子宫内膜癌的分子机制及分子分型研究进展

杨琳，蔡雨晗，李华

子宫内膜癌是妇科三大恶性肿瘤之一，国家癌症中心数据显示，2015 年我国子宫内膜癌新增病例63 400 例，死亡21 800 例[1]。随着女性生育年龄的延迟，激素类药物的使用，肥胖、高血压和高血糖等合并症年轻化，子宫内膜癌的发病率呈上升趋势，且目前晚期子宫内膜癌的治疗效果不理想。Bokhman 在1983 年根据有无雌激素刺激将子宫内膜癌分为Ⅰ型和Ⅱ型，世界卫生组织（WHO）在2014 年根据显微镜下组织病理学将子宫内膜癌分成子宫内膜样癌、浆液性癌、黏液性癌、透明细胞癌和癌肉瘤等类别。但Bokhman 分型过于笼统，部分病例与病理特征并不完全一致。WHO 提出的分型主观性强，不同观察者的诊断一致性差，这要求对子宫内膜癌有新的分子学分类方法，对患者进行个体化治疗。现就子宫内膜癌的分子生物学改变和分子分型的进展进行综述，为临床应用和诊疗研究提供参考。

1 子宫内膜癌分子生物学改变

1.1 子宫内膜样癌的分子生物学改变目前研究表明，Ⅰ型子宫内膜癌的诊断和预后与人第10 号染色体缺失的磷酸酶及张力蛋白同源的基因（PTEN）、磷脂酰肌醇3 激酶基因（PI3KCA）、磷酸肌醇3 激酶调节亚单位1（PI3KR1）、AT 丰富结合域1A（ARID1A）、Kristen 鼠肉瘤病毒原癌基因同源体（KRAS）、POLE、CTNNB1、TP53 突变、DNA 错配修复（MMR）蛋白缺失、雌激素受体（ER）和孕激素受体（PR）表达情况有关[2]。其中PTEN 作为抑癌基因，其突变研究最多。PTEN 位于染色体10q23 处，编码的磷酸酶具有酪氨酸激酶功能。PTEN 编码的蛋白质为脂质磷酸酶，通过抑制磷酸肌醇4，5 二磷酸磷酸化，进而拮抗酪氨酸激酶等磷酸化酶的活性，抑制肿瘤发生和进展。PTEN 基因缺失或突变会使其对4，5 二磷酸磷酸化的抑制作用减弱或消失，磷脂酰肌醇3激酶/蛋白激酶B/哺乳动物雷帕霉素靶蛋白（PI3K/Akt/mTOR）信号通路异常激活，进而导致肿瘤细胞的异常增殖。PI3KCA 编码PI3K 的P110 催化亚单位，其突变可以提高下游激酶PI3K 的活性，激活PI3K/Akt 通路，从而抑制细胞的凋亡，促进肿瘤的增殖。PI3KR1编码PI3K 调节亚基P85α，P85α 与P110α 结合保持其稳定性，从而抑制Akt 磷酸化激活其下游信号通路，PI3KR1 基因突变能使Akt 磷酸化亢进而激活其下游信号通路[3]。

DNA 聚合酶和MMR 蛋白负责校对人类细胞DNA 复制过程中的错配碱基。POLεDNA 聚合酶复合体的主要催化和校对亚单位是由POLE 基因编码的。因此，POLE 基因外切酶结构域突变引起的校对功能缺陷会导致极高的肿瘤突变负荷[4]。在所有组织学类型的子宫内膜癌中，POLE 核酸外切酶结构域中编码外显子9～14 的突变频率约为7%。一项日本的单中心队列研究表明，具有POLE 突变的子宫内膜癌患者疾病进展与雌激素依赖型相符合。此外，子宫内膜癌中常见的POLE 突变位点可能因种族而异[5]。高度微卫星不稳定性（MSI-H）是由MMR 基因异常导致的。MMR 基因胚系突变引起的林奇综合征具有家族遗传性，而近年研究发现，散发性的子宫内膜癌存在体细胞MMR 基因突变，表明MMR 缺陷在子宫内膜癌的发病中是一个复杂的过程[6]。研究表明，具有遗传性的子宫内膜癌患者在林奇综合征和遗传性乳腺与卵巢癌综合征主要易感基因中具有较高的突变率。因此，对于遗传性乳腺与卵巢癌综合征患者，也应建议同林奇综合征患者一样进行子宫内膜癌的监测[7]。Kim 等[8]依据MMR 的情况对子宫内膜癌患者的预后进行了前瞻性队列研究，发现MMR 启动子甲基化的患者预后比林奇综合征和双等位体细胞突变者差。

