血管內皮生長因子及其相關微小RNA 在子宮內膜異位癥中的研究進展

劉娜娜，湯小晗，盧美松

子宮內膜異位癥（endometriosis，EMs）是具有生長功能的子宮內膜組織出現在子宮腔被覆黏膜以外的身體其他部位，并在異位生長、發育而引起的以慢性盆腔痛、痛經、不孕、性交不適和月經異常等癥狀為主的一種慢性良性疾病[1]。EMs 是中青年女性常見病、多發病，近年來發病率呈明顯上升趨勢，EMs的全球發病率約為2.5‰，育齡期婦女的EMs 發病率約為10%～15%，不孕癥患者的EMs 發病率約為30%～50%，而患有慢性盆腔疼痛的婦女中EMs 發病率從10%～70%不等[2]。關于EMs 的發病機制有多種學說，無論是1921 年Sampson 提出的經血逆流種植學說，還是2003 年郎景和院士提出的“在膜細胞決定論”，均表明異位內膜必須通過黏附、侵襲和血管生成方可以生存、生長，并引起病變和癥狀[3]。血管生成是EMs 病變發展的關鍵步驟，血管內皮生長因子（VEGF）是血管新生的重要標志物，在EMs 的進展過程中起著基礎性作用[4]。諸多研究表明，微小RNA（miRNA）在調節EMs 血管生成的高度復雜的信號網絡中發揮重要作用。一些miRNA 以VEGF 為靶基因，通過直接或間接調控VEGF 參與EMs 的發生發展。現綜述VEGF 及其相關miRNA 在EMs 中的研究進展。

1 VEGF 與EMs

VEGF 家族包括VEGF-A、VEGF-B、VEGF-C、VEGF-D、VEGF-E 和胎盤生長因子（PlGF）。通常所說的VEGF 即為VEGF-A，是血管生成最重要和最有效的刺激因子。其是一種糖基化的有絲分裂原，特異性作用于內皮細胞，具有多種作用，包括調節血管通透性、血管生成、細胞生長和細胞遷移以及抑制凋亡，其介導的致病作用主要是由于其對血管通透性和新生血管生成的影響。VEGF 在幾乎所有惡性腫瘤中廣泛表達，是公認的最重要的腫瘤血管生成因子，阻斷VEGF 信號通路是治療各種腫瘤的有效方法[5]。有研究證實靶向VEGF 及相關通路可預防數百萬眼病患者失明，并延長多種不同惡性腫瘤患者的生存期和壽命[6]。此外，VEGF 也被證明是其他血管生成依賴性疾病進展的非常重要的刺激物，如EMs[4]、冠狀動脈疾病[7]、糖尿病視網膜病變[8]和關節炎[9]等。

EMs 的發生發展有賴于血管的生長，子宮內膜異位植入物需要新生血管生成、侵入細胞外基質并建立子宮內膜異位病變，VEGF 通過對內皮細胞增殖、存活和遷移的影響等多種機制在EMs 血管生成中發揮非常關鍵的作用[4]。近年來，VEGF 在不同實驗性EMs 模型和EMs 患者組織、腹腔液、血清中的表達已得到廣泛研究。諸多研究表明，與非EMs 婦女相比，EMs 患者的腹腔液、血清、在位及異位子宮內膜組織中VEGF 的濃度顯著增加[10]，其中血清及在位子宮內膜組織中VEGF 的表達水平與r-AFS 分期和痛經程度呈正相關（P＜0.05）[11]。Laschke 等[12]也認為VEGF 的表達與EMs 病變的活動性和疾病的分期有關。EMs 患者中VEGF 的差異性表達表明其有可能作為診斷EMs 的生物學標志物。

從治療角度來看，已有許多研究探討各種藥物通過靶向VEGF 相關信號通路在EMs 中的治療潛力。Liu 等[13]系統綜述了應用抗VEGF 對EMs 動物模型治療的相關研究，表明抗VEGF 治療能顯著地抑制EMs 病灶的大小、質量及評分，并可將EMs 的發病率降低74%。隨后，Moon 等[14]發現EMs 的在位和異位子宮內膜基質細胞經槲寄生處理后，VEGF 的濃度顯著降低（P＜0.05），提示槲寄生可能對子宮內膜間質細胞具有抗血管生成活性，是治療EMs 的潛在候選藥物。此外，姜黃素在異種移植模型中也表現出體內抗血管生成作用，有研究在異位子宮內膜大鼠模型中證實姜黃素能夠通過降低VEGF 蛋白表達抑制EMs，Cao 等[15]進一步研究證明，姜黃素通過下調VEGF 信號通路抑制人子宮內膜異位和在位基質細胞的生長，從而有望成為EMs 的治療工具。上述研究均表明通過抑制EMs 患者中VEGF 的表達來抑制血管生成可能是一種有效的治療策略。然而，目前尚無研究結果轉化為臨床實踐。因此，VEGF 應用于EMs 的診斷和治療還有很大的研究空間。

