多囊卵巢綜合征與子宮內膜癌相關機制的研究進展

楊盼盼，柴宜紅，劉 暢，王曉慧

(蘭州大學第一醫院婦產科 甘肅省婦科腫瘤重點實驗室，蘭州 730000)

多囊卵巢綜合征(polycystic ovary syndrome，PCOS)是婦科常見的內分泌及代謝綜合征，通常表現為長期無排卵、高雄激素及高胰島素血癥、胰島素抵抗等，多合并不同程度的脂質及糖代謝異常等并發癥，如2型糖尿病、高脂血癥、心血管疾病等。全球范圍內，育齡女性中PCOS的發病率為6%～8%[1]，而在我國19～45歲女性中PCOS的發病率高達5.6%[2]。子宮內膜癌(endometrial cancer，EC)占全球女性癌癥發病率的5%，高居全球女性癌癥發病率的第6位[3]。調查顯示，PCOS患者EC的發病率是健康女性的3倍以上[4]，19%～25%年齡較小的EC女性患有PCOS[5]。流行病學調查顯示，PCOS合并子宮內膜不典型增生的女性中EC的發病率高達0.1%，遠高于健康人群的0.025%[6]。EC高危因素與PCOS臨床特征之間具有諸多相似之處，目前已明確PCOS相關性EC除由于長期雌激素刺激外，還受到高雄激素及高胰島素血癥、慢性炎癥、腫瘤壞死因子-α、煙酰胺腺嘌呤二核苷酸磷酸等相關因素的影響。現就上述因素與PCOS相關性EC的研究進展進行闡述，旨在早期發現PCOS相關性EC，多方位評估其相關風險因素，尋找新的潛在治療靶點，并為指導臨床工作提供依據。

1 持續無排卵與EC

持續無排卵為PCOS的主要特征之一，無排卵性PCOS患者子宮內膜長期暴露于無孕激素拮抗的高雌激素環境，導致子宮內膜不同程度的增生，子宮內膜細胞有絲分裂活躍及細胞突變率增加。

1.1雌激素參與EC發生 70%～80%的EC為雌激素依賴型，而PCOS與Ⅰ型EC有明顯相關性[7]。雌激素可能通過以下機制參與EC的發生：①通過肥胖相關基因參與EC的發生。肥胖相關基因編碼一種酮戊二酸依賴的核酸去甲基化酶，不僅在肥胖相關疾病中起關鍵作用，還可以促進癌細胞的生長，自我更新和轉移[8]。肥胖相關基因在EC組織中呈高表達，且雌激素可通過雷帕霉素靶蛋白信號轉導途徑誘導肥胖相關基因核積累，進而增強EC細胞的增殖[9]。②通過磷酸酶和張力蛋白同源假基因1(phosphatase and tensin homolog pseudogene 1，PTENP1)-miR-200c的負反饋環參與EC的發生。研究發現,雌激素與其受體結合后可改善miR-200c水平，miR-200c可抑制抑癌基因PTENP1和人第10號染色體缺失的磷酸酶及張力蛋白同源(phosphatase and tensin homolog deleted on chromosome ten，PTEN)基因，并激活磷脂酰肌醇-3-激酶-蛋白激酶B(protein kinase B，PKB/Akt)途徑，使子宮內膜癌變[10]。PTEN/PTENP1與miR-200c在EC細胞中的表達呈負相關，miR-200c可直接與PTEN和PTENP1結合，并且PTENP1可以通過雙熒光素酶報告基因以及RNA結合蛋白逆轉PTEN對miR-200c的抑制功能。此外，雌激素可以改善miR-200c并降低PTEN水平，導致磷脂酰肌醇-3-激酶-Akt途徑基因的表達相應增加，EC細胞中的雌激素受體α被敲除時，雌激素對miR-200c和PTEN的作用下降，證明雌激素依賴于miR-200c的表達調節細胞增殖、遷移和侵襲。因此，雌激素可通過PTENP1-miR-200c的負反饋環介導EC的發生。③通過富半胱氨酸蛋白61(cysteine rich 61，Cyr61)參與EC的發生。Cyr61屬于CCN家族中的成員之一，其編碼的蛋白可與多種因子相互作用，是重要的細胞調節因子，在細胞增殖、遷移、黏附等過程中發揮重要調節作用，而且Cyr61參與細胞凋亡及腫瘤的發生、發展過程。既往研究發現PCOS患者子宮內膜中Cyr61呈高表達，雌激素可迅速調控Cyr61，進而調節細胞凋亡[11]。PCOS患者中Cyr61的高表達反映了子宮內膜對雌激素具有高反應性，因此雌激素可能通過Cyr61介導子宮內膜的增生或細胞突變。

