CD44v6及MMP-9与子宫内膜异位症相关性研究进展

曲晓丽 吴芸

(解放军第960医院淄博医疗区妇产科，山东 淄博 255300)

子宫内膜异位症(EMT)多见于20～40岁的妇女[1]。可发生于全身各部位组织或器官中，常见部位为盆腔器官及腹膜组织，其中卵巢以及子宫直肠窝为最常见的种植部位，其次为泌尿系统[2]。约有40%～60%的慢性盆腔痛及痛经的就诊患者中发现伴发有EMT，约5%～15%的患者是在进行手术过程中发现的[3]。EMT虽为良性病变，却具有侵袭性、转移性及细胞凋亡减慢等恶性肿瘤的特征[4]。在全身多种因素作用下，子宫内膜可以发生异位，形成异位病灶[5-6]。目前EMT的发病机制尚不明确，CD44v6是CD44剪接变体，是黏附分子和透明质酸(HA)的主要受体，与黏附过程密切相关。基质金属蛋白酶(MMPs)在肿瘤细胞中高表达，与肿瘤侵袭和血管生成有关，在EMT的组织浸润及发展过程中，对细胞外基质及基底膜中Ⅳ型胶原蛋白降解、重塑具有重要的作用。本文就MMP-9、CD44v6在EMT发病中的作用及其机制进行探讨。

1 EMT的发病机制

EMT的发生过程具体可分为细胞黏附、侵袭及血管生成3个阶段[7]，也称“3A”方式。①子宫内膜细胞逆流后在腹膜表面发生黏附，并进一步浸润至间皮细胞进行种植；②子宫内膜细胞种植成功后，炎症细胞开始聚集；③炎症细胞的聚集诱发新的血管增生，促使内膜组织进一步增生，最终形成新的EMT病灶。细胞黏附是EMT发生的第一步，也是关键性一步。透明质酸及其受体CD44在黏附过程中均发挥着重要作用，其中CD44v6在正常在位内膜组织中表达水平较低，但在异位内膜组织中呈高表达；而且相对来说，CD44v6高表达的内膜组织更容易发生子宫内膜细胞种植，细胞的黏附力也更强。MMP在ECM降解、重塑和调节细胞因子以及生长因子生物活性和生物利用度等方面均具有重要的作用。GAGNÉ等[8]通过对异位子宫内膜细胞体外培养发现，异位内膜细胞主要是通过MMPs分解ECM并促进其重塑来完成异位组织的种植和浸润过程。MMP-9是MMPs中最为关键也是最受关注一类因子，也是分解ECM以及促进EMT形成的关键因子[9]。

2 CD44

CD44根据是否含拼接外显子分为两类，标准型CD44(CD44s)和变异型CD44(CD44v)。CD44的受体为ECM，主要是介导细胞间、细胞与ECM间的黏附。CD44v6是具有变异外显子v6的CD44因子，主要发挥的作用是黏附肿瘤细胞和已被破坏的细胞基底膜和基质，降解透明质酸，增强细胞的浸润及黏附[10]；促进淋巴细胞在血管内和淋巴管内流动；通过穿透、浸润、信号传导等途径，介导肿瘤细胞移出原位病灶,促进细胞转移。研究发现，CD44v6在正常细胞中呈低表达或不表达，在膀胱、直肠、头颈部、肺脏、胰腺及宫颈等部位的恶性肿瘤细胞中表达上调并发生构型改变。研究发现，CD44的表达与肿瘤区域淋巴结转移、浸润方式、浸润深度、神经周围浸润和局部复发显著相关[11-14]。CD44v6的表达高低与肿瘤的病变范围及病理恶性程度相关，高表达往往预示着更加不良的预后[15]，如脉管浸润以及远处转移比例增加，无瘤生存时间更短，并且CD44v6可通过增强肿瘤细胞运动能力，促进肿瘤的种植生长，调节ECM，抑制肿瘤细胞的凋亡[16]。

3 MMPs

MMPs是自然界中高度保守的一类蛋白水解酶，几乎能分解ECM所有成分[17]，并对ECM的重塑有重要意义。MMPs被认为是细胞侵袭、迁移和重塑的关键蛋白酶[18]，在胚胎生长、子宫恢复、新生血管生成、组织重塑、炎症反应以及肿瘤的种植与生长等生理及病理过程中均发挥着重要作用[19]。研究表明，MMPs参与了恶性肿瘤、滋养细胞疾病、EMT等多种疾病的发生[20]。在恶性肿瘤的发生过程中，MMPs通过分解血管基底膜的蛋白水解酶而发挥调节血管生长的作用[21]。不仅子宫内膜的正常周期性重塑和血管生成反应需要激素的调控；在EMT中，MMPs的表达也受孕激素和雌激素影响，孕激素可使在位子宫内膜MMPs的表达下调，雌激素则可促进在位子宫内膜MMPs表达上调，这在一定程度上解释了EMT具有激素依赖性的原因。并且，随着疾病进展，MMP活性增加，影响了局部微环境以及血管的生成环境，提示其可能是通过有效的细胞重塑参与发病的。如果MMP活性减弱，则EMT患者子宫内的细胞和血管生成会发生异常。目前MMPs中的MMP-2、MMP-9是研究的热点，MMP-9是MMPs家族中最重要的明胶类因子，能分解ECM中的第Ⅳ胶原、第Ⅴ胶原和明胶这三类组分，并参与血管内皮增生，从而促进新生血管形成，致使肿瘤组织向周围组织侵袭和远处种植[22]。MMP-9的前体作为非激活酶原在体内可分解前肽，致自身构型发生改变，并与水分子相结合，具有了水解活性蛋白的功能[23]。MMP-9表达上调可促进基底膜和ECM分解，加速肿瘤细胞的淋巴和血液转移，同时可增强整合素的作用。综上所述，MMP-9具有促使异位组织黏附、浸润、种植的特性[24]。

