甾醇調(diào)節(jié)元件結合蛋白在子宮內(nèi)膜癌發(fā)生發(fā)展中的作用機制研究進展

馬怡彤，馬杏，3，高亞婷，3，馬建紅，3，劉暢

1 蘭州大學第一臨床醫(yī)學院，蘭州 7300300；2 蘭州大學第一醫(yī)院婦產(chǎn)科；3 甘肅省婦科腫瘤重點實驗室

子宮內(nèi)膜癌（Endometrial carcinoma，EC）在世界范圍內(nèi)的發(fā)病率、病死率逐年升高，且呈年輕化趨勢［1］。15%～20%的EC 患者治療后會出現(xiàn)局部播散或遠處轉移，5年生存率分別降至68%和17%［3-4］。晚期或復發(fā)性EC可選擇的治療方法有限，主要以鉑類藥物化療為主，目前臨床尚缺乏統(tǒng)一療效的最佳二線治療方案可供選擇［5-6］。探索新的EC 治療靶點，制定出更有效的晚期和復發(fā)EC 患者治療方案，是目前的研究熱點。脂質代謝重編程廣泛見于腫瘤組織中，在腫瘤的發(fā)生發(fā)展中起重要的作用［7］。進一步探討其在EC發(fā)生發(fā)展中的具體作用機制，可能為晚期或復發(fā)患者的輔助治療策略提供依據(jù)。甾醇調(diào)節(jié)元件結合蛋白（Sterol regulatory element-binding protein-1， SREBP-1）作為調(diào)控脂肪酸從頭合成的關鍵轉錄因子，在EC 組織中表達顯著上調(diào)。SREBP-1介導的異常脂肪生成不僅為EC 細胞的快速增殖及轉移提供能量，同時還可作為生物膜重要組成部分及致癌信號分子在腫瘤的發(fā)生發(fā)展中發(fā)揮重要作用。SREBP-1 及其下游靶基因均能促進EC 的發(fā)生發(fā)展，因此，靶向SREBP-1 通路或許可用于EC 的輔助治療?，F(xiàn)將SREBP-1 在EC 發(fā)生發(fā)展中的作用機制及其抑制劑的應用研究進展綜述如下，為以SREBP-1 及其下游靶基因為EC 治療潛在靶點的基礎研究和臨床研究提供參考。

1 SREBP-1在EC中高表達的調(diào)控機制

甾醇調(diào)節(jié)元件結合蛋白（SREBPs）是一個堿性螺旋-環(huán)-螺旋亮氨酸拉鏈轉錄因子家族。哺乳動物中有兩個SREBP 基因，分別為甾醇調(diào)節(jié)元件結合蛋白（Sterol regulatory element-binding protein-1，SREBP-1）和SREBP-2。SREBP-1 基因可轉錄由不同啟動子編碼的兩個異構體SREBP-1a 和SREBP-1C，通過調(diào)節(jié)脂肪酸從頭合成關鍵酶的表達來調(diào)節(jié)脂肪酸的生成過程，如ATP 檸檬酸裂解酶（ATP citrate lyase， ACLY）、乙酰輔酶A 羧化酶（Acetyl CoA carboxylas， ACC）、脂肪酸合成酶（Fatty acid synthase， FASN）、硬脂酰輔酶A 去飽和酶（Stearoyl-CoA desaturase， SCD）等。

