子宮內(nèi)膜異位癥致病機(jī)制研究進(jìn)展

張珂銘,王 歡綜述,李 力審校

（第三軍醫(yī)大學(xué)：1.學(xué)員旅11隊(duì),重慶400038；2.大坪醫(yī)院野戰(zhàn)外科研究所婦產(chǎn)科,重慶400042）

子宮內(nèi)膜異位癥（endometriosis,EM T）指的是具有活性的子宮內(nèi)膜組織（腺體和間質(zhì)）種植在子宮內(nèi)膜以外的部位。EM T是育齡婦女的常見病和多發(fā)病,因其所致慢性盆腔疼痛、痛經(jīng)和不孕已受到普遍重視。但迄今為止,異位子宮內(nèi)膜來源尚未闡明。目前主要的學(xué)說有：子宮內(nèi)膜學(xué)說、淋巴及靜脈播散學(xué)說、體腔上皮化生學(xué)說、誘導(dǎo)學(xué)說、遺傳學(xué)說以及免疫調(diào)節(jié)學(xué)說等。而隨著免疫、生化和基因等技術(shù)的進(jìn)步,國內(nèi)外學(xué)者提出了更多新的觀點(diǎn),其中最具影響的就是在位內(nèi)膜決定論。本文就這一假說所涉及的幾個(gè)重要的分子即肝細(xì)胞生長因子（hepatocytegrowth factor,HGF）、肝細(xì)胞生長因子受體（C-met）、雌激素、雌激素受體和芳香化酶對EM T的發(fā)生、發(fā)展的影響作一綜述,以探討診斷和治療EM T的新途徑。

1 HGF及C-met的結(jié)構(gòu)

1.1 HGF的結(jié)構(gòu) HGF最早是在1984年由日本中村敏教授從大鼠血漿中得到的,其結(jié)構(gòu)實(shí)質(zhì)是含728個(gè)氨基酸的肝素結(jié)合糖蛋白。而人類 HGF基因位于第7號染色體長臂（7q21.1）,DNA長度為70kb,由 18個(gè)外顯子和所間隔的 17個(gè)內(nèi)含子組成。天然的HGF以無活性單鏈前（proHGF）體形式被分泌,在細(xì)胞外被特異性絲氨酸蛋白酶水解為α鏈（69kD）和β鏈（34kD）。α鏈N端有一發(fā)夾結(jié)構(gòu),β鏈有絲氨酸蛋白酶樣結(jié)構(gòu),兩個(gè)亞單位間由二硫鍵連接形成異二聚體結(jié)構(gòu),成為有生物活性的成熟HGF,從而才能發(fā)揮其相應(yīng)的生物效應(yīng)。

1.2 C-met的結(jié)構(gòu) C-met于1991年才被識別,其基因定位于7q21-q31,長約120kb,由21個(gè)外顯子和20個(gè)內(nèi)含子組成,是一類具有自主磷酸化活性的跨膜受體,由50kD的α亞基和145kD的β亞基經(jīng)二硫鍵組成的異二聚體。C-met受體包括3個(gè)功能不同的結(jié)構(gòu)域即胞外區(qū)（由α鏈和β鏈的N端部分組成）、跨膜區(qū)和胞內(nèi)區(qū)（由β鏈組成）。α亞基和β亞基的胞外區(qū)作為配體識別部位識別并結(jié)合HGF,而胞內(nèi)區(qū)具有酪氨酸激酶活性。HGF與C-met結(jié)合后激活受體發(fā)生自身磷酸化,引起細(xì)胞外信號調(diào)節(jié)激酶（ERK）磷酸化,從而促發(fā)一系列信號傳導(dǎo)蛋白的酶促反應(yīng)和相應(yīng)生物學(xué)效應(yīng)的信號傳導(dǎo)路徑[1]。人體內(nèi)的多種細(xì)胞和組織均可表達(dá)C-met受體,以上皮細(xì)胞的表達(dá)水平最高。

1.3 HGF及C-met的基本生理功能 近年來研究發(fā)現(xiàn),HGF及C-met與EM T的發(fā)生和發(fā)展有著密切的關(guān)系。HGF又稱為擴(kuò)散因子（scatter factor,SF）,是一種間質(zhì)來源的多效生長因子,具有強(qiáng)大的促細(xì)胞增殖、促遷移、促組織器官的形態(tài)發(fā)生、誘發(fā)上皮細(xì)胞遷移和侵襲以及誘發(fā)血管新生的多重功能。而C-met是原癌基因c-metprotoncongene的產(chǎn)物,是一種具有酪氨酸激酶活性的跨膜蛋白,可以在人類子宮內(nèi)膜上皮細(xì)胞和內(nèi)皮細(xì)胞表達(dá)。HGF與C-met結(jié)合后,共同發(fā)揮生物效應(yīng),影響EMT的發(fā)生。

