上皮间充质转化相关蛋白标记物在妇科肿瘤中的作用机制研究

付晓丽

【关键词】 卵巢癌;宫颈癌;子宫内膜癌;上皮间充质转化

DOI：10.14163/j.cnki.11-5547/r.2020.15.088

妇科肿瘤对女性健康造成很大威胁， 任何生长在女性生殖器官的肿瘤都可以统称为妇科肿瘤。妇科肿瘤共有5种类型的高发性肿瘤， 根据它们在女性生殖系统中的发生位置加以命名， 分别为卵巢癌、宫颈癌、子宫内膜癌、阴道癌和外阴癌。

1 妇科肿瘤

卵巢癌为起源于卵巢的似癌性生长， 并且90%以上的卵巢癌被归类为上皮性卵巢癌。卵巢癌的多数典型症状包括：腹胀、腹部或骨盆疼痛以及进食困难， 可能具有泌尿系统症状。在妇女中， 癌症相关性死亡的最主要和普遍病因为卵巢癌， 并且导致比其他妇科肿瘤更多的妇女死亡。卵巢癌发病率随着年龄增加更具有普遍性。宫颈癌为起源并生长在宫颈细胞上的恶性赘生物。宫颈癌的早期阶段通常不具有症状， 同时局部程度较为严重的疾病可导致症状如阴道异常性出血、骨盆疼痛、食欲缺乏、体重下降、疲劳、背部疼痛和腿部疼痛， 腿肿胀、骨折和性交困难。宫颈癌位于乳腺癌之后为第二普遍性癌症， 选择性应用子宫切除术、子宫颈切除术和放射治疗通常被用于治疗宫颈癌[1]。另一项比较普遍的妇科肿瘤为子宫内膜癌， 其也被称作为子宫癌。它为起源于子宫内组织的最普遍妇科肿瘤类型。子宫内膜癌最普遍的症状即为异常性子宫出血。在全球范围内子宫内膜癌是第六大恶性肿瘤疾病， 在发达国家为第四大恶性肿瘤疾病。阴道癌（由阴道内的组织形成）和外阴癌（在外阴中、女性的外部生殖器官）通常比较少见。每10万名妇女中的阴道癌发病率据统计为2～7例病例， 外阴癌为每10万例妇女中0.6～1.0例病例。临床对阴道癌和外阴癌的研究相比于前3种妇科肿瘤而言较少。

2 妇科肿瘤中的上皮间充质转化相关蛋白标记物

2. 1 E-钙粘着糖蛋白（E-cadherin） 细胞与细胞间粘附的表达降低， E-钙粘着糖蛋白为EMT的起始或最初性因素， 并与几种肿瘤的发生具有比较密切的关系， 其中包括妇科肿瘤。E-钙粘着糖蛋白功能的丧失能够通过E-钙粘着糖蛋白基因的突变或E-钙粘着糖蛋白启动子的超甲基化和E-钙粘着糖蛋白转录因子的抑制来取得。在卵巢癌细胞中， E-钙粘着糖蛋白的下调能够通过表皮生长因子受体（EGFR）/粘着斑激酶/Erk1细胞分裂活化蛋白激酶依赖性信号通路激活导致α5整合素（细胞基质粘附受体）的表达升高。据报道成纤维细胞生长因子-2可通过磷脂酰肌醇-4， 5-二磷酸盐3激酶/Akt/哺乳动物雷帕霉素靶点和丝裂原活化蛋白激酶（MAPK）/ErR信号来进行诱导E-钙粘着糖蛋白表达下调， 这样可加强卵巢癌细胞的侵袭性， E-钙粘着糖蛋白的功能丧失或通过EGFR信号通路表达下调已经被认为与癌细胞侵袭性增加相联系， 并在宫颈癌的进展中起到了关键的作用。EGFR被报道在宫颈癌中可呈过度表达状态， 并且EGFR通过其配体激活可诱导与宫颈癌细胞EMT程序相关的分子事件， 通过E-钙粘着糖蛋白的下调和其他上皮标记物的向下调节以及间质标记物的向上调节。E-钙粘着糖蛋白表达的减少也与侵润性生长模式相关， 成为子宫内膜癌具有独立性的预测因子。最近， 分子生物学证据表明在子宫内膜癌中， E-钙粘着糖蛋白的向下调节可通过不同的致病性通路出现， 例如在子宫内CDH1、PTEN、K-ras和P53异常情况突变可通过下调E-钙粘着糖蛋白加速分子侵袭性和血管生成并导致子宫内膜癌。在E-钙粘着糖蛋白的启动子周围区域通过表观遗传变化（CPG甲基化作用）导致的E-钙粘着糖蛋白表达降低成为频繁性事件， 该事件在子宫内膜癌的生成过程当中也起到了重要的作用[2]。