此外，还有一些分子改变被证明与子宫内膜癌有关。敲除ARID1A 基因可以使ER 与子宫内膜癌生理节律基因增强子结合缺失，下调芳烃核受体类转运体基因（ARNTL）和基本螺旋-环-螺旋家族成员e41（BHLHE41）生理节律基因，进而减弱子宫内膜癌细胞的生长和转移，可能成为ER 阳性子宫内膜癌潜在的治疗靶点[9]。KRAS 作为位于12 号染色体的原癌基因，其突变是鸟嘌呤向腺嘌呤的频繁变化，KRAS 突变会促进丝裂原活化蛋白激酶（MAPK）或PI3K/Akt 下调，进一步导致细胞过度增殖和之后的癌变[10]。CTNNB1 突变在早期子宫内膜癌中高发，其与患者较差的无进展生存期有关[11]。Russo 等[12]发现1 例子宫内膜非典型增生患者腺体中有一个亚群存在TP53 突变，免疫组织化学提示该亚群p53 蛋白过强表达，这表明了子宫内膜非典型增生内的克隆进化。

1.2 非子宫内膜样癌的分子生物学改变非子宫内膜样癌的预后总体上比子宫内膜样癌差。既往的观点认为非子宫内膜样癌是非雌激素依赖性的，平均发病年龄大于子宫内膜样癌，包括浆液性癌、透明细胞癌、癌肉瘤及未分化癌等。目前研究表明，Ⅱ型子宫内膜癌与人表皮生长因子受体2（HER2）过表达、TP53 突变和ARID1A 突变有关。近年针对HER2的靶向治疗一直是HER2 阳性乳腺癌患者的成功治疗选择，其应用于HER2 阳性胃癌患者也有十余年[13]。2021 年Buza[14]提出了子宫内膜浆液性癌的HER2 评分系统：0 分为切片中未见染色；1+为任意比例肿瘤细胞的微弱或轻微察觉的不全细胞膜染色，或＜10%的肿瘤细胞微弱完整染色；2+为≤30%的肿瘤细胞为完整细胞膜强染色或细胞基侧膜、侧膜染色，或≥10%为弱至中度染色；3+为＞30%的肿瘤细胞为完整细胞膜强染色或细胞基侧膜、侧膜染色。靶向抗HER2 治疗可以改善晚期或复发子宫内膜浆液性癌患者的无进展生存期和总体生存率[15-16]。新的HER2 评分系统的提出将有助于为HER2 阳性的子宫内膜浆液性癌患者提供精准靶向治疗。

子宫内膜透明细胞癌是一种罕见的子宫内膜癌，约占子宫内膜癌的3%，预后极差。Chang 等[17]从1 例63 岁子宫内膜透明细胞癌患者病灶中分离出了子宫内膜透明细胞癌细胞株，将其命名为150057细胞株。通过下一代测序发现了在ARID1A 中存在非同义突变，这在dbSNP 数据库和Catalogue Of Somatic Mutations In Cancer（COSMIC）数据库中未被报道。目前果蝇zeste 基因增强子的人类同源物2（EZH2）靶向药GSK126 已被证明可以抑制ARID1A突变的卵巢透明细胞癌细胞增殖。这一新的突变位点提示了ARID1A 可能是子宫透明细胞癌的新的治疗靶点。

TP53 突变好发于Ⅱ型浆液性子宫内膜癌，突变率可达90%。TP53 通路变异是Ⅱ型子宫内膜癌的主要发病机制。抑癌基因TP53 在G1 期阻止损伤的DNA 继续复制，使DNA 自我修复，若修复失败，TP53 则诱导细胞凋亡。TP53 突变是预示患者预后的重要分子标志。

