高膽固醇代謝參與子宮內(nèi)膜癌發(fā)生發(fā)展的機(jī)制研究進(jìn)展

馬杏，黃吾男，劉曉，劉暢

1 蘭州大學(xué)第一臨床醫(yī)學(xué)院 甘肅省婦科腫瘤重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，蘭州 730000；2 蘭州大學(xué)第一醫(yī)院婦產(chǎn)科 甘肅省婦科腫瘤重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室

子宮內(nèi)膜癌（EC）病死率僅次于卵巢癌，EC 發(fā)病率不斷升高要求研究者們基于EC 的發(fā)病因素為患者提供多樣的個(gè)性化治療［1］。膽固醇是人體內(nèi)最豐富的固醇類化合物，TCGA 數(shù)據(jù)庫(kù)相關(guān)證據(jù)表明，膽固醇穩(wěn)態(tài)參與了多種腫瘤的發(fā)展，包括EC、前列腺癌、乳腺癌、非霍奇金淋巴瘤等［2］。目前研究普遍認(rèn)為，血清膽固醇水平升高與EC發(fā)病風(fēng)險(xiǎn)呈正相關(guān)關(guān)系，每增加100 mg/d 膽固醇攝入提示EC 發(fā)病風(fēng)險(xiǎn)升高6%［3］。多項(xiàng)病例對(duì)照研究顯示，EC 患者血清膽固醇明顯高于子宮內(nèi)膜正常者及子宮內(nèi)膜增生者［4-5］。乙酰輔酶A 乙酰轉(zhuǎn)移酶1（ACAT1）是一種參與膽固醇轉(zhuǎn)運(yùn)儲(chǔ)存相關(guān)代謝過(guò)程的酶，在子宮內(nèi)膜樣腺癌中的表達(dá)高于正常子宮內(nèi)膜，提示ACAT1 與EC發(fā)生有關(guān)，且其表達(dá)水平與子宮內(nèi)膜樣腺癌的分期呈正相關(guān)關(guān)系，但與EC 的組織分化程度無(wú)關(guān)［6］。有研究者基于R 語(yǔ)言對(duì)EC 脂代謝基因差異性分析及免疫組化驗(yàn)證并通過(guò)GSE56087 測(cè)序，同樣發(fā)現(xiàn)膽固醇代謝相關(guān)的CPY 基因家族、NR 基因家族呈高表達(dá)［7］。但也有研究發(fā)現(xiàn)，不論是否調(diào)整BMI，血清膽固醇水平均與EC 發(fā)病無(wú)關(guān)［8］。總體而言，大多數(shù)研究?jī)A向于高膽固醇代謝增加了EC 患病風(fēng)險(xiǎn)。本文對(duì)高膽固醇代謝參與EC 發(fā)生發(fā)展的機(jī)制進(jìn)行深入研究，為探討EC的潛在治療靶點(diǎn)提供新思路。

1 高膽固醇代謝增加EC發(fā)病風(fēng)險(xiǎn)的相關(guān)機(jī)制

高膽固醇代謝與EC 患病風(fēng)險(xiǎn)增加的具體機(jī)制可能與膽固醇穩(wěn)態(tài)通路中的代謝產(chǎn)物及其受體相關(guān)。膽固醇代謝產(chǎn)生的27-羥基膽固醇（27-HC）具有部分雌激素受體（ER）調(diào)節(jié)活性，可以通過(guò)ER 及肝X 受體（LXR）途徑促進(jìn)子宮內(nèi)膜細(xì)胞的增殖及侵襲過(guò)程。此外，膽固醇的最終代謝產(chǎn)物是膽汁酸，雖有高效的腸—肝循環(huán)，但仍有部分膽汁酸溢出至體循環(huán)中，充當(dāng)細(xì)胞信號(hào)分子，影響細(xì)胞內(nèi)信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)和基因表達(dá)，進(jìn)而對(duì)細(xì)胞增殖和腫瘤發(fā)生產(chǎn)生影響。

