長期服用。故未來應(yīng)深入研究子宮腺肌病的具體發(fā)生機(jī)制，尋找新的藥物治療靶點(diǎn)，為子宮腺肌病的治療提供新思路。