劉思思，孫振杰，馮 文

子宮內(nèi)膜癌是發(fā)達國家女性生殖道最常見的腫瘤，是美國女性四大癌癥之一。據(jù)統(tǒng)計，2018年歐美國家新增子宮內(nèi)膜癌病例63 230例，其中90%以上患者的發(fā)病年齡在50歲以上[1]。子宮內(nèi)膜癌的治療主要包括手術(shù)、放療、化療和內(nèi)分泌治療。由于目前臨床上患者對化療的不良反應(yīng)大且易耐藥，因此尋找高效低毒的藥物成為臨床研究的當務(wù)之急[2]。維生素D是人體的必需脂溶性維生素之一，除維持鈣磷代謝平衡，在抗腫瘤增殖、免疫調(diào)節(jié)方面也有重要作用。有研究證明，在卵巢癌、子宮內(nèi)膜癌和宮頸癌中已檢測到維生素D受體（vitamin D receptors，VDR）的存在。隨著對維生素D抗腫瘤機制的深入研究，其有望成為子宮內(nèi)膜癌內(nèi)分泌治療的新興藥物。

1 維生素D及VDR的生物學基礎(chǔ)

1.1 維生素D代謝途徑維生素D家族主要包括植物來源的維生素D2（麥角鈣化醇）和動物來源的維生素D3（膽鈣化醇）。來自飲食或皮膚的維生素D通過血液循環(huán)與維生素D結(jié)合蛋白（VDBP）結(jié)合，首先被輸送到肝臟。在肝臟中，維生素D被25羥化酶代謝為骨化二醇[25（OH）D]，這是血清中維生素D的主要循環(huán)形式。骨化二醇在腎臟經(jīng)過1α-羥化酶進一步代謝為骨化三醇[1α，25（OH）2D3][3]。骨化三醇作為主要的代謝活性形式進入循環(huán)，與VDBP結(jié)合后作用于靶組織，調(diào)節(jié)鈣磷代謝，并對細胞增殖分化及免疫系統(tǒng)產(chǎn)生生物學作用[4]。

1.2 VDR的生物學作用VDR作為維生素D發(fā)揮作用的受體，存在于細胞核內(nèi)，來源于類固醇激素/甲狀腺激素受體超家族，主要通過基因組和非基因組途徑起作用[5]。VDR存在于30多種組織中，常見于腸、腎、骨、卵巢、乳腺和前列腺等。VDR有兩個核心功能域，一個是高度轉(zhuǎn)換DNA結(jié)合域（DBD），其在氨基（NH2-）末端含有兩個鋅鍵；另一個是可變配體結(jié)合結(jié)構(gòu)域（LBD），其在羧基（COOH-）末端含有至少12個α-螺旋和3個β-折疊。骨化三醇與VDR結(jié)合能調(diào)節(jié)下游靶標的基因組和非基因組。在基因組途徑中，骨化三醇通過結(jié)合細胞溶質(zhì)型VDR，促進VDR磷酸化與類視黃醇受體（RXR）的異二聚化，實現(xiàn)復(fù)合物核轉(zhuǎn)位。骨化三醇-VDR-RXR復(fù)合物與維生素D反應(yīng)元件（VDRE）結(jié)合，募集轉(zhuǎn)錄共激活因子或共抑制因子調(diào)節(jié)靶基因的mRNA表達，以調(diào)節(jié)鈣磷代謝等功能[6]。最新研究表明，自噬銜接蛋白p62/SQSTM1在異二聚化和募集過程中起關(guān)鍵作用[7]。骨化三醇-VDR-RXR復(fù)合物能直接結(jié)合肝星狀細胞中的VDR和RXR靶向基因發(fā)生自噬。在非基因組途徑中，骨化三醇與膜結(jié)合型VDR結(jié)合，通過細胞內(nèi)信號分子相互作用誘導(dǎo)細胞信號通路發(fā)生變化。有研究發(fā)現(xiàn)細胞色素P450蛋白（CYP11A1）作為新型維生素D代謝酶，其代謝物可增強紫外線誘導(dǎo)的DNA損傷和氧化應(yīng)激的防御機制，以細胞依賴性方式發(fā)揮抗癌作用。而CYP11A1的產(chǎn)物，如20（OH）D和20，23（OH）D，已被證明可作為VDR的偏向激動劑[8]。因此，維生素D不僅能通過骨化三醇-VDR途徑抑制腫瘤細胞增殖，也能通過CYP11A1衍生物的VDR或甲狀腺激素樣受體（RORα/γ）途徑發(fā)揮抗腫瘤作用。