研究［8］發(fā)現(xiàn)，結直腸癌、前列腺癌、乳腺癌、肺癌和肝細胞癌等癌組織中SREBP-1 均呈高表達，高表達的SREBP-1 可通過調(diào)控下游信號通路介導腫瘤的增殖、凋亡、內(nèi)質網(wǎng)應激和上皮—間質化等。目前，SREBP-1高表達也已被證實與EC的發(fā)生發(fā)展密切相關。SREBP-1在EC患者中過度表達，并且其表達水平隨著國際婦產(chǎn)科聯(lián)盟（International Federation of Gynecology and Obstetrics，F(xiàn)IGO）的手術病理分期和組織學分級的升高而增加，而敲除SREBP-1后，EC 細胞的增殖能力受到顯著抑制［9］。SREBP-1在EC 中的高表達主要通過磷脂酰肌醇3-羥基激酶（phosphatidylinositol 3-hydroxy kinase， PI3K）/蛋白激酶B（protein kinase B， PKB/Akt）致癌信號通路、抑癌基因P53 突變的調(diào)控。此外，PTEN/PI3K/Akt信號轉導通路和組蛋白去乙酰化酶沉默信息調(diào)節(jié)器1（Sirtuin 1， SIRT1）也被證明上調(diào)了EC 組織中SREBP-1c基因的表達。

癌組織中PI3K/Akt 致癌信號通路表達上調(diào)，SREBP-1 主要通過PI3K/Akt 信號通路穩(wěn)定和激活?；罨腁kt 作為調(diào)控SREBP-1 的關鍵信號激酶，可下調(diào)泛素酶E3 Fwb-7 表達，抑制調(diào)節(jié)因子GSK3-β的表達，參與介導SREBP-1 的N 端降解，從而穩(wěn)定SREBP-1 的核形式，并進一步促進SREBP-1 下游靶基因表達。同時，活化Akt 激活哺乳動物雷帕霉素靶蛋白（the mammalian target of rapamycin complex， mTORC1），使SREBP-1 的負調(diào)控因子磷脂酸磷酸酶Lipin-1 磷酸化并失活，來控制SREBP-1 核定位并上調(diào)其轉錄活性［10］。此外，PI3K 信號還通過Akt 依賴和非依賴機制誘導mTORC2 激活，促進脂肪酸的從頭合成。在Akt非依賴性通路中，mTORC2磷酸化糖皮質激素誘導的蛋白激酶1（SGK1）和蛋白激酶C（PKC），從而激活SREBP-1［11］。

PTEN/PI3K/Akt 信號轉導通路的功能上調(diào)和組蛋白去乙酰化酶沉默信息調(diào)節(jié)器1（Sirtuin 1，SIRT1）的激活均可直接通過抑制叉頭盒O類轉錄因子FOXO1 轉錄活性而上調(diào)EC 組織中SREBP-1c 基因的表達。在EC中，PTEN/PI3K/Akt信號轉導通路的功能上調(diào)導致FOXO1 的Akt 依賴性磷酸化，從而介導FOXO1從細胞核向細胞質的易位，阻止FOXO1進一步轉錄激活［12］，而SIRT1 則可以通過去乙?；苯右种艶OXO1 的活性［13］?；罨腇OXO1 可通過降低Sp1 和SREBP-1c 的轉錄活性以及破壞SREBP-1c 啟動子上轉錄起始復合物的組裝來抑制SREBP-1c 基因的表達［14］。EC 組織中FOXO1 的轉錄激活被抑制，進而導致SREBP-1c基因的表達上調(diào)。

抑癌基因P53 通過調(diào)節(jié)細胞周期檢查點、DNA修復、衰老和凋亡，在保護基因組穩(wěn)定性方面發(fā)揮著重要作用。野生型P53 突變作為EC 中最常見的分子亞型，約占EC 群體的50%［15］，可通過PI3K/Akt/mTOR 致癌通路的激活促進EC 的發(fā)生發(fā)展［16］，參與SREBP-1 的轉錄抑制以及參與SREBP-1 介導的脂代謝通路的FASN、ACLY 等關鍵酶基因的抑制［11］，然而其更詳盡的作用機制仍舊需要進一步研究。

