石　敏(綜述),尹香花(審校)

(揚(yáng)州大學(xué)臨床醫(yī)學(xué)院婦產(chǎn)科，江蘇 揚(yáng)州 225001)

HAND2甲基化在子宮內(nèi)膜癌中的研究現(xiàn)狀

石敏△(綜述),尹香花※(審校)

(揚(yáng)州大學(xué)臨床醫(yī)學(xué)院婦產(chǎn)科，江蘇 揚(yáng)州 225001)

子宮內(nèi)膜癌是發(fā)生于子宮內(nèi)膜的一組上皮性惡性腫瘤，為女性生殖道三大惡性腫瘤之一,每年約有287 000例新增內(nèi)膜癌患者[1]。近年來(lái)，人們生活習(xí)慣及飲食結(jié)構(gòu)發(fā)生很大改變，子宮內(nèi)膜癌發(fā)病率不斷上升，在某些歐美發(fā)達(dá)國(guó)家其發(fā)病率已位居女性生殖道惡性腫瘤首位[2]，成為最常見(jiàn)的嚴(yán)重威脅女性健康的生殖道惡性疾病。傳統(tǒng)的觀點(diǎn)認(rèn)為，遺傳學(xué)改變?nèi)绨┗蚧蛞职┗虻耐蛔円约叭旧w異常導(dǎo)致了癌癥的發(fā)生。自Waddington首次提出“表觀遺傳學(xué)(epigenetics)”的概念，人們逐漸認(rèn)識(shí)到表觀遺傳學(xué)異常也參與了腫瘤的形成和發(fā)展[3]。近來(lái)國(guó)外學(xué)者通過(guò)實(shí)驗(yàn)研究發(fā)現(xiàn)，HAND2的表觀遺傳學(xué)改變?cè)谧訉m內(nèi)膜癌形成和發(fā)展中起著關(guān)鍵作用。在健康的子宮內(nèi)膜中HAND2基因很活躍，它下調(diào)雌激素對(duì)子宮內(nèi)膜的生長(zhǎng)誘導(dǎo)作用，而在大多數(shù)子宮內(nèi)膜癌患者中，該基因已經(jīng)發(fā)生了甲基化[4]。現(xiàn)就該基因在子宮內(nèi)膜癌中的研究現(xiàn)狀予以綜述。

1HAND2基因

堿性螺旋-環(huán)-螺旋(basic helix-hoop-helix，bHLH)轉(zhuǎn)錄因子家族是成員最多、最復(fù)雜的重要超家族之一，自1989年解析了第一個(gè)bHLH蛋白結(jié)構(gòu)，到目前為止，已有一千多條bHLH序列得到鑒定[5]，它們廣泛存在于多種真核生物中，并在細(xì)胞的增殖和分化中發(fā)揮著重要作用。bHLH功能域由近60個(gè)氨基酸殘基組成，通過(guò)一段環(huán)狀結(jié)構(gòu)連接兩個(gè)α-螺旋，bHLH通過(guò)模體二聚體化，使長(zhǎng)螺旋的堿性部分與DNA上E-box 序列CANNTG結(jié)合而發(fā)揮調(diào)控作用。動(dòng)物bHLH因其所調(diào)控基因功能不同而分成45個(gè)家族，每個(gè)家族由一至多個(gè)成員組成，其功能主要包括參與調(diào)控神經(jīng)發(fā)育、肌肉血管形成等重要生物學(xué)過(guò)程。同時(shí)，根據(jù)它們的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和作用的靶基因不同又分成6個(gè)組，最大的兩個(gè)組為A組和B組。HAND就屬于A組bHLH轉(zhuǎn)錄因子家族[6]。

1998年，Thomas等[7]首次報(bào)道了HAND轉(zhuǎn)錄因子存在于小鼠的bHLH家族中。HAND能與DNA上的E-box序列包括CACCTG和CAGCTG特異性結(jié)合，其氨基酸序列在不同物種間表現(xiàn)出較高的一致性，說(shuō)明其具有高度保守的生物學(xué)功能[8-9]。研究顯示，人類HAND有兩個(gè)亞家族分別為HAND1、HAND2。其中HAND2定位于人類的 5q33染色體，在許多組織的發(fā)育過(guò)程中表達(dá)，Dai和Cserjesi[10]使用哺乳動(dòng)物單雜交分析，證實(shí)了HAND2是通過(guò)結(jié)合E-box作為異源二聚體而發(fā)揮轉(zhuǎn)錄激活器作用，Liu等[11]發(fā)現(xiàn)其功能主要是參與腮弓、四肢、心臟及神經(jīng)脊起源細(xì)胞的發(fā)育過(guò)程。

