瘦素與婦科惡性腫瘤的相關(guān)性研究進展

胡瑞嬌，姜繼勇，王秀瑩

肥胖是許多癌癥發(fā)生和發(fā)展的危險因素，受肥胖等諸多危險因素的共同影響，許多癌癥的發(fā)病率和死亡率一直在穩(wěn)步上升，近年來，隨著肥胖人口的逐年增加，肥胖與癌癥的關(guān)系已成為社會流行病學研究的重點[1]。雖然肥胖與癌癥的關(guān)系已被醫(yī)學界認可，但是肥胖介導癌癥發(fā)生、發(fā)展的分子機制以及潛在因果聯(lián)系仍是醫(yī)學界研究的重點、熱點問題。越來越多的證據(jù)表明瘦素（Leptin）水平的增加與腫瘤細胞增殖、遷移、腫瘤細胞凋亡減弱、促血管生成、腫瘤淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移及化療和放療耐受性等密切相關(guān)[2-3]，這種潛在聯(lián)系導致學者們對瘦素在腫瘤生物學中的作用進行了廣泛的探索。在過去的5年中，大量文獻報道了瘦素在子宮內(nèi)膜癌、卵巢癌以及宮頸癌等婦科癌癥中的作用，現(xiàn)回顧目前關(guān)于瘦素在婦科相關(guān)癌癥中的作用及分子學機制。

1 瘦素及瘦素受體

肥胖的特點主要是體內(nèi)過多的脂肪組織儲存，這推動了復雜的代謝和內(nèi)分泌活動[4]，其中之一就是脂肪組織分泌過多的瘦素，瘦素可以調(diào)節(jié)食物攝取和能量平衡，抑制脂肪生成，促進脂肪消耗，當機體肥胖時產(chǎn)生瘦素抵抗，脂肪合成增加，消耗減少，過多的脂肪組織從而分泌更多的瘦素。瘦素由Zhang等[5]于1994年首次克隆獲得，是由位于7號染色體的肥胖基因（Ob）經(jīng)轉(zhuǎn)錄、翻譯、剪接后形成的包含146個氨基酸殘基的多肽類激素，分子質(zhì)量為16 ku，屬于長鏈螺旋形細胞因子，主要由白色脂肪組織合成并分泌入血[6]。瘦素通過與瘦素受體（ObRs）結(jié)合發(fā)揮作用，ObRs是由糖尿病基因編碼的單鏈跨膜糖蛋白，有 6 個亞型（ObRa～f），ObRb 為長型受體，當瘦素與ObRb結(jié)合時，長細胞內(nèi)段氨基酸區(qū)域可以招募酪氨酸激酶2（JKA2），繼而通過磷酸化作用使多條下游信號傳導通路被激活，包括酪氨酸激酶2/信號轉(zhuǎn)導和轉(zhuǎn)錄激活因子3（JAK2/STAT3）、磷脂酰肌醇3激酶/蛋白激酶B（PI3K/AKT）、細胞外調(diào)節(jié)蛋白激酶（ERK）以及 c-Jun氨基末端激酶（JNK）等[7]，這些通路的激活可以使多個目的基因表達，如激活JAK2/STAT3通路可以促使c-myc致癌基因表達，激活ERK和JNK通路可以促使c-fos和c-jun基因表達，其中c-fos和c-jun兩種原癌基因是子宮內(nèi)膜癌預后不良的因素[8]；ObRa及ObRc～f 5種受體為短型受體，在周圍組織中大量存在，作用主要為激活細胞分裂素活化蛋白激酶，并對有絲分裂起作用。