2 與VEGF 相關的miRNA

MiRNA 是一種單鏈、高度保守、非編碼的RNA，長約21～25 個核苷酸，與mRNA 的3′-非翻譯區（3′-UTR）結合，通過調節mRNA 降解，抑制翻譯從而參與多種疾病的發生發展[16]。自從首次發現miRNA 以來，大多數學者認為miRNA 是細胞生理學和病理學的重要介質，是哺乳動物正常發育、決定細胞特性和命運、調節包括細胞增殖、代謝、分化和凋亡在內的多種生物學過程的重要組成部分。諸多研究表明miRNA 在EMs 患者中差異性表達，進一步研究發現其通過調控基因的表達參與EMs 的炎癥反應、局部雌激素生物合成、孕酮抵抗、細胞侵襲、細胞外基質重塑和血管生成等病理過程[17]，其中某些特定的miRNA 可能通過調控VEGF 的表達水平在EMs 的進展中發揮著重要作用。

2.1 miR-17-5p其是miR-17-92 簇的一員，該簇是編碼7 個miRNA（miR-17-5p、miR-17-3p、miR-18、miR-19a、miR-20、miR-19b-1、miR-92-1）的多順反子miRNA 基因，最初被描述為癌基因簇，隨著研究不斷深入，miR-17-92 簇在血管生成中的調節作用越來越受到學者們的關注。MiR-17-92 家族可通過下調凝血酶敏感蛋白1（TSP-1）、調控VEGF 及抑制結締組織生長因子（CTGF）的表達等方式促進新生血管形成，其中miR-17-5p 通過調控VEGF 相關通路在多種疾病中發揮重要作用。Duan 等[18]發現miR-17-5p 靶向BAMBI 并調節蛋白激酶B（AKT）/VEGF-A 信號轉導，促進腫瘤進展和血管生成；miR-17-5p 還可以抑制DKK1 和增加VEGF 的表達，影響強直性脊柱炎的發生發展，為該病的治療提供一種新的思路[19]；缺氧誘導因子1α（HIF-1α）是重要的VEGF 轉錄因子，在缺氧狀態下誘導VEGF的表達，有研究表明miR-17-5p 水平與HIF-1α mRNA 和VEGF mRNA 呈負相關，參與HIF-1α 與VEGF 的相互調節，是治療腹膜纖維化的潛在靶點[20]。

國內外已有相關文獻報道了miR-17-5p 在EMs 中可能涉及的調控機制及潛在的診療價值。2013 年Jia 等[21]研究發現，EMs 患者血漿中的miR-17-5p 水平與非EMs 患者相比顯著下調（P=0.011），但未發現miR-17-5p 與R-AFS 分期或深部浸潤型EMs（DIE）之間存在顯著相關性；此外，受試者工作特征曲線（ROC 曲線）分析顯示，血漿miR-17-5p 的ROC 曲線下面積（AUC）為0.74，敏感度和特異度均為70.0%，該研究證明了利用血漿miRNA 鑒別EMs的可行性。然而，一項對埃及人群的研究表明EMs患者在位內膜組織中miR-17-5p 表達上調（P＜0.000 1），且與R-AFS 分期呈正相關（P=0.002）[22]。最新一項研究表明miR-17-5p 在EMs 患者血清、子宮內膜異位囊腫基質細胞、在位及異位內膜組織中表達均降低，并通過熒光素酶報告基因檢測證實VEGF-A為miR-17-5p 的靶基因，miR-17-5p 負性調節VEGF-A 在EMs 中的表達，可以逆轉miR-17-5p 過表達引起的細胞增殖、遷移和侵襲的抑制作用，miR-17-5p/VEGF-A 軸可能是EMs 的治療靶點[23]。

2.2 miR-126其位于編碼表皮生長因子樣蛋白7（EGFL-7）的宿主基因的9q34.3 號染色體上，是目前在內皮中發現的唯一一種特異表達的miRNA。通過與多個轉錄本結合來控制血管生成，與血管內皮細胞和血管功能密切相關。Fish 等[24]已經證明miR-126 多方面參與調控內皮細胞生物學，包括細胞遷移、細胞骨架的組織、毛細血管網絡的穩定性和細胞的生存，還發現miR-126 能靶向VEGF 信號通路的2 個負調控因子（PI3KR2 和SPRED1）來分別調節VEGF 依賴的磷脂酰肌醇3 激酶（PI3K）和絲裂原蛋白激酶（MAPK）信號，進一步證明miR-126 調節內皮細胞對VEGF 的反應，是維持血管結構所必需的。此外，通過生物信息學分析和熒光素酶報告分析顯示，miR-126 直接靶向VEGF 的3′-UTR，通過調控VEGF 的表達參與多種疾病的發生發展，如腫瘤、動脈粥樣硬化、糖尿病、眼部疾病和中風等[25]。