2 与子宫内膜癌发病相关的信号通路研究现状

2.1 PI3K/Akt信号通路 PI3K/Akt 信号转导途径是子宫内膜样癌中最常改变的生化途径，超过80%的子宫内膜样癌具有一个或多个与该通路有关的体细胞突变。Zhang 等[18]研究发现，白花丹醌作为一种天然产物，可以抑制子宫内膜癌Ishikawa 细胞株的生长，其通过PI3K/Akt 信号通路引起细胞自噬和凋亡，使Ishikawa 细胞的周期停滞在G2/M 期，并通过阻断PI3K/Akt 通路阻止癌细胞侵袭。另有研究发现，PI3KR3 是PI3K 信号通路中的关键基因，其在子宫内膜癌中呈高表达，SPDEF、GCNT2、KIAA1324 和C9orf152 基因也在子宫内膜癌中高表达，并与PI3KR3 呈正相关。该研究还发现，SPDEF 等基因与患者的生存密切相关，这表明它们可能是子宫内膜癌患者预后的潜在标志物[19]。

2.2 P53信号通路 P53 是肿瘤中变异率最高的肿瘤基因，通过p21 蛋白参与调控细胞周期，控制DNA修复、细胞的分裂、增殖及抑制血管生成。P53 基因突变会使以上功能丧失，引起肿瘤的形成。Costa等[20]的研究表明甲氧基丁香酚可以上调p53 和p21的表达，从而抑制CDK4/6 并抑制细胞周期进程，该抗增殖作用没有引起细胞毒性，甚至在停药后可有效降低子宫内膜癌细胞的增殖能力。APOBEC1 互补因子（A1CF）是血清载脂蛋白B 信使RNA 的一个组分，有研究证明A1CF 通过调节P53/P21 信号通路高度表达，并与子宫内膜癌的预后和进展密切相关，这为子宫内膜癌提供了可能的新治疗靶位[21]。

2.3 MAPK信号通路 MAPK 是蛋白激酶的重要家族，参与细胞膜至细胞核的信号传递。细胞外信号调节激酶（ERK）通路是MAPK 的主要分支，并参与了许多细胞生物学过程。MAPK/ERK1/2 信号转导通路异常在子宫内膜样癌中常见，许多研究已经证实ERK/MAPK 途径的激活可以诱导子宫内膜癌的进展。Zhang 等[22]研究表明，长链非编码RNA RHPN1反义RNA1（RHPN1-AS1）可通过激活子宫内膜癌中的ERK/MAPK 途径促进细胞增殖、迁移和侵袭，并抑制细胞凋亡。另有研究发现癌灶磷酸化ERK（pERK）呈高表达，直接影响ER 表达水平[23]。近期研究证实了天冬酰胺A 可显著改变子宫内膜癌细胞中微小RNA（miRNA）的表达，抑制细胞伤口的愈合、细胞迁移和侵袭，且通过实时荧光定量聚合酶链反应（qRT-PCR）、蛋白质印迹（Western blotting）和免疫组织化学证明，天冬酰胺A 通过Ras/ERK/MAPK途径抑制人子宫内膜癌中的细胞迁移和侵袭[24]。

2.4 Wnt/β-连环蛋白信号通路Wnt/β-连环蛋白通路在子宫内膜癌的发病过程中发挥重要作用，大多数Ⅰ型子宫内膜癌存在Wnt/β-连环蛋白异常激活。通常，Wnt/β-连环蛋白的激活由β-内环素在细胞内积累触发，大肠腺瘤息肉蛋白（APC）、Axin 或CTNNB1基因突变都会导致β-连环蛋白在细胞内累积。类固醇受体激活剂（SRA）是一种长链非编码RNA，Park等[25]研究表明，SRA 可以通过激活Wnt/β-连环蛋白通路和增加EIF4E-BP1 的表达而引起肿瘤细胞增殖、迁移和侵袭。SRA 可能是Wnt/β-连环蛋白通路的一个新的治疗靶点。

