馮婉琴，劉敏娟，馬穎

(南方醫(yī)科大學(xué)珠江醫(yī)院，廣州510282)

子宮內(nèi)膜異位癥(EMs)是目前臨床上育齡期婦女較為常見的婦科慢性疾病，能導(dǎo)致不孕、痛經(jīng)及盆腔疼痛等癥狀，其發(fā)病率很高。EMs雖是良性疾病，但卻能夠像惡性腫瘤一樣種植生長、侵襲和遠處轉(zhuǎn)移，嚴重影響患者生活質(zhì)量[1]。目前，由于EMs的發(fā)病機制仍不明確，患者經(jīng)現(xiàn)有手段治療后復(fù)發(fā)率高。信號通路是

指能將細胞外的分子信號(稱為配體)通過細胞膜傳入細胞內(nèi)并發(fā)揮效應(yīng)的一系列酶促反應(yīng)通路。近年有不少研究表明，EMs中存在多種細胞凋亡/存活信號通路的異常,這些通路的異常啟動及其復(fù)雜的相互作用會導(dǎo)致異位內(nèi)膜組織的異常增殖、分化、侵襲及炎癥反應(yīng)，進而促進異位病灶形成。因此，本文就信號通路在EMs發(fā)病機制中的作用作一綜述。

1 核因子κB(NF-κB)信號通路

NF-κB信號通路在腫瘤方面的研究相對成熟,但是目前在EMs中的研究較少。Gonzalez-Ramos等[2, 3]研究表明,NF-κB在EMs的產(chǎn)生、進展過程中起著重要的作用。NF-κB由復(fù)雜的多肽亞單位蛋白家族組成，是一種廣泛存在的、多效性的核轉(zhuǎn)錄因子，主要有Re1A、Re1B、c-Re1、p50/p105和p52/p100。研究發(fā)現(xiàn)，機體的炎癥反應(yīng)、免疫反應(yīng)、細胞凋亡、腫瘤的形成和轉(zhuǎn)移等都與該通路關(guān)系密切。

NF-κB通路在EMs發(fā)病機制的影響，可能與黏附、侵襲、血管生成相關(guān)因子的表達有關(guān)。研究表明，在EMs病灶中，NF-κB p65的DNA結(jié)合力的活性要比在位內(nèi)膜高，NF-κB參與了EMs的產(chǎn)生及促炎癥狀態(tài)[4]。Kaponis等[5]研究發(fā)現(xiàn)，NF-κB可通過調(diào)節(jié)靶基因(如CAM-1、MMPs、VEGF等)的表達，參與增殖和抗凋亡反應(yīng)、免疫和炎癥反應(yīng)、黏附和侵襲反應(yīng)以及血管形成作用的過程，從而促進EMs的發(fā)生和發(fā)展。Wei等[6]研究發(fā)現(xiàn)，川陳皮素通過抑制NF-κB的活化對EMs發(fā)揮治療作用。而Wang等[7]的研究表明,激活的NF-κB不但可以上調(diào)VEGF表達,進一步促進血管形成,降解周圍基質(zhì),還對異位內(nèi)膜的轉(zhuǎn)移及再生起促進作用。由此可見，子宮內(nèi)膜NF-κB表達上調(diào)能使子宮內(nèi)膜性狀發(fā)生改變，從而有助于異位內(nèi)膜的黏附、種植和血管形成。

