miR-21 介导的TGF-β/Smad 通路在子宫内膜样癌发病中的作用

高红艳 刘俊玲 陈继明 王慧 刘轩彤 戴莉

子宫内膜样癌（endometrioid endometrial cancer，EEC） 为女性生殖系统最常见恶性肿瘤之一，占女性生殖系统恶性肿瘤的20%～30%，好发年龄范围为58 ～61 岁。目前大多数研究表明EEC 的发生与单纯雌激素长期刺激或肥胖、高血糖、高血脂等因素相关，但目前EEC发生发展相关的机制研究仍然不明确。已有研究提示基因调控异常，如一些癌基因或抑癌基因的失调，以及基因表达多态性等均不能完全解释EEC发生发展的过程机制［1］，其发生是多因素，多阶段和多机制作用的结果。TGF-β（transforming growth factor-β）是机体内的重要细胞调节因子，其作用方式是通过广泛参与到细胞分化以及增殖中，改变细胞形态，然后出现粘附、转移，最后产生细胞外基质，调节细胞凋亡，近年来有证据表明EEC的发生和TGF-β表达异常有显著关系［2］，但其具体机制尚不清楚，需要进一步深入研究。miR-21 是调控TGF-β/Smad 信号通路中关键miRNA，研究表明，上调miR-21 水平时，TGF-β的作用可以明显增强［3-4］。本文通过综述miR-21 介导的TGF-β/Smad 信号通路在EEC 发病机制中的研究，从基因水平探讨EEC发生的可能机制，进一步明确EEC发生发展中的分子改变机制，希望为临床上找到EEC新的治疗靶点，为提高治疗效果找到新的方向和思路。

一、EEC发生的主要机制及TGF-β系统在EEC发生中的重要作用

子宫内膜癌的病因与发病机制目前尚未明确，现临床大体将其分为激素依赖型（Ⅰ型）和非激素依赖型（Ⅱ型）。子宫内膜样癌（Ⅰ型）主要表现出微卫星不稳定性，以及PTEN、K-ras和CTNNB1基因等突变，而子宫内膜浆液性癌（Ⅱ型）则表现出TP53 的改变、广泛的杂合性缺失，如染色体的不稳定以及其他的分子改变。不同类型EEC发生原因所涉及的信号通路也不同。

TGF-β 是一种细胞因子，具有多种生物学功能，主要是由巨噬细胞合成分泌。其与细胞浆和/或细胞膜上的Ⅰ、Ⅱ型受体结合后，形成复合物，然后参与细胞的各种病理生理过程，如细胞的增殖分化至凋亡、创伤愈合、血管生成、细胞外基质（extracellular matrix，ECM）的产生及机体免疫系统等，TGF-β 在这些过程中都有非常重要的调节作用。

上皮细胞能够发生上皮间质转化，这是细胞能浸润和游走迁移的重要条件。有研究发现，EEC组织上皮细胞向间质细胞转化（epithelial-mesenchy⁃maltransition，EMT） 的过程中，TGF-β 起着重要作用，与EEC 的侵袭转移有一定相关性［3］。TGF-β能有效诱导EMT发生，刺激肿瘤细胞的浸润并发生转移。Muinelo-Romay L等［4］研究发现，EEC发生侵袭过程中，TGF-β1 能促进上皮细胞的间质转化，从而使细胞具备特异性和侵袭性。因此，随着EEC的病程发展，肌层浸润加重，临床分期升高，组织分化程度越低，TGF-β1 的表达水平也就越高［5］。此外，由于TGF-β在EEC中的高表达，可能使肿瘤细胞逃脱机体自身的免疫监视，同时促进肿瘤病灶新生血管生成，为恶性肿瘤的局部种植侵袭和远处转移提供了条件。正常机体环境下，TGF-β1 通过调控子宫内膜细胞周期，抑制细胞增生，诱导细胞凋亡，维持机体稳态。但某些情况下，如细胞基因发生突变，或者其下游蛋白Smads 蛋白功能缺失时，细胞生长周期失去了TGF-β1 调控，机体组织即出现癌变；同时TGF-β还可以通过促进部分血管生长因子活化，使肿瘤病灶周围微血管生成加快，加剧肿瘤细胞的浸润生长［6］。上皮间质内转化进一步促进EEC 发生发展［7］。因此，TGF－β 可能在EEC的发生发展中扮演重要角色，为EEC的发病机制和防治提供研究依据。

二、TGF-β/Smad 信号通路的特性及其在EEC中的重要作用

TGF-β/Smad 信号通路是TGF-β 发挥作用的最重要通路，由TGF-β 及其受体（TGF-βⅠ型和TGF-βⅡ型）以及受体的底物Smad 蛋白信号分子组成，其中Smad2和Smad3介导了TGF-β的细胞内信号传递过程，活化后的Smad2 和Smad3 进入细胞核，与靶基因如细胞外基质结合后调节靶基因转录。TGF-β/Smad 信号通路是TGF-β 产生组织细胞生物学效应的重要通路。相关报道发现，EEC患者组织中，TGF-β 表达水平显著高于正常组织对照组［5］，由此，推断TGF－β 在EEC 的发生发展中发挥了重要作用，但其确切机制尚不完全清楚，同时其下游通路-Smad 信号通路与EEC发生发展的关系也尚未有明确定论。

