甾醇调节元件结合蛋白在子宫内膜癌发生发展中的作用机制研究进展

马怡彤，马杏，3，高亚婷，3，马建红，3，刘畅

1 兰州大学第一临床医学院，兰州 7300300；2 兰州大学第一医院妇产科；3 甘肃省妇科肿瘤重点实验室

子宫内膜癌（Endometrial carcinoma，EC）在世界范围内的发病率、病死率逐年升高，且呈年轻化趋势［1］。15%～20%的EC 患者治疗后会出现局部播散或远处转移，5年生存率分别降至68%和17%［3-4］。晚期或复发性EC可选择的治疗方法有限，主要以铂类药物化疗为主，目前临床尚缺乏统一疗效的最佳二线治疗方案可供选择［5-6］。探索新的EC 治疗靶点，制定出更有效的晚期和复发EC 患者治疗方案，是目前的研究热点。脂质代谢重编程广泛见于肿瘤组织中，在肿瘤的发生发展中起重要的作用［7］。进一步探讨其在EC发生发展中的具体作用机制，可能为晚期或复发患者的辅助治疗策略提供依据。甾醇调节元件结合蛋白（Sterol regulatory element-binding protein-1， SREBP-1）作为调控脂肪酸从头合成的关键转录因子，在EC 组织中表达显著上调。SREBP-1介导的异常脂肪生成不仅为EC 细胞的快速增殖及转移提供能量，同时还可作为生物膜重要组成部分及致癌信号分子在肿瘤的发生发展中发挥重要作用。SREBP-1 及其下游靶基因均能促进EC 的发生发展，因此，靶向SREBP-1 通路或许可用于EC 的辅助治疗。现将SREBP-1 在EC 发生发展中的作用机制及其抑制剂的应用研究进展综述如下，为以SREBP-1 及其下游靶基因为EC 治疗潜在靶点的基础研究和临床研究提供参考。

1 SREBP-1在EC中高表达的调控机制

甾醇调节元件结合蛋白（SREBPs）是一个碱性螺旋-环-螺旋亮氨酸拉链转录因子家族。哺乳动物中有两个SREBP 基因，分别为甾醇调节元件结合蛋白（Sterol regulatory element-binding protein-1，SREBP-1）和SREBP-2。SREBP-1 基因可转录由不同启动子编码的两个异构体SREBP-1a 和SREBP-1C，通过调节脂肪酸从头合成关键酶的表达来调节脂肪酸的生成过程，如ATP 柠檬酸裂解酶（ATP citrate lyase， ACLY）、乙酰辅酶A 羧化酶（Acetyl CoA carboxylas， ACC）、脂肪酸合成酶（Fatty acid synthase， FASN）、硬脂酰辅酶A 去饱和酶（Stearoyl-CoA desaturase， SCD）等。

研究［8］发现，结直肠癌、前列腺癌、乳腺癌、肺癌和肝细胞癌等癌组织中SREBP-1 均呈高表达，高表达的SREBP-1 可通过调控下游信号通路介导肿瘤的增殖、凋亡、内质网应激和上皮—间质化等。目前，SREBP-1高表达也已被证实与EC的发生发展密切相关。SREBP-1在EC患者中过度表达，并且其表达水平随着国际妇产科联盟（International Federation of Gynecology and Obstetrics，FIGO）的手术病理分期和组织学分级的升高而增加，而敲除SREBP-1后，EC 细胞的增殖能力受到显著抑制［9］。SREBP-1在EC 中的高表达主要通过磷脂酰肌醇3-羟基激酶（phosphatidylinositol 3-hydroxy kinase， PI3K）/蛋白激酶B（protein kinase B， PKB/Akt）致癌信号通路、抑癌基因P53 突变的调控。此外，PTEN/PI3K/Akt信号转导通路和组蛋白去乙酰化酶沉默信息调节器1（Sirtuin 1， SIRT1）也被证明上调了EC 组织中SREBP-1c基因的表达。

癌组织中PI3K/Akt 致癌信号通路表达上调，SREBP-1 主要通过PI3K/Akt 信号通路稳定和激活。活化的Akt 作为调控SREBP-1 的关键信号激酶，可下调泛素酶E3 Fwb-7 表达，抑制调节因子GSK3-β的表达，参与介导SREBP-1 的N 端降解，从而稳定SREBP-1 的核形式，并进一步促进SREBP-1 下游靶基因表达。同时，活化Akt 激活哺乳动物雷帕霉素靶蛋白（the mammalian target of rapamycin complex， mTORC1），使SREBP-1 的负调控因子磷脂酸磷酸酶Lipin-1 磷酸化并失活，来控制SREBP-1 核定位并上调其转录活性［10］。此外，PI3K 信号还通过Akt 依赖和非依赖机制诱导mTORC2 激活，促进脂肪酸的从头合成。在Akt非依赖性通路中，mTORC2磷酸化糖皮质激素诱导的蛋白激酶1（SGK1）和蛋白激酶C（PKC），从而激活SREBP-1［11］。