2 Shh信號通路

Hh基因家族在進化過程中高度保守，哺乳動物有3種同源形式：Shh、Ihh和Dhh。Ihh參與軟骨發(fā)育,Dhh在生殖細胞發(fā)育中起關(guān)鍵作用；Shh在該家族中表達最廣泛,在該信號通路上起主要作用。Shh信號通路的核心成員包括Shh、Ptch、Smo、Gli、Sufu等。配體Patched1與Shh受體結(jié)合，通過減輕Patched1依賴性Smo的抑制來激活Shh途徑[8]。融合抑制因子(SUFU)和Gli家族鋅指(Gli2、Gli3)將激活信號轉(zhuǎn)導(dǎo)到細胞核中，以調(diào)節(jié)靶基因如Gli1和血管內(nèi)皮生長因子的表達。Shh信號通路通過參與增強細胞增殖、干細胞維持和細胞分化以及促進血管生成，從而與腫瘤發(fā)生緊密相關(guān)[9]。有研究表明，Shh信號通路的異常激活在各種類型的婦科癌癥中起致癌作用[10]。例如，Shh信號通路異常激活與乳腺癌和卵巢癌的晚期相關(guān)[11]，提示Shh信號通路可能促進生殖系統(tǒng)惡性腫瘤的進展。Heard等[12]研究發(fā)現(xiàn)，在EMs患者的在位子宮內(nèi)膜組織中Shh、Smo、Gli1和Gli3過表達，該Shh信號通路激活的發(fā)生方式類似于在KLF9缺陷小鼠模型中發(fā)現(xiàn)的類似人EMs中觀察到的方式。Matsumoto等[13]發(fā)現(xiàn)，Hh蛋白在小鼠子宮中表達，重組Shh蛋白可在體外促進小鼠子宮內(nèi)膜間充質(zhì)細胞的增殖；與此同時，升高的Hh信號傳導(dǎo)表達與人滋養(yǎng)細胞中的陽性孕酮受體狀態(tài)相關(guān)。

Shh信號通路對許多組織中的成人干細胞(ASC)的維持和增殖至關(guān)重要，而女性子宮內(nèi)膜異位病變顯示ASC標(biāo)志物Musashi和SOX-2的表達高于分泌性子宮內(nèi)膜。Heard等[12]研究發(fā)現(xiàn)，子宮內(nèi)膜組織KLF9表達缺陷會導(dǎo)致異位病變的產(chǎn)生，且KLF9失調(diào)所導(dǎo)致EMs與Shh的激活相關(guān)，與EMs干細胞起源學(xué)說的新證據(jù)相符合。目前Shh信號通路在EMs發(fā)病作用方面的研究相對較少，因此對于該通路與EMS的發(fā)生、發(fā)展還需進一步深入研究。

3 Wnt/β-catenin信號通路

研究發(fā)現(xiàn)，Wnt基因參與調(diào)控胚胎的早期發(fā)育、成體組織的穩(wěn)態(tài)維持、干細胞的自我更新以及腫瘤發(fā)生發(fā)展等多種生物學(xué)過程。Wnt/β-catenin信號通路是由β-catenin介導(dǎo)的信號通路，β-catenin的濃度是調(diào)節(jié)下游信號轉(zhuǎn)導(dǎo)通路的核心因素[14]。

干細胞學(xué)說認為，導(dǎo)致EMs的主要原因來源于子宮內(nèi)膜的干細胞。Bukowska等[15]的實驗研究發(fā)現(xiàn)，激活Wnt信號通路可以促進子宮內(nèi)膜干細胞分化。Wnt5A參與人胚胎干細胞向子宮內(nèi)膜細胞分化過程，而分泌型卷曲相關(guān)蛋白(sFRP)在該過程中起抑制作用。Li等[16]的一系列實驗提示，子宮內(nèi)膜異位間充質(zhì)干細胞(ECTO-MSC)分泌的轉(zhuǎn)化生長因子β1(TGF-β1)和Wnt1能夠增加核內(nèi)β-catenin的水平，并進一步激活下游Axin-2基因表達，最終促進間質(zhì)細胞增生、遷移、侵襲和纖維化。

在正常條件下，細胞外基質(zhì)能夠變成細胞轉(zhuǎn)移的物理屏障，但是基質(zhì)金屬蛋白酶可以降解細胞外基質(zhì)的某些成分，從而使腫瘤細胞發(fā)生侵襲和轉(zhuǎn)移。Pazhohan等[17]研究發(fā)現(xiàn)，失活GSK-3b的主要部分以及抑制DKK-1表達，能夠?qū)е翬Ms患者在位子宮內(nèi)膜中β-catenin的過度活化，進而促進EMs的發(fā)生、發(fā)展。由此可見，Wnt/β-catenin信號通路對促進EMs的發(fā)生發(fā)展具有重要影響。