2 子宮內(nèi)膜癌

2.1 瘦素及瘦素受體水平與子宮內(nèi)膜癌的關(guān)系子宮內(nèi)膜癌（endometrial cancer）是常見的婦科惡性腫瘤，近年來發(fā)病率逐年上升，肥胖是子宮內(nèi)膜癌已知的一個危險因素。研究發(fā)現(xiàn)，血清高瘦素水平與子宮內(nèi)膜癌的發(fā)生相關(guān)，且這種相關(guān)性獨立于其他危險因素。Wang等[9]的Meta分析發(fā)現(xiàn)，血清瘦素水平升高和子宮內(nèi)膜癌發(fā)病風險密切相關(guān)（RR=2.55，95%CI：1.99～3.41，P＜0.001），在調(diào)整其他子宮內(nèi)膜癌危險因素后，高血清瘦素水平仍與子宮內(nèi)膜癌發(fā)病風險相關(guān)（RR=1.59，95%CI：1.27～1.98，P＜0.001），提示瘦素可能是子宮內(nèi)膜癌發(fā)生的獨立危險因素。Ma等[10]對206例中國子宮內(nèi)膜癌患者和310例健康對照者研究發(fā)現(xiàn)，子宮內(nèi)膜癌患者血清瘦素水平比健康對照組高（P＜0.01），并且在調(diào)整年齡、體質(zhì)量指數(shù)（BMI）、空腹胰島素、血糖、膽固醇、三酰甘油和高密度脂蛋白之后，Logistic回歸分析發(fā)現(xiàn)，瘦素與子宮內(nèi)膜癌仍相關(guān)（P＜0.01），提示高瘦素水平可能作為一項獨立的危險因素，促進子宮內(nèi)膜癌的發(fā)生發(fā)展，可作為臨床上子宮內(nèi)膜癌高危人群實施早期干預及預防的有意義的檢測指標。Zhang等[11]在80例子宮內(nèi)膜癌患者和50例正常子宮內(nèi)膜組織標本的研究中發(fā)現(xiàn)，前者的瘦素和瘦素受體的陽性表達明顯較高（P＜0.05），并與子宮內(nèi)膜癌的侵襲性、淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移及預后不良有關(guān)。

2.2 瘦素在子宮內(nèi)膜癌中可能的調(diào)節(jié)機制瘦素在子宮內(nèi)膜癌中的作用機制尚不明確。瘦素通過結(jié)合其受體激活JAK/STAT、ERK和PI3K等途徑促進子宮內(nèi)膜癌細胞增殖、血管生成及凋亡抑制[12]。Sharma等[13]用100 ng/mL瘦素處理子宮內(nèi)膜癌細胞系，24 h后發(fā)現(xiàn)STAT3和ERK磷酸化增加，且細胞增殖增加，用JAK/STAT抑制劑AG490和ERK抑制劑PD098059阻斷磷酸化過程后，瘦素促子宮內(nèi)膜癌細胞的增殖作用顯著降低，提示JAK/STAT和ERK信號傳導途徑的激活可能參與了瘦素對子宮內(nèi)膜癌細胞的增殖作用，當瘦素與瘦素受體結(jié)合后，形成四聚體，導致JAK的交叉磷酸化和激活，并將胞質(zhì)結(jié)構(gòu)域內(nèi)其余的酪氨酸磷酸化，為STAT家族提供結(jié)合位點。STAT3蛋白是細胞生長重要的調(diào)節(jié)器，在細胞生存和增殖過程中發(fā)揮重要作用，STAT3的磷酸化是子宮內(nèi)膜癌細胞瘦素信號轉(zhuǎn)導的重要途經(jīng)，這樣瘦素就通過JAK/STAT3途徑發(fā)揮促進子宮內(nèi)膜癌細胞增殖的作用[14]。Gao等[15]研究發(fā)現(xiàn)，瘦素能夠通過激活JAK2/STAT3、絲裂原活化蛋白激酶（MAPK）/ERK和PI3K/AKT信號通路增加環(huán)氧合酶2（COX-2）表達以及前列腺素E2（PGE2）釋放促進子宮內(nèi)膜癌細胞增殖，最終導致子宮內(nèi)膜癌的發(fā)生、發(fā)展，在選擇性使用COX-2抑制劑NS398，或者JAK2抑制劑AG490、MAPK 激酶（MEK）抑制劑U0126、PI3K 抑制劑LY 294002后，瘦素誘導的腫瘤細胞增殖也受到抑制。國內(nèi)Liu等[16]研究證實，瘦素可能通過增加芳香化酶（P450arom）的表達及雌二醇（E2）的合成促進腫瘤細胞增殖，P450arom是內(nèi)質(zhì)網(wǎng)中的關(guān)鍵酶，負責催化雄激素向雌激素的轉(zhuǎn)化，瘦素通過上調(diào)子宮內(nèi)膜成纖維細胞中P450arom的表達促進子宮內(nèi)膜癌局部雌激素的形成，促進子宮內(nèi)膜癌細胞的增殖，從而影響子宮內(nèi)膜癌局部腫瘤微環(huán)境。此外，另一項研究發(fā)現(xiàn)，瘦素可作用于血管內(nèi)皮細胞上的瘦素受體激活JAK/STAT3信號轉(zhuǎn)導通路，STAT3在血管內(nèi)皮生長因子（VEGF）基因啟動子區(qū)有結(jié)合位點，持續(xù)激活STAT3能誘導VEGF基因表達上調(diào)，促進腫瘤血管生成[12]。Zhou等[17]的體外研究證實，瘦素促進核因子κB誘導激酶/IκB激酶（NIK/IKK）磷酸化，活化的IKK使得IκBa進一步磷酸化而降解，暴露出核因子κB（NF-κB）核定序列，并引導其轉(zhuǎn)移到細胞核內(nèi)活化，NF-κB可通過上調(diào)凋亡抑制基因Bcl-2和Bcl-x1的表達抑制細胞凋亡的發(fā)生?？梢?，瘦素通過多種信號轉(zhuǎn)導通路參與子宮內(nèi)膜癌的發(fā)生、發(fā)展。目前對于瘦素與子宮內(nèi)膜癌的研究多局限于單純檢測瘦素對子宮內(nèi)膜癌細胞系的作用，但是子宮內(nèi)膜癌的發(fā)生、發(fā)展可能受多種腫瘤微環(huán)境的影響，因此需要綜合多種影響因素進一步探討瘦素在子宮內(nèi)膜癌中的作用機制。