PTEN/PI3K/Akt 信号转导通路的功能上调和组蛋白去乙酰化酶沉默信息调节器1（Sirtuin 1，SIRT1）的激活均可直接通过抑制叉头盒O类转录因子FOXO1 转录活性而上调EC 组织中SREBP-1c 基因的表达。在EC中，PTEN/PI3K/Akt信号转导通路的功能上调导致FOXO1 的Akt 依赖性磷酸化，从而介导FOXO1从细胞核向细胞质的易位，阻止FOXO1进一步转录激活［12］，而SIRT1 则可以通过去乙酰化直接抑制FOXO1 的活性［13］。活化的FOXO1 可通过降低Sp1 和SREBP-1c 的转录活性以及破坏SREBP-1c 启动子上转录起始复合物的组装来抑制SREBP-1c 基因的表达［14］。EC 组织中FOXO1 的转录激活被抑制，进而导致SREBP-1c基因的表达上调。

抑癌基因P53 通过调节细胞周期检查点、DNA修复、衰老和凋亡，在保护基因组稳定性方面发挥着重要作用。野生型P53 突变作为EC 中最常见的分子亚型，约占EC 群体的50%［15］，可通过PI3K/Akt/mTOR 致癌通路的激活促进EC 的发生发展［16］，参与SREBP-1 的转录抑制以及参与SREBP-1 介导的脂代谢通路的FASN、ACLY 等关键酶基因的抑制［11］，然而其更详尽的作用机制仍旧需要进一步研究。

2 SREBP-1在EC发生发展中的作用机制

越来越多的研究表明，SREBP-1 可通过促进新生脂肪生成，参与调节细胞生长、细胞周期进展和癌症的转移。同时，相较于癌旁组织，ACLY、ACC、FASN 和SCD 等SREBP-1 的调控基因在癌组织中呈高表达，参与癌症的生长、增殖和转移［8］。总之，作为调控脂质代谢和脂质合成的关键酶类的表达的核心转录因子，SREBPs在人类癌症组织中表达显著上调，并且是脂质代谢重编程和恶性肿瘤发生发展间的重要枢纽因子。SREBP-1可通过上调脂肪酸的从头合成、上调脂肪酸从头合成关键酶表达，调控脂质生成途径，参与EC细胞快速增殖及转移过程中的能量供应、生物膜的组成及作为致癌信号分子发挥作用。

2.1 SREBP-1 促进上调脂肪酸的从头合成，参与EC 的发生发展 脂质代谢重编程是肿瘤进展的重要标志。正常细胞优先摄取脂质合成质膜，而癌细胞增加其脂质生成活性，进行高水平的脂质合成和摄取。脂质不仅可以为肿瘤的迅速增殖、侵袭和转移提供能量，同时也可作为细胞膜结构组成部分、能量主要来源、致癌信号第二信使以及介导肿瘤耐药和免疫逃逸，在肿瘤的发生发展中发挥重要作用［17-19］。

肿瘤细胞为满足其高代谢需求而从头合成脂肪酸，即以葡萄糖为原料合成脂肪酸［20］。脂肪酸从头合成的底物为糖酵解中间产物丙酮酸，丙酮酸进入线粒体后合成乙酰辅酶A，与草酰乙酸缩合形成柠檬酸，转运出线粒体后被ACLY 裂解，产生脂质前体乙酰辅酶a。然后，ACC 催化乙酰辅酶A 的羧化，形成丙二酰辅酶A，继而与乙酰辅酶A通过FASN 合成长链饱和脂肪酸棕榈酸酯，随后经由SCD 去饱和，形成的单不饱和产物是膜磷脂、胆固醇酯和甘油三酯形成关键底物。而SREBP-1 作为参与脂肪酸从头合成的大部分酶的关键调节因子，在脂肪酸从头合成过程中发挥核心调控作用［21］。