2 維生素D抗腫瘤作用及其機制

大量研究表明，維生素D參與調(diào)節(jié)腫瘤發(fā)生的整個過程[9]，其機制包括調(diào)節(jié)細胞行為，如增殖、分化、細胞凋亡、自噬和上皮間質(zhì)轉(zhuǎn)化（EMT），以及調(diào)節(jié)細胞-微環(huán)境相互作用，如血管生成、抗氧化劑、炎癥和免疫系統(tǒng)。

2.1 維生素D在抗炎、DNA損傷修復(fù)和抗氧化防御中的作用炎癥是癌癥發(fā)展的危險因素之一。有研究表明，使用過抗生素的患者子宮內(nèi)膜癌的發(fā)病率會降低。近來針對子宮內(nèi)膜癌的研究發(fā)現(xiàn)，維生素D對參與炎癥和先天免疫應(yīng)答的核因子κB（NF-κB）具有誘導(dǎo)抑制作用，能降低趨化因子CXCL1和CXCL2的表達，抑制腫瘤轉(zhuǎn)移浸潤[10]。維生素D可打破免疫細胞和癌細胞間的平衡，進而減少促炎細胞因子的產(chǎn)生[11]。人體每日補充維生素D可減少氧化性DNA損傷，表明維生素D能保護人體免受氧化應(yīng)激誘導(dǎo)的DNA損傷[12]。研究發(fā)現(xiàn)，核轉(zhuǎn)錄因子E2相關(guān)因子2（NRF2）作為受維生素D調(diào)節(jié)的轉(zhuǎn)錄因子，能增加抗氧化酶表達，提示維生素D可能是誘導(dǎo)抗氧化酶并發(fā)揮抗氧化防御的潛在因素[13]。

2.2 維生素D在細胞增殖和分化中的作用骨化三醇在正常細胞和癌細胞中均有抑制細胞增殖和分化的作用。CYP11A1的新型代謝產(chǎn)物通過與VDR結(jié)合抑制細胞增殖，誘導(dǎo)細胞分化，發(fā)揮降低血鈣的作用[14]。維生素D通過調(diào)節(jié)生長因子、細胞周期和信號傳導(dǎo)途徑介導(dǎo)抗增殖作用。維生素D能增加胰島素樣生長因子3（IGF-3）和細胞周期蛋白依賴性激酶（CDK）抑制劑p21和p27蛋白的表達，抑制CDK2表達，進而抑制IGF-1和IGF-2刺激的細胞增殖和細胞周期進展[15]。維生素D誘導(dǎo)分化與其相關(guān)的抗增殖特性，調(diào)節(jié)多種細胞內(nèi)信號通路，如磷脂酰肌醇3激酶/蛋白激酶B（PI3K/AKT）、絲裂原活化蛋白激酶（MAPK）、NF-κB 和 Ca2+信號傳導(dǎo)。

2.3 維生素D在細胞凋亡、自噬及端粒酶活性中的作用誘導(dǎo)癌細胞凋亡可抑制腫瘤發(fā)展。研究表明，維生素D能在子宮內(nèi)膜癌細胞中誘導(dǎo)程序性細胞死亡，從而激活內(nèi)在細胞凋亡途徑半胱氨酸天冬氨酸酶3（Caspase-3）和Caspase-9，并破壞促凋亡因子和抗凋亡因子之間的平衡，實現(xiàn)抑制細胞凋亡的過程[16]。

自噬是在細胞存活和凋亡中起關(guān)鍵作用的分解代謝過程。研究表明，維生素D可引起細胞毒性或細胞抑制性自噬，維生素D誘導(dǎo)的自噬細胞死亡主要通過上調(diào)自噬相關(guān)基因Beclin1實現(xiàn)[7]。維生素D介導(dǎo)的自噬細胞死亡中有CDK抑制劑的參與，主要受p19或p27蛋白表達缺失調(diào)節(jié)實現(xiàn)。維生素D還可通過促進DNA損傷誘導(dǎo)轉(zhuǎn)錄因子4（DDIT4）的表達誘導(dǎo)自噬。

