馬霞 邵秀娟 王憶群 金筱筱 王婷婷 陳雪君
子宮內(nèi)膜異位癥(endometriosis,EMs)是育齡期女性的常見病,指有活性的子宮內(nèi)膜腺體或間質(zhì)在宮外生長導致的慢性病,發(fā)病率高達10%~25%,呈逐年上升的趨勢,與疼痛和不孕密切相關(guān)[1]。EMs 的臨床癥狀主要是疼痛,表現(xiàn)為痛經(jīng)、性交困難、周期性盆腔痛及慢性疼痛,嚴重影響患者的情緒、睡眠質(zhì)量;疼痛的嚴重程度與抑郁、焦慮情緒呈正相關(guān),嚴重降低患者生活質(zhì)量與工作能力。
EMs 相關(guān)性疼痛的機制尚未研究透徹,疼痛產(chǎn)生的關(guān)鍵因素是炎癥因子與神經(jīng)遞質(zhì)相互作用[2]。腦源性神經(jīng)營養(yǎng)因子(brain-derived neurotrophic factor,BDNF)在EMs 患 者 的 異 位 內(nèi) 膜 組 織或血清中高表達,BDNF 參與炎癥反應、神經(jīng)血管生成等諸多過程,參與EMs 的發(fā)生、發(fā)展。BDNF/酪氨酸蛋白激酶B(tyrosine protein kinase B,TrkB)通路介導的痛覺敏化作用,是EMs 相關(guān)性疼痛形成的重要因素[3]。現(xiàn)回顧國內(nèi)外研究文獻,對BDNF/TrkB 通路在EMs 及其相關(guān)性疼痛中的作用研究進展作一綜述。
初潮年齡過早、經(jīng)量過多、經(jīng)期長及未生育等是EMs 的高危因素[4]。EMs 發(fā)病機制尚無統(tǒng)一定論,以經(jīng)血逆流種植學說最為典型,但無法解釋僅小部分人群進展為EMs[5]。子宮內(nèi)膜是具備周期性更新、高度再生特性的組織。內(nèi)膜干細胞學說認為,子宮內(nèi)膜來源的干細胞或祖細胞經(jīng)血逆行遷移,脫落、沉積在腹膜腔中,植入后導致盆、腹腔子宮內(nèi)膜異位病灶的發(fā)生[6]。轉(zhuǎn)移學說認為,內(nèi)膜組織通過血行或淋巴系統(tǒng)轉(zhuǎn)移擴散,并產(chǎn)生炎性刺激,增殖為盆腔外EMs。而體腔上皮化生假說認為,因苗勒氏管發(fā)育不全,腹膜與間皮細胞分化形成子宮內(nèi)膜組織,進一步演化進展為EMs。
EMs 的基本病變是盆腔炎癥微環(huán)境中巨噬細胞與基質(zhì)細胞持續(xù)浸潤腹腔中的內(nèi)膜異位病灶,募集形成的炎癥細胞進一步分泌如IL、生長因子和趨化因子等炎癥介質(zhì),導致氧化應激源等物質(zhì)激增,繼發(fā)進行性痛經(jīng)等“難治性”疼痛癥狀[7]。EMs 的一大特征是新生血管生成,由內(nèi)膜異位病灶在內(nèi)皮骨髓干細胞的重新整合下形成新生血管[8]。而異位病灶中形成大量的新生血管和神經(jīng)纖維,為病灶二次供氧與提供營養(yǎng),促進EMs 進展導致疼痛。因此,EMs 的進展由炎癥、免疫、內(nèi)分泌和血管生成等多因素相互作用所致。
EMs 是臨床上相對常見但難治的疾病,約70%患者繼發(fā)性出現(xiàn)“難治性”疼痛[9],包括痛經(jīng)、慢性盆腔痛及性交困難等不適,給患者帶來巨大的身心壓力與經(jīng)濟負擔。EMs 患者的大腦皮層長期處于疼痛刺激,其丘腦、殼核等疼痛調(diào)節(jié)的關(guān)鍵區(qū)域的灰質(zhì)體積相應減少[10]。研究發(fā)現(xiàn),EMs 患者尤其是伴發(fā)盆腔痛者,焦慮癥、抑郁癥的發(fā)生比例較高,而焦慮癥或抑郁癥的嚴重程度與疼痛的嚴重程度形成惡性循環(huán)[11]。