2DNA甲基化與子宮內(nèi)膜癌

表觀遺傳是指在不改變基因的核苷酸序列的情況下，基因表達(dá)發(fā)生了變化并且這種變化是可遺傳的，其研究主要包括DNA甲基化、組蛋白修飾、染色質(zhì)重構(gòu)、非編碼RNA調(diào)控等方面[12]，其中，DNA 甲基化是最早發(fā)現(xiàn)且重要的表觀遺傳修飾途徑之一，是指在DNA 甲基化轉(zhuǎn)移酶介導(dǎo)下，將甲基轉(zhuǎn)移到CpG島(CpG島是指基因中富含CpG的序列)的胞嘧啶第5位碳原子上生成 5-甲基胞嘧啶，從而影響基因表達(dá)過(guò)程。甲基化的 DNA 往往與轉(zhuǎn)錄活性下降或基因表達(dá)沉默相關(guān)[13]。在DNA甲基化異常與腫瘤關(guān)系研究中，抑癌基因啟動(dòng)子區(qū)域的CpG島異常甲基化導(dǎo)致的轉(zhuǎn)錄沉默進(jìn)而引發(fā)腫瘤備受關(guān)注，它成為除基因突變和缺失以外的引起抑癌基因失活的關(guān)鍵機(jī)制。

子宮內(nèi)膜癌與其他惡性腫瘤一樣，是由多種因素導(dǎo)致的一種復(fù)雜的疾病。遺傳變異已經(jīng)不能完全解釋子宮內(nèi)膜的癌變機(jī)制。近來(lái)表觀遺傳學(xué)越來(lái)越受到關(guān)注，特別是異常的DNA甲基化被認(rèn)為在子宮內(nèi)膜癌形成過(guò)程中扮演一個(gè)關(guān)鍵的角色[14]。國(guó)內(nèi)外研究已經(jīng)證實(shí)了許多種不同基因的甲基化和表達(dá)沉默參與了子宮內(nèi)膜癌的形成過(guò)程。有學(xué)者對(duì)子宮內(nèi)膜癌細(xì)胞系和病理標(biāo)本中雌、孕激素受體甲基化情況進(jìn)行了研究，發(fā)現(xiàn)DNA異常甲基化能使雌孕激素表達(dá)沉默，揭示DNA異常甲基化可能參與了子宮內(nèi)膜癌的形成[15-16]。國(guó)內(nèi)學(xué)者岑慧等[17]用甲基化特異性聚合酶鏈反應(yīng)檢測(cè)PTEN及p27基因甲基化在子宮內(nèi)膜癌、子宮內(nèi)膜增生癥及正常子宮內(nèi)膜組織中的表達(dá)情況，發(fā)現(xiàn)子宮內(nèi)膜癌及子宮內(nèi)膜增生癥組織中PTEN及p27基因甲基化率明顯高于正常子宮內(nèi)膜組織，考慮其甲基化可能在子宮內(nèi)膜癌的發(fā)生、發(fā)展中起重要作用。Chmelarova等[18]發(fā)現(xiàn)，GATA4基因在子宮內(nèi)膜癌中存在明顯的甲基化。為了更好地服務(wù)于臨床，研究者們開(kāi)始關(guān)注表觀遺傳修飾異常標(biāo)志物在子宮內(nèi)膜癌中的診斷價(jià)值。已有學(xué)者對(duì)此進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)性研究，提取了初步診斷為子宮內(nèi)膜癌患者的陰道分泌物，對(duì)其中5個(gè)基因的甲基化程度進(jìn)行了分析，與對(duì)照組獲得的分析結(jié)果比較，存在很大差異[19]。DNA甲基化分析應(yīng)用于子宮內(nèi)膜癌的診斷與目前最常用的診斷性刮宮相比，能最大限度降低醫(yī)源性創(chuàng)傷，特別是內(nèi)膜活檢取材困難時(shí)，甲基化分析可作為有效替代方法來(lái)早期診斷內(nèi)膜癌。對(duì)于子宮內(nèi)膜復(fù)雜性增生過(guò)長(zhǎng)、非典型性增生或者早期內(nèi)膜癌接受孕激素治療的患者，孕激素受體B基因甲基化狀態(tài)能評(píng)估孕激素治療效果以及指導(dǎo)醫(yī)師制訂進(jìn)一步的治療方案。對(duì)于接受手術(shù)治療的患者，亦可通過(guò)分子生物學(xué)方法檢測(cè)諸如陰道分泌物或者血液中DNA甲基化程度來(lái)評(píng)估治愈和復(fù)發(fā)，并且有研究者發(fā)現(xiàn)這種方法與影像學(xué)檢查比較可能具有更高的敏感性[19]。然而，要使DNA甲基化分析成為臨床診斷子宮內(nèi)膜癌的有效方法，仍然需要更進(jìn)一步的研究。

