SERPINA3與子宮內膜癌關系的研究進展

賈洪燕(綜述)，尹香花(審校)

(揚州大學臨床醫學院婦產科，江蘇揚州225001)

子宮內膜癌是女性生殖道常見的惡性腫瘤之一，在我國其發病率僅次于宮頸癌。在美國，子宮內膜癌是最常見的女性生殖道惡性腫瘤，在女性惡性腫瘤中僅次于乳腺癌、肺癌和結腸癌［1］。子宮內膜癌最常見的癥狀是陰道不規則出血，對于絕經后陰道出血或尚未絕經月經量增多、經期延長或月經紊亂者，輔助B超、診斷性刮宮、宮腔鏡檢查、磁共振成像和腫瘤標志物等可得到早期診治［2］。臨床上治療采取以手術為主的綜合治療，尋找更敏感無創的早期診斷方法、基因靶向治療和監測對治療的反應，成為人們研究的重點。絲氨酸蛋白酶抑制因子A類3(serpin peptidase inhibitor clade A member 3，SERPINA3)是絲氨酸蛋白酶抑制劑超家族的一員，已有研究證實其在肝癌［3］、前列腺癌［4］、肺癌［5］、乳腺癌［6］、結腸癌［7］等多種腫瘤中異常表達，但在子宮內膜癌中的研究較少，現就SERPINA3及其與子宮內膜癌關系的研究現狀予以綜述。

1 SERPINA3分子基礎與功能

SERPINA3又名α-1-抗胰凝乳蛋白酶，是人血漿中主要的蛋白酶抑制劑。SERPINA3屬絲氨酸蛋白酶抑制劑超家族A亞型，由423個氨基酸組成，含有一個位于N端的信號肽和一個具有絲氨酸蛋白酶抑制劑活性的serpin結構域，C端含有一個具有23個氨基酸長度的活性反應中心環;相對分子質量為55 000～66 000，具有多個糖基化位點，但這些糖基化位點不參與絲氨酸蛋白酶抑制劑功能［8］。人SERPINA3基因位于染色體14q32.1，編碼的SERPINA3蛋白是典型的急性炎癥反應蛋白，受炎性細胞因子的調控，在炎癥反應時明顯增加。SERPINA3基因的啟動子受3種轉錄因子(SP1、MZF1和ZBTB7B)的轉錄激活，而SERPINA3基因的轉錄水平則受位于啟動子內部的單核苷酸多態性(rs1884082)的影響［9］。故在炎癥反應時，炎性細胞因子通過以上3種轉錄因子調控SERPINA3基因序列中的單核苷酸多態性，進而調節基因表達，促進急性炎癥反應蛋白SERPINA3的合成。

SERPINA3蛋白的表達對細胞有益也有弊，具有抗炎、抗凋亡的作用。有研究認為，SERPINA3能進入細胞核與DNA結合促進染色體濃縮，抑制細胞有絲分裂，進而阻止細胞增殖［10］。而SERPINA3大量表達則對細胞有害，可降低細胞間的黏附，抑制細胞凋亡［9］。這預示著SERPINA3蛋白大量表達與惡性腫瘤的發生有密切的關系。

2 SERPINA3蛋白在惡性腫瘤中的研究

SERPINA3蛋白是絲氨酸蛋白酶抑制劑超家族的一員，在多種惡性腫瘤中有異常表達。SERPINA3蛋白結合DNA聚合酶和DNA引物，抑制DNA過度復制，從而抑制細胞惡變，當SERPINA3蛋白結構中關鍵部位發生突變，即突變的SERPINA3蛋白，其功能發生改變，抑制細胞凋亡，導致腫瘤的發生［11］。

