子宫内膜癌相关分子生物学研究进展

马莹，韩旭

(哈尔滨医科大学附属第一医院妇科腔镜科，哈尔滨 150001)

子宫内膜癌是一种多发于中老年女性的常见妇科恶性肿瘤，在欧美发达国家居妇科恶性肿瘤发病率的首位，在我国的发病率也逐年升高[1]。目前子宫内膜癌常见的分型方法包括：①Bokhman[2]于1983年提出的根据发病机制将子宫内膜癌分为Ⅰ型(雌激素依赖型)和Ⅱ型(非雌激素依赖型)；②2014年WHO根据组织形态学特征，将子宫内膜癌分为浆液性癌、透明细胞癌、子宫内膜样癌等类型。上述方法均存在局限性，如Ⅰ型子宫内膜癌并不与雌激素相关，临床中有少部分患者无任何内分泌代谢紊乱现象，而部分Ⅱ型子宫内膜癌继发于增生性子宫内膜上，可能与雌激素有关。此外，WHO分型中还包括了罕见的子宫内膜癌类型，如移行细胞癌、小细胞癌和未分化癌，但这些类型未确切归为Ⅰ型或Ⅱ型子宫内膜癌。分型方法的不统一给医师判断子宫内膜癌类型造成了困扰，同时也不利于准确预测患者的预后。随着分子生物学的发展，越来越多的学者建议根据癌症基因组图谱进行分子分型[3]。

现阶段子宫内膜癌的治疗通常以手术为主，辅以激素疗法、放化疗等治疗手段，但综合疗效欠佳。随着新型靶向药物的出现，个体化精准靶向治疗已经成为子宫内膜癌治疗的新热点。对子宫内膜癌基因层面的研究(如p53基因、第10号染色体缺失的磷酸酶及张力蛋白同源基因、人表皮生长因子受体2 基因)已经取得了一定的成果。随着分子生物学的发展，许多新的与子宫内膜癌相关的基因突变和信号通路异常被发现，探究这些分子生物学信息对于该病的诊断、分型及治疗都具有十分重要的意义，现对子宫内膜癌相关基因突变及信号通路异常等分子生物学信息进行综述。

1 抑癌基因

1.1fat-1基因 1997年美国华盛顿大学研究人员从秀丽隐杆线虫中首次发现fat-1(fatty acid desaturase-1)基因，该基因全长3.1 kb，由3个外显子和2个内含子组成[4]。ω-3多不饱和脂肪酸(ω-3 polyunsaturated fatty acids，ω-3 PUFAs)与ω-6 PUFAs 1∶1的比例决定了细胞的稳态和正常的结构功能，两者比例失衡使癌症的发病风险大大增加[5]。fat-1基因的表达产物是ω-3多不饱和脂肪酸脱氢酶，该酶可使ω-6 PUFAs发生脱氢反应，生成ω-3 PUFAs，从而平衡两者的比例。陆美荣等[6]研究了fat-1基因在子宫内膜癌中的表达情况发现，子宫内膜癌组织中fat-1基因的表达量明显低于正常子宫内膜组织，同时子宫内膜癌组织中fat-1基因信使RNA(message RNA，mRNA)的表达量与其他抑癌基因mRNA的表达量呈正相关，而与其他增殖基因呈负相关。动物研究也发现，注射fat-1基因表达质粒的小鼠，子宫内膜癌移植瘤的生长速度明显受到抑制[7]。

1.2程序性细胞死亡因子4(programmed cell death 4,PDCD4)基因 PDCD4基因定位于第10号染色体长臂2区4带(10q24)，编码469个氨基酸，是一种介导细胞凋亡的基因，也是一种抑癌基因。研究显示，该基因与多种癌症密切相关，其表达量的降低往往预示着预后不良[8]。PDCD4基因发挥抗肿瘤作用的机制如下：①PDCD4表达产物具有调节基因转录和翻译的功能，可使某些基因发挥特定的生物学功能；②PDCD4基因也能改变某些肿瘤细胞对DNA损伤剂的敏感性；③在一些肿瘤细胞系中，PDCD4基因可通过抑制细胞周期发挥抑癌作用[9]。陈红晓和郭景霞[10]对PDCD4基因在子宫内膜癌中的作用进行了研究，结果显示，该基因的表达量与病理分期及分级呈负相关，即病理分期越晚、分化程度越低，PDCD4基因的表达量越低，预示疾病的恶性程度高、预后差，发生远处转移的风险大[10]。动物研究显示，注射PDCD4基因表达质粒小鼠的肿瘤体积和重量明显较对照组小[11]。此外，与单纯应用顺铂类化疗药物的效果相比，联合注射PDCD4质粒的抑癌效果更强[11]。