激活端粒酶可使腫瘤細胞端粒長度不因細胞分裂次數(shù)的增加而縮短，從而賦予腫瘤細胞無限分裂能力。研究顯示，維生素D可通過減少人端粒酶逆轉(zhuǎn)錄酶（hTERT）mRNA生成而降低mRNA的穩(wěn)定性，從而降低端粒酶活性，誘導(dǎo)癌細胞凋亡[17]。Kasiappan等[18]研究顯示維生素D能抑制腫瘤組織中端粒酶的過表達，從而降低腫瘤細胞存活率和增殖速率。在子宮內(nèi)膜癌的Ishikawa細胞中，骨化三醇誘導(dǎo)成熟微小RNA-498（miR-498）水平升高，促進 hTERT mRNA降解，阻止miR-498轉(zhuǎn)錄基因所調(diào)控的細胞存活。

2.4 維生素D在腫瘤轉(zhuǎn)移、侵襲及血管生成中的作用EMT、轉(zhuǎn)移侵襲和血管生成是腫瘤發(fā)生和進展的基本過程。維生素D可降低纖溶酶原激活系統(tǒng)中某些因子和基質(zhì)金屬蛋白酶（MMP）的表達，并抑制其活性，減少腫瘤細胞浸潤所需的蛋白水解酶的生成。維生素D可通過降低腫瘤細胞層黏連蛋白受體和整合素的表達削弱腫瘤侵襲性[19]。研究發(fā)現(xiàn)參與子宮內(nèi)膜癌細胞分化過程的E-鈣黏蛋白和乳鐵蛋白等基因上調(diào)依賴于ICB-1基因，ICB-1基因的缺失阻斷了維生素D對上皮細胞EMT的抑制[20]。研究發(fā)現(xiàn)SEMA蛋白家族的SEMA3B和SEMA3F在子宮內(nèi)膜癌細胞中受骨化三醇誘導(dǎo)，表達呈現(xiàn)較低水平，隨著腫瘤進展，SEMA蛋白表達進一步降低，表明SEMA蛋白在抑制癌基因的轉(zhuǎn)化過程中起關(guān)鍵作用。有研究顯示，使用骨化三醇處理Ishikawa細胞株，可下調(diào)參與肌動蛋白結(jié)構(gòu)重組的蛋白質(zhì)表達和活性，誘導(dǎo)肌動蛋白絲解聚，進而影響細胞骨架重組。維生素D能調(diào)節(jié)腫瘤細胞侵襲性，Bokhari等[21]發(fā)現(xiàn)經(jīng)維生素D處理過的子宮內(nèi)膜癌HEC-1B細胞和Ishikawa細胞的腫瘤侵襲能力減弱，同時這兩種細胞表達的侵襲分子標志物（MMP-2和MMP-9）水平也會降低。

3 維生素D與子宮內(nèi)膜癌

關(guān)于維生素D與子宮內(nèi)膜癌發(fā)病風險的相關(guān)性，國內(nèi)外已有相關(guān)研究報道。Tagliabue等[22]的研究發(fā)現(xiàn)，編碼VDR基因（rs7041和rx4588）的基因多態(tài)性與不同部位的腫瘤無關(guān)。而在動物研究卻發(fā)現(xiàn)攝入維生素D可降低肥胖引起的子宮內(nèi)膜癌的發(fā)病率。隨后有關(guān)研究發(fā)現(xiàn)，骨化三醇濃度會隨著體質(zhì)量指數(shù)的增加而降低，推測骨化三醇的升高可能不是引起成年女性肥胖的重要激素機制[23]。之后Yabushita等[24]在人子宮內(nèi)膜癌RL95-2細胞和Ishikawa細胞中通過免疫組織化學（免疫組化）法發(fā)現(xiàn)VDR蛋白表達和核定位現(xiàn)象。隨后Agic等[25]通過逆轉(zhuǎn)錄-聚合酶鏈反應(yīng)（RT-PCR）發(fā)現(xiàn)，子宮內(nèi)膜癌細胞核內(nèi)VDR蛋白及mRNA表達水平高于正常內(nèi)膜細胞核內(nèi)表達水平，提示子宮內(nèi)膜癌細胞可能是維生素D作用的靶細胞。通過蛋白質(zhì)印跡法發(fā)現(xiàn)，24-羥化酶蛋白水平在子宮內(nèi)膜癌細胞中表達水平高于正常子宮內(nèi)膜細胞，此現(xiàn)象可能與腫瘤進展程度有關(guān)。而24-羥化酶mRNA水平升高與不同組織類型腫瘤的預(yù)后有關(guān)。24-羥化酶主要負責的維生素D分解代謝，降低24-羥化酶濃度可能有利于維生素D抗癌治療。Bergadà等[26]同樣證實了子宮內(nèi)膜癌組織中24-羥化酶蛋白水平低于正常子宮內(nèi)膜；但與腫瘤的不同病理分期無關(guān)。近年來，An等[27]收集60例子宮內(nèi)膜癌患者腫瘤組織進行免疫組化檢測，發(fā)現(xiàn)VDR在細胞質(zhì)和細胞核中均有表達，而在細胞質(zhì)中的表達率更高，VDR從細胞核轉(zhuǎn)移到細胞質(zhì)表達與子宮內(nèi)膜癌組織學分級低有關(guān)，可能子宮內(nèi)膜癌組織細胞質(zhì)與VDR間某種共同途徑被激活，使VDR在細胞質(zhì)表達。總之，以上所提出的分子學證據(jù)展現(xiàn)維生素D代謝酶及VDR表達的變化，提示維生素D可能作為子宮內(nèi)膜癌治療方法的潛在靶標。