惡性腫瘤一個重要的發病機制是腫瘤細胞免疫逃逸，人類白細胞抗原結構發生改變，缺少抗原呈遞，導致腫瘤細胞不能被細胞毒 T淋巴細胞識別和清除［12］。Kloth等［13］應用實時熒光定量聚合酶鏈反應和免疫組織化學方法研究117例宮頸癌患者組織中SERPINA3和SERPINA1蛋白表達的臨床意義，認為在人類白細胞抗原表達陽性的宮頸癌組織中，無論SERPINA3蛋白還是SERPINA1蛋白高表達都會嚴重影響宮頸癌患者的預后。Dimberg等［7］在研究結腸癌時應用酶聯免疫吸附測定法發現結腸癌組織中SERPINA3水平明顯低于結腸正常組織，血漿中SERPINA3水平在結腸癌組織和正常組織中的差異無統計學意義，但在癌灶擴散或發生浸潤的結腸癌組織中SERPINA3水平明顯高于癌灶限于局部的結腸癌組織，結合免疫組織化學，認為組織中SERPINA3蛋白的水平可作為結腸癌疾病診斷和病情進展的潛在標志物。以上結果表明，檢測SERPINA3蛋白的表達情況可能對腫瘤疾病的診斷、病情進展的判斷、指導治療、改善預后有一定的價值。

3 SERPINA3與子宮內膜癌的關系

3.1 子宮內膜癌分型 子宮內膜癌分為Ⅰ型雌激素依賴型和Ⅱ型非雌激素依賴型，Ⅰ型雌激素受體陽性率高，腫瘤分化較好，預后較好，均為子宮內膜樣腺癌。Ⅱ型發病與雌激素無明確關系，其發病率雖低，但腫瘤惡性程度高，分化差，預后不良，如子宮內膜漿液性腺癌、透明細胞癌等。雖然Ⅰ型子宮內膜癌比Ⅱ型發病率較高，但Ⅱ型子宮內膜癌有較高的病死率［14］。隨著生活水平的提高和生活環境的變化，子宮內膜癌發病率有上升和發病年齡年輕化的趨勢。近年來對子宮內膜癌的研究雖多，但是如何對子宮內膜癌進行早期診斷和改善預后仍進展緩慢。

3.2 SERPINA3蛋白在子宮內膜癌中的表達情況 近年來對子宮內膜癌的研究逐漸增多，但對Ⅱ型非雌激素依賴型的研究甚少，目前比較肯定的是p53基因突變和人類表皮生長因子受體2基因過度表達為Ⅱ型子宮內膜癌的常見分子事件［2］。我國Yang等［15］通過免疫組織化學和實時熒光定量聚合酶鏈反應首次檢測了SERPINA3蛋白在正常組織和子宮內膜癌組織、不同手術病理分期、不同組織學類型、雌激素受體有無等中的表達情況，認為SERPINA3蛋白在子宮內膜癌組織中表達明顯上調，且與子宮內膜癌低分化、較高的手術病理分期、發生淋巴轉移或血管癌栓和雌激素受體陰性緊密相關，提示預后不良。

3.3 SERPINA3基因在子宮內膜癌發病機制中的作用Yang等［15］研究還發現用小干擾RNA干擾子宮內膜癌細胞中SERPINA3基因的表達，結果絲裂原活化蛋白激酶/細胞外信號調節激酶1/2(mitogen-activated protein kinase/extracellular signal regulated kinase 1/2，MAPK/ERK1/2)和磷脂酰肌醇3羥基激酶/蛋白激酶(phosphatidylinositol 3-kinase/protein kinase B，PI3K/AKT)信號轉導途徑明顯被阻斷，且SERPINA3基因表達沉默的細胞停留在G2/M期。故認為SERPINA3蛋白通過MAPK/ERK1/2和PI3K/AKT信號轉導途徑調節細胞分裂周期中的G2/M期，抑制細胞凋亡，促進子宮內膜癌細胞的增殖。G2/M期是細胞進入有絲分裂前DNA損傷修復的時期，是細胞增殖的重要時期，已成為多種抗癌藥物的靶目標［16］。