3HAND2甲基化與子宮內(nèi)膜癌

國(guó)外關(guān)于HAND2與子宮內(nèi)膜的相關(guān)性研究已有一些報(bào)道。HAND2是一個(gè)基本的螺旋-環(huán)-螺旋轉(zhuǎn)錄因子，發(fā)揮啟動(dòng)調(diào)節(jié)器作用，同時(shí)，它是一個(gè)干細(xì)胞多梳蛋白家族靶基因(polycomb group target gene，PCGT)[20]。文獻(xiàn)報(bào)道，在惡性腫瘤中PCGT啟動(dòng)子甲基化比非PCGT高出12倍，表明PCGT甲基化是惡性腫瘤的一種表觀遺傳學(xué)標(biāo)志[21]。HAND2在正常子宮內(nèi)膜基質(zhì)中表達(dá),其主要生理功能為抑制成纖維細(xì)胞生長(zhǎng)因子的產(chǎn)生，從而抑制雌激素旁分泌在子宮內(nèi)膜上皮組織中促有絲分裂的增長(zhǎng)誘導(dǎo)效應(yīng)[22-23]。正常情況下HAND2受孕酮調(diào)節(jié)[24-25]，在以孕酮調(diào)節(jié)的抑制雌激素的增生誘導(dǎo)作用中是不可或缺的,缺乏HAND2將導(dǎo)致植入受損[22,26]。鑒于對(duì)HAND2的這些認(rèn)識(shí),不難推測(cè),HAND2的表觀遺傳改變可能參與了子宮內(nèi)膜癌的發(fā)生和發(fā)展。

2013年，英國(guó)學(xué)者Jones等[4]首次提出HAND2基因可作為子宮內(nèi)膜癌的差異甲基化熱點(diǎn)。研究者們首先分析了正常子宮內(nèi)膜組織與癌變的子宮內(nèi)膜組織中27 000個(gè) CpG島DNA甲基化情況，發(fā)現(xiàn)HAND2基因是排名第一的綜合性表觀基因組-相互作用組網(wǎng)絡(luò)分析中的熱點(diǎn)，這一結(jié)果也通過(guò)對(duì)另外的樣本集進(jìn)行實(shí)時(shí)聚合酶鏈反應(yīng)、免疫組織化學(xué)等檢測(cè)得到了進(jìn)一步驗(yàn)證。研究者們檢測(cè)樣本集中HAND2 信使RNA的表達(dá)，發(fā)現(xiàn)幾乎所有內(nèi)膜癌樣本中均存在HAND2異常甲基化及明顯的信使RNA表達(dá)抑制，與此相反的，所有正常子宮內(nèi)膜樣本中，DNA甲基化處于低水平而信使RNA高表達(dá)。另外，研究者們檢測(cè)了子宮內(nèi)膜癌各個(gè)發(fā)展階段的HAND2甲基化和蛋白表達(dá)情況，發(fā)現(xiàn)該基因甲基化在子宮內(nèi)膜癌前病變組織中較正常子宮內(nèi)膜組織中已有所增長(zhǎng)，證實(shí)了HAND2甲基化是一個(gè)早期事件。

已有大量研究證實(shí)，雌激素促進(jìn)子宮內(nèi)膜增殖，而孕激素抑制子宮內(nèi)膜增殖并引起細(xì)胞分化，當(dāng)體內(nèi)的雌激素過(guò)多在功能上主導(dǎo)了孕酮，將增加子宮內(nèi)膜癌的風(fēng)險(xiǎn)[27]。HAND2作為一個(gè)孕酮調(diào)節(jié)的干細(xì)胞PCGT，它在子宮內(nèi)膜基質(zhì)中編碼一個(gè)轉(zhuǎn)錄因子，抑制一種生長(zhǎng)因子的產(chǎn)生，這種生長(zhǎng)因子能夠介導(dǎo)雌激素促子宮內(nèi)膜增生誘導(dǎo)作用。Jones等[4]還發(fā)現(xiàn)，HAND2甲基化在癌變前的子宮內(nèi)膜病變中高表達(dá)，將導(dǎo)致女性對(duì)孕酮的治療反應(yīng)差。臨床上，絕經(jīng)后子宮出血的婦女一般都通過(guò)內(nèi)膜活檢來(lái)明確診斷。然而，研究者們通過(guò)檢測(cè)具有上述癥狀婦女的子宮內(nèi)膜分泌物中HAND2甲基化水平，以較高的敏感性和特異性發(fā)現(xiàn)了早期癌癥患者[4]。最后，研究者們通過(guò)一個(gè)特定敲除了HAND2基因的小鼠模型，研究了HAND2表觀遺傳沉默與子宮內(nèi)膜癌的功能相關(guān)性[4]。