2 SREBP-1在EC發(fā)生發(fā)展中的作用機制

越來越多的研究表明，SREBP-1 可通過促進新生脂肪生成，參與調(diào)節(jié)細胞生長、細胞周期進展和癌癥的轉移。同時，相較于癌旁組織，ACLY、ACC、FASN 和SCD 等SREBP-1 的調(diào)控基因在癌組織中呈高表達，參與癌癥的生長、增殖和轉移［8］?？傊?，作為調(diào)控脂質代謝和脂質合成的關鍵酶類的表達的核心轉錄因子，SREBPs在人類癌癥組織中表達顯著上調(diào)，并且是脂質代謝重編程和惡性腫瘤發(fā)生發(fā)展間的重要樞紐因子。SREBP-1可通過上調(diào)脂肪酸的從頭合成、上調(diào)脂肪酸從頭合成關鍵酶表達，調(diào)控脂質生成途徑，參與EC細胞快速增殖及轉移過程中的能量供應、生物膜的組成及作為致癌信號分子發(fā)揮作用。

2.1 SREBP-1 促進上調(diào)脂肪酸的從頭合成，參與EC 的發(fā)生發(fā)展 脂質代謝重編程是腫瘤進展的重要標志。正常細胞優(yōu)先攝取脂質合成質膜，而癌細胞增加其脂質生成活性，進行高水平的脂質合成和攝取。脂質不僅可以為腫瘤的迅速增殖、侵襲和轉移提供能量，同時也可作為細胞膜結構組成部分、能量主要來源、致癌信號第二信使以及介導腫瘤耐藥和免疫逃逸，在腫瘤的發(fā)生發(fā)展中發(fā)揮重要作用［17-19］。

腫瘤細胞為滿足其高代謝需求而從頭合成脂肪酸，即以葡萄糖為原料合成脂肪酸［20］。脂肪酸從頭合成的底物為糖酵解中間產(chǎn)物丙酮酸，丙酮酸進入線粒體后合成乙酰輔酶A，與草酰乙酸縮合形成檸檬酸，轉運出線粒體后被ACLY 裂解，產(chǎn)生脂質前體乙酰輔酶a。然后，ACC 催化乙酰輔酶A 的羧化，形成丙二酰輔酶A，繼而與乙酰輔酶A通過FASN 合成長鏈飽和脂肪酸棕櫚酸酯，隨后經(jīng)由SCD 去飽和，形成的單不飽和產(chǎn)物是膜磷脂、膽固醇酯和甘油三酯形成關鍵底物。而SREBP-1 作為參與脂肪酸從頭合成的大部分酶的關鍵調(diào)節(jié)因子，在脂肪酸從頭合成過程中發(fā)揮核心調(diào)控作用［21］。

從頭合成的脂肪酸在癌癥的發(fā)生發(fā)展中發(fā)揮重要作用。首先，脂肪酸是維持細胞膜結構和流動性的基本條件。脂肪酸從頭合成的上調(diào)可以為癌細胞合成大量飽和磷脂，通過調(diào)節(jié)腫瘤的細胞膜組成結構和比例介導細胞膜的穩(wěn)定性和流動性，并促進上皮細胞向間葉細胞的轉化和轉移［10］。磷脂飽和還可保護癌細胞免受氧化應激和化療的影響，并保護癌細胞免受脂質過氧化并改變細胞膜動態(tài)［19］。同時，脂肪酸及其合成產(chǎn)物還可作為二級信使動態(tài)調(diào)控各種致癌信號通路的啟動和激活，如磷酸肌醇對PI3K-AKT等著名致癌信號轉導通路的激活作用［10］。此外，某些脂類還可通過自分泌和旁分泌機制在刺激細胞增殖、介導腫瘤的免疫抑制等方面發(fā)揮作用，從而對腫瘤微環(huán)境進行重塑，如溶血磷脂酸、花生四烯酸、類二十烷酸等［10］。

2.2 SREBP-1 促進調(diào)控脂肪酸從頭合成關鍵酶的表達，參與EC的發(fā)生發(fā)展 脂肪酸從頭合成涉及多個連續(xù)的生物步驟，這些步驟可由許多調(diào)節(jié)因子和不同的關鍵酶控制，這些酶和因子也與腫瘤有很強的相關性。研究［22］表明，ACLY、ACC、FASN、SCD1等酶類在人類各種癌癥組織中表達均顯著上調(diào)，在各種臨床前實驗中均可顯著抑制腫瘤生長，而SREBP-1 則是調(diào)節(jié)ACLY、ACC、FASN、SCD1 等關鍵酶的重要分子。

