李建，周懷君

(1.東南大學(xué) 醫(yī)學(xué)院，江蘇 南京 210008; 2.南京大學(xué)附屬鼓樓醫(yī)院 婦產(chǎn)科，江蘇 南京 210009)

同源框基因(homebox gene，HOX)家族是一類含有180bp DNA序列的基因家族，此序列在進(jìn)化上高度保守，編碼一類特殊的轉(zhuǎn)錄因子。此類轉(zhuǎn)錄因子在調(diào)控胚胎發(fā)育、組織分化等方面發(fā)揮重要作用，人類HOX分為A、B、C、D 4簇，既往研究認(rèn)為，HOXA9、HOXA10、HOXA11分別調(diào)控苗勒氏管分化為輸卵管、子宮、宮頸。HOXA10是HOX家族中重要的一員，在正常人的子宮內(nèi)膜腺上皮、間質(zhì)細(xì)胞中均有表達(dá)，起到編碼轉(zhuǎn)錄因子、促進(jìn)細(xì)胞分化和調(diào)控胚胎發(fā)育的作用，是胚胎著床和子宮內(nèi)膜蛻膜化必不可少的基因[1]。近年來(lái)研究表明，HOXA10與多種婦科疾病的發(fā)生、發(fā)展密切相關(guān)，在子宮內(nèi)膜癌、卵巢癌、子宮內(nèi)膜異位癥及其他婦科疾病患者內(nèi)膜中均檢測(cè)到異常表達(dá)[2- 5]。雖然相應(yīng)研究顯示HOXA10在疾病中表達(dá)的改變可能與其啟動(dòng)子的甲基化有關(guān)[3- 6]，但其具體調(diào)控機(jī)制仍然不明確，這吸引了越來(lái)越多研究者致力于HOXA10的相關(guān)研究。作為參與婦科疾病發(fā)生、發(fā)展的重要基因，HOXA10的深入研究有助于進(jìn)一步認(rèn)識(shí)婦科疾病的發(fā)病機(jī)制，并為相關(guān)婦科疾病的診斷、治療提供新思路。

1 HOXA10與子宮內(nèi)膜癌

近年來(lái)，HOXA10與子宮內(nèi)膜癌的關(guān)系受到越來(lái)越多學(xué)者的重視，針對(duì)HOXA10在子宮內(nèi)膜癌中表達(dá)及調(diào)控機(jī)制的研究成為熱點(diǎn)。Zhong等[2]發(fā)現(xiàn)HOXA10在子宮內(nèi)膜癌中表達(dá)異常，且受到性激素的調(diào)控，通過免疫組化技術(shù)比較正常內(nèi)膜、增生內(nèi)膜及子宮內(nèi)膜腺癌患者內(nèi)膜發(fā)現(xiàn)，HOXA10在正常內(nèi)膜及增生內(nèi)膜間的改變差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義，而子宮內(nèi)膜腺癌中的表達(dá)低于正常內(nèi)膜，同時(shí)也發(fā)現(xiàn)雌、孕激素單獨(dú)及聯(lián)合作用能明顯上調(diào)子宮內(nèi)膜癌細(xì)胞株Ishikawa細(xì)胞中HOXA10的表達(dá)，孕激素拮抗劑RU486則能明顯抑制孕激素所引起的HOXA10的上調(diào)。Yoshida等[7]的研究也支持子宮內(nèi)膜癌患者HOXA10表達(dá)較正常內(nèi)膜下降這一結(jié)論，且腫瘤組織分級(jí)越高，HOXA10表達(dá)下調(diào)越明顯。同時(shí)研究顯示HOXA10可以通過下調(diào)Snail基因誘導(dǎo)子宮內(nèi)膜癌細(xì)胞E- 鈣黏蛋白的表達(dá)，進(jìn)而促進(jìn)Ishikawa細(xì)胞株的粘附、抑制Ishikawa細(xì)胞株的轉(zhuǎn)移。該研究亦顯示HOXA10基因在子宮內(nèi)膜癌中表達(dá)降低與其啟動(dòng)子區(qū)高甲基化改變有關(guān)，HOXA10啟動(dòng)子CpG島的CpG5’胞嘧啶甲基化升高，進(jìn)而促進(jìn)內(nèi)皮間質(zhì)轉(zhuǎn)化從而促進(jìn)子宮內(nèi)膜癌的進(jìn)展。這些研究顯示，HOXA10在子宮內(nèi)膜癌患者內(nèi)膜中受到啟動(dòng)子高甲基化的影響而表達(dá)下調(diào)。但HOXA10在子宮內(nèi)膜癌中的改變并未得到一致的認(rèn)同，Lane等[8]則發(fā)現(xiàn)HOXA10在正常內(nèi)膜、不典型增生內(nèi)膜、G1期子宮內(nèi)膜癌中表達(dá)無(wú)差異，而在G2、G3內(nèi)膜癌中表達(dá)增高25%，并與雌激素受體、孕激素受體及p53無(wú)明顯相關(guān)性。由此可見HOXA10在子宮內(nèi)膜癌中作用并不明確，其對(duì)于子宮內(nèi)膜癌的調(diào)控機(jī)制有待進(jìn)一步深入研究。