3 卵巢癌

卵巢癌的發(fā)病率位于婦科惡性腫瘤第3位，尚未找到有效的早期篩查方法，治療后復發(fā)率高。流行病學研究表明，肥胖可能與卵巢癌發(fā)病風險增加有關(guān)，而瘦素被認為是參與介導卵巢癌多種生物學行為的因子之一[18]。Kumar等[19]研究發(fā)現(xiàn)，瘦素通過結(jié)合卵巢癌細胞相應受體激活下游JAK2/STAT3通路，從而誘導癌細胞遷移，同時使卵巢腺癌細胞系（HEY3和SKOV3）增殖增加。Ghasemi等[20]最近研究發(fā)現(xiàn)，基質(zhì)金屬蛋白酶7（MMP-7）與瘦素介導的卵巢癌細胞系（SKOV3，OVCAR3）侵襲性有關(guān)，MMP-7可降解細胞外基質(zhì)的多種成分，包括基底膜和纖連蛋白等，細胞外基質(zhì)可以阻止腫瘤的侵襲與轉(zhuǎn)移，因此MMP-7可通過降解細胞外基質(zhì)促進癌細胞轉(zhuǎn)移、侵襲，而瘦素通過激活JAK/MEK/ERK1/2和JAK/JNK1/2信號通路使MMP-7表達增加，從而增加卵巢癌細胞的轉(zhuǎn)移及侵襲性。Ptak等[21]將卵巢腺癌細胞系（OVCAR3）分別暴露于 2、20、40、100 ng/mL 的瘦素環(huán)境中，發(fā)現(xiàn)癌細胞增殖與瘦素呈劑量相關(guān)性，此外流式細胞計數(shù)分析顯示處于S和G2/M期的細胞數(shù)量增加，提示瘦素促進細胞周期進展，瘦素通過上調(diào)誘導細胞增殖基因（如CCND1，CCNA2等）、下調(diào)抑制細胞增殖基因（如P21CIP1，P27KIP1等）的表達，促使細胞從G1期向S期的發(fā)展；同時瘦素可在外源性（TNFR1）和內(nèi)源性（BAD，caspase 6）凋亡通路中通過下調(diào)促凋亡蛋白的表達而抑制癌細胞凋亡。

盡管瘦素在卵巢癌中具有致瘤活性，但血清瘦素水平高低并非篩查卵巢癌可靠的生物標志物，與子宮內(nèi)膜癌不同，多項研究結(jié)果表明，卵巢癌患者的血清瘦素水平低于正常對照組[22-24]。另外Grabowski等[24]發(fā)現(xiàn)，Ⅲ/Ⅳ期卵巢癌患者血清平均瘦素水平低于Ⅰ/Ⅱ期卵巢癌患者。但Jin等[22]研究并未發(fā)現(xiàn)早期與晚期卵巢癌患者血清瘦素水平的差異。目前，關(guān)于卵巢癌患者血清瘦素水平較正常對照組降低的原因尚未研究清楚，僅有兩種可能的解說：一是瘦素水平降低與卵巢癌有直接關(guān)系，二是瘦素降低可能與卵巢癌惡病質(zhì)導致機體消耗增加從而導致瘦素減少有關(guān)。總之，瘦素通過促進卵巢癌細胞增殖、調(diào)控細胞周期、增加癌細胞侵襲性以及抑制癌細胞凋亡等多種方式調(diào)節(jié)卵巢癌的生物學行為，但這些研究均基于體外實驗，體內(nèi)卵巢癌腫瘤微環(huán)境復雜，卵巢癌生物學行為受多種腫瘤微環(huán)境影響，需要進一步結(jié)合卵巢癌分期及相應瘦素水平研究瘦素在體內(nèi)對卵巢癌細胞的作用機制。