2. 2 N-钙粘着糖蛋白（N-cadherin） N-钙粘着糖蛋白的表达水平在卵巢癌细胞中通常升高， 同时E-钙粘着糖蛋白的表达水平降低。在卵巢癌细胞中EGFR和它的下游区靶点Akt和ErR/2被报道被激活来启动EMT， 同时在细胞表面转换E-钙粘着糖蛋白向N-钙粘着糖蛋白的表达， 可导致迁移能力和侵袭性增加以及卵巢癌细胞中细胞外蛋白酶的分泌增加。在人类宫颈癌细胞中， N-钙粘着糖蛋白被报道可以通过肿瘤坏死因子-α诱导核转录因子-κB激活表达上调来诱导癌细胞增殖， 抗凋亡通路侵袭、粘附和宫颈癌的进展。肿瘤坏死因子-α可通过激酶进行IkBα磷酸化作用激活NF-κB调节基因， 并且通过增加 N-钙粘着糖蛋白的表达和其他间充质标记物表达诱导EMT。在子宫内膜癌中， N-钙粘着糖蛋白的表达被报道可以上调并且面对表观遗传性改变包括DNA甲基化， 组蛋白修饰和异常性microRNA表达。在CPG岛内， 肿瘤抑制因子以及DNA修复基因的钝化或表观遗传呈静默状态可通过CPG位点的DNA超甲基化可诱导EMT通路， 通过抑制E-钙粘着糖蛋白和增加间充质标记物的表达， 包括子宫内膜癌细胞中的N-钙粘着糖蛋白[3]。

2. 3 α-连环蛋白（alpha-catenin） 在卵巢癌細胞中α-连环蛋白的表达水平降低与E-钙粘着糖蛋白一起被报道。这些粘附分子的表达受到抑制可能是α-连环蛋白基因突变的结果， 这样可以组成N-氨基末端缺失的蛋白质， 从而失去结合β-连环蛋白的能力， 并促成粘着连接部的功能障碍， 可通过促进卵巢癌发展导致侵袭性和迁移能力的获得[4]。上皮标记物表达水平的降低， α-连环蛋白在宫颈癌细胞系中也同样被报道。这可能通过NF-κB和Wnt/β-连环蛋白信号通路介导， 在人类宫颈癌的侵袭和转移中起到了重要的作用。在子宫内膜癌中， α-连环蛋白表达水平通过雌激素下调， α-连环蛋白表达水平的调节可能在子宫内膜上皮细胞的肿瘤转化中发生， 并可能促进分化良好的子宫内膜癌细胞移离正确分化方向导致这些细胞的扩散[5]。

2. 4 β-连环蛋白 β-连环蛋白的表达增强被发现对癌症细胞的侵袭和增殖起到一定的作用， 在卵巢癌中， 据报道Wnt/β-连环蛋白通路的改变是由于β-连环蛋白基因CTNNB1突变的结果， 可导致β-连环蛋白复合物在细胞质和细胞核中的累积， 这样可以导致下游靶点基因转录活性的增加， 从而促进肿瘤侵袭和转移。β-连环蛋白水平在人乳头瘤病毒（HPV）诱导的宫颈癌中表达水平呈上调状态。Wnt通路的激活可以抑制糖原合成酶激酶3β（glycogen synthase kinase-3β， GSK-3β）并且诱导β-连环蛋白在细胞质中的积累导致它的核定卫化[6]。

2. 5 波形蛋白（Vimentin） 在卵巢癌细胞中， 波形蛋白被报道可以通过由PI3K/AKt和Erk1/2信号通路所介导的EGFR的激活进行上调， 这在卵巢癌的细胞迁移和侵袭侵润过程和发展过程中起到了重要的作用。在宫颈癌中， 波形蛋白表达水平的上调与EGFR的过度表达相联系， 作为宫颈癌细胞侵润的潜在的刺激因素曾经被报道过。据报道， 在波形蛋白的启动子区域产生超甲基化可激活宫颈癌细胞的增殖和迁移。波形蛋白在子宫内膜癌细胞中也被报道呈过度表达状态， 在子宫内膜癌中癌症相关性或纤维细胞可通过PI3K/AKt和MAPK/Erk通路诱导子宫内膜癌细胞增殖[7]。

2. 6 基质金属蛋白酶（MMP） 在卵巢癌中， MMP经常进行表达并且在卵巢癌的发展过程中做为关键的一步介导基底膜的降解。最近FGF16已做为一个新型的因子通过FGF受体介导性细胞内MAPK通路的激活来促进MMP-2和MMP-9的过度表达已经被报道， 并且使卵巢癌细胞的增殖生物学行为和侵袭生物学行为变得相对容易。在宫颈癌中， MMP-2和MMP-9以及MT1-MMP表达水平的升高被报道需要基底膜降解。HPV16癌基因蛋白类（16E6、16E6*1和16E7）可诱导这些MMP表达水平增加并促进宫颈癌侵袭性。转化生长因子-β3（transforming growth factor-β3， TGF-β3）诱导MMP-9表达水平提高并通过蛋白激酶C（protein kinase C，