MAPK/ERK1/2和PI3K/AKT信號轉導途徑是細胞信號轉導的重要途徑，通過該途徑把信號轉導至細胞核，影響基因的表達，從而調節細胞的生長、增殖和凋亡［17］。MAPK是絲氨酸/蘇氨酸激酶家族一員，在調節胚胎發育、細胞分化、細胞增殖和細胞死亡中發揮重要的作用［18］。MAPK信號轉導通路有多種，其中MAPK/ERK1/2信號轉導通路控制細胞生長和分化。MAPK/ERK1/2信號轉導通路可被促進細胞有絲分裂的因子激活，如生長因子、分化因子和促腫瘤生成的物質，這些因子激活細胞外酪氨酸激酶受體或非受體類的胞質內絲氨酸/蘇氨酸激酶，使ERK受體活化，引發MAPK/ERK1/2信號轉導通路途徑，通過磷酸化反應，作用于下游的靶蛋白，影響基因的轉錄，進而調節細胞的代謝［17］。

PI3K能與具有磷酸化酪氨酸殘基的生長因子受體相互作用，引起PI3K二聚體構象改變而激活PI3K/AKT信號轉導通路，這些生長因子受體有表皮生長因子家族受體、成纖維細胞生長因子、胰島素樣生長因子1受體等［19］。另外，G蛋白偶聯受體通過催化亞基也可激活PI3K/AKT信號轉導通路［20］。激活的PI3K轉到質膜上，最終使磷脂酰肌醇4，5-二磷酸磷酸化成磷脂酰肌醇3，4，5-三磷酸，磷脂酰肌醇3，4，5-三磷酸作為第二信使，與質膜上的AKT結合，磷酸化AKT，活化的AKT通過磷酸化作用激活或抑制下游的靶蛋白，進而調節細胞的增殖、分化、凋亡及遷移等［20］。

SERPINA3蛋白通過MAPK/ERK1/2和PI3K/AKT信號轉導途徑促進子宮內膜癌細胞的增殖，且在Ⅱ型非雌激素依賴型子宮內膜癌中表達較高。而Ⅱ型非雌激素依賴型子宮內膜癌比較肯定的常見分子事件HER2具有酪氨酸激酶活性，主要通過 PI3K/AKT途徑影響細胞的存活和凋亡［21］。SERPINA3和HER2在Ⅱ型子宮內膜癌發生、發展中是否有協同作用，還需進一步探索。

4 結語

SERPINA3蛋白在多種惡性腫瘤中有異常表達，但在子宮內膜癌中的研究甚少。對子宮內膜癌分子機制的研究和理解，有助于尋找抑制促進腫瘤發生的信號轉導通路的新的靶向治療方案。SERPINA3蛋白在Ⅱ型非雌激素依賴型子宮內膜癌中的表達較高，降低Ⅱ型子宮內膜癌細胞中SERPINA3蛋白的表達，可阻斷MAPK/ERK1/2和PI3K/AKT信號轉導途徑，在G2/M期阻斷細胞分裂周期的進展，進而抑制Ⅱ型子宮內膜癌細胞的增殖。Ⅱ型子宮內膜癌惡性程度高，分化差，預后不良，研究Ⅱ型子宮內膜癌的發病機制有著重要的意義。

［1］Siegel R，Ma J，Zou Z，et al.Cancer Statistics，2014［J］.CA Cancer J Clin，2014，64(1):9-29.

［2］謝幸，茍文麗，林仲秋，等.婦產科學［M］.8版.北京:人民衛生出版社，2013:315-316.

［3］Ordó?ez NG，Manning JT Jr.Comparison of alpha-1-antitrypsin and alpha-1-antichymotrypsin in hepatocellular carcinoma:an immunoperoxidase study［J］.Am J Gastroenterol，1984，79(12):959-963.

［4］Bj?rk T，Bjartell A，Abrahamsson PA，et al.Alpha 1-antichymotrypsin production in PSA-producing cells is common in prostate cancer but rare in benign prostatic hyperplasia［J］.Urology，1994，43(4):427-434.

