上皮間充質轉化相關蛋白標記物在婦科腫瘤中的作用機制研究

付曉麗

【關鍵詞】 卵巢癌;宮頸癌;子宮內膜癌;上皮間充質轉化

DOI：10.14163/j.cnki.11-5547/r.2020.15.088

婦科腫瘤對女性健康造成很大威脅， 任何生長在女性生殖器官的腫瘤都可以統稱為婦科腫瘤。婦科腫瘤共有5種類型的高發性腫瘤， 根據它們在女性生殖系統中的發生位置加以命名， 分別為卵巢癌、宮頸癌、子宮內膜癌、陰道癌和外陰癌。

1 婦科腫瘤

卵巢癌為起源于卵巢的似癌性生長， 并且90%以上的卵巢癌被歸類為上皮性卵巢癌。卵巢癌的多數典型癥狀包括：腹脹、腹部或骨盆疼痛以及進食困難， 可能具有泌尿系統癥狀。在婦女中， 癌癥相關性死亡的最主要和普遍病因為卵巢癌， 并且導致比其他婦科腫瘤更多的婦女死亡。卵巢癌發病率隨著年齡增加更具有普遍性。宮頸癌為起源并生長在宮頸細胞上的惡性贅生物。宮頸癌的早期階段通常不具有癥狀， 同時局部程度較為嚴重的疾病可導致癥狀如陰道異常性出血、骨盆疼痛、食欲缺乏、體重下降、疲勞、背部疼痛和腿部疼痛， 腿腫脹、骨折和性交困難。宮頸癌位于乳腺癌之后為第二普遍性癌癥， 選擇性應用子宮切除術、子宮頸切除術和放射治療通常被用于治療宮頸癌[1]。另一項比較普遍的婦科腫瘤為子宮內膜癌， 其也被稱作為子宮癌。它為起源于子宮內組織的最普遍婦科腫瘤類型。子宮內膜癌最普遍的癥狀即為異常性子宮出血。在全球范圍內子宮內膜癌是第六大惡性腫瘤疾病， 在發達國家為第四大惡性腫瘤疾病。陰道癌（由陰道內的組織形成）和外陰癌（在外陰中、女性的外部生殖器官）通常比較少見。每10萬名婦女中的陰道癌發病率據統計為2～7例病例， 外陰癌為每10萬例婦女中0.6～1.0例病例。臨床對陰道癌和外陰癌的研究相比于前3種婦科腫瘤而言較少。

2 婦科腫瘤中的上皮間充質轉化相關蛋白標記物

2. 1 E-鈣粘著糖蛋白（E-cadherin） 細胞與細胞間粘附的表達降低， E-鈣粘著糖蛋白為EMT的起始或最初性因素， 并與幾種腫瘤的發生具有比較密切的關系， 其中包括婦科腫瘤。E-鈣粘著糖蛋白功能的喪失能夠通過E-鈣粘著糖蛋白基因的突變或E-鈣粘著糖蛋白啟動子的超甲基化和E-鈣粘著糖蛋白轉錄因子的抑制來取得。在卵巢癌細胞中， E-鈣粘著糖蛋白的下調能夠通過表皮生長因子受體（EGFR）/粘著斑激酶/Erk1細胞分裂活化蛋白激酶依賴性信號通路激活導致α5整合素（細胞基質粘附受體）的表達升高。據報道成纖維細胞生長因子-2可通過磷脂酰肌醇-4， 5-二磷酸鹽3激酶/Akt/哺乳動物雷帕霉素靶點和絲裂原活化蛋白激酶（MAPK）/ErR信號來進行誘導E-鈣粘著糖蛋白表達下調， 這樣可加強卵巢癌細胞的侵襲性， E-鈣粘著糖蛋白的功能喪失或通過EGFR信號通路表達下調已經被認為與癌細胞侵襲性增加相聯系， 并在宮頸癌的進展中起到了關鍵的作用。EGFR被報道在宮頸癌中可呈過度表達狀態， 并且EGFR通過其配體激活可誘導與宮頸癌細胞EMT程序相關的分子事件， 通過E-鈣粘著糖蛋白的下調和其他上皮標記物的向下調節以及間質標記物的向上調節。E-鈣粘著糖蛋白表達的減少也與侵潤性生長模式相關， 成為子宮內膜癌具有獨立性的預測因子。最近， 分子生物學證據表明在子宮內膜癌中， E-鈣粘著糖蛋白的向下調節可通過不同的致病性通路出現， 例如在子宮內CDH1、PTEN、K-ras和P53異常情況突變可通過下調E-鈣粘著糖蛋白加速分子侵襲性和血管生成并導致子宮內膜癌。在E-鈣粘著糖蛋白的啟動子周圍區域通過表觀遺傳變化（CPG甲基化作用）導致的E-鈣粘著糖蛋白表達降低成為頻繁性事件， 該事件在子宮內膜癌的生成過程當中也起到了重要的作用[2]。