傳統(tǒng)的EMs 治療藥物如非甾體類抗炎藥、口服避孕藥、促性腺激素釋放激素激動劑等,抑制病灶效果雖好,但疼痛易復發(fā);整體治療費用昂貴,激素類藥物治療后繼發(fā)性低雌激素癥狀、骨質(zhì)流失風險等不良反應限制其長期使用,而且停藥后會再次出現(xiàn)疼痛反彈[12]。另外,手術(shù)作為目前臨床重要治療方法,腹腔鏡手術(shù)可清除盆腹腔內(nèi)病灶、分離粘連、恢復組織器官的自然解剖結(jié)構(gòu),雖然術(shù)中能將肉眼可見的病灶切除干凈,但術(shù)后如未進行規(guī)范、有效管理,EMs十分容易復發(fā)[13](術(shù)后整體復發(fā)率將近40%,而導致疼痛癥狀的年復發(fā)率約10%),甚至多次手術(shù)仍不能緩解癥狀。迄今為止,臨床上治療EMs 尚無十分有效的手段,“難治性”疼痛、不孕癥已然成為臨床研究的熱點、難點。
目前臨床對EMs 相關(guān)性疼痛的確切發(fā)生機制尚缺乏統(tǒng)一認識,其形成可能是多因素作用的復雜過程,主要與異位內(nèi)膜組織或盆腔巨噬細胞產(chǎn)生的炎癥因子及異位內(nèi)膜組織刺激引起的盆腔神經(jīng)末梢異常支配有關(guān)。IL-6、神經(jīng)營養(yǎng)因子等炎癥因子在EMs 患者的病灶和腹腔液中呈高表達[14],激活并傳入神經(jīng)元信號,觸發(fā)級聯(lián)反應,引起疼痛。很多EMs 患者在手術(shù)切除病灶后,疼痛癥狀仍未有效緩解或療效不理想,其關(guān)鍵原因在于炎癥因子的持續(xù)作用促使大腦皮層形成疼痛記憶,引起疼痛信號放大效應。前列腺素是介導疼痛和傷害感受器的關(guān)鍵因素,環(huán)氧合酶-2 是合成前列腺素的氧化酶,其作為膜結(jié)構(gòu)蛋白可協(xié)調(diào)細胞間的信號傳導。異位內(nèi)膜組織中環(huán)氧合酶-2 持續(xù)高表達,繼發(fā)性導致前列腺素呈高水平狀態(tài),引起子宮肌層持續(xù)性收縮、血流量驟減,導致子宮局部嚴重缺血而繼發(fā)痛經(jīng)(有研究發(fā)現(xiàn)特異性環(huán)氧合酶-2 抑制劑可有效緩解EMs 相關(guān)性疼痛[15])。還有研究指出,在異位內(nèi)膜組織中瞬時電位受體香草酸亞型1 受體表達上調(diào),其作為傷害性整合因子,可促進環(huán)氧合酶-2 和炎癥因子釋放,進一步誘導EMs 相關(guān)性疼痛的發(fā)生[16]。且異位內(nèi)膜組織中形成大量的新生血管和神經(jīng)纖維,在為病灶生長提供氧氣與營養(yǎng)的同時,會增加神經(jīng)纖維末梢對疼痛的敏感性,進一步形成惡性循環(huán)[17]。
3.1 BDNF/TrkB 通路概述 神經(jīng)營養(yǎng)因子家族是一種支持神經(jīng)元生長、分化的蛋白家族。最初發(fā)現(xiàn)的BDNF 是從豬腦組織分離出來的堿性小分子蛋白質(zhì)[18],由119 個氨基酸殘基組成,并以非共價連接的二聚體形式存在。BDNF 是目前臨床上研究較為廣泛的神經(jīng)營養(yǎng)因子,尤其在促進神經(jīng)元分化、新突觸形成等生物學行為方面有其作用。TrkB 是一種細胞的高親和力受體。BDNF 經(jīng)TrkB 通路傳入細胞內(nèi),參與傷害信號傳遞的調(diào)控并刺激突觸生長,促進細胞增殖、侵襲和血管生成,抑制細胞凋亡,在多種惡性腫瘤中呈高表達狀態(tài)。