2 HOXA10與卵巢癌

以往認(rèn)為上皮性卵巢癌均起源于卵巢上皮，但隨著研究的深入，有學(xué)者發(fā)現(xiàn)卵巢子宮內(nèi)膜樣癌(ovarian endometrioid adenocarcinoma，OEA)及卵巢透明細(xì)胞癌(ovarian clear cell adenocarcinoma，OCCA)的細(xì)胞組織結(jié)構(gòu)及免疫表型與子宮內(nèi)膜樣腺癌極其相似，研究發(fā)現(xiàn)這類卵巢癌的發(fā)生可能與胚胎時(shí)期HOXA10控制Müllerian管的發(fā)育有關(guān)[9]。Li等[10]發(fā)現(xiàn)， HOXA10在OCCA組織中的表達(dá)升高，且與預(yù)后呈負(fù)相關(guān)，體外實(shí)驗(yàn)亦發(fā)現(xiàn)HOXA10可以通過促進(jìn)細(xì)胞增殖、增加細(xì)胞的運(yùn)動(dòng)、侵襲能力參與OCCA的惡性進(jìn)展。Ko等[11]亦發(fā)現(xiàn)，誘導(dǎo)卵巢表面上皮(ovarian surface epithelium，OSE)細(xì)胞中HOXA10表達(dá)能刺激OSE細(xì)胞間及OSE與網(wǎng)膜細(xì)胞間的粘附，并且抑制OSE細(xì)胞凋亡，使OSE細(xì)胞向癌分化，因而猜測(cè)HOXA10與OEA和OCCA的發(fā)生、發(fā)展有關(guān)。Tanwar等[12]發(fā)現(xiàn)，下調(diào)結(jié)腸腺瘤樣息肉蛋白活性能減少β- catenin的降解，從而誘導(dǎo)HOXA10表達(dá)的升高，促使卵巢上皮細(xì)胞向OEA細(xì)胞分化并促進(jìn)其發(fā)展?？梢?，HOXA10在卵巢癌的發(fā)生和發(fā)展過程中發(fā)揮重要作用。

卵巢癌中HOXA10的表達(dá)情況與其DNA甲基化有關(guān)。Cheng等[3]發(fā)現(xiàn)HOXA10在卵巢癌中表達(dá)高于正常卵巢，進(jìn)一步甲基化特異性聚合酶鏈反應(yīng)發(fā)現(xiàn)卵巢癌中HOXA10的高表達(dá)與HOXA10的低甲基化有關(guān)，體外誘導(dǎo)低甲基化藥物5- 氮- 2’- 脫氧胞苷(5- aza- dC)處理卵巢癌細(xì)胞株后發(fā)現(xiàn)HOXA10 mRNA的表達(dá)明顯升高。Fiegl等[4]的研究也證實(shí)，分化越差的卵巢癌中HOXA10甲基化的水平越低。另外也有研究發(fā)現(xiàn)[13]，HOXA10的甲基化狀態(tài)與患者的無(wú)進(jìn)展生存時(shí)間明顯相關(guān)，卵巢癌鉑類藥物耐藥患者接受低劑量誘導(dǎo)低甲基化藥物地西他賓治療后能降低HOXA10等的甲基化水平，恢復(fù)患者對(duì)鉑類藥物的敏感性，有效提高患者對(duì)化療藥物的反應(yīng)率并延長(zhǎng)患者無(wú)進(jìn)展生存時(shí)間。調(diào)節(jié)HOXA10的甲基化水平亦可作為改善卵巢癌治療的重要手段。

3 HOXA10與子宮內(nèi)膜異位癥

正常生育期女性月經(jīng)周期過程中HOXA10 mRNA及蛋白的表達(dá)水平在分泌期明顯高于增殖期，且表達(dá)峰濃度與月經(jīng)黃體期中孕酮和雌二醇的高峰一致，參與胚胎形成時(shí)期子宮發(fā)育及介導(dǎo)甾體類激素刺激下的子宮內(nèi)膜功能分化、成熟和胚胎植入等生理過程[14]，但子宮內(nèi)膜異位癥患者內(nèi)膜中卻無(wú)HOXA10的表達(dá)高峰[5]。研究顯示，HOXA10在子宮內(nèi)膜異位癥患者內(nèi)膜中表達(dá)下調(diào)，從而影響子宮內(nèi)膜對(duì)受精卵的受容性[5- 6,15- 16]。