1.2孕酮參與EC發生 孕酮常用于保護子宮內膜和預防EC，但在EC中的具體分子機制尚不完全清楚。PCOS患者子宮內膜存在不同程度的孕酮抵抗，Huang等[12]研究發現，用孕酮處理EC細胞后，長鏈非編碼RNA富含核的豐富轉錄物1(nuclear enriched abundant transcript 1,NEAT1)明顯下調，淋巴增強因子1與NEAT1呈正相關，hsa_miR-146b-5p可以靶向淋巴增強因子1和NEAT1，且β聯蛋白信號轉導途徑參與EC發生。淋巴增強因子1或NEAT1在EC細胞中過表達，而用孕酮處理后下調；相反，miR-146b-5p在石川細胞(Ishikawa細胞)中顯著降低，而用孕酮處理后上調。β聯蛋白信號通路中上游基因淋巴增強因子1調控的下游基因c-myc或基質金屬蛋白酶9在石川細胞中顯著增加，c-myc基因與NEAT1呈正相關，據此推測孕酮可通過調節lncRNA NEAT1/miR-146b-5p介導的β聯蛋白信號通路對EC進展產生抑制作用，因此，這可能為存在孕酮抵抗的PCOS患者發生EC的一種可能機制[12]。

2 高雄激素血癥與EC

高雄激素血癥是PCOS患者的典型表現，雄激素參與子宮內膜上皮的許多調節過程并與EC存在明顯相關性。PCOS患者體內血清雙酚A顯著高于健康人[13]，且成纖維細胞生長因子13存在于PCOS患者體內[14]。血清雙酚A可通過直接刺激卵泡膜細胞或通過性激素結合球蛋白等途徑促進雄激素的合成[13]；成纖維細胞生長因子13通過激活促分裂原活化的蛋白激酶通路促進睪酮生成[14]。雄激素可通過多種途徑作用于PCOS患者的子宮內膜細胞，引起其增殖甚至惡變[15-16]。雄激素導致PCOS相關性EC發生的可能機制：①雄激素通過轉化為雌激素導致EC的發生。雄激素有助于子宮內膜細胞芳香化酶mRNA的合成，PCOS患者子宮內膜細胞中芳香化酶P450表達增加，雄激素可以通過芳香化酶轉化為雌激素，而且芳香性雄激素的增加可導致子宮內雌激素形成的前激素可用性升高，因此，PCOS 患者體內的高雄激素狀態間接增加了體內雌激素的含量，如前所述，雌激素又作為刺激子宮內膜增生的因子導致EC發生。②通過細胞色素P450-17α羥化酶參與EC的發生。細胞色素P450-17α羥化酶是類固醇激素合成的關鍵酶之一，與EC的發生有密切聯系，Ke等[17]研究發現，在高雄激素環境中細胞色素P450-17α羥化酶表達增加，且EC細胞可通過信號轉導及活化轉錄因子3磷酸化過表達，導致前列腺素E2增加，進而增加雄激素含量，誘導EC進一步侵襲。③通過膠原纖維組織及水通道蛋白3和水通道蛋白8導致EC的發生。Bracho等[18]進行了一項動物實驗，對雌性大鼠每天注射脫氫表雄酮以模擬PCOS患者高雄激素環境，結果在這些動物中觀察到上皮下基質和子宮肌層厚度增加，對細胞外間隙的分析表明，上皮下基質和子宮肌層厚度的變化與膠原纖維組織和吸水的增加有關，后者與較高的水通道蛋白3和水通道蛋白8表達相關。該研究為進一步了解PCOS相關的雄激素過多癥對子宮結構的影響提供了新的證據，推測這可能導致PCOS相關性EC的發生。