1.3p27基因 p27基因定位于染色体12p13，包含2个外显子和2个内含子，其编码的蛋白为细胞周期素依赖性蛋白激酶抑制因子，由198个氨基酸组成。p27基因位于细胞周期调控中的关键位置。研究显示，当细胞处于G0期及G1期时，细胞内p27基因的含量较高，而细胞进入S期后该基因的含量则极低。p27基因主要对细胞由G1期进入S期的过程进行负调节，防止细胞发生过度增殖及恶变。在肿瘤细胞中，p27 mRNA的表达量往往变化不明显，但p27蛋白大量减少甚至缺失，因此p27抑癌基因主要在蛋白层面而非基因层面对肿瘤的发生发展产生影响[12]。王晨亮等[13]对子宫内膜癌中p27的表达情况进行了研究，结果发现，与正常子宫内膜组织相比，子宫内膜癌中p27的表达量明显减少。此外，非典型增生、中分化腺癌、高分化腺癌间p27的表达量也存在明显的统计学差异[13]。以上研究提示，p27的表达量可能对判断患者病情严重程度及评估预后有一定帮助。

2 癌基因

2.1K-ras基因 ras基因是一种广泛存在于真核生物细胞中的原癌基因，在正常组织中也有少量表达，其家族主要包括K-ras、H-ras、N-ras 3个基因。ras基因的编码产物是p21蛋白，具有调节细胞增殖及分化的功能。一旦ras原癌基因被激活成癌基因可使GTP酶的活性降低，p21蛋白持续与GTP结合并长时间刺激细胞，导致细胞恶性增殖，进而产生肿瘤。其中，K-ras基因对肿瘤发生发展的影响最明显，同时也是最容易被激活的一员，近1/4的肿瘤组织中可以检测到K-ras基因突变[14]。黄小琪[15]的研究显示，子宫内膜癌组织中K-ras蛋白的阳性表达率明显高于正常子宫内膜组织，同时K-ras基因的突变率高达33%，最常见的突变位点位于第12位密码子上，主要突变方式为G→T碱基颠换。邓开玉等[16]的研究显示，K-ras蛋白阳性表达率随着病理分期的增加、浸润范围的扩大、远处淋巴结的转移而升高。综上，检测K-ras基因有助于早期诊断子宫内膜癌，但是否有助于预测患者预后及判断病情严重程度尚无确切定论。

2.2磷脂酰肌醇-3-激酶催化亚单位α基因 磷脂酰肌醇-3-激酶催化亚单位α基因定位于第3号染色体长臂2区6带(3q26)，包含20个外显子，其编码的p110α催化亚单位由1 068种氨基酸组成。该基因的突变可以抑制细胞的老化凋亡、降低对生长因子的依赖程度，并增强肿瘤细胞的迁移和侵袭能力[17]。对于子宫内膜癌来说，磷脂酰肌醇-3-激酶催化亚单位α基因突变主要改变肿瘤的浸润能力。该基因的突变率在不同型别的子宫内膜癌组织中是不同的，Ⅰ型往往高于Ⅱ型[18]，与子宫内膜非典型增生组织的突变率相比，癌组织内的突变率高出数倍[19]。因此推测磷脂酰肌醇-3-激酶催化亚单位α基因突变多发生于疾病的中晚期，这与其他癌基因的突变时间节点存在差异。