目前，miR-126 在EMs 中的作用還存在一些爭議。有研究表明EMs 患者在位內膜組織中miR-126的表達水平明顯低于非EMs 內膜組織，而miR-126在EMs 異位內膜組織中的表達水平明顯低于在位內膜，且EMs 在位及異位內膜組織中miR-126 的表達水平與R-AFS 分期呈負相關，隨著R-AFS 分期的增加而下調（Ⅰ/Ⅱ期：0.392 8±0.074 7，Ⅲ期：0.191 2±0.036 6，Ⅳ期：0.166 6±0.027 8）。該研究還表明miR-126 的下調可促進Crk 的翻譯，在不影響Crk 基因的情況下提高Crk 蛋白的表達水平，增強Crk 的生物學功能[26]。miR-126 通過調節Crk 表達與Crk 共同參與EMs 的發展，提示miR-126 可能是EMs 發展的啟動因子。然而，Cheng 等[27]的一項研究發現EMs 患者在位子宮內膜組織miR-126 表達水平高于健康對照組（P＜0.001），Ⅰ～Ⅱ期與Ⅲ～Ⅳ期EMs 患者間miR-126 表達水平差異無統計學意義（P=0.535），非妊娠患者在位子宮內膜組織miR-126 表達水平明顯高于妊娠患者（P＜0.001），這提示miR-126 可能與異位病變血管生成有關。此外，很少有研究報道miRNA 編碼基因中的單核苷酸多態性（SNP）與EMs發病風險之間的關系。Sepahi 等[28]對157 例EMs 患者和252 例健康對照者的miR-126 基因rs4636297進行了基因分型，這種SNP 的G 等位基因被證明對EMs 有保護作用，A 等位基因與EMs 的嚴重程度也顯著相關。這也提示miR-126 與EMs 的風險及其嚴重程度相關。以上研究均證實了miR-126 在EMs 發生發展中的重要作用，但其具體作用機制尚未明確，有待進一步研究。

2.3 miR-29c-3p其是一種多功能miRNA，參與細胞外重塑和血管生成，并可促進EMs 患者子宮內膜異位病變的形成。在大鼠中進行的一項研究表明，miR-29a 和miR-29c 直接靶向VEGF-A，在體外抑制內源性VEGF-A 的表達。Braza-Bo?ls 等[29]為了證實miR-29c-3p 是否直接調控VEGF-A 表達，用miR-29c-3p 模擬物轉染EMs 患者和非EMs 患者子宮內膜的原代間質細胞，發現模擬物轉染以劑量依賴性的方式導致VEGF-A 蛋白水平顯著下降，但不影響VEGF-A mRNA 的表達，這表明miR-29c-3p主要作為VEGF-A 翻譯的抑制劑，而不降解其mRNA。此外，熒光素酶實驗證明VEGF-A 3′-UTR是miR-29c-3p 的直接靶點。2020 年Chen 等[30]研究表明CIRC-001971/miR-29c-3p 軸通過靶向VEGF調控惡性腫瘤細胞的增殖、侵襲和血管生成?？傊?，miR-29c-3p 能直接調控VEGF 的表達參與多種疾病的進展。

2.4 miR-142-3p其位于染色體17q22，調節不同惡性腫瘤的細胞增殖、凋亡和遷移。最近有研究報道Krüppel 樣因子9（KLF9）是miR-142-3p 的直接靶基因，能夠直接與VEGF-A 基因的啟動子結合，調控其表達，在異位子宮內膜組織中miR-142-3p 表達水平降低，而KLF9 和VEGF-A 表達水平升高，提示miR-142-3p 通過負性調控KLF9，調節VEGF-A的表達，從而影響子宮內膜的發育，因此，miR-142-3p-KLF9-VEGF-A 信號通路可能是EMs 治療的潛在靶點[31]。然而，B?rschel 等[32]的研究結果支持miR-142-3p 通過靶向整合素和Rho GTPase 相關途徑調節細胞骨架功能，能夠減少子宮內膜間質細胞的面積大小、遷移和收縮能力，從而在EMs 中發揮著重要的機械調節作用，對EMs 的發病機制提出了新的見解。

此外，還有研究表明miR-15a-5p、miR-33b、miR-34a-5p、miR-138、miR-199a、miR-200c、miR-202-3p、miR-503 等均可通過調節VEGF 的表達參與EMs 的發生發展，但其具體調控機制有待進一步闡述。

3 結語與展望

關于EMs 的發病機制有多種學說，但其具體機制仍在不斷地研究中，血管生成在EMs 的發病機制中起重要作用，而VEGF 作為主要的促血管生成因子，對其研究有助于揭示EMs 的發病機制。近年來，越來越多的證據表明，特異性的miRNA 通過調控VEGF 的相關信號通路參與EMs 的發生和進展，通過誘導或抑制某些miRNA 的表達，或定向敲除與VEGF 相關的miRNA，抑制VEGF 的高表達，從而減少血管的生成，有可能成為EMs 新的治療方法。目前，雖然研究已經取得了顯著進展，但VEGF 在EMs診療中的作用以及VEGF 與miRNA 的關系仍需進一步深入研究。