雌激素介導的上皮-間充質轉化在子宮腺肌病中的研究進展

王宇慧，武俊麗

(1.南京市中醫院婦科，南京 210000； 2.西安市雁塔區中醫醫院婦科，西安 710000)

子宮腺肌病是一種子宮內膜異位性疾病，指具有活性的子宮內膜遷移至子宮肌層并繼續生長、增殖，其病灶呈局灶性或彌漫性改變，臨床以痛經進行性加重、性交痛、子宮異常出血、盆腔包塊、生育力下降等為主要表現，其發病率較高，且發病群體趨于年輕化。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行為和一定的惡變潛能[2]，藥物治療較困難且反復難愈，嚴重影響患者的生殖健康及生活質量。同時，子宮腺肌病也是一種雌激素依賴性疾病，上皮-間充質轉化(epithelial-mesenchymal transition，EMT)參與了子宮腺肌病的致病過程，而雌激素與EMT之間可能存在協同作用，雌激素誘導的EMT在子宮腺肌病子宮內膜細胞侵襲、黏附等過程中均具有潛在作用[3-5]。現就雌激素介導的EMT在子宮腺肌病中的研究進展予以綜述。

1 EMT概述

EMT是指上皮細胞失去細胞間的極性接觸轉化為具有高度遷移能力的間質細胞的過程，形態學上表現為由橢圓形上皮細胞轉變為長梭形成纖維細胞，可發生于人體的多種生理病理過程中，如胚胎發育、組織修復、細胞遷移、慢性炎癥以及腫瘤侵襲和轉移等[6]。EMT是一種由信號通路、轉錄調節因子和下游效應因子驅動的多步驟、多階段過程，其中上皮鈣黏素(E-cadherin)水平降低與神經鈣黏素(N-cadherin)水平升高是EMT的重要特征[7]。另外，間質細胞標志物波形蛋白 (Vimentin)也常被作為EMT標志物。E-cadherin為上皮細胞來源，主要參與維持上皮細胞極性和形態完整性；N-cadherin、Vimentin為間質細胞來源，主要參與細胞間骨架蛋白構成變化，進而改變細胞移動、侵襲等生物學功能[8]。其他標志物如β聯蛋白(β-catenin)以及鋅指轉錄因子Snail家族成員Slug、Snail等的變化也可反映EMT過程。EMT在促進婦科實體腫瘤轉移和侵襲中起重要作用，包括子宮內膜癌、卵巢癌、乳腺癌等[9]。

2 EMT在子宮腺肌病中的作用及調控因素

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

3 子宮腺肌病中雌激素介導的EMT活化途徑

雌激素介導的EMT活化存在于子宮腺肌病的子宮內膜[16]。與子宮腺肌病的高雌激素狀態一致，雌激素依賴性是子宮腺肌病子宮內膜異位過程中遷移、黏附的關鍵步驟，但確切的機制目前尚不清楚。而雌激素可能通過多種途徑介導EMT的活化。

3.1雌激素受體及相關代謝酶 雌激素可通過雌激素受體介導刺激子宮腺肌病病灶組織的生長，而雌激素相關代謝酶則參與雌激素水平的調節。研究顯示，作為雌激素合成的關鍵代謝酶，環加氧酶2、細胞色素P450等在子宮腺肌病病灶組織中均異常高表達[19-20]。有學者將人子宮內膜Ishikawa細胞暴露于17β-雌二醇，發現Ishikawa細胞的遷移、侵襲能力增強，同時E-cadherin表達下調，而加入雌激素受體拮抗劑后這些變化均被逆轉[21]。表明雌激素可通過雌激素受體依賴性途徑介導子宮內膜的EMT，而拮抗雌激素受體可阻斷EMT的發生。Chen等[16]應用雌激素處理雌激素受體陽性的EECs，結果發現，EECs中的Slug水平顯著升高，而Slug可通過干預E-cadherin、N-cadherin、Vimentin的表達調控EMT。另有研究發現，將環加氧酶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表達顯著上調，而N-cadherin的表達則顯著下調，同時子宮組織勻漿中的雌激素和細胞色素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途徑調節核外信號級聯反應，誘導肌紅蛋白募集與細胞結構重建，導致細胞的間充質表型轉變[23]。在雌激素暴露的環境下，選擇性雌激素受體調節劑或雌激素代謝酶抑制劑均可通過逆轉子宮內膜細胞EMT，減輕子宮腺肌病的嚴重程度[22，24]。