ACLY 在EC 組織中的表達明顯高于正常子宮內(nèi)膜組織，此外，ACLY 的高表達與EC 患者BMI、臨床分期、組織學分級、脈管浸潤等臨床病理數(shù)據(jù)密切相關。體外細胞實驗［23］證明，ACLY 促進EC 細胞生長，敲除ACLY 基因則可顯著降低EC 細胞的活力，促進其凋亡。ACLY 不僅通過參與細胞質中脂肪酸代謝發(fā)揮致癌作用，其同樣在細胞核中發(fā)揮重要作用。ACLY 將檸檬酸和輔酶A 轉化為乙酰輔酶A 和草酰乙酸，乙酰輔酶A是組蛋白乙?；匦璧模M蛋白乙?；揎椓嗽谟绊懭旧w結構和基因表達調(diào)控中起關鍵作用的蛋白質，如參與DNA 損傷修復和DNA 復制的蛋白質，支持腫瘤組織中的基因重組和染色質修飾［23］。此外，細胞核中ACLY 的高表達與組蛋白乙酰化水平顯著相關，并且ACLY 部分通過組蛋白乙酰化水平增強促癌相關信號通路，抑制凋亡相關信號通路，從而發(fā)揮致癌作用。

此外，通過對正常、增生性和腫瘤性子宮內(nèi)膜中FASN 的免疫組化表達情況的研究［24］發(fā)現(xiàn)，EC 組FASN 的表達明顯高于正常組及增生組，而在子宮內(nèi)膜樣腺癌組FASN 的表達水平則隨著組織學分級的升高而呈現(xiàn)出升高的趨勢，F(xiàn)ASN 的高表達被證明代表了較差的組織學分級和分期，此外，它也被認為是EC復發(fā)的獨立預測因子，并與較低的總生存率相關，代表患者預后更差［25］。

對EC 中SCD1 的表達及作用進行的體內(nèi)外研究［26］證明，SCD1 在EC 中高表達，其表達水平與SREBP-1的水平呈正相關，而且內(nèi)源性SCD1的上調(diào)是EC 細胞生長、集落形成和腫瘤生長所必需的，靶向敲除SCD1 可通過影響脂質代謝過程，顯著抑制腫瘤細胞生長，誘導細胞凋亡，靶向敲除SCD1 和SCD1 的化學抑制劑均能抑制EC 細胞的集落形成，從而抑制腫瘤細胞的生長和轉移。

SREBP-1及其調(diào)控的脂肪酸從頭合成過程中的關鍵酶基因，如ACLY、FASN、SCD1等，均在EC中呈現(xiàn)出高表達的狀態(tài)，并且被證明與EC 細胞的生長、增殖及轉移，EC 患者的臨床分期、組織學分級等存在明顯相關性，盡管這些酶的促癌機制尚未完全闡明，但是，抑制SREBP-1 及關鍵酶類的表達具有一定的抗腫瘤作用。

綜上所述，SREBP-1 可作為脂肪酸從頭合成的關鍵調(diào)節(jié)因子，調(diào)控脂肪酸從頭合成；同時調(diào)控ACLY、ACC 及FASN 等關鍵酶的表達，參與異常脂肪形成途徑，參與EC 的發(fā)生發(fā)展。而FST、SB、BF-175、二甲雙胍、孕酮等均可通過靶向SREBP-1 表達，抑制EC組織中的脂肪生成，進而抑制EC的發(fā)生發(fā)展，展現(xiàn)出了其潛在的臨床效用。遺憾的是，目前針對SREBP-1 的靶向研究均為臨床前研究，探討其作用和分子機制。