通過全基因組關(guān)聯(lián)分析了3194例來(lái)自澳大利亞和美國(guó)的子宮內(nèi)膜異位癥患者內(nèi)膜和7060例正常內(nèi)膜發(fā)現(xiàn)，HOXA10是子宮內(nèi)膜異位癥發(fā)生的“易感基因”，可能通過編碼轉(zhuǎn)錄因子HOX A家族來(lái)參與子宮內(nèi)膜的發(fā)育[17]。Szczepanska等[5]對(duì)17例微小子宮內(nèi)膜異位癥患者和15例正常生育期女性進(jìn)行檢測(cè)發(fā)現(xiàn)，子宮內(nèi)膜異位癥患者常位內(nèi)膜中HOXA10 mRNA及蛋白表達(dá)均下調(diào)，該研究還發(fā)現(xiàn)HOXA10在子宮內(nèi)膜異位癥中表達(dá)的異常與其DNA超甲基化有關(guān)，進(jìn)一步針對(duì)HOXA10 DNA上3個(gè)CpG島進(jìn)行亞硫酸氫鈉測(cè)序發(fā)現(xiàn)，子宮內(nèi)膜異位癥患者常位內(nèi)膜中HOXA10存在超甲基化現(xiàn)象，推測(cè)子宮內(nèi)膜異位癥HOXA10的低表達(dá)可能與HOXA10 DNA超甲基化有關(guān)。另一項(xiàng)研究[6]也證實(shí)子宮內(nèi)膜異位癥患者常位內(nèi)膜中HOXA10的表達(dá)水平低于正常內(nèi)膜與其DNA啟動(dòng)子超甲基化有關(guān)，在經(jīng)5- aza- dC作用子宮內(nèi)膜異位癥患者異位子宮內(nèi)膜間質(zhì)細(xì)胞(endometriotic cyst stromal cells，ECSC)中檢測(cè)到上升的HOXA10，這說明HOXA10的表達(dá)情況很有可能是由其啟動(dòng)子甲基化來(lái)控制。

基因啟動(dòng)子甲基化對(duì)于HOXA10參與子宮內(nèi)膜異位癥的進(jìn)展尤為重要，另外也有研究發(fā)現(xiàn)，降低HOXA10的甲基化水平可能對(duì)子宮內(nèi)膜異位癥的進(jìn)展及孕激素治療抵抗有一定的緩解作用。Yang等[18]研究發(fā)現(xiàn)，在子宮內(nèi)膜異位癥患者中HOXA10的表達(dá)與孕激素相關(guān)受體蛋白FKBP4的表達(dá)一致，干擾HOXA10的表達(dá)能抑制FKBP4的表達(dá)，從而影響子宮內(nèi)膜的蛻膜化及受精卵著床，該研究還證實(shí)子宮內(nèi)膜異位癥患者對(duì)孕激素治療的抵抗也與HOXA10對(duì)FKBP4的調(diào)控有關(guān)。Burney等[15]研究發(fā)現(xiàn)子宮內(nèi)膜異位癥患者的孕激素治療抵抗與HOXA10的甲基化水平有關(guān)，可能由于子宮內(nèi)膜異位癥患者內(nèi)膜孕激素受體表達(dá)改變或者活性降低，以致與孕激素受體相關(guān)的HOXA10等基因甲基化水平改變，進(jìn)而通過調(diào)控下游分子影響子宮內(nèi)膜異位癥的進(jìn)展及子宮內(nèi)膜的受容性。由此可見，HOXA10及其甲基化水平與子宮內(nèi)膜異位癥的發(fā)生、發(fā)展及藥物耐受之間存在相關(guān)聯(lián)系。