［5］Higashiyama M，Doi O，Yokouchi H，et al.Alpha-1-antichymotrypsin expression in lung adenocarcinoma and its possible association with tumor progression［J］.Cancer，1995，76(8):1368-1376.

［6］Laursen I，Lykkesfeldt AE.Purification and characterization of an alpha 1-antichymotrypsin-like 66 kDa protein from the human breast cancer cell line，MCF-7［J］.Biochim Biophys Acta，1992，1121(1/2):119-129.

［7］Dimberg J，Str?m K，L?fgren S，et al.Expression of the serine protease inhibitor serpinA3 in human colorectal adenocarcinomas［J］.Oncol Lett，2011，2(3):413-418.

［8］Law RH，Zhang Q，McGowan S，et al.An overview of the serpin superfamily［J］.Genome Biol，2006，7(5):216.

［9］Chelbi ST，Wilson ML，Veillard AC，et al.Genetic and epigenetic mechanisms collaborate to control SERPINA3 expression and its association with placental diseases［J］.Hum Mol Genet，2012，21(9):1968-1978.

［10］Santamaria M，Pardo-Saganta A，Alvarez-Asiain L，et al.Nuclear α1-antichymotrypsin promotes chromatin condensation and inhibits proliferation of human hepatocellular carcinoma cells［J］.Gastroenterology，2013，144(4):818-828.

［11］Baker C，Belbin O，Kalsheker N，et al.SERPINA3(aka alpha-1-antichymotrypsin)［J］.Front Biosci，2007，12:2821-2835.

［12］Villalba M，Rathore MG，Lopez-Royuela N，et al.From tumor cell metabolism to tumor immune escape［J］.Int J Biochem Cell Biol，2013，45(1):106-113.

［13］Kloth JN，Gorter A，Fleuren GJ，et al.Elevated expression of SerpinA1 and SerpinA3 in HLA-positive cervical carcinoma［J］.J Pathol，2008，215(3):222-230.

［14］Voss MA，Ganesan R，Ludeman L，et al.Should grade 3 endometri-oid endometrial carcinoma be considered a type 2 cancer-a clinical and pathological evaluation［J］.Gynecol Oncol，2012，124(1):15-20.

［15］Yang GD，Yang XM，Lu H，et al.SERPINA3 promotes endometrial cancer cells growth by regulating G2/M cell cycle checkpoint and apoptosis［J］.Int J Clin Exp Pathol，2014，7(4):1348-1358.

［16］Huang WW，Ko SW，Tsai HY，et al.Cantharidin induces G2/M phase arrest and apoptosis in human colorectal cancer colo 205 cells through inhibition of CDK1 activity and caspase-dependent signaling pathways［J］.Int J Oncol，2011，38(4):1067-1073.

［17］Brzezianska E，Pastuszak-Lewandoska D.A minireview:the role of MAPK/ERK and PI3K/Akt pathways in thyroid follicular cellderived neoplasm［J］.Front Biosci(Landmark Ed)，2011，16:422-439.

［18］He G，Guo W，Lou ZY，et al.Achyranthes bidentata Saponins Promote Osteogenic Differentiation of Bone Marrow Stromal Cells Through the ERK MAPK Signaling Pathway［J］.Cell Biochem Biophys，2014，70(1):467-473.

［19］Stern DF.ERBB3/HER3 and ERBB2/HER2 duet in mammary development and breast cancer［J］.J Mammary Gland Biol Neoplasia，2008，13(2):215-223.

［20］Zhao L，Vogt PK.Class I PI3K in oncogenic cellular transformation［J］.Oncogene，2008，27(41):5486-5496.

［21］Shepard HM，Brdlik CM，Schreiber H.Signal integration:a framework for understanding the efficacy of therapeutics targeting the human EGFR family［J］.J Clin Invest，2008，118(11):3574-3581.