2. 2 N-鈣粘著糖蛋白（N-cadherin） N-鈣粘著糖蛋白的表達水平在卵巢癌細胞中通常升高， 同時E-鈣粘著糖蛋白的表達水平降低。在卵巢癌細胞中EGFR和它的下游區靶點Akt和ErR/2被報道被激活來啟動EMT， 同時在細胞表面轉換E-鈣粘著糖蛋白向N-鈣粘著糖蛋白的表達， 可導致遷移能力和侵襲性增加以及卵巢癌細胞中細胞外蛋白酶的分泌增加。在人類宮頸癌細胞中， N-鈣粘著糖蛋白被報道可以通過腫瘤壞死因子-α誘導核轉錄因子-κB激活表達上調來誘導癌細胞增殖， 抗凋亡通路侵襲、粘附和宮頸癌的進展。腫瘤壞死因子-α可通過激酶進行IkBα磷酸化作用激活NF-κB調節基因， 并且通過增加 N-鈣粘著糖蛋白的表達和其他間充質標記物表達誘導EMT。在子宮內膜癌中， N-鈣粘著糖蛋白的表達被報道可以上調并且面對表觀遺傳性改變包括DNA甲基化， 組蛋白修飾和異常性microRNA表達。在CPG島內， 腫瘤抑制因子以及DNA修復基因的鈍化或表觀遺傳呈靜默狀態可通過CPG位點的DNA超甲基化可誘導EMT通路， 通過抑制E-鈣粘著糖蛋白和增加間充質標記物的表達， 包括子宮內膜癌細胞中的N-鈣粘著糖蛋白[3]。

2. 3 α-連環蛋白（alpha-catenin） 在卵巢癌細胞中α-連環蛋白的表達水平降低與E-鈣粘著糖蛋白一起被報道。這些粘附分子的表達受到抑制可能是α-連環蛋白基因突變的結果， 這樣可以組成N-氨基末端缺失的蛋白質， 從而失去結合β-連環蛋白的能力， 并促成粘著連接部的功能障礙， 可通過促進卵巢癌發展導致侵襲性和遷移能力的獲得[4]。上皮標記物表達水平的降低， α-連環蛋白在宮頸癌細胞系中也同樣被報道。這可能通過NF-κB和Wnt/β-連環蛋白信號通路介導， 在人類宮頸癌的侵襲和轉移中起到了重要的作用。在子宮內膜癌中， α-連環蛋白表達水平通過雌激素下調， α-連環蛋白表達水平的調節可能在子宮內膜上皮細胞的腫瘤轉化中發生， 并可能促進分化良好的子宮內膜癌細胞移離正確分化方向導致這些細胞的擴散[5]。

2. 4 β-連環蛋白 β-連環蛋白的表達增強被發現對癌癥細胞的侵襲和增殖起到一定的作用， 在卵巢癌中， 據報道Wnt/β-連環蛋白通路的改變是由于β-連環蛋白基因CTNNB1突變的結果， 可導致β-連環蛋白復合物在細胞質和細胞核中的累積， 這樣可以導致下游靶點基因轉錄活性的增加， 從而促進腫瘤侵襲和轉移。β-連環蛋白水平在人乳頭瘤病毒（HPV）誘導的宮頸癌中表達水平呈上調狀態。Wnt通路的激活可以抑制糖原合成酶激酶3β（glycogen synthase kinase-3β， GSK-3β）并且誘導β-連環蛋白在細胞質中的積累導致它的核定衛化[6]。

2. 5 波形蛋白（Vimentin） 在卵巢癌細胞中， 波形蛋白被報道可以通過由PI3K/AKt和Erk1/2信號通路所介導的EGFR的激活進行上調， 這在卵巢癌的細胞遷移和侵襲侵潤過程和發展過程中起到了重要的作用。在宮頸癌中， 波形蛋白表達水平的上調與EGFR的過度表達相聯系， 作為宮頸癌細胞侵潤的潛在的刺激因素曾經被報道過。據報道， 在波形蛋白的啟動子區域產生超甲基化可激活宮頸癌細胞的增殖和遷移。波形蛋白在子宮內膜癌細胞中也被報道呈過度表達狀態， 在子宮內膜癌中癌癥相關性或纖維細胞可通過PI3K/AKt和MAPK/Erk通路誘導子宮內膜癌細胞增殖[7]。

2. 6 基質金屬蛋白酶（MMP） 在卵巢癌中， MMP經常進行表達并且在卵巢癌的發展過程中做為關鍵的一步介導基底膜的降解。最近FGF16已做為一個新型的因子通過FGF受體介導性細胞內MAPK通路的激活來促進MMP-2和MMP-9的過度表達已經被報道， 并且使卵巢癌細胞的增殖生物學行為和侵襲生物學行為變得相對容易。在宮頸癌中， MMP-2和MMP-9以及MT1-MMP表達水平的升高被報道需要基底膜降解。HPV16癌基因蛋白類（16E6、16E6*1和16E7）可誘導這些MMP表達水平增加并促進宮頸癌侵襲性。轉化生長因子-β3（transforming growth factor-β3， TGF-β3）誘導MMP-9表達水平提高并通過蛋白激酶C（protein kinase C，