大量的實驗室研究發(fā)現(xiàn)骨化三醇可抑制子宮內(nèi)膜癌細胞的增殖轉(zhuǎn)移速率。Saunders等[28]針對子宮內(nèi)膜癌RL95-2細胞株進行實驗發(fā)現(xiàn)，單獨使用細胞毒性藥物卡鉑，其可呈濃度依賴方式抑制癌細胞生長，最大抑制率可達78%；單獨使用骨化三醇以相同方式抑制癌細胞生長，最大抑制率可達29%；卡鉑聯(lián)合骨化三醇共同加入RL95-2細胞株可大幅度提高細胞生長抑制率。但此實驗未從VDR分子機制角度闡明現(xiàn)象。隨后Yabushita等[24]研究發(fā)現(xiàn)，50 nmol/L骨化三醇呈劑量依賴性抑制RL95-2細胞生長，抑制率達44%；6 d后，RL95-2細胞高水平表達細胞角蛋白多肽，在膠原凝膠中培養(yǎng)時變成具有明顯極性的柱狀并形成腺樣結(jié)構(gòu)。Lee等[29]研究發(fā)現(xiàn)骨化三醇與雌激素聯(lián)合使用促進子宮內(nèi)膜癌細胞凋亡和細胞周期阻滯，顯現(xiàn)了抗腫瘤作用，發(fā)現(xiàn)這兩種藥物均可通過Caspase-3激活增強VDR的表達并抑制細胞增殖。近年來Kuittinen等[30]研究發(fā)現(xiàn)，單獨使用紫杉醇與紫杉醇聯(lián)合卡鉑使用同樣有效，且比單獨使用卡鉑更有效地抑制子宮內(nèi)膜癌細胞的生長。而骨化三醇與紫杉醇聯(lián)合卡鉑使用能進一步抑制子宮內(nèi)膜癌細胞的生長。紫杉醇針對子宮內(nèi)膜癌UT-EC-1細胞系殺滅率高達25%，而紫杉醇在UT-EC-3細胞系中的殺滅率高于卡鉑，達53%。紫杉醇聯(lián)合骨化三醇較單一使用紫杉醇對子宮內(nèi)膜癌細胞具有更強的生長抑制作用。并且在VDR高表達的UT-EC-1細胞系中觀察到了卡鉑和骨化三醇的協(xié)同抗腫瘤作用。