4 宮頸癌

宮頸癌是世界范圍內(nèi)最常見的婦科惡性腫瘤之一，在低收入國家，發(fā)病率位居第二，死亡率位居第三。人乳頭瘤病毒（HPV）被認為是宮頸癌發(fā)生的主要致病因素，但宮頸細胞癌變過程是多步驟、多因素的，其中瘦素在宮頸癌中的作用受到越來越多的關(guān)注。目前關(guān)于瘦素水平和宮頸癌狀況的數(shù)據(jù)是有爭議的。Lebrecht等[25]對84例宮頸癌、28例宮頸上皮內(nèi)瘤變（CIN）Ⅰ～Ⅲ級患者和35名健康志愿者血清瘦素和VEGF水平對比研究發(fā)現(xiàn)，3組血清瘦素水平差異無統(tǒng)計學意義。Yuan等[26]對80例宮頸癌患者進行免疫組織化學分析發(fā)現(xiàn)，瘦素水平與宮頸癌分級呈正相關(guān)，且瘦素可通過增加c-myc及bcl-2的表達促進宮頸癌HeLa細胞增殖、抑制其凋亡，當采用小干擾RNA（siRNA）降低瘦素表達后，c-myc及bcl-2的表達下降且細胞增殖受到抑制。Wu等[27]研究發(fā)現(xiàn)，通過激活轉(zhuǎn)化生長因子β1-細胞外信號調(diào)節(jié)蛋白激酶1/2-髓樣鋅指蛋白1（TGF-β1-ERK1/2-MZF1）信號轉(zhuǎn)導通路誘導生成的CK17，是提升宮頸癌腫瘤干細胞特性（包括自我更新和轉(zhuǎn)移）的關(guān)鍵因素，而ERK1/2是已知瘦素下游信號傳導通路的重要環(huán)節(jié)，瘦素可通過影響ERK1/2信號轉(zhuǎn)導通路影響CK17的生成，從而調(diào)節(jié)宮頸癌腫瘤干細胞特性，但是瘦素對宮頸癌腫瘤干細胞特性的影響還處于理論研究階段，因此需要進行更深入的實驗研究來證實以上理論的準確性。瘦素在宮頸癌細胞的增殖和發(fā)展中可能起著重要作用，但目前研究較少且不完善，研究結(jié)果還存在爭議，還需要進一步的研究。

5 外陰癌

外陰癌是少見的婦科惡性腫瘤，占所有女性生殖道惡性腫瘤的3%～5%。肥胖被認為是外陰癌一個重要的危險因素，當BMI＞30 kg/m2時，患病的風險是BMI≤30 kg/m2者的1.62倍，但是評估外陰癌與肥胖相關(guān)發(fā)病機制的研究是有限的[28]。Lebrecht等[29]對37例外陰鱗狀細胞癌患者與健康對照組進行對比研究，結(jié)果證實外陰鱗狀細胞癌患者血清瘦素水平高于對照組。然而，這項研究群體樣本數(shù)量較小，血清瘦素水平并沒有顯示出與腫瘤分期、組織學分級或淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移存在相關(guān)性，且血清瘦素水平與患者無病生存期無明確相關(guān)性。目前，由于外陰癌的發(fā)病率較低，關(guān)于瘦素在外陰癌中的作用機制研究甚少，需要多中心大數(shù)據(jù)進一步研究。

6 結(jié)語和展望

總之，瘦素及瘦素受體與婦科惡性腫瘤發(fā)生、發(fā)展密切相關(guān)，了解瘦素信號轉(zhuǎn)導的分子機制對婦科惡性腫瘤的防治具有重要意義，并可根據(jù)其作用機制，研究藥物的作用靶點，從中間環(huán)節(jié)降低其對婦科惡性腫瘤的影響。目前，瘦素在婦科惡性腫瘤中的作用多基于直接對細胞系的研究，但腫瘤的發(fā)生、發(fā)展有其復雜的腫瘤微環(huán)境，因此尚需綜合多種因素結(jié)合更多的實驗進一步研究證實，以期為婦科惡性腫瘤的預防和藥物治療提供更有力的證據(jù)。