2.3c-Myc基因 c-Myc癌基因是在淋巴瘤组织中被第1次发现的。Myc基因在正常组织中不表达或低表达，但其被激活后可导致肿瘤发生。c-Myc基因对于肿瘤的发生发展有重要作用，包括促进肿瘤发生、催化癌细胞增殖、阻碍肿瘤细胞凋亡、促进肿瘤细胞转移等，当c-Myc基因编码的蛋白过表达时，可大大增加肿瘤的发生风险。Chen等[20]的研究显示，超过20%的癌症发生与c-Myc蛋白的过表达有关。c-Myc表达的升高还能抑制p27基因的活性，加速细胞从G1期进入S期，从而促进细胞增殖，而敲除c-Myc基因后细胞增殖进入停滞状态。凋亡在机体内起到免疫监控的作用，正常情况下c-Myc基因通过激活p53以及阻碍抗凋亡蛋白的表达诱导细胞进入凋亡程序。但当c-Myc基因发生突变后上述功能发生改变，从而抑制肿瘤细胞的凋亡[21]。史艳平和史素娥[22]的研究显示，子宫内膜癌组织中c-Myc基因的表达率约是正常内膜组织的40倍，并随着病理分期的增加而增高。陈晨和郭遂群[23]的研究结果显示，c-Myc基因高表达者发生远处淋巴结转移的情况更为多见，平均生存期为7年，而c-Myc基因低表达者的平均生存期为8年2个月(P<0.05)。因此，c-Myc基因的表达情况对于宫内膜癌的早期诊断和预后评价有重要意义。

3 信号通路异常

3.1核因子κB(nuclear factor kappa B，NF-κB)信号通路 NF-κB广泛分布于真核细胞的细胞质中，调控参与肿瘤发生的基因。正常情况下，NF-κB与其抑制蛋白(inhibitor-κ binding protein，IκB)结合形成稳定的三聚体，而当细胞受到细胞外信号刺激后，通过经典途径或旁路途径，IκB产生泛素化，进而发生降解，导致NF-κB通路被激活，从而发挥生物学功能。NF-κB通路下游基因对于肿瘤细胞的增殖、分化及凋亡都有较大影响，如促进血管生成相关因子的表达可加快恶性肿瘤血管的形成，X链锁凋亡抑制蛋白具有抑制肿瘤细胞凋亡的作用，此外NF-κB还能调控与恶性肿瘤侵袭力相关的基因的表达[24]。同时，NF-κB可导致肿瘤细胞对放化疗敏感性的降低，Sarkar和Li[25]运用NF-κB抑制剂后发现，放化疗的治疗效果明显提高，因此NF-κB抑制剂有可能会成为一种新型的抗癌药物。谭双凤等[26]研究了NF-κB通路中具有代表性的p65蛋白在子宫内膜癌组织中的表达情况，结果显示，在癌组织中p65蛋白的表达明显升高，但升高的程度与病理分期、侵袭程度、远处淋巴结转移都不相关。马诗影[27]针对p65蛋白以及通路中另一种重要蛋白p50的表达情况进行了研究，结果发现，p65与p50蛋白的表达水平均上升，与病理分期呈正相关。降低NF-κB通路蛋白的表达水平可有效控制子宫内膜癌的进一步恶化，对肿瘤的生长具有抑制作用。综上，NF-κB通路对于子宫内膜癌的发生有重要意义，检测NF-κB通路蛋白的表达水平有可能为子宫内膜癌的早期诊断提供帮助，同时也为该病的治疗提供新的靶点，但对于评估患者病情严重程度及预测预后方面的作用还有待进一步研究证实。

