子宮內膜異位癥致病機制研究進展

張珂銘,王 歡綜述,李 力審校

（第三軍醫大學：1.學員旅11隊,重慶400038；2.大坪醫院野戰外科研究所婦產科,重慶400042）

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

1 HGF及C-met的結構

1.1 HGF的結構 HGF最早是在1984年由日本中村敏教授從大鼠血漿中得到的,其結構實質是含728個氨基酸的肝素結合糖蛋白。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個外顯子和所間隔的 17個內含子組成。天然的HGF以無活性單鏈前（proHGF）體形式被分泌,在細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端有一發夾結構,β鏈有絲氨酸蛋白酶樣結構,兩個亞單位間由二硫鍵連接形成異二聚體結構,成為有生物活性的成熟HGF,從而才能發揮其相應的生物效應。

1.2 C-met的結構 C-met于1991年才被識別,其基因定位于7q21-q31,長約120kb,由21個外顯子和20個內含子組成,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亞基經二硫鍵組成的異二聚體。C-met受體包括3個功能不同的結構域即胞外區（由α鏈和β鏈的N端部分組成）、跨膜區和胞內區（由β鏈組成）。α亞基和β亞基的胞外區作為配體識別部位識別并結合HGF,而胞內區具有酪氨酸激酶活性。HGF與C-met結合后激活受體發生自身磷酸化,引起細胞外信號調節激酶（ERK）磷酸化,從而促發一系列信號傳導蛋白的酶促反應和相應生物學效應的信號傳導路徑[1]。人體內的多種細胞和組織均可表達C-met受體,以上皮細胞的表達水平最高。

1.3 HGF及C-met的基本生理功能 近年來研究發現,HGF及C-met與EM T的發生和發展有著密切的關系。HGF又稱為擴散因子（scatter factor,SF）,是一種間質來源的多效生長因子,具有強大的促細胞增殖、促遷移、促組織器官的形態發生、誘發上皮細胞遷移和侵襲以及誘發血管新生的多重功能。而C-met是原癌基因c-metprotoncongene的產物,是一種具有酪氨酸激酶活性的跨膜蛋白,可以在人類子宮內膜上皮細胞和內皮細胞表達。HGF與C-met結合后,共同發揮生物效應,影響EMT的發生。

1.4 HGF及C-met在子宮內膜中的表達 宗利麗等[2]研究發現EMT患者在位和異位內膜細胞均表達HGF/C-met mRNA,增生期或分泌期的子宮內膜細胞表達HGF/C-met mRNA的強度相近,但未患EMT者、Ⅰ/Ⅱ期EM T患者和Ⅲ/Ⅳ期EMT患者在位內膜HGF/C-met mRNA陽性表達率依次上升。Khan和 Nagasaki[3]研究發現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在子宮內膜上皮細胞和基質細胞的細胞膜及細胞質表達。吳娟子等[5]最新研究表明 HGF主要在在位和異位內膜的腺上皮陽性表達,在間質僅弱陽性表達。EM T患者在位內膜腺上皮HGF陽性表達最強,異位內膜腺上皮次之。

1.5 HGF及C-met在EM T的作用

1.5.1 HGF及C-met促進在位內膜的擴散 HGF又稱為SF,它能夠引起細胞分裂分化、減弱細胞間的黏附性,從而促進細胞的運動。研究發現,HGF可以影響上皮細胞和間質細胞的相互作用,導致上皮細胞的分離和擴散[6]。而EM T患者的子宮內膜HGF/C-met mRNA表達明顯[2],因此,EMT患者子宮內膜上皮細胞易于從正常位置分離從而異位種植。

1.5.2 HGF及C-met促進異位內膜的黏附、侵襲和種植 逆流入腹腔的異位內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金屬蛋白酶（MMP）和纖溶酶原激活因子（PA）。Park等[7]研究證實HGF對基質細胞中MM P-9mRNA表達具有很強的誘導性,同時MM Ps酶譜分析表明HGF可提高MMP-2和MMP-9的活性,從而加速細胞的侵襲及遷移。同時,HGF可以使PA及其受體表達上調。在EMT患者異位內膜中,PA的表達明顯高于在位內膜,使得異位內膜易于侵入、種植于腹膜腔。

1.5.3 HGF及C-met促進異位內膜的增生及抗凋亡作用HGF可以促進內皮細胞和各種上皮細胞的增殖和有絲分裂,而其又可表達于子宮內膜的基質細胞,且EM T患者的HGF水平明顯高于正常者。因此,HGF與C-met結合后,可以促進子宮內膜細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信號傳導途徑可以抑制Fas介導的細胞凋亡。Klemmt等[8]通過體外細胞培養觀察到,相對于正常婦女的子宮內膜,EMT婦女在位及異位內膜均表現出異常增加的黏附和增殖分化能力,這一結果,與前面所提到的HGF/C-met的促黏附和促增生作用相符。同時,HGF降低細胞對這些凋亡蛋白的敏感性,導致異位內膜細胞存活時間延長,凋亡細胞數目減少。