3 胰島素抵抗、高胰島素血癥與EC

近年來研究證實胰島素抵抗參與PCOS患者子宮內膜增殖過程，PCOS患者常表現為不同程度的胰島素抵抗，使機體胰島素的分泌代償性增加，從而產生高胰島素血癥[19]。高胰島素血癥及胰島素抵抗可以促進細胞增殖、抑制細胞凋亡，因而可以導致子宮內膜細胞過度增殖甚至惡變。

3.1通過調節細胞因子參與EC的發生 ①通過叉頭盒蛋白O1(forkhead box protein O1,FOXO1)轉錄因子參與EC發生。促分裂原活化的蛋白激酶可負性調節FOXO1轉錄因子，而促分裂原活化的蛋白激酶途徑是調控細胞增殖和凋亡的重要轉導通路，當人子宮內膜細胞處于高胰島素環境時，促分裂原活化的蛋白激酶通路常處于活躍狀態，進而導致FOXO1轉錄因子的低表達，進而促進細胞分裂增殖。Zou等[20]研究發現EC患者中子宮內膜細胞FOXO1活性顯著降低，推測FOXO1是EC發生的關鍵因素，可將其作為治療EC的新的潛在靶點。②通過胰島素樣生長因子-1(insulin-like growth factor 1,IGF-1)參與EC的發生。IGF-1是一種促有絲分裂原，在細胞突變、增殖等過程中具有重要作用，研究證實，IGF-1基因是miR-323-3p的直接靶標，miR-323-3p可抑制IGF-1表達，并且發現PCOS患者體內miR-323-3p的水平明顯低于健康對照組[21]。IGF-1受體在人子宮內膜細胞中高表達，PCOS 患者體內由于miR-323-3p水平降低并通過胰島素直接作用于子宮內膜的IGF-1受體，導致IGF-1過度激活，促進子宮內膜細胞有絲分裂，加速內膜增生甚至癌變。③雜合配對盒6(paired box protein 6,PAX6)參與EC的發生。PAX6是一種主轉錄因子，其表達水平與胰島素代謝具有密切關系。研究發現PAX6在多種細胞中普遍表達，可以作為轉錄激活因子或轉錄抑制因子[22]。近年來研究發現，PCOS患者子宮內膜細胞由于暴露于高胰島素環境中導致PAX6呈高表達狀態，PAX6的過表達增加了子宮內膜上皮細胞中胰島素誘導的S期積累，且PAX6可直接結合CDKN1B基因的啟動子并抑制胰島素刺激的子宮內膜上皮細胞中的CDKN1B基因轉錄，從而導致無法控制的子宮內膜上皮細胞增殖[23]。

3.2通過TET1(ten-eleven-translocation 1)基因參與EC的發生 TET1基因是DNA甲基化和基因表達的關鍵控制點，在人類癌癥細胞中常表達失調。胰島素可上調G蛋白偶聯雌激素受體(G protein-coupled estrogen receptor,GPER)的表達，但胰島素上調GPER促進EC細胞增殖的機制目前尚不清楚。Xie等[24]研究發現胰島素可上調TET1基因表達，而后者可上調GPER表達并激活磷脂酰肌醇-3-激酶-Akt信號通路，磷脂酰肌醇-3-激酶-Akt信號通路參與細胞凋亡、分化及增殖過程，并與癌細胞的轉移、黏附等相關。故推測TET1基因介導的GPER上調是胰島素促進EC發生的一種機制。

4 肥胖與EC

肥胖與EC的發生、發展具有明顯相關性，美國癌癥研究所對26項研究的Meta分析顯示，體質指數每增加5個單位，患EC的風險增加50%[25]。肥胖可能通過以下幾種機制導致EC的發生：①通過增加循環中的雌激素參與EC的發生。脂肪組織是雌激素的重要合成部位，脂肪組織中的前脂肪細胞、間充質干細胞和脂肪細胞是芳香化酶的主要來源，芳香化酶可使雄激素轉化為雌激素，芳香化酶水平和活性隨著脂肪的增加而增加，此外，性激素結合球蛋白水平隨著脂肪的增加而降低，這間接增加了具有生物活性的雌激素，而雌激素作為刺激因子又可促進子宮內膜增生甚至癌變[26]。②通過膽固醇調節元件結合蛋白1參與EC的發生。膽固醇調節元件結合蛋白1在脂肪酸合成和代謝中起重要作用，該基因還可激活磷脂酰肌醇-4,5-二磷酸3-激酶途徑，從而協同促進細胞增殖和生長，研究發現 PCOS 和EC患者子宮內膜中膽固醇調節元件結合蛋白1基因表達均顯著增加，且與體質指數及血清中三酰甘油水平呈正相關[27]。因此，膽固醇調節元件結合蛋白1可能參與PCOS患者EC的發生，但還需進一步研究證實。③通過胰島素途徑參與EC的發生。肥胖型PCOS患者常普遍存在胰島素抵抗和高胰島素血癥，三者之間存在復雜的聯系，高胰島素血癥及胰島素抵抗可通過多種機制使PCOS患者子宮內膜增生甚至惡變。