3 子宫内膜癌分子分型研究进展

3.1 TCGA分型 2013 年，美国癌症基因组图谱对373 例子宫内膜癌患者进行基因组、转录组和蛋白组学特征研究，根据突变谱系、微卫星不稳定性（MSI）和体细胞拷贝数变化（SCNA）等情况，将子宫内膜癌分为了4 型：POLE 突变型、MSI 型、低拷贝（CNL）型和高拷贝（CNH）型[21]。POLE 突变型又称超突变型，是在DNA 聚合酶ε 核酸外切酶区域的突变，具有很高的突变率。此种类型在4 组中预后最好。MSI 型对应高突变型，MSI 是指肿瘤细胞中MMR 基因异常导致MSI 重复，通常由错配修复基因（如MLH1、MSH2、MSH6 和PMS2）突变或MLH1 基因启动子甲基化引起，多见于Ⅰ型子宫内膜癌，临床分期较早，预后较好。CNL 型多为Ⅰ型子宫内膜癌，占G1～G2 级子宫内膜样癌的63.5%，是子宫内膜癌最常见的亚组，也被称为子宫内膜样癌亚组。CNL 型主要是由分化良好的内皮细胞组成[26]，缺乏分子/免疫组织化学特征。CNL 型的分类标准是其他3 个亚型都不具有的特征。传统研究认为CNL 型的预后介于MSI 型与CNH 型之间，所以可以假设这一亚组的G3 级子宫内膜癌有着中等程度的预后，但是研究证据不支持这一观点。反而，CNL 型的预后比G3 级的MSI 型要差，甚至与CNH 型的Ⅱ型子宫内膜癌相似[27-28]。因此该型的预后可能受到其他因素的影响，需要进一步研究能够表征CNL 型子宫内膜癌预后的标志物。最近开展的研究已经锁定了一些影响其预后的因素，如淋巴脉管间隙浸润、L1CAM 表达和CTNNB1 突变。目前，这一型与FIGO 分期的预后评估仍不是很明确[29-31]。CNH 型包括子宫内膜浆液性癌和部分G3级子宫内膜样癌，又称为浆液性癌亚型。在G3 级子宫内膜样癌中，CNH 型的发病率显著增高，可达21.3%。主要特点包括：高体细胞拷贝数改变和低基因突变率。在此类型中90%的病例有TP53 突变，预后较其他3 种分型差。该型和FIGO 分期晚期有很强的关联。从发病的角度有必要进一步探究子宫内膜癌从G1～G2 级进展至G3 级时CNH 标志物如何变化。基于CNH 型极差的预后，有必要探究每种组织学类型的子宫内膜癌预后是否与CNH 有关[32]。

3.2 ProMisE和Parra-Herran 分子分型 子宫内膜癌TCGA 分子分型流程复杂，耗资巨大，难以在临床上推广实行。随后国外研究者提出了替代分类方法，即应用免疫组织化学和基因突变检测技术，根据MMR 蛋白、p53 表达情况及POLE 基因核酸外切酶域突变检测进行4 种分类，由此产生了2 种临床应用较好的分型方法，即ProMisE（Proactive Molecular Risk Classifier for Endometrial Cancer）分型和Parra-Herran（postoperative radiation therapy for endometrial carcinoma）分型[33-34]，两者均能替代TCGA 分子分型。不同在于ProMisE 方案先用MMR 蛋白区分MMRD 亚型，再检测POLE 基因突变区分POLE EDM 亚型。而Parra-Herran 方案则先区分POLE EDM 亚型，再区分MMR-D 亚型。有学者认为POLE 突变引起的基因组超突变状态可能会引起MMR 基因或p53基因继发改变，进而引起分类误差[35]。

目前，子宫内膜癌的分类已经从单纯形态学分类到分子遗传学的TCGA 分类，再至简化的ProMisE和Parra-Herran 分类方法，各种分类方式需要相互结合以弥补其局限性。寻求简便、低成本的临床检测方法是子宫内膜癌未来诊疗的发展前景。

4 结语

随着肿瘤多组学及下一代测序技术的发展，对子宫内膜癌的分子生物学改变、信号通路的研究越来越深入，越来越多的分子生物学特征和遗传学特征被发现并纳入了临床检测中，这有利于弥补子宫内膜癌传统分型的不足，精准地评估患者的预后和治疗。在2013 年子宫内膜癌的TCGA 分型提出后，有很多研究探索了子宫内膜癌的分子学特征、组织病理学、预后特点和治疗方法之间的联系，但至今尚未达成一致的结论。这需要未来对子宫内膜癌进行更多试验数据的积累，以研发出靶向药物和免疫治疗药物，对晚期子宫内膜癌患者进行精准治疗。