1.1 升高27-HC 水平以增加雌激素水平 膽固醇在肝臟內(nèi)通過(guò)CYP27A1 酶羥化可形成27-HC，其通過(guò)CYP7B1 酶再次羥化，可得到7α 羥基化形式的膽汁酸，是膽固醇的最終代謝產(chǎn)物［9］。健康人群的27-HC 濃度為0.2～0.9 μmol/L，其在高膽固醇血癥患者中顯著升高［10］。27-HC 具有內(nèi)源性雌激素受體調(diào)節(jié)作用，可與雌激素共同作用參與腫瘤的發(fā)生發(fā)展［11］。雌激素作用于子宮內(nèi)膜時(shí)，以經(jīng)典核受體（ERα、ERβ）和非經(jīng)典細(xì)胞膜G 蛋白偶聯(lián)受體（GPR30）發(fā)揮作用，從而調(diào)控細(xì)胞周期，維持代謝、心血管動(dòng)態(tài)平衡以及細(xì)胞增殖、血管生成和抗凋亡過(guò)程［12］。高雌激素會(huì)增加EC的發(fā)生風(fēng)險(xiǎn)，而膽固醇作為類固醇激素合成的前體物質(zhì)，可通過(guò)多種代謝途徑轉(zhuǎn)化為雌激素［13］。研究表明，絕經(jīng)前婦女循環(huán)中的雌激素水平受到機(jī)體的嚴(yán)格控制，故膽固醇對(duì)雌激素水平的影響可能是微乎其微的，但絕經(jīng)后婦女內(nèi)源性雌激素主要來(lái)源于脂肪組織中［14］。脂肪組織內(nèi)的脂肪細(xì)胞、前脂肪細(xì)胞、間充質(zhì)干細(xì)胞是芳香化酶的主要來(lái)源，芳香化酶可以將體內(nèi)的固醇類激素轉(zhuǎn)化為睪酮等，其進(jìn)一步轉(zhuǎn)化可變?yōu)榇贫迹‥2）和雌酮（E1）［15-16］。因此，絕經(jīng)后婦女膽固醇濃度升高可能會(huì)增加循環(huán)內(nèi)的雌激素以及具有內(nèi)源性雌激素活性的27-HC水平，從而增加了EC的發(fā)病風(fēng)險(xiǎn)。

GIBSON等［17］研究了27-HC對(duì)EC細(xì)胞增殖的影響，他們首先在126 個(gè)EC 標(biāo)本中發(fā)現(xiàn)27-HC 合成酶（CYP27A1）或分解酶（CYP7B1）在各級(jí)EC標(biāo)本中均有表達(dá)；又以高、中、低分化內(nèi)皮細(xì)胞株（分別為Ishikawa、RL95、MFE 280）為研究對(duì)象，觀察27-HC 對(duì)EC 細(xì)胞株增殖的影響；結(jié)果顯示，與27-HC 共孵育后Ishikawa、RL95 和MFE280 細(xì)胞轉(zhuǎn)錄增加，27-HC選擇性激活I(lǐng)shikawa 細(xì)胞ER 依賴性轉(zhuǎn)錄，并促進(jìn)Ishikawa和RL95細(xì)胞增殖。27-HC具有部分雌激素受體調(diào)節(jié)活性，其雌激素效應(yīng)可以通過(guò)EC細(xì)胞的不同ER 亞型進(jìn)行介導(dǎo)；在不表達(dá)ERα 的子宮內(nèi)皮細(xì)胞中，27-HC 通過(guò)與Sp1 結(jié)合的ERβ 進(jìn)行介導(dǎo)［17］；在ERα陽(yáng)性子宮內(nèi)皮細(xì)胞中，27-HC與ERα作用，可調(diào)控PTENP1/miR200c/PTEN 環(huán)，進(jìn)而激活下游PI3K/AKT 通路，促進(jìn)EC 發(fā)生，或者通過(guò)激活MAPK/ERK通路而誘導(dǎo)EC細(xì)胞的增殖與侵襲［18］。