4 TGF-β/Smad信號通路

TGF-β/Smad信號通路由TGF-β及其受體和受體底物Smad蛋白組成，是其發(fā)揮生物學(xué)作用的主要通路。該通路在纖維化的發(fā)生機制中起重要作用,是多種疾病發(fā)生纖維化病理過程中起關(guān)鍵作用的生物調(diào)節(jié)通路。有研究表明，TGF-β1的分泌以及相關(guān)基因的顯著增加能夠激活TGF-β/Smad通路，形成有利于異位病灶發(fā)展的腹腔微環(huán)境，進而使TGF-β能夠促進纖維母細胞增生、膠原沉積和纖維蛋白形成，最后脫落的子宮內(nèi)膜細胞容易黏附和聚集，進一步增加盆腔纖維化。同時，TGF-β能通過活化血管內(nèi)皮生長因子(VEGF)來增加EMs病灶周圍微血管的形成，出現(xiàn)子宮內(nèi)膜細胞的種植、侵入和增殖等。異位內(nèi)膜的間質(zhì)細胞可能能分泌TGF-β，造成盆腔微環(huán)境免疫耐受，協(xié)同IL-6和幼稚型CD4+T細胞向Th17細胞分化，促進炎癥發(fā)生造成EMs。由此可見，TGF-β/Smad 通路對EMs的發(fā)生、發(fā)展具有重要作用。

5 Notch信號通路

Notch信號通路是跨物種的高度保守的途徑，存在于大多數(shù)多細胞生物中。它在細胞-細胞通訊中發(fā)揮重要作用，涉及控制胚胎和成年期間多種細胞分化過程的基因調(diào)控機制[18]。Notch信號通路由4種跨膜受體(Notch1～4)和Jagged/Delta樣家族的5種跨膜配體介導(dǎo)。Dll-4的結(jié)合通過解整合素-金屬蛋白酶(ADAM)和γ-分泌酶誘導(dǎo)Notch細胞內(nèi)結(jié)構(gòu)域(NICD)的切割，然后NICD易位到細胞核中，在那里它可激活參與血管生成調(diào)節(jié)的多個基因的轉(zhuǎn)錄。

血管生成對EMs患者子宮內(nèi)膜異位病變的植入和生長至關(guān)重要，許多血管生成生長因子在子宮內(nèi)膜異位病變和EMs患者的腹膜中表達上調(diào)。Notch信號通路途徑對于血管生成的基本過程至關(guān)重要，例如動脈和靜脈分化、血管成熟以及在發(fā)芽性血管生成期間對內(nèi)皮尖細胞和莖細胞的選擇。有研究表明，EMs病變中的發(fā)芽性血管生成受Notch信號傳導(dǎo)控制[19]。然而，抑制Notch信號傳導(dǎo)對病變發(fā)展沒有有益的治療效果。

雌激素促進正常和子宮內(nèi)膜在位上皮細胞的遷移、侵襲，而褪黑激素和阻斷Notch信號通路能夠抑制17β-雌二醇誘導(dǎo)的遷移、侵襲，以及正常和EMs子宮內(nèi)膜的上皮-間質(zhì)細胞的轉(zhuǎn)化。Notch信號通過誘導(dǎo)Snai1表達，可促進TGF-β1誘導(dǎo)的上皮-間充質(zhì)轉(zhuǎn)化(EMT)[20]。Jagged1介導(dǎo)的Notch信號激活可提高Snail和Slug的表達，導(dǎo)致各種疾病模型中E-鈣黏蛋白的抑制。Numb是Notch1信號傳導(dǎo)的抑制性調(diào)節(jié)劑，其通過促進Notch1細胞內(nèi)結(jié)構(gòu)域的泛素化和降解起作用。Qi等[21]發(fā)現(xiàn)，Notch信號通路的特異性抑制劑可抑制子宮內(nèi)膜異位上皮細胞和正常子宮內(nèi)膜細胞的增殖、遷移、侵襲，但正常子宮內(nèi)膜細胞中EMT樣表型未被抑制，表明Notch信號通路在EMs調(diào)節(jié)EMT中起關(guān)鍵作用。褪黑素可以抑制子宮內(nèi)膜異位癥上皮細胞中Notch1信號通路的活性，這反映在NICD表達的減少上，目前沒有足夠的證據(jù)表明Notch信號通路是褪黑激素作用的直接途徑。根據(jù)目前研究推測，Notch信號通路可能是EMs的潛在治療靶點，但其在EMs中調(diào)控雌激素和褪黑素中的作用，需進一步研究。