1.4 HGF及C-met在子宮內(nèi)膜中的表達(dá) 宗利麗等[2]研究發(fā)現(xiàn)EMT患者在位和異位內(nèi)膜細(xì)胞均表達(dá)HGF/C-met mRNA,增生期或分泌期的子宮內(nèi)膜細(xì)胞表達(dá)HGF/C-met mRNA的強(qiáng)度相近,但未患EMT者、Ⅰ/Ⅱ期EM T患者和Ⅲ/Ⅳ期EMT患者在位內(nèi)膜HGF/C-met mRNA陽性表達(dá)率依次上升。Khan和 Nagasaki[3]研究發(fā)現(xiàn)EMT患者腹腔積液中HGF濃度與未患EMT者腹腔積液中HGF濃度有顯著差異,但Ⅰ/Ⅱ期與Ⅲ/Ⅳ期患者的HGF濃度卻無明顯差異。何金蘭和劉玉瓊[4]研究表明C-met在子宮內(nèi)膜上皮細(xì)胞和基質(zhì)細(xì)胞的細(xì)胞膜及細(xì)胞質(zhì)表達(dá)。吳娟子等[5]最新研究表明 HGF主要在在位和異位內(nèi)膜的腺上皮陽性表達(dá),在間質(zhì)僅弱陽性表達(dá)。EM T患者在位內(nèi)膜腺上皮HGF陽性表達(dá)最強(qiáng),異位內(nèi)膜腺上皮次之。

1.5 HGF及C-met在EM T的作用

1.5.1 HGF及C-met促進(jìn)在位內(nèi)膜的擴(kuò)散 HGF又稱為SF,它能夠引起細(xì)胞分裂分化、減弱細(xì)胞間的黏附性,從而促進(jìn)細(xì)胞的運(yùn)動。研究發(fā)現(xiàn),HGF可以影響上皮細(xì)胞和間質(zhì)細(xì)胞的相互作用,導(dǎo)致上皮細(xì)胞的分離和擴(kuò)散[6]。而EM T患者的子宮內(nèi)膜HGF/C-met mRNA表達(dá)明顯[2],因此,EMT患者子宮內(nèi)膜上皮細(xì)胞易于從正常位置分離從而異位種植。

1.5.2 HGF及C-met促進(jìn)異位內(nèi)膜的黏附、侵襲和種植 逆流入腹腔的異位內(nèi)膜必須通過黏附性蛋白分子黏附于腹膜,繼而降解基底膜和其他成分才能種植于腹膜。其中最主要的降解酶有兩種即基質(zhì)金屬蛋白酶（MMP）和纖溶酶原激活因子（PA）。Park等[7]研究證實(shí)HGF對基質(zhì)細(xì)胞中MM P-9mRNA表達(dá)具有很強(qiáng)的誘導(dǎo)性,同時(shí)MM Ps酶譜分析表明HGF可提高M(jìn)MP-2和MMP-9的活性,從而加速細(xì)胞的侵襲及遷移。同時(shí),HGF可以使PA及其受體表達(dá)上調(diào)。在EMT患者異位內(nèi)膜中,PA的表達(dá)明顯高于在位內(nèi)膜,使得異位內(nèi)膜易于侵入、種植于腹膜腔。

1.5.3 HGF及C-met促進(jìn)異位內(nèi)膜的增生及抗凋亡作用HGF可以促進(jìn)內(nèi)皮細(xì)胞和各種上皮細(xì)胞的增殖和有絲分裂,而其又可表達(dá)于子宮內(nèi)膜的基質(zhì)細(xì)胞,且EM T患者的HGF水平明顯高于正常者。因此,HGF與C-met結(jié)合后,可以促進(jìn)子宮內(nèi)膜細(xì)胞的增殖和有絲分裂,使其具有高活性的增殖能力。研究表明,HGF通過激活PI-3K信號傳導(dǎo)途徑可以抑制Fas介導(dǎo)的細(xì)胞凋亡。Klemmt等[8]通過體外細(xì)胞培養(yǎng)觀察到,相對于正常婦女的子宮內(nèi)膜,EMT婦女在位及異位內(nèi)膜均表現(xiàn)出異常增加的黏附和增殖分化能力,這一結(jié)果,與前面所提到的HGF/C-met的促黏附和促增生作用相符。同時(shí),HGF降低細(xì)胞對這些凋亡蛋白的敏感性,導(dǎo)致異位內(nèi)膜細(xì)胞存活時(shí)間延長,凋亡細(xì)胞數(shù)目減少。