林蘭等[31]在體外實驗中發(fā)現(xiàn)，經(jīng)不同濃度骨化三醇作用于子宮內(nèi)膜癌HEC-1-A細胞不同天數(shù)后，各組細胞生長增殖均受到明顯抑制，且隨著骨化三醇作用濃度增加，細胞增殖能力呈現(xiàn)下降趨勢，可能是通過下調(diào)Skp2基因轉(zhuǎn)錄水平及增加P27蛋白結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性，減少其降解。研究顯示，大多腫瘤發(fā)生、發(fā)展及預(yù)后受負性調(diào)控因子Skp2/P27影響。子宮內(nèi)膜癌中檢測到Skp2表達上調(diào)，導(dǎo)致P27蛋白表達減少，預(yù)示著Skp2/P27與子宮內(nèi)膜癌的發(fā)生發(fā)展、侵襲轉(zhuǎn)移有關(guān)。林顥等[32]選擇Skp2基因作為RNA干擾（RNAi）慢病毒靶基因，構(gòu)建特異表達載體轉(zhuǎn)染子宮內(nèi)膜癌HEC-1-A細胞，發(fā)現(xiàn)重組慢病毒RNAi在蛋白質(zhì)和mRNA水平上均可有效抑制Skp2基因表達，干擾細胞增殖分化，下調(diào)Skp2基因表達，上調(diào)P27蛋白表達，卻并未影響P27 mRNA水平。因此可推測，RNAi阻斷Skp2基因主要通過減少P27蛋白的泛素化降解，從而上調(diào)P27蛋白表達。

4 新型非高血鈣維生素D衍生抗癌劑PT19c與子宮內(nèi)膜癌

隨著對抗腫瘤機制的深入發(fā)掘，維生素D及其類似物開始廣泛應(yīng)用于腫瘤內(nèi)分泌治療中，而高鈣血癥仍然是臨床中使用維生素D的主要障礙。新合成類似物如EB1089和Maxacalcitol已被證實在各種實體瘤中具有降低血鈣效應(yīng)。有研究發(fā)現(xiàn)，新型非高血鈣維生素D衍生的抗癌劑PT19c有較弱的VDR拮抗作用，因PT19c在VDR-配體結(jié)合結(jié)構(gòu)域（VDR-LBD）中發(fā)生空間倒置，缺少與VDR結(jié)合，不發(fā)揮經(jīng)典的骨化三醇-VDR-LBD作用[33]。研究人員用裸鼠卵巢癌SKOV-3細胞和子宮內(nèi)膜癌ECC-1細胞衍生的異種移植物建模，評估PT19c的抗腫瘤功效，在卵巢癌細胞中發(fā)現(xiàn)PT19c治療組降低了裸鼠異種移植腫瘤的進展，而子宮內(nèi)膜癌細胞中使用骨化三醇作為對照組，在實驗第20天時，PT19c治療組的腫瘤體積明顯減小。而骨化三醇組明顯減緩子宮內(nèi)膜癌發(fā)展，而在攜帶子宮內(nèi)膜癌ECC-1細胞異種移植物組中腫瘤體積持續(xù)增加。最后發(fā)現(xiàn)，PT19c治療可導(dǎo)致黏著斑形成和肌動蛋白絲功能障礙。肌動蛋白利用快速聚合和解聚以維持包括癌細胞在內(nèi)的活細胞形態(tài)。當肌動蛋白聚合被阻斷且現(xiàn)有肌動蛋白絲組裝受到干擾，細胞將發(fā)生凋亡和死亡。有學者也觀察到細胞松弛素可破壞細胞骨架，發(fā)生Caspase-3介導(dǎo)的細胞凋亡。這為通過抑制黏著斑形成和引發(fā)肌動蛋白突變治療上皮性卵巢癌或子宮內(nèi)膜癌提供了可行的治療思路。

5 展望

目前研究已證實維生素D在腫瘤治療和預(yù)防中發(fā)揮抗增殖、促分化和免疫調(diào)節(jié)作用。高鈣血癥限制了維生素D的需求量與最大安全劑量，影響其抗腫瘤作用的發(fā)揮，但由于大多實驗結(jié)果源于流行病學分析和實驗室研究，缺乏實際的臨床工作應(yīng)用，外加飲食攝入的維生素D含量及日照條件的不可控性，僅靠觀察性研究總結(jié)維生素D對腫瘤作用的理論依據(jù)有待進一步證實。對維生素D及其類似物在子宮內(nèi)膜癌中作用的分子機制的體內(nèi)或離體研究較少；大多數(shù)研究是使用永生化子宮內(nèi)膜癌細胞完成的。此外，VDR除調(diào)控轉(zhuǎn)錄水平，是否還可調(diào)控其他功能，尚無定論。深入研究維生素D及VDR在腫瘤發(fā)生、發(fā)展中的作用機制，將更好地提高人類對維生素D及VDR的認識水平，實現(xiàn)治療腫瘤效益的最大化。