3.2特異性蛋白 在子宮腺肌病中，雌激素介導的EMT活化過程亦可能存在某些特異性蛋白的參與，如膜聯蛋白A2、神經纖毛蛋白1(neuropilin 1，NRP1)等。膜聯蛋白A2是雌激素的下游靶標，主要參與離子通道形成、穩定細胞骨架等。研究發現，與正常在位子宮內膜相比，膜聯蛋白A2在子宮腺肌病異位內膜中高表達[25-26]，且與EMT標志蛋白Vimentin的表達呈正相關，同時子宮內膜增生期膜聯蛋白A2的陽性表達率顯著高于分泌期[27]。另有研究發現，雌二醇可顯著上調體外子宮腺肌病模型膜聯蛋白A2的表達，誘導細胞骨架重排，并導致E-cadherin表達減少，Vimentin、Slug表達增加，而應用雌激素受體拮抗劑他莫昔芬可有效逆轉這些變化[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、細胞增殖、轉移等。在子宮腺肌病患者的在位及異位內膜中，NRP1的表達水平均顯著升高[29]；同時，17β-雌二醇可劑量依賴性地上調子宮內膜細胞NRP1的表達，而過表達NRP1可導致子宮內膜細胞E-cadherin表達下調、N-cadherin表達上調，同時細胞的遷移能力增強，抑制NRP1則可阻斷子宮內膜細胞17β-雌二醇誘導的EMT[24]。以上研究提示，膜聯蛋白A2和NRP1在子宮腺肌病雌激素介導的EMT中發揮重要作用，因此抑制膜聯蛋白A2和NRP1表達或可逆轉EMT進程，進而抑制異位子宮內膜組織的生長。

3.3生長因子 肝細胞生長因子(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雌激素受體α與HGF啟動子結合，促進EECs增殖、侵襲和遷移，誘導EMT[30]。HGF還可下調子宮腺肌病EECs中的E-cadherin表達、上調N-cadherin表達，同時誘導EECs的形態變化，促進EECs遷移，而HGF抗體拮抗劑則可逆轉雌二醇誘導的EMT[31]。表明HGF在子宮腺肌病雌激素誘導的EMT中起重要作用，可促進病灶組織的異位生長，而抑制HGF表達或可成為治療子宮腺肌病的新策略。

IGF主要參與調節人體細胞生長、增殖、遷移等過程，并誘導乳腺癌、肺癌、胃癌、子宮內膜異位癥等的EMT[32-33]。子宮腺肌病患者血清及組織中的IGF-1均高表達[34]。研究發現，子宮腺肌病異位內膜間質細胞中的IGF結合蛋白-1與IGF-1的競爭性結合減少，影響局部雌激素滅活酶17β-羥類固醇脫氫酶2代謝，導致局部高雌激素狀態，進而觸發子宮內膜間質細胞中IGF結合蛋白-1與腺上皮細胞中17β-羥類固醇脫氫酶2之間的間質-腺上皮細胞相互作用[35]。由此推測，IGF-1活性增強可通過影響子宮腺肌病局部雌激素代謝水平觸發子宮內膜間質細胞與腺上皮細胞間的相互作用，進而促進EMT。

3.4細胞黏附相關分子 細胞黏附分子(整合素、免疫球蛋白超家族等)在子宮腺肌病中均異常表達[36]。其中，整合素可通過啟動黏附作用觸發EMT。作為連接整合素與細胞骨架結構的關鍵蛋白，整合素連接激酶是整合素觸發EMT啟動并激活通路傳導的核心分子[37]。研究發現，雌激素與其受體結合可抑制整合素β3的表達，導致細胞間粘連松解并易于移動[38]。因此，作為細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節，共同介導子宮腺肌病的EMT進程。此外，局部黏著斑激酶(focal adhesion kinase，FAK) 在調節細胞黏附、遷移以及增殖、存活中起關鍵作用[39]。子宮腺肌病子宮內膜中的FAK水平顯著升高，而E-cadherin水平顯著降低，且兩者表達具有相關性，協同參與子宮腺肌病EMT的進展[40]；沉默FAK表達則可抑制子宮腺肌病子宮內膜細胞遷移和EMT，促進N-cadherin、Vimentin、Slug、Snail等分子的表達[41]。目前，關于卵巢類固醇激素對子宮內膜細胞FAK水平的影響尚無定論。研究發現，用雌激素處理的子宮內膜細胞FAK水平顯著升高，而用黃體酮處理的子宮內膜細胞FAK水平未發生改變，表明雌激素可誘導子宮內膜細胞FAK水平升高[42]。