从头合成的脂肪酸在癌症的发生发展中发挥重要作用。首先，脂肪酸是维持细胞膜结构和流动性的基本条件。脂肪酸从头合成的上调可以为癌细胞合成大量饱和磷脂，通过调节肿瘤的细胞膜组成结构和比例介导细胞膜的稳定性和流动性，并促进上皮细胞向间叶细胞的转化和转移［10］。磷脂饱和还可保护癌细胞免受氧化应激和化疗的影响，并保护癌细胞免受脂质过氧化并改变细胞膜动态［19］。同时，脂肪酸及其合成产物还可作为二级信使动态调控各种致癌信号通路的启动和激活，如磷酸肌醇对PI3K-AKT等著名致癌信号转导通路的激活作用［10］。此外，某些脂类还可通过自分泌和旁分泌机制在刺激细胞增殖、介导肿瘤的免疫抑制等方面发挥作用，从而对肿瘤微环境进行重塑，如溶血磷脂酸、花生四烯酸、类二十烷酸等［10］。

2.2 SREBP-1 促进调控脂肪酸从头合成关键酶的表达，参与EC的发生发展 脂肪酸从头合成涉及多个连续的生物步骤，这些步骤可由许多调节因子和不同的关键酶控制，这些酶和因子也与肿瘤有很强的相关性。研究［22］表明，ACLY、ACC、FASN、SCD1等酶类在人类各种癌症组织中表达均显著上调，在各种临床前实验中均可显著抑制肿瘤生长，而SREBP-1 则是调节ACLY、ACC、FASN、SCD1 等关键酶的重要分子。

ACLY 在EC 组织中的表达明显高于正常子宫内膜组织，此外，ACLY 的高表达与EC 患者BMI、临床分期、组织学分级、脉管浸润等临床病理数据密切相关。体外细胞实验［23］证明，ACLY 促进EC 细胞生长，敲除ACLY 基因则可显著降低EC 细胞的活力，促进其凋亡。ACLY 不仅通过参与细胞质中脂肪酸代谢发挥致癌作用，其同样在细胞核中发挥重要作用。ACLY 将柠檬酸和辅酶A 转化为乙酰辅酶A 和草酰乙酸，乙酰辅酶A是组蛋白乙酰化所必需的，而组蛋白乙酰化修饰了在影响染色体结构和基因表达调控中起关键作用的蛋白质，如参与DNA 损伤修复和DNA 复制的蛋白质，支持肿瘤组织中的基因重组和染色质修饰［23］。此外，细胞核中ACLY 的高表达与组蛋白乙酰化水平显著相关，并且ACLY 部分通过组蛋白乙酰化水平增强促癌相关信号通路，抑制凋亡相关信号通路，从而发挥致癌作用。

此外，通过对正常、增生性和肿瘤性子宫内膜中FASN 的免疫组化表达情况的研究［24］发现，EC 组FASN 的表达明显高于正常组及增生组，而在子宫内膜样腺癌组FASN 的表达水平则随着组织学分级的升高而呈现出升高的趋势，FASN 的高表达被证明代表了较差的组织学分级和分期，此外，它也被认为是EC复发的独立预测因子，并与较低的总生存率相关，代表患者预后更差［25］。

对EC 中SCD1 的表达及作用进行的体内外研究［26］证明，SCD1 在EC 中高表达，其表达水平与SREBP-1的水平呈正相关，而且内源性SCD1的上调是EC 细胞生长、集落形成和肿瘤生长所必需的，靶向敲除SCD1 可通过影响脂质代谢过程，显著抑制肿瘤细胞生长，诱导细胞凋亡，靶向敲除SCD1 和SCD1 的化学抑制剂均能抑制EC 细胞的集落形成，从而抑制肿瘤细胞的生长和转移。

SREBP-1及其调控的脂肪酸从头合成过程中的关键酶基因，如ACLY、FASN、SCD1等，均在EC中呈现出高表达的状态，并且被证明与EC 细胞的生长、增殖及转移，EC 患者的临床分期、组织学分级等存在明显相关性，尽管这些酶的促癌机制尚未完全阐明，但是，抑制SREBP-1 及关键酶类的表达具有一定的抗肿瘤作用。

综上所述，SREBP-1 可作为脂肪酸从头合成的关键调节因子，调控脂肪酸从头合成；同时调控ACLY、ACC 及FASN 等关键酶的表达，参与异常脂肪形成途径，参与EC 的发生发展。而FST、SB、BF-175、二甲双胍、孕酮等均可通过靶向SREBP-1 表达，抑制EC组织中的脂肪生成，进而抑制EC的发生发展，展现出了其潜在的临床效用。遗憾的是，目前针对SREBP-1 的靶向研究均为临床前研究，探讨其作用和分子机制。