1.5.4 HGF及C-met促進(jìn)異位內(nèi)膜中血管的新生 目前有觀點(diǎn)認(rèn)為,脫落的子宮內(nèi)膜附著在腹膜或其他部位時(shí),異位內(nèi)膜本身及其周圍組織新的血供的建立和維持是子宮內(nèi)膜異位種植存活和EMT發(fā)生的基本條件[9]。另有研究也證實(shí),EM T患者的在位內(nèi)膜中微血管的密度、血管的形成活性及血管內(nèi)皮生長因素（VEGF）的表達(dá)均明顯升高[10]。因此,新生血管的形成是脫落的子宮內(nèi)膜進(jìn)一步異位生長必不可少的,而VEGF又是調(diào)節(jié)血管新生的重要生長因子。在對HGF和VEGF的研究中發(fā)現(xiàn),二者呈協(xié)同作用,共同促進(jìn)血管內(nèi)皮細(xì)胞的增生以及新生血管的形成[11]。HGF/C-met系統(tǒng)可以通過自分泌或旁分泌途徑,影響血管生長因子的水平,具有間接促進(jìn)血管生成的作用。此外,HGF還可作為血管生成因子直接作用于血管內(nèi)皮細(xì)胞,促進(jìn)血管內(nèi)皮的分裂增殖[12]。

2 雌激素受體的結(jié)構(gòu)

目前已知的雌激素受體有雌激素受體-α（ER-α）和雌激素受體-β（ER-β）兩種,他們與甾體激素受體家族的其他成員一樣,均為配體依賴的反式轉(zhuǎn)錄調(diào)節(jié)蛋白,含有5個(gè)區(qū),從N端到C端依次為A、B、C、D、E、F區(qū)：（1）氨基端A、B區(qū)是含有調(diào)節(jié)蛋白轉(zhuǎn)錄功能的區(qū)域,具有高度變異性；（2）中央C區(qū)是DNA結(jié)合區(qū)域；（3）D區(qū)為鉸鏈區(qū)；（4）羧基端的E區(qū)是激素結(jié)合區(qū)域；（5）F區(qū)是配體結(jié)合域。

2.1 雌激素受體的基本生理功能 EM T的發(fā)生、發(fā)展與雌激素密切相關(guān),是一種雌激素依賴性疾病。雌激素參與了異位內(nèi)膜的黏附、侵襲、血管生成等過程[13]。而性激素只有與相應(yīng)的受體結(jié)合后才能起作用,性激素受體水平的上調(diào)或下調(diào)與性激素及相關(guān)細(xì)胞因子有關(guān)。因此,對于雌激素依賴性的疾病而言,雌激素受體所發(fā)揮的作用十分重要,必不可少。ER-α和ER-β在結(jié)構(gòu)、功能、組織分布、生理作用及雌激素受體配體調(diào)節(jié)基因轉(zhuǎn)錄機(jī)制等方面存在一定的差別[14]。但二者均與雌激素一起,與EM T的關(guān)系十分密切。

2.2 雌激素受體的表達(dá) 研究表明,ER-α、ER-β蛋白主要表達(dá)于腺上皮細(xì)胞的細(xì)胞核,在腺上皮細(xì)胞胞質(zhì)中亦有所表達(dá),同時(shí)在間質(zhì)和血管內(nèi)皮細(xì)胞中也有所表達(dá)。而ER-α無論在正常組織和EMT病灶中都有表達(dá),而ER-β只在異位病灶中表達(dá),且在EM T各期均有選擇性上調(diào)[15]。這提示兩種亞型雌激素受體比值異常和ER-β mRNA高度表達(dá),可能與EMT發(fā)病密切相關(guān)。