3.2磷脂酰肌醇-3-激酶/蛋白激酶B/哺乳动物雷帕霉素靶蛋白(phosphatidylinositol 3-kinase/protein kinase B/mammalian target of rapamycin,PI3K/Akt/mTOR)信号通路 PI3K/Akt/mTOR通路主要由3个分子节点构成，包括PI3K、Akt及mTOR。PI3K/Akt/mTOR信号通路主要具有促增殖、抑凋亡、诱导自噬等作用，当信号通路被异常激活后往往会导致肿瘤的发生[28]，特别是在Ⅰ型雌激素依赖型子宫内膜癌中的激活率较高[29]。人第10号染色体缺失的磷酸酶及张力蛋白同源基因是PI3K下游通路的负向调节因子，也是子宫内膜癌组织中突变率最高的基因，该基因的突变可导致肿瘤细胞增殖加速、侵袭力增强。Akt作为PI3K的下游效应器，其发生磷酸化后被激活，激活后的Akt可通过与细胞周期蛋白D1发生作用影响肿瘤细胞的细胞周期。mTOR是Akt下游的效应蛋白，包含mTORC1和mTOCRC2两种蛋白复合体，具有调控转录和翻译的功能[30]。此外，该通路的激活还会导致肿瘤耐药的产生。当肿瘤细胞的凋亡受到抑制后，化疗药物的疗效会受到较大影响，这也是肿瘤细胞自我保护的一种机制。顺铂类化疗药是治疗子宫内膜癌的常用药物，PI3K/Akt/mTOR信号通路激活率较高的患者会对该药物产生明显的耐药，导致治疗失败[31]。目前，针对PI3K/Akt/mTOR信号通路研制的新型靶向抗癌药物已成为癌症治疗研究的新热点。Korets等[32]研究了第2代mTOR抑制剂对肿瘤生长的抑制作用，相较于第1代仅能抑制mTORC1复合体的抑制剂必须与其他化疗药物联合使用的缺点，第2代双重抑制剂不论是单独使用还是联合使用，其治疗效果均优于第1代抑制剂。针对PI3K/Akt/mTOR信号通路的研究不仅使研究人员对子宫内膜癌的发生机制有了新的认识，更为该病的治疗提供了新的思路。

4 血管内皮生长因子

血管形成是肿瘤细胞生长和远处转移的重要活动，肿瘤通过新生血管源源不断地获取营养、氧气等物质。血管的生成机制十分复杂，有多种血管生成因子参与，其中作用效果最强且研究比较深入的是血管内皮生长因子(vascular endothelial growth factor,VEGF)。VEGF家族包括VEGF-A～E及胎盘生长因子6个成员，肿瘤相关研究中所说的VEGF通常是指VEGF-A。根据mRNA剪切方式的不同，VEGF共产生了5种同源异构体，其中VEGF165是VEGF的主要存在方式。VEGF具有促进血管内皮细胞增殖、提高血管通透性、诱导淋巴管生成、改变细胞外基质等多种功能[33]。此外，VEGF阳性率高还会导致放化疗效果的减弱。贾惠等[34]研究了VEGF阳性表达与肿瘤放化疗效果的关系发现，60例宫颈癌患者中，46例患者的VEGF表达阳性，放化疗有效率为63.0%(29/46)；14例患者的VEGF表达阴性，放化疗有效率为100.0%(14/14)，因此VEGF阳性表达与放化疗的疗效可能具有相关性。在子宫内膜癌组织中，VEGF的阳性表达率明显高于正常子宫内膜，且会随着病理分期的增加、远处淋巴转移的出现而增高，提示VEGF阳性表达与子宫内膜癌的发生相关，并随着肿瘤恶性程度的增加而增强[35]。醋酸甲羟孕酮是一种雌激素类药物，李婷和李传敏[36]研究了应用该药物后子宫内膜癌组织中VEGF的阳性表达情况。结果显示，化疗药物联合醋酸甲羟孕酮可显著提高疗效，癌组织中VEGF的水平较用药前明显降低。这也为子宫内膜癌的治疗提供了新思路。

5 小 结

对子宫内膜癌发生、发展机制的研究已经长达数十年。近年来，随着分子生物学技术的“爆炸式”发展，研究人员对于子宫内膜癌的认识逐渐深入。基因突变、信号通路异常均可诱发子宫内膜癌，但单一基因突变、单一信号通路异常不能导致子宫内膜癌的发生，这是一个极为复杂的过程。因此，深入研究子宫内膜癌发生、发展的分子机制十分关键。同时，正确认识子宫内膜癌发生发展机制也为分子分型、个体化精准靶向治疗奠定了坚实的基础。目前，已经有一些靶向药物进入临床并取得了不错的疗效。随着对子宫内膜癌相关分子生物学信息的进一步了解，在现有治疗手段的基础上配合使用针对基因突变、信号通路异常的靶向药物将可能成为子宫内膜癌治疗的首选方案。