PKC）的激活增加子宮內膜癌細胞的侵襲性[8]。

2. 7 轉錄因子（TFs） 幾種轉錄因子， 例如Twist、Snail、Snail2（也被稱為Slug）、Zeb1和Zeb2被認為是EMT主要的誘導因子， 并負責幾種已知的信號通路并調節EMT的進程。

2. 7. 1 Twist Twist為堿性螺旋-環-螺旋（basic helix-loop-helix， bHLH）轉錄因子家族中的一項成員， 也是成熟蛋白中的一種。通常在卵巢癌中呈過度表達狀態。Yeasmin等報道通過絲裂原活化蛋白激酶激酶4（mitogen-activated protein kinase kinase 4， MKK4）表達水平下調介導核因子激活的B細胞的κ-輕鏈增強（NF-κB）磷酸化增加， 可誘導Twist在CD44+和MyD88+卵巢癌干細胞中呈過度表達水平， 這被認為是卵巢癌通過產生間充質球體形式細胞（mesenchymal spheroid forming Cells， MSFCs）轉移的一個原因， 并伴隨著遷移能力的增強。Twist在宮頸癌的發展過程和轉移過程中表達水平過度增加， 除了過度表達之外， Twist1基因啟動子的超甲基化被認為具有促進宮頸癌發生和發展的作用。在宮頸癌細胞中Twist的過度表達通過由β-連環蛋白和Act通路激活所介導的CD44表達水平上調能夠促進癌癥干細胞（cancer stem cell， CSC）的生成。Twist在子宮內膜癌中通過一個涉及到缺氧誘導因子-1α（hypoxia-inducible factor-1α， HIF-1α）的新型信號通路， 呈過度表達狀態。最近Dong等報道在子宮內膜癌中Twist通過上調Kruppel樣轉錄因子17（KLF17）的表達水平呈過度表達狀態， KLF17可以通過Twist促進細胞侵襲和提高藥物耐受性[9]。

2. 7. 2 Snail Snail為果蠅胚胎蛋白質， Snail作為鋅指蛋白， 含有轉錄因子， 在卵巢癌中可呈過度表達狀態， 在卵巢癌的腫瘤生長和轉移中起到了重要的作用。Cheng等報道表皮生長因子（epidermal growth factor， EGF）可通過H202/P38 MAPK介導的通路上調Snail表達水平并且可誘導卵巢癌細胞的侵襲。Aristaless樣同源盒1（Aristaless-like homeobox1， ALX1）也被報道可誘導Snail表達來促進卵巢癌細胞的侵襲能力， 通過激活β-連環蛋白和通過MAPK信號通路激活Ets1轉錄因子的磷酸化作用。Snail的過度表達可通過CD133+的表達水平增加誘導干性阻礙， 并且促進卵巢癌細胞的侵襲能力和轉移能力。Snail的過度表達被報道與宮頸癌的發生與發展同樣具有聯系。慢性EGFR信號在ser9位點可導致GSK-3β的磷酸化作用， 這樣可導致宮頸癌Snail的表達水平提高且產生細胞核累積。宮頸癌細胞中Snail的過度表達可通過SOX2表達水平上調抑制癌癥干細胞的性質;SOX2為宮頸癌的潛在性核標記物。Snail表達水平升高通過激活EGFR介導的信號通路也與子宮內膜癌的發展具有相關性。然而在EMT與CSC表型之間， 在子宮內膜癌方面還沒有報道發現具有相關性[10-13]。

3 討論

婦科腫瘤的治療在腫瘤學中是一個大的挑戰。近來上皮間充質轉化相關蛋白標記物在婦科腫瘤中已經被鑒定為一個分子標記物和潛在的靶點， 關于上皮間充質轉化相關蛋白標記物在EMT過程中的活性和表達模式的連續性改變的知識或許能夠提供關于婦科腫瘤進展機制的信息并且能夠幫助發展對于潛在治療靶點的新治療機會， 這在臨床上是非常重要的。對于EMT、遷移和侵襲能力之間調節機制做到更好的理解能夠擴展癌癥干細胞的亞群和化學耐受性， 可能促進癌癥治療的改善。以EMT主要調節器為靶點的不同抗癌藥物的潛在影響或通過RNAi技術可能改變EMT誘導因子的水平， 通過對放射/化學治療藥物敏化使它們逆轉癌癥干細胞表型， 以及增加對凋亡的反應， 在婦科腫瘤的治療中可能提供一個新型的治療策略。

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[收稿日期：2019-10-30]