3.5誘導轉錄因子 觸發EMT進程需要轉錄因子的激活，包括Slug、Snail和鋅指E盒結合同源異形盒(zinc finger E-box binding homeobox，ZEB)等[7，43]。轉錄因子可直接或間接導致EMT相關基因表達的改變，在驅動EMT中起關鍵作用，因此又被稱為EMT相關誘導轉錄因子[44]。有報道顯示，EMT相關誘導轉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基因靶向調節E-cadherin的表達和EMT[47]；雌二醇則可通過促進磷脂酰肌醇-3-激酶/蛋白激酶B信號通路的轉導，上調Slug和Snail的表達，進而促進EMT進程[48]。雌激素誘導的Slug表達增加對子宮內膜EMT和子宮腺肌病的發展均非常重要[49]。Hu等[24]研究發現，NRP1短發夾RNA可顯著抑制Smad3磷酸化并恢復Slug和Snail信使RNA的表達，從而抑制子宮腺肌病子宮內膜細胞雌二醇誘導的EMT。Huang等[49]研究發現，子宮腺肌病EECs中的雌二醇可激活Slug-血管內皮生長因子軸，并誘導血管內皮細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-轉錄因子-EMT途徑可能參與子宮腺肌病子宮內膜細胞遷移、侵襲的致病機制，因此抑制雌二醇/EMT相關誘導轉錄因子可能成為治療子宮腺肌病的潛在靶標。

3.6信號轉導通路 EMT過程涉及多種信號通路轉導，細胞外信號通過與細胞表面的特異性受體結合，將信號轉導至細胞內，進而活化相關轉錄因子，調節目的基因的表達。目前與子宮腺肌病EMT相關的信號通路主要包括Notch信號通路、Wnt/β-catenin信號通路、轉化生長因子-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元件，而雌激素可通過雌激素受體α調節Notch的表達，正常子宮內膜經雌激素培養獲得的原代基質細胞中Notch的表達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。研究顯示，與正常子宮內膜相比，子宮腺肌病患者在位和異位子宮內膜Notchl及EMT標志蛋白水平均顯著升高，而作為Notch通路的負反饋調節因子，Numb水平則顯著降低，且增生期子宮內膜Notchl水平高于分泌期，而絕經期子宮內膜Notchl水平最低，Numb蛋白則喪失了周期性變化[51]。提示Notch信號通路受體內卵巢類固醇激素水平的影響，因此雌激素可調控子宮腺肌病Notch信號通路介導的EMT。

Wnt信號激活可通過抑制胞質中的β-catenin降解阻斷下游轉錄因子Snail、Slug、ZEB等的降解，從而誘導EMT。研究發現，Wnt/β-catenin信號通路可促進子宮腺肌病的發展，同時觸發Snail、ZEB1等EMT標志物的激活[45，52]。另外，雌激素與Wnt/β-catenin信號通路亦密切相關，17β-雌二醇可上調β-catenin的表達[53]。雌激素可通過激活Wnt/β-catenin信號通路促進子宮內膜異位病灶的黏附、侵襲和轉移[54]。Zhou等[28]研究發現，在子宮腺肌病中，雌激素下游效應蛋白膜聯蛋白A2高表達誘導的EMT涉及β-catenin/T細胞因子信號通路結構和功能的改變。可見，雌激素可通過激活Wnt信號通路介導EMT，從而促進子宮腺肌病的發生發展。

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

4 小 結

EMT是子宮腺肌病發生發展的重要環節，而雌激素可通過多種途徑誘導EMT。同時，雌激素介導的EMT也可受雌激素受體、特異性蛋白、生長因子、細胞黏附相關分子、誘導轉錄因子以及信號轉導通路等的調控，且相互之間交叉串聯，協同改變子宮內膜的生物學行為，進而導致子宮內膜細胞異位、黏附以及肌層侵襲等。目前子宮切除術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，因此不宜長期服用。故未來應深入研究子宮腺肌病的具體發生機制，尋找新的藥物治療靶點，為子宮腺肌病的治療提供新思路。