近年來(lái)，miRNA對(duì)細(xì)胞的調(diào)控作用受到學(xué)者的關(guān)注，眾多miRNA在腫瘤中的作用逐漸被發(fā)現(xiàn)。盧凱等[19]研究發(fā)現(xiàn)，在激素非依賴性前列腺癌中miR- 19a起著癌基因作用，與前列腺癌細(xì)胞的增殖及凋亡密切相關(guān)。HOXA10在子宮內(nèi)膜異位癥患者中表達(dá)的異常也與miRNA有關(guān)。Abe等[16]通過檢測(cè)ECSCs和正常女性內(nèi)膜(normal endometrial stromal cells，NESCs)發(fā)現(xiàn)，子宮內(nèi)膜異位癥患者內(nèi)膜中HOXA10的表達(dá)明顯低于NESCs，且這與miR- 196b密切相關(guān)，上調(diào)ECSC細(xì)胞株中miR- 196b的表達(dá)能下調(diào)細(xì)胞株的活性及增殖能力，并明顯促進(jìn)細(xì)胞株的凋亡。深入研究發(fā)現(xiàn)，去甲基化藥物5- aza- dC處理ECSC后發(fā)現(xiàn)miR- 196b及HOXA10的表達(dá)上調(diào)，推測(cè)可能是ECSC細(xì)胞株中miR- 196b DNA的超甲基化抑制了ECSC中miR- 196b的表達(dá)，進(jìn)而下調(diào)HOXA10的表達(dá)，參與ECSC的增殖和抗凋亡特性的調(diào)控。Petracco等[20]則證實(shí)子宮內(nèi)膜異位癥患者內(nèi)膜中miR135a和miR135b表達(dá)較正常內(nèi)膜表達(dá)高，且ECSC中miR135a和miR135b改變能相應(yīng)影響HOXA10的表達(dá)，熒光素酶報(bào)告基因檢測(cè)證實(shí)miR135可以通過與HOXA10 DNA 3′非編碼區(qū)結(jié)合抑制HOXA10 mRNA及蛋白的表達(dá)，從而進(jìn)一步調(diào)控子宮內(nèi)膜異位癥的發(fā)生、發(fā)展。因此，亦可通過miRNA靶向治療來(lái)調(diào)節(jié)HOXA10的表達(dá)從而達(dá)到治療疾病的目的。

4 HOXA10與其他婦科疾病

除此之外，HOXA10的表達(dá)異常還與PCOS、子宮黏膜下肌瘤、子宮腺肌癥、輸卵管積水及各種原因所致的不孕等疾病相關(guān)[21- 24]。Rackow等[21]發(fā)現(xiàn)與正常內(nèi)膜及子宮肌壁間肌瘤患者內(nèi)膜相比，子宮黏膜下肌瘤患者內(nèi)膜中HOXA10表達(dá)明顯下調(diào)，這提示除了肌瘤本身外黏膜下肌瘤還可能通過其他分子機(jī)制影響子宮內(nèi)膜的受容性。另外有學(xué)者在子宮腺肌癥、多囊卵巢綜合征及輸卵管積水患者內(nèi)膜中檢測(cè)到HOXA10的表達(dá)亦下調(diào)，這也可能是這些疾病影響患者子宮內(nèi)膜受容性的原因之一[22- 24]。近年，也有人研究HOXA10突變與女性生殖道先天發(fā)育異常之間的關(guān)系，結(jié)果發(fā)現(xiàn)兩者之間可能并無(wú)相關(guān)[25- 26]。但目前針對(duì)HOXA10在這些疾病中的研究較少，機(jī)制并不明確，需要更多的研究深入探究。

5 展 望

有關(guān)HOXA10研究已經(jīng)從與婦科疾病發(fā)病關(guān)系擴(kuò)展到了相關(guān)婦科疾病的診斷、治療。近期，有學(xué)者[27]指出HOXA10在婦科疾病治療方面也有重要作用，研究發(fā)現(xiàn)香煙提取物能從mRNA及蛋白水平提高HOXA10及孕激素受體的表達(dá)，上調(diào)子宮內(nèi)膜癌細(xì)胞株HESCs的蛻膜化，進(jìn)而降低子宮內(nèi)膜異位癥及子宮內(nèi)膜癌的發(fā)病率。該研究成果為HOXA10在子宮內(nèi)膜癌及子宮內(nèi)膜異位癥的治療方面提供了新思路。

現(xiàn)有的研究已經(jīng)證實(shí)HOXA10參與子宮內(nèi)膜癌、卵巢癌及子宮內(nèi)膜異位癥等多種婦科疾病的發(fā)生、發(fā)展，而且還與疾病的藥物耐受、腫瘤患者的無(wú)進(jìn)展生存時(shí)間有著密切聯(lián)系，在這些過程中甲基化改變及miRNA發(fā)揮重要作用，調(diào)節(jié)HOXA10甲基化水平可作為相關(guān)婦科疾病治療的新途徑。但目前針對(duì)HOXA10的研究仍處于實(shí)驗(yàn)室研究階段，尚未廣泛應(yīng)用于臨床，這還需要更多的研究來(lái)進(jìn)一步支持。相信隨著對(duì)HOXA10在疾病中作用及機(jī)制的深入研究，有望為婦科疾病的診斷、治療開辟一條嶄新并充滿希望的道路。

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