Smad2/3 是TGF-β 信号转导途径中所需的下游分子，多种癌症的发生发展与其相关，如乳腺癌、胰腺癌以及直肠癌等。在TGF-β 信号转导途径中，Smad2/3作为肿瘤抑制基因发挥调控作用，Smad2/3随肿瘤组织学分级的增加而表达减少，其失活或突变可以导致TGF-β生长抑制作用消失，EEC分化越低，其表达越少，Smad2/3 蛋白的表达下降或缺失，TGF-β信号通路中活化的TGFβ1受体失去激活的靶蛋白，不能结合产生复合物，信号传递中断，从而使得肿瘤细胞逃脱了TGF-β 的抑制调控作用，EEC细胞则进一步发生发展。相关研究检测EEC患者内膜组织中TGF-β 及Smad 蛋白的表达，结果显示TGF-β、Smad 蛋白的在EEC 组中明显高于对照组，且两者的表达水平与EEC 的分期有关，提示TGF-β/Smad 信号通路可能参与了EEC 的发生与发展。

三、miRNA-21 在EEC 病程进展中的作用及调控TGF-β/Smad信号通路可能的机制

miRNA是真核生物的一组不编码蛋白质，属于短序列RNA，长度为19 ～25 nt，与mRNA 的3’非编码区（3’UTR）完全或不完全互补配对结合后，在转录后水平，通过降解或抑制翻译靶器官mRNA，调控靶基因。有研究发现，在肿瘤的发生发展演变过程中，miRNA主要通过直接调控和间接调控两种方式发挥作用，即直接调控肿瘤细胞的增殖和凋亡，以及通过下调癌基因和抑癌基因调控肿瘤细胞的增殖、凋亡［8］。另有研究表明，miRNA 不仅参与调控EEC进程的分子机制，还和组织雌孕激素的表达相关，推断其与EEC的病程进展有密切的关系［9］。

研究发现，miRNA-21 与多种恶性肿瘤的发生发展密切相关，如子宫颈癌［10］、卵巢癌［11］，所以其也可被认为是一种原癌基因。在肿瘤细胞的增生种植转移过程中起重要作用。并有文献报道，乳腺肿瘤中miRNA 表达的变化与雌激素受体α（ERα）的表达密切相关，其中miR-21 在ERα 阳性的肿瘤中的表达高于ERα 阴性肿瘤，由此推断，雌激素（E2）可通过激活雌激素受体上调miRNA-21 的表达［12］。Torres A 等［13］研 究 报 道，在EEC 组 织 中，miRNA-21 表达水平明显高于正常子宫内膜组织对照组，认为miRNA-21参与了EEC 的发生发展演变过程。Qin X等［14］发现，EEC患者组织中，miRNA-21 水平呈高表达，同时患者血清中，miRNA-21 的表达水平也显著高于对照组（良性病变患者）和正常组，由此推断miRNA-21 可作为肿瘤血清生物标志物检查并监测EEC 的发生发展。有研究检测了150 例女性血清中的miRNAs 水平，包括EEC 患者、子宫内膜良性病变患者与正常女性，结果发现，EEC 患者血清中的miRNA-21 的表达显著增高［15］。以上研究结果表明，miRNA-21参与了EEC的进展进程，且可能促进EEC病灶的浸润转移。

在动物模型中发现，如鼠的乳腺癌模型，miRNA-21 水平呈高表达，如除去miRNA-21 后，可抑制TGF-β 及其通路诱导产生的细胞调控作用，如细胞转化、细胞迁移以及浸润。另外通过基因敲除技术，发现恶性肿瘤细胞有破坏miRNA稳态的能力，使TGF-β抑制肿瘤的功能减弱或消失。目前发现调控TGF-β 信号通路的上游关键miRNA 有两种，即miRNA-21和miRNA-17。miRNA-21参与了多条细胞信号通路的调控，其中包括重要的细胞调控通路——TGF-β/Smad 信号通路。有研究表明，miRNA-21 可通过对TGF-β/Smad 的调控参与瘢痕疙瘩形成、腹膜纤维化的进展等过程［16-17］。

那么，在EEC 发生发展中，miRNA-21 是否通过调节TGF-β/Smad 信号通路发挥作用则需要进一步的深入研究予以明确。在此基础上，提出“miRNA-21 可能参与调控TGF-β/Smad 信号通路，从而在EEC发病机制中发挥重要作用”的假说。根据相关研究结果和文献报道，以miRNA-21 为切入点，通过体内外实验，研究miRNA-21 的各种生物学功能，探讨其与EEC发病及进展的关系，深入研究在EEC发病进程中，miRNA-21可能调控TGF-β/Smad 信号通路机制，为探讨EEC 的发病机制，寻找新的治疗方向提供重要的理论依据。这对于探寻新的EEC治疗方案、提高EEC的治疗效果将具有十分重要的意义。

四、结语与展望

综上所述，结合相关的研究结果和文献报道，可以提出如下假说：EEC细胞增生转移或侵袭种植后，miRNA-21 表达水平升高，可能通过其靶基因对细胞内下游通路如TGF-β/Smad 信号通路进行调控，使得TGF-β/Smad 信号通路表达增强，进而发挥促进肿瘤侵袭转移作用，从而导致EEC 的发展；因此miRNA-21 参与调控TGF-β/Smad 信号通路可能在EEC发生发展中发挥重要作用，推断通过下调miRNA-21 水平可以抑制下游TGF-β/Smad 信号通路的表达，这可能是治疗EEC 的一个新的研究方向。