1.5.4 HGF及C-met促進異位內膜中血管的新生 目前有觀點認為,脫落的子宮內膜附著在腹膜或其他部位時,異位內膜本身及其周圍組織新的血供的建立和維持是子宮內膜異位種植存活和EMT發生的基本條件[9]。另有研究也證實,EM T患者的在位內膜中微血管的密度、血管的形成活性及血管內皮生長因素（VEGF）的表達均明顯升高[10]。因此,新生血管的形成是脫落的子宮內膜進一步異位生長必不可少的,而VEGF又是調節血管新生的重要生長因子。在對HGF和VEGF的研究中發現,二者呈協同作用,共同促進血管內皮細胞的增生以及新生血管的形成[11]。HGF/C-met系統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皮細胞,促進血管內皮的分裂增殖[12]。

2 雌激素受體的結構

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錄調節蛋白,含有5個區,從N端到C端依次為A、B、C、D、E、F區：（1）氨基端A、B區是含有調節蛋白轉錄功能的區域,具有高度變異性；（2）中央C區是DNA結合區域；（3）D區為鉸鏈區；（4）羧基端的E區是激素結合區域；（5）F區是配體結合域。

2.1 雌激素受體的基本生理功能 EM T的發生、發展與雌激素密切相關,是一種雌激素依賴性疾病。雌激素參與了異位內膜的黏附、侵襲、血管生成等過程[13]。而性激素只有與相應的受體結合后才能起作用,性激素受體水平的上調或下調與性激素及相關細胞因子有關。因此,對于雌激素依賴性的疾病而言,雌激素受體所發揮的作用十分重要,必不可少。ER-α和ER-β在結構、功能、組織分布、生理作用及雌激素受體配體調節基因轉錄機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的關系十分密切。

2.2 雌激素受體的表達 研究表明,ER-α、ER-β蛋白主要表達于腺上皮細胞的細胞核,在腺上皮細胞胞質中亦有所表達,同時在間質和血管內皮細胞中也有所表達。而ER-α無論在正常組織和EMT病灶中都有表達,而ER-β只在異位病灶中表達,且在EM T各期均有選擇性上調[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,可能與EMT發病密切相關。

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被廣泛接受,但其發揮作用必須與相應的受體結合。與此同時,雌激素受體水平也與雌激素密切相關。研究顯示,EM T患者腺上皮細胞在分泌中、晚ER-α信號明顯強于相應時相的正常對照組,提示EMT腺上皮細胞胞質中期雌激素受體陽性信號增強可能是病態的表現,ER-α陽性細胞比率增加可能成為EM T等雌激素依賴性疾病發生的重要因素[15]。Hudelist等[16]研究顯示,異位內膜組織中 ER-β表達增加而ER-α表達減少。說明異位內膜激素受體的改變可能影響局部雌激素代謝,致使異位內膜呈現出不成熟生長而使異位灶持續增長。

3 芳香化酶的結構

芳香化酶是細胞色素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成,其編碼基因CYP19定位于染色體15q21,全長至少70kb,由10個外顯子組成。芳香化酶的C端含有保守的半胱氨酸殘基,為血紅蛋白結合區,N端則由疏水氨基酸組成。芳香化酶細胞色素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。芳香化酶細胞色素P450的主要作用就是在組織特異性啟動子的調控下,將雄烯二酮和睪酮轉化為雌酮和雌二醇,從而起到促使人體內雌激素的生物合成的作用。

3.1 芳香化酶的表達 王紹光等[17]研究證實,正常子宮內膜間質細胞不含芳香化酶,異位內膜間質細胞卻可以表達芳香化酶。芳香化酶在EM T中的表達僅見于子宮內膜腺上皮的胞質中,而細胞膜及細胞核未見其表達[18]。除此之外,還有研究表明,EM T患者在位內膜芳香化酶細胞色素的表達與美國生育協會修訂的腹腔鏡診斷了宮內膜異位癥的評分系統分期無相關性[19]。Matsuzaki等[20]研究表明,在EMT患者的在位和異位內膜的腺細胞中,芳香化酶的表達顯著高于其在基質細胞中的表達,深部異位內膜組織的上皮細胞芳香化酶細胞色素P450mRNA表達水平在增生期和分泌期均顯著高于在位內膜,無顯著的周期性變化。Bukulmez等[21]研究進一步表明，EMT患者在位內膜芳香化酶細胞色素P450表達水平顯著高于正常子宮內膜,而與EMT患者在位內膜相比,異位內膜中芳香化酶細胞色素P450表達水平顯著增加。

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EMT病灶內雌激素的合成,從而誘發異位內膜的異常增殖。芳香化酶促進雌激素合成的途徑有：（1）芳香化酶促進睪酮和雄烯二酮轉化為雌激素,使局部的雌激素濃度升高；（2）芳香化酶促進異位病灶環氧化酶-2的生成,后者促進異位病灶內前列腺素、雌激素生成,繼而增強CYP19基因啟動子Ⅱ的轉錄活性,進一步促進芳香化酶和雌激素的大量生成,如此形成一種正反饋循環,產生大量的雌激素[22]。此外,Smuc等[23]研究發現芳香化酶在卵巢異位內膜組織中呈增量調節,而在正常子宮內膜組織中呈極低水平,認為局部雌激素濃度增高與芳香化酶升高有關,這一發現也證明了以上觀點。

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