1.2 激活LXR 以影響EC 細(xì)胞增殖 許多研究已經(jīng)報(bào)道，血脂過(guò)高及肥胖均與EC 發(fā)病有關(guān)［19-20］。研究指出，癌細(xì)胞依靠膽固醇來(lái)滿足其增加的營(yíng)養(yǎng)需求，并支持其不受控制地增殖，從而促進(jìn)腫瘤的發(fā)展；另外，腫瘤可以有效地將膽固醇積累到脂滴中，并改變關(guān)鍵膽固醇穩(wěn)態(tài)調(diào)節(jié)因子活性，從而重新編程膽固醇代謝過(guò)程［21］。LXR 是核受體，在膽固醇代謝的轉(zhuǎn)錄調(diào)控中發(fā)揮關(guān)鍵作用。LXR 有兩種異構(gòu)體，LXRα 是由NR1H3 編碼的，主要在肝、腎和小腸表達(dá)，在其他組織中低表達(dá)，而LXRβ 是由NR1H2編碼的，在所有組織中普遍表達(dá)。LXR 的轉(zhuǎn)錄活性主要是在細(xì)胞內(nèi)膽固醇水平升高時(shí)被誘導(dǎo)的，升高的膽固醇會(huì)激活LXR，從而降低膽固醇吸收、促進(jìn)膽固醇排泄和轉(zhuǎn)化為膽汁酸，并介導(dǎo)膽固醇逆向轉(zhuǎn)運(yùn)。總的來(lái)說(shuō)，LXR 活性升高可防止由細(xì)胞內(nèi)膽固醇積累引起的脂毒性［22］。LXR 與固醇調(diào)節(jié)元件結(jié)合蛋白2（SREBP2）具有協(xié)同作用，可共同維持體內(nèi)膽固醇穩(wěn)態(tài)，當(dāng)細(xì)胞內(nèi)膽固醇水平較高時(shí)，LXR 有助于消除多余的膽固醇，而SREBP2 則可促進(jìn)細(xì)胞內(nèi)膽固醇的生物合成和攝取［23］。

LXR是典型的視黃醇類X受體（RXR）的異源二聚體伴侶，是一種新型的抗癌靶點(diǎn)，相關(guān)研究主要基于乳腺癌。RXR/LXR 在整個(gè)月經(jīng)周期的子宮內(nèi)膜上皮細(xì)胞細(xì)胞核中均有所表達(dá)，但其在人類EC組織中的表達(dá)報(bào)道較少［24］。GIBSON 等［17］研究了LXR 激動(dòng)劑GW3965 對(duì)EC 細(xì)胞株增殖的影響，結(jié)果發(fā)現(xiàn)LXR 在各級(jí)EC 組織中均有表達(dá)，在低分化的EC 細(xì)胞MFE280 中靶向LXR 激動(dòng)劑GW3965 可顯著抑制細(xì)胞增殖，提示LXR 可能是EC 的潛在治療靶點(diǎn)。房芳［25］研究也發(fā)現(xiàn)，NR1H3 蛋白（即LXRα）在子宮內(nèi)膜樣腺癌組織中呈高表達(dá)，在體外用LXR 激動(dòng)劑T0901317 對(duì)EC 細(xì)胞Ishikawa 進(jìn)行處理后發(fā)現(xiàn)，T0901317 通過(guò)抑制CCND1 和CCNE 基因表達(dá)而抑制細(xì)胞增殖，提示LXRα 高表達(dá)的EC 患者可能具有較高的腫瘤分化和較好的預(yù)后。

1.3 影響膽汁酸的雙向作用以促進(jìn)EC 細(xì)胞增殖膽固醇的主要代謝去路為膽汁酸，膽汁酸作為脂類食物的“皂化劑”，可促進(jìn)脂肪乳化，活化脂肪酶，促進(jìn)脂肪消化和吸收；同時(shí)作為信號(hào)分子，可激活核受體法尼醇X 受體（FXR）和膜G 蛋白偶聯(lián)膽汁酸受體（TGR5）組成的復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)，調(diào)節(jié)肝臟脂質(zhì)和葡萄糖代謝［26］。次級(jí)膽汁酸主要包括石膽酸（LCA）、熊去氧膽酸（UDCA）和脫氧膽酸（DCA），是由腸道微生物群通過(guò)初級(jí)膽汁酸代謝而產(chǎn)生的［27］。次級(jí)膽汁酸的抗腫瘤作用已在乳腺癌中得到了驗(yàn)證，特別是LCA，已經(jīng)證實(shí)其參與抗腫瘤免疫反應(yīng)，抑制上皮—間充質(zhì)轉(zhuǎn)化過(guò)程，調(diào)節(jié)細(xì)胞碳水化合物代謝，發(fā)揮抗Warburg效應(yīng)，并能減少細(xì)胞增殖和腫瘤侵襲性［28］。