4 CD44v6在EMT发病中的作用

CD44v6是CD44的异构体，主要表达于上皮细胞及肿瘤细胞中，能够形成细胞伪足，改变细胞的形态以及游动方式。研究发现，在多种恶性肿瘤中，CD44v6的表达水平越高，细胞的增殖和侵袭能力越强[25]。CD44v6在EMT异位内膜组织中的表达水平显著高于在位内膜和正常内膜组织，所以异位子宫内膜腺上皮细胞更容易侵犯周围细胞外基质，发生浸润以及种植，同时也提高了异位内膜组织腺上皮细胞的游动性，加速异位病灶的传播[26]。而且CD44v6在正常子宫内膜细胞中的表达具有周期性[27]，提示CD44v6的表达水平受性激素周期性变化的影响。在EMT发病过程中，CD44v6可与盆腹腔器官的表面细胞受体结合，增强蛋白水解酶的水解能力，从而促进异位内膜细胞的浸润和生长，类似于肿瘤细胞的转移过程。有学者指出，CD44v6可以使异位内膜细胞得到免疫细胞的“保护”，能够“躲避”自然杀伤细胞的识别和吞噬，并在配体HA的协助下，促进异位内膜细胞在盆腹腔内的黏附以及种植，发生EMT[28]。临床上应用抗CD44v6药物治疗消化系统和泌尿系统的恶性肿瘤，均取得了比较好的临床疗效，因此提示是否也可以应用抗CD44v6药物治疗EMT，此为EMT临床治疗提供了新思路。

5 MMP-9在EMT发病中的作用

EMT的内膜细胞具有非常强的侵袭性，分解ECM是内膜细胞在异位种植以及生长的关键性步骤[29]。MMP-9是降解细胞外基质和基底膜的重要酶类，可降解ECM中的胶原、纤维连接以及蛋白等成分，多分布在基底膜的表面上。现研究发现，卵巢EMT患者的异位内膜组织中MMP-9的表达水平显著高于在位内膜。合并不孕症的EMT患者的异位内膜组织、腹水及血液中的MMP-9均呈现高表达，且与临床分期呈正相关，与患者的病变深度以及范围也密切相关[30]。异位内膜细胞中细胞因子以及酶的异常分泌，可能也是EMT患者异位内膜组织中MMP-9表达异常的原因之一，如MMP-9的表达升高，同时其抑制因子TIMP-1表达降低，可致局部组织的蛋白分解能力增强，进一步致使腹壁及其他组织ECM的异常分解，浸润附近组织细胞的基底膜，破坏基底膜的完整性。MMP-9在异位内膜细胞的黏附、浸润和生长中发挥着关键的作用[31]，一方面MMP-9通过黏附性糖蛋白分子与腹膜细胞发生黏附，进一步促进ECM分解，抑制ECM合成，或与整合素共同作用来增强细胞的黏附力；另一方面MMP-9能加快新生血管的生成和内皮细胞选择性地扩张，从而保证异位内膜组织具有充足的血供，从而促进异位内膜组织的浸润和生长。目前临床中已经应用MMP-9抑制剂治疗EMT[32]，如batimastat(BB-94)、marimasta(BB2516)、BAY-129566、AG-3340、BMS-275291、CGS-27023A(MM-1270)、CTTHWGFTLC以及metastat等，均为人工合成的MMP抑制物，不仅可以抑制ECM的分解，同时还能抑制新生血管生成。

6 CD44v6与MMP-9在EMT发生发展中的协同作用

CD44v6、MMP-9在异位子宫内膜组织中均呈高表达，且对EMT的发生发展具有促进作用。在EMT发生发展过程中，MMP-9可增加异位内膜细胞的黏附力，通过促进ECM分解、抑制ECM合成，增强异位内膜细胞的侵袭性，并能促进病灶组织新生血管生成，从而保证了异位内膜组织具有充足的血供；CD44v6则降低了异位内膜细胞的黏附能力，并通过增强蛋白水解酶的水解能力，促进异位内膜细胞的浸润及其生长。YU等[33]研究发现，MMP-9定位到细胞表面是依赖CD44提供的一个细胞表面对接受体，CD44通过其胞内结构域与MMP-9启动子响应元件连接，HA与CD44的相互结合可刺激MMP-9，调节细胞表面MMP-9的功能，共同促进ECM分解。另外，在CD44v6与MMP-9的共同作用下，细胞内骨架蛋白的结构发生改变，进一步使细胞发生浸润与转移；同时该研究还显示，有可能还存在另外一种CD44v6介导的信号通路，可使MMP-9的表达上调。亦有研究发现，CD44v6与MMP-9可共同激活潜在的转化生长因子-β(TGF-β)，潜在的TGF-β激活可能是MMP-9和CD44v6的活性被诱导的原因之一，或者促进血管生成的机制之一，MMP-9和CD44v6均可通过刺激血管生成和结缔组织增生，抑制免疫监测，促进肿瘤生长。

综上所述，CD44v6和MMP-9与EMT的发生发展密切相关，且具有协同作用，共同促进了异位内膜细胞的黏附、浸润、转移以及内皮血管的生长。CD44v6及MMP-9与EMT的发生、发展及预后密切相关，有望成为EMT诊断和治疗的新靶点。