6 磷脂酰肌醇3激酶(PI3K)/蛋白激酶B(Akt)/哺乳動物雷帕霉素靶蛋白(mTOR)信號通路

PI3K/mTOR途徑是影響多種細胞功能的關(guān)鍵細胞信號傳導(dǎo)途徑，包括細胞代謝、生長、增殖和凋亡。由于EMs患者腹膜微環(huán)境的變化，異位子宮內(nèi)膜細胞耐受缺氧和缺乏營養(yǎng)的能力對其增殖和轉(zhuǎn)移很重要。Akt在幫助細胞適應(yīng)這些不利環(huán)境，并在維持增殖方面起關(guān)鍵作用。Leconte等[22]觀察到EMs患者在位和異位內(nèi)膜細胞的增殖率均明顯升高, mTOR/Akt通路的激活使異位內(nèi)膜細胞表型過度增殖，導(dǎo)致內(nèi)源性氧化應(yīng)激增加，而mTOR/Akt抑制劑能有效抑制異位內(nèi)膜細胞的增殖。另外，激活的PI3K/Akt通路可以上調(diào)增殖細胞核抗原、抗凋亡分子、黏附相關(guān)分子、生存素、整合素β1和整合素αvβ3的表達來促進異位內(nèi)膜細胞的黏附、增殖和侵襲。早期已有研究顯示,EMs在位內(nèi)膜間質(zhì)細胞中趨化因子CCL2和CXCL8呈高表達,可以通過激活PI3K/Akt通路上調(diào)增殖細胞核抗原、抗凋亡蛋白、生存素、MMP-2、Bcl-2等的表達水平，進一步促進細胞存活、增殖和侵襲[23]。此外，在子宮內(nèi)膜間質(zhì)細胞中，腫瘤轉(zhuǎn)移抑制因子NME1的異常低表達可以激活PI3K/Akt通路，導(dǎo)致IL-8和VEGF以及CD62E和CD105蛋白表達增加，生成大量血管內(nèi)皮細胞。Akt促進內(nèi)皮細胞一氧化氮合酶(eNOS)的磷酸化，進一步產(chǎn)生NO，從而刺激血管生成[24]。然而，EMs患者eNOS的表達和異位內(nèi)膜的血管生成顯著增加[25]，這可能都與PI3k/Akt/mTOR信號通路的激活有關(guān)。此外，Akt通路還可以與ERK通路結(jié)合，通過增強異位子宮內(nèi)膜基質(zhì)細胞的增殖及其在纖維化微環(huán)境中的活力來促進深部EMs的生長。PI3K-Akt-mTOR是研究最多的細胞膜受體信號轉(zhuǎn)導(dǎo)通路之一，該通路多種蛋白質(zhì)的磷酸化導(dǎo)致分子相互作用，最終導(dǎo)致EMs的形成。

EMs的發(fā)生、發(fā)展是一個涉及多種因素以及牽涉較廣領(lǐng)域的復(fù)雜過程，隨著分子生物學(xué)的發(fā)展和研究技術(shù)水平的提高，對于 EMs 發(fā)病的分子基礎(chǔ)我們有了更深層次的認識，但不同的信號通路之間可以相互產(chǎn)生聯(lián)系或者交叉影響，形成復(fù)雜的信號網(wǎng)絡(luò)，從而影響 EMs 內(nèi)膜細胞的黏附、侵襲及血管生成。此外,因為各信號通路并非是完全獨立的，這增加了研究難度，使得 EMs 學(xué)說和理論眾多，但其發(fā)病機制尚不明確。臨床上對EMs的治療效果不盡人意，我們需要對相關(guān)信號通路在EMs發(fā)病機制中起的影響作用進行更深入研究，從而更好、更準確地指導(dǎo)臨床診療過程。