BDNF/TrkB 通路可能涉及的調(diào)節(jié)因子,包括蛋白酶活化受體2-核因子κB、Toll 樣受體4-p38 信號因子及環(huán)磷腺苷效應元件結(jié)合蛋白等。BDNF 在人體中以前體形式(pro-BDNF)與低親和力受體p75 神經(jīng)營養(yǎng)素受體結(jié)合,激活磷脂酰肌醇3-激酶、絲裂原活化蛋白激酶等級聯(lián)反應,進一步發(fā)揮生物學功能,減少神經(jīng)元樹突狀分支,進而抑制細胞凋亡[19]。BDNF 作為重要的神經(jīng)營養(yǎng)因子,在調(diào)節(jié)免疫和炎癥反應、促進神經(jīng)和血管生成等過程中發(fā)揮重要作用[18,20]。
3.2 BDNF/TrkB 通路與疼痛的關(guān)系 BDNF 不僅是神經(jīng)元活動的重要因子,也是慢性疼痛形成和維持的重要調(diào)節(jié)因子。Stefani 等[21]研究顯示,BDNF 在EMs 相關(guān)性疼痛患者的腹腔液中呈高表達,而BDNF抗體治療可減輕患者的疼痛程度,驗證了BDNF 對EMs 相關(guān)性疼痛的治療有效性。慢性疼痛的發(fā)生機制可能與傷害性感受器可塑性變化致使中樞敏化有關(guān)[22]。具體地說,中樞敏化是因傷害性刺激引起觸覺過敏、突觸重塑,神經(jīng)可塑性發(fā)生變化,導致中樞神經(jīng)元對疼痛敏感性增加,加重疼痛癥狀。BDNF 通過激活TrkB 抑制細胞膜上的鉀氯共轉(zhuǎn)運體-2 表達,進而降低γ-氨基丁酸抑制神經(jīng)元的作用,最終刺激神經(jīng)元興奮,導致中樞敏化[23]。磷酸-c-AMP-反應元件結(jié)合蛋白(phosphorylation cAMP-response element binding protein,p-CREB)作為BDNF/TrkB 通路的下游靶點,參與傷害性信號的傳遞,p-CREB 或可作為臨床研究慢性疼痛維持的關(guān)鍵靶點。
3.3 BDNF/TrkB 通路在EMs 相關(guān)性疼痛中的作用 EMs 雖為良性病變,但具有種植、侵襲、浸潤和遠處轉(zhuǎn)移等惡性生物學行為。研究顯示,BDNF在多種惡性疾病中表達上調(diào),在受到傷害性信號刺激后,BDNF 介導TrkB 通路調(diào)控細胞浸潤性生長、侵襲及轉(zhuǎn)移[24]。同時,EMs 患者因受到高水平雌激素的持續(xù)刺激,BDNF 激活TrkB 通路,誘導子宮內(nèi)膜呈現(xiàn)增殖改變,促進異位內(nèi)膜的轉(zhuǎn)移、種植;而異位的內(nèi)膜組織將進一步激活炎癥因子的釋放,形成惡性循環(huán)。炎癥因子與TrkB 受體結(jié)合后激活絲裂原活化蛋白激酶信號通路,反向募集炎癥因子并激活環(huán)氧合酶-2,從而形成正反饋,導致EMs 的發(fā)生、發(fā)展[25]。Wessels 等[26]發(fā)現(xiàn),早期EMs 患者血漿中BDNF 表達水平顯著升高,且治療前后BDNF 表達水平差異有統(tǒng)計學意義,這進一步說明BDNF 有望成為EMs 早期診斷或反映預后的生物標志物。
BDNF/TrkB 通路與EMs 及其相關(guān)性疼痛的發(fā)生、發(fā)展有重要關(guān)系。BDNF 抑制劑阻斷BDNF/TrkB 信號通路或可作為臨床治療EMs 的研究方向,以改善患者的疼痛癥狀,延緩疾病的進展,保護育齡期女性的生育力。