總體而言，次級(jí)膽汁酸與受體（TGR5、FXR 等）之間的結(jié)合發(fā)揮了抗腫瘤作用，但膽汁酸的去結(jié)合，即初級(jí)膽汁酸，卻可以促腫瘤發(fā)生。CASABURI 等［29］研究了初級(jí)膽汁酸—鵝去氧膽酸（CDCA）對(duì)Ishikawa 細(xì)胞的生物學(xué)作用，結(jié)果發(fā)現(xiàn)低濃度CDCA 可通過(guò)激活TGR5/ERK 信號(hào)通路，誘導(dǎo)細(xì)胞周期蛋白D1（Cyclin D1）蛋白和mRNA 表達(dá)顯著增加，從而刺激Ishikawa 細(xì)胞增殖，較高劑量的CDCA 則抑制細(xì)胞增殖，而高劑量CDCA 則直接導(dǎo)致細(xì)胞死亡；Cyclin D1 是細(xì)胞周期G1/S 轉(zhuǎn)換的關(guān)鍵調(diào)節(jié)因子，而CDCA 與細(xì)胞周期有很好的相關(guān)性，因此CDCA 可能參與了EC 的發(fā)生。以上研究表明，CDCA 對(duì)Ishikawa 細(xì)胞的增殖和細(xì)胞周期調(diào)節(jié)具有雙相作用。

2 高膽固醇代謝參與EC進(jìn)展的相關(guān)機(jī)制

膽固醇穩(wěn)態(tài)需要固醇調(diào)節(jié)元件結(jié)合蛋白（SREBP）及代謝通路相關(guān)酶的維持，其中3β-羥基類固醇-Δ24 還原酶（DHCR24）是膽固醇生物合成途徑的終末酶。研究發(fā)現(xiàn)，DHCR24 在EC 患者中的表達(dá)顯著升高，并且DHCR24表達(dá)上調(diào)與EC患者的臨床分期、組織學(xué)分級(jí)、血管侵犯、淋巴轉(zhuǎn)移和總生存率降低有關(guān)，即DHCR24表達(dá)增多會(huì)促進(jìn)EC侵襲及孕酮抵抗［30］。YAO 等［31］觀察了膽固醇代謝通路上SREBP 抑制劑脂肪抑制素在EC 中的作用，結(jié)果證實(shí)脂肪抑制素參與抑制EC細(xì)胞增殖、侵襲并促進(jìn)細(xì)胞凋亡；該研究對(duì)小鼠進(jìn)行了人EC 細(xì)胞（HEC-1A和AN3CA 細(xì)胞）的異種移植，結(jié)果發(fā)現(xiàn)脂肪抑制素可以阻滯EC 細(xì)胞的細(xì)胞周期，并刺激凋亡蛋白酶（Caspase）介導(dǎo)的EC 細(xì)胞凋亡，降低EC 細(xì)胞的侵襲和遷移能力。GAO 等［32］同樣發(fā)現(xiàn)，脂肪抑制素可以抑制EC 細(xì)胞的增殖活力和菌落形成能力，降低EC細(xì)胞的侵襲和遷移能力，誘導(dǎo)EC 細(xì)胞周期阻滯在G2/M 期，并刺激Caspase-9、Caspase-3 介導(dǎo)的EC 細(xì)胞凋亡。

綜上所述，高膽固醇代謝通過(guò)調(diào)節(jié)其相關(guān)的27-HC、LXR、膽汁酸、DHCR24等，在EC的發(fā)生、發(fā)展進(jìn)程中產(chǎn)生重要影響，使用化學(xué)制劑及一些拮抗劑調(diào)節(jié)相關(guān)的轉(zhuǎn)錄因子及關(guān)鍵酶，或許能夠降低EC細(xì)胞的侵襲和遷移能力。既往對(duì)于EC 的內(nèi)分泌治療僅限于孕激素的添加，能否使用他汀類藥物或開發(fā)作用于27-HC、LXR、膽汁酸或DHCR24 酶的藥物，與EC化療藥物發(fā)揮協(xié)同作用，以提高療效或減少耐藥性或許是治療EC 的潛在方向，可為EC 患者的治療及管理提供新的研究思路和方向。