PKC）的激活增加子宫内膜癌细胞的侵袭性[8]。

2. 7 转录因子（TFs） 几种转录因子， 例如Twist、Snail、Snail2（也被称为Slug）、Zeb1和Zeb2被认为是EMT主要的诱导因子， 并负责几种已知的信号通路并调节EMT的进程。

2. 7. 1 Twist Twist为碱性螺旋-环-螺旋（basic helix-loop-helix， bHLH）转录因子家族中的一项成员， 也是成熟蛋白中的一种。通常在卵巢癌中呈过度表达状态。Yeasmin等报道通过丝裂原活化蛋白激酶激酶4（mitogen-activated protein kinase kinase 4， MKK4）表达水平下调介导核因子激活的B细胞的κ-轻链增强（NF-κB）磷酸化增加， 可诱导Twist在CD44+和MyD88+卵巢癌干细胞中呈过度表达水平， 这被认为是卵巢癌通过产生间充质球体形式细胞（mesenchymal spheroid forming Cells， MSFCs）转移的一个原因， 并伴随着迁移能力的增强。Twist在宫颈癌的发展过程和转移过程中表达水平过度增加， 除了过度表达之外， Twist1基因启动子的超甲基化被认为具有促进宫颈癌发生和发展的作用。在宫颈癌细胞中Twist的过度表达通过由β-连环蛋白和Act通路激活所介导的CD44表达水平上调能够促进癌症干细胞（cancer stem cell， CSC）的生成。Twist在子宫内膜癌中通过一个涉及到缺氧诱导因子-1α（hypoxia-inducible factor-1α， HIF-1α）的新型信号通路， 呈过度表达状态。最近Dong等报道在子宫内膜癌中Twist通过上调Kruppel样转录因子17（KLF17）的表达水平呈过度表达状态， KLF17可以通过Twist促进细胞侵袭和提高药物耐受性[9]。

2. 7. 2 Snail Snail为果蝇胚胎蛋白质， Snail作为锌指蛋白， 含有转录因子， 在卵巢癌中可呈过度表达状态， 在卵巢癌的肿瘤生长和转移中起到了重要的作用。Cheng等报道表皮生长因子（epidermal growth factor， EGF）可通过H202/P38 MAPK介导的通路上调Snail表达水平并且可诱导卵巢癌细胞的侵袭。Aristaless样同源盒1（Aristaless-like homeobox1， ALX1）也被报道可诱导Snail表达来促进卵巢癌细胞的侵袭能力， 通过激活β-连环蛋白和通过MAPK信号通路激活Ets1转录因子的磷酸化作用。Snail的过度表达可通过CD133+的表达水平增加诱导干性阻碍， 并且促进卵巢癌细胞的侵袭能力和转移能力。Snail的过度表达被报道与宫颈癌的发生与发展同样具有联系。慢性EGFR信号在ser9位点可导致GSK-3β的磷酸化作用， 这样可导致宫颈癌Snail的表达水平提高且产生细胞核累积。宫颈癌细胞中Snail的过度表达可通过SOX2表达水平上调抑制癌症干细胞的性质;SOX2为宫颈癌的潜在性核标记物。Snail表达水平升高通过激活EGFR介导的信号通路也与子宫内膜癌的發展具有相关性。然而在EMT与CSC表型之间， 在子宫内膜癌方面还没有报道发现具有相关性[10-13]。

3 讨论

妇科肿瘤的治疗在肿瘤学中是一个大的挑战。近来上皮间充质转化相关蛋白标记物在妇科肿瘤中已经被鉴定为一个分子标记物和潜在的靶点， 关于上皮间充质转化相关蛋白标记物在EMT过程中的活性和表达模式的连续性改变的知识或许能够提供关于妇科肿瘤进展机制的信息并且能够帮助发展对于潜在治疗靶点的新治疗机会， 这在临床上是非常重要的。对于EMT、迁移和侵袭能力之间调节机制做到更好的理解能够扩展癌症干细胞的亚群和化学耐受性， 可能促进癌症治疗的改善。以EMT主要调节器为靶点的不同抗癌药物的潜在影响或通过RNAi技术可能改变EMT诱导因子的水平， 通过对放射/化学治疗药物敏化使它们逆转癌症干细胞表型， 以及增加对凋亡的反应， 在妇科肿瘤的治疗中可能提供一个新型的治疗策略。

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[收稿日期：2019-10-30]