5 其他相關因素

5.1慢性炎癥參與EC發生 PCOS患者常伴隨不同程度的慢性炎癥，在炎癥過程中免疫系統中的細胞(如自然殺傷細胞)被募集到炎癥部位。目前，子宮自然殺傷細胞被認為是PCOS的子宮內膜標志物[28]，子宮自然殺傷細胞與子宮內膜細胞因子的合成相關，大多數子宮自然殺傷細胞呈CD56+和CD16-表型，自然殺傷細胞可通過釋放炎癥因子幫助子宮內膜增生、分化和修復。由于PCOS患者在細胞周期的分泌期中自然殺傷細胞數量明顯減少，自然殺傷細胞的效應減弱，可能導致女性生殖道的穩態失衡[29]。此外，炎癥細胞可以產生線粒體活性氧類，使DNA斷裂，此時具有DNA錯配修復缺陷的子宮內膜組織可能積累有害的突變基因，導致子宮內膜增生，甚至導致EC的發生。

5.2瘦素和腫瘤壞死因子參與EC發生 瘦素對癌細胞具有抗凋亡和促有絲分裂作用，在EC的血管生成、細胞增殖及凋亡等過程中發揮重要作用，在EC患者體內的含量與EC分期呈正相關。瘦素可通過增加芳香化酶和蛋白的表達增加體內雌激素的合成[30]，研究表明，EC細胞中瘦素受體表達上調，瘦素與其結合后可激活磷脂酰肌醇-3-激酶/Akt/哺乳動物雷帕霉素靶蛋白和酪氨酸激酶2/信號轉導及轉錄活化因子3等通路并促進血管內皮生長因子的表達，進而產生促炎及促血管作用，導致EC發生[31]。腫瘤壞死因子-α在組織損傷修復及裂解過程中發揮關鍵作用，作為癌細胞生長因子可促進癌細胞的增殖，其還可誘發血管生成因子，促進腫瘤血管生成。PCOS患者子宮內膜中瘦素及其受體、腫瘤壞死因子-α及其受體表達均增加，導致子宮內膜的胰島素信號轉導發生改變，并引起胰島素抵抗，促進子宮內膜增生導致EC[32]。可見，瘦素及腫瘤壞死因子-α通過多種機制參與EC的發生、發展過程。

5.3煙酰胺腺嘌呤二核苷酸磷酸參與EC發生 煙酰胺腺嘌呤二核苷酸磷酸由醌氧化還原酶1基因編碼，是一種參與多種合成代謝反應(如核苷酸合成)的重要輔酶。醌氧化還原酶1基因與多種癌癥有關，其表達受雌激素受體和孕酮的調節，如上所述，異常的雌激素和孕酮信號轉導增加EC風險。研究證實醌氧化還原酶1基因在PCOS和EC患者體內的表達均失調，基因表達失調可能導致PCOS女性患EC的風險增加[33]。

6 小 結

國內外許多學者對PCOS相關性EC發生及發展機制的研究取得了一定成果。PCOS患者體內復雜的生化及內分泌改變可通過多種機制使子宮內膜內環境紊亂并影響其基因表達，導致子宮內膜增生甚至癌變。PCOS相關性EC的發生是多種機制、多種途徑共同作用的結果，特別是體內信號轉導途徑的改變可直接導致EC的發生。目前對PCOS導致EC的具體機制尚不完全清楚，因此需要進行更加深入具體的研究，以指導臨床工作，采取有效預防措施，降低PCOS相關性EC的發生風險并尋找新的治療靶點，改善患者預后。