2.3 雌激素受體在EMT的作用 EM T作為一種雌激素依賴性疾病已經(jīng)被廣泛接受,但其發(fā)揮作用必須與相應(yīng)的受體結(jié)合。與此同時(shí),雌激素受體水平也與雌激素密切相關(guān)。研究顯示,EM T患者腺上皮細(xì)胞在分泌中、晚ER-α信號明顯強(qiáng)于相應(yīng)時(shí)相的正常對照組,提示EMT腺上皮細(xì)胞胞質(zhì)中期雌激素受體陽性信號增強(qiáng)可能是病態(tài)的表現(xiàn),ER-α陽性細(xì)胞比率增加可能成為EM T等雌激素依賴性疾病發(fā)生的重要因素[15]。Hudelist等[16]研究顯示,異位內(nèi)膜組織中 ER-β表達(dá)增加而ER-α表達(dá)減少。說明異位內(nèi)膜激素受體的改變可能影響局部雌激素代謝,致使異位內(nèi)膜呈現(xiàn)出不成熟生長而使異位灶持續(xù)增長。

3 芳香化酶的結(jié)構(gòu)

芳香化酶是細(xì)胞色素P450的一種,是雌激素合成過程中的重要限速酶。它由血紅蛋白和酶蛋白構(gòu)成,其編碼基因CYP19定位于染色體15q21,全長至少70kb,由10個(gè)外顯子組成。芳香化酶的C端含有保守的半胱氨酸殘基,為血紅蛋白結(jié)合區(qū),N端則由疏水氨基酸組成。芳香化酶細(xì)胞色素P450在不同組織中存在3種不同亞型,Ⅰ型主要存在于卵巢中,Ⅱ型存在于胎盤中,Ⅲ型則存在于胚囊中。芳香化酶細(xì)胞色素P450的主要作用就是在組織特異性啟動子的調(diào)控下,將雄烯二酮和睪酮轉(zhuǎn)化為雌酮和雌二醇,從而起到促使人體內(nèi)雌激素的生物合成的作用。

3.1 芳香化酶的表達(dá) 王紹光等[17]研究證實(shí),正常子宮內(nèi)膜間質(zhì)細(xì)胞不含芳香化酶,異位內(nèi)膜間質(zhì)細(xì)胞卻可以表達(dá)芳香化酶。芳香化酶在EM T中的表達(dá)僅見于子宮內(nèi)膜腺上皮的胞質(zhì)中,而細(xì)胞膜及細(xì)胞核未見其表達(dá)[18]。除此之外,還有研究表明,EM T患者在位內(nèi)膜芳香化酶細(xì)胞色素的表達(dá)與美國生育協(xié)會修訂的腹腔鏡診斷了宮內(nèi)膜異位癥的評分系統(tǒng)分期無相關(guān)性[19]。Matsuzaki等[20]研究表明,在EMT患者的在位和異位內(nèi)膜的腺細(xì)胞中,芳香化酶的表達(dá)顯著高于其在基質(zhì)細(xì)胞中的表達(dá),深部異位內(nèi)膜組織的上皮細(xì)胞芳香化酶細(xì)胞色素P450mRNA表達(dá)水平在增生期和分泌期均顯著高于在位內(nèi)膜,無顯著的周期性變化。Bukulmez等[21]研究進(jìn)一步表明，EMT患者在位內(nèi)膜芳香化酶細(xì)胞色素P450表達(dá)水平顯著高于正常子宮內(nèi)膜,而與EMT患者在位內(nèi)膜相比,異位內(nèi)膜中芳香化酶細(xì)胞色素P450表達(dá)水平顯著增加。

3.2 芳香化酶在EM T的作用 芳香化酶對EM T最主要的作用就在于其可以促進(jìn)EMT病灶內(nèi)雌激素的合成,從而誘發(fā)異位內(nèi)膜的異常增殖。芳香化酶促進(jìn)雌激素合成的途徑有：（1）芳香化酶促進(jìn)睪酮和雄烯二酮轉(zhuǎn)化為雌激素,使局部的雌激素濃度升高；（2）芳香化酶促進(jìn)異位病灶環(huán)氧化酶-2的生成,后者促進(jìn)異位病灶內(nèi)前列腺素、雌激素生成,繼而增強(qiáng)CYP19基因啟動子Ⅱ的轉(zhuǎn)錄活性,進(jìn)一步促進(jìn)芳香化酶和雌激素的大量生成,如此形成一種正反饋循環(huán),產(chǎn)生大量的雌激素[22]。此外,Smuc等[23]研究發(fā)現(xiàn)芳香化酶在卵巢異位內(nèi)膜組織中呈增量調(diào)節(jié),而在正常子宮內(nèi)膜組織中呈極低水平,認(rèn)為局部雌激素濃度增高與芳香化酶升高有關(guān),這一發(fā)現(xiàn)也證明了以上觀點(diǎn)。

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