4展望

子宮內(nèi)膜基質(zhì)細(xì)胞中HAND2表達(dá)沉默的作用仍需要分子水平和細(xì)胞水平的驗(yàn)證，HAND2甲基化用于臨床檢測(cè)，在預(yù)測(cè)早期癌癥及預(yù)防治療中的作用尚需大量的前瞻性研究及臨床試驗(yàn)，其在不太常見(jiàn)的子宮內(nèi)膜癌亞型中的作用需要進(jìn)一步的研究。隨著該基因表觀遺傳學(xué)改變?cè)谧訉m內(nèi)膜癌中研究的不斷深入，必將有助于證實(shí)，HAND2甲基化可以用于分診臨床上出現(xiàn)了絕經(jīng)后子宮異常出血的女性，甚至作為一項(xiàng)檢測(cè)標(biāo)志物，來(lái)早期發(fā)現(xiàn)腫瘤乃至預(yù)測(cè)子宮內(nèi)膜癌的風(fēng)險(xiǎn)并對(duì)預(yù)防治療做出反應(yīng)。

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兼癥醫(yī)學(xué)

兼癥醫(yī)學(xué)是研究疾病的個(gè)體在空間里時(shí)間內(nèi)是怎樣發(fā)生、發(fā)展和轉(zhuǎn)歸的；是臨床醫(yī)學(xué)在診斷、治療、預(yù)防的應(yīng)用的一種方法學(xué)。該方法學(xué)強(qiáng)調(diào)了“統(tǒng)一同一時(shí)體論”在臨床、教學(xué)、科研實(shí)踐上的重要性。統(tǒng)一性強(qiáng)調(diào)了共性(整體性)，同一時(shí)性明確了個(gè)性(差異性)。人是由系統(tǒng)、器官、組織、細(xì)胞、分子組成的自身整體的個(gè)體，也是宇宙間的獨(dú)立體，但是必須統(tǒng)一于宇宙。

疾病一旦發(fā)生在人類群體或個(gè)體時(shí)，同種疾病盡管有共同臨床表現(xiàn)，但也可有千奇百怪現(xiàn)象發(fā)生。“統(tǒng)一同一時(shí)體論”可以完美解釋。

兼癥醫(yī)學(xué)在臨床上應(yīng)用最多的是對(duì)發(fā)病機(jī)制、診斷、治療進(jìn)行探討，其中又重點(diǎn)講述原發(fā)病、合并病、繼發(fā)病、并發(fā)癥、同源病、后遺癥和綜合征等在臨床實(shí)踐中的應(yīng)用。

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摘要：隨著當(dāng)前人口老齡化和肥胖的流行，子宮內(nèi)膜癌的發(fā)病率一直在上升?，F(xiàn)代科學(xué)研究越來(lái)越多地關(guān)注表觀遺傳學(xué)異常與腫瘤發(fā)生、發(fā)展及其預(yù)后的關(guān)系，其中，DNA甲基化已成為腫瘤相關(guān)研究的熱點(diǎn)之一。最新研究發(fā)現(xiàn)，心臟神經(jīng)脊衍生物表達(dá)蛋白基因2(HAND2)甲基化是子宮內(nèi)膜癌中一種常見(jiàn)的、重要的分子改變，其可能作為一項(xiàng)檢測(cè)標(biāo)志物用來(lái)早期發(fā)現(xiàn)腫瘤，甚至可以預(yù)測(cè)子宮內(nèi)膜癌的風(fēng)險(xiǎn)，并對(duì)預(yù)防和治療做出反應(yīng)。

關(guān)鍵詞：子宮內(nèi)膜癌；心臟神經(jīng)脊衍生物表達(dá)蛋白基因2；DNA甲基化

Research Status of HAND2 Methylation in Endometrial CarcinomaSHIMin,YINXiang-hua. (DepartmentofGynecologyandObstetrics,ClinicalMedicalCollege,YangzhouUniversity,Yangzhou225001,China)

Abstract:Endometrial cancer incidence is continuing to rise in the wake of the current ageing and obesity epidemics.Modern scientific research has paid more and more attention to the relationship between epigenetic abnormalities and tumor occurrence,development and prognosis,of which,DNA methylation has become one of the hot topics in cancer research.Most recent studies have found that heart and neural crest derivatives-expressed transcript 2 methylation is a common and crucial molecular alteration in endometrial cancer that could potentially be employed as a biomarker for early detection of endometrial cancer and as a predictor of prevention and treatment response.

Key words:Endometrial carcinoma; Heart and neural crest derivatives-expressed transcript 2; DNA methylation

收稿日期：2014-10-21修回日期：2014-12-28編輯：相丹峰

doi：10.3969/j.issn.1006-2084.2015.15.020

中圖分類號(hào)：R711.74

文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

文章編號(hào)：1006-2084(2015)15-2744-03