曹現(xiàn)嶺，孫振高

子宮內膜異位癥（endometriosis，EMs）是指具有生長功能的子宮內膜組織出現(xiàn)在宮腔被覆黏膜以外的其他部位，影響約5%～10%的育齡期女性。EMs臨床表現(xiàn)多樣，其中大多數(shù)女性出現(xiàn)慢性非周期性盆腔痛、痛經和不孕等癥狀。研究發(fā)現(xiàn)，EMs患病率在不孕癥女性中為25%～35%，在盆腔痛女性中達39%～59%[1]。50%的EMs患者有明顯痛經[2]。此外，EMs可增加多種慢性疾病的發(fā)病風險，如自身免疫性疾病、癌癥、哮喘和炎癥性結腸炎等[3]。EMs雖為良性病變，但具有類似惡性腫瘤的局部種植、浸潤生長及遠處轉移能力，嚴重影響育齡女性的健康和生活質量，且EMs患病率與不孕癥的關系使得對EMs的深入研究尤為重要，以期為其診斷、治療提供更好的幫助。EMs的發(fā)病機制尚不完全清楚，有證據表明，EMs在患者的一級親屬和單卵雙胞胎中發(fā)病率較高，EMs的發(fā)病風險中高達51%是遺傳導致的[4]，提示遺傳因素在EMs的發(fā)生中發(fā)揮重要作用?，F(xiàn)就EMs的遺傳學發(fā)病機制研究進展進行綜述。

1 與炎癥相關的基因

EMs伴隨慢性炎癥反應，炎癥與EMs病變的發(fā)生和粘連的形成有關，在EMs患者全身和局部病變中均有發(fā)生。因此炎癥相關基因可能在EMs的發(fā)生、發(fā)展中發(fā)揮重要作用。

EMs的一個風險位點已在染色體2q13中被發(fā)現(xiàn)，其位于富含炎癥基因的區(qū)域中，并且包含白細胞介素1（IL-1）家族簇[4]。遺傳變異可能通過影響該區(qū)域內的靶基因賦予EMs易感性，在腹膜環(huán)境中，EMs病變生長相關的炎癥反應刺激促進病變進展的趨化因子、細胞因子、生長因子和血管生成因子的產生。影響基因表達的基因區(qū)域稱為表達數(shù)量性狀位點（eQTL），而其中主要的單核苷酸多態(tài)性（single nucleotide polymorphisms，SNPs） 通 常 稱 為 eQTL SNPs。eQTL SNPs對基因表達的影響可以通過多種途徑，其中一種較為常見的途徑是替代等位基因改變調控元件的DNA結合位點從而改變基因調控，并通過局部相互作用改變基因表達。最近的研究表明，定位在250 kb區(qū)段內的基因最有可能受到eQTL SNPs的影響[5]。

Gajbhiye等[4]研究通過全基因組關聯(lián)分析（genomewideassociation study，GWAS） 發(fā)現(xiàn)，染色體2q13上SNPsrs10167914變異是EMs的易感因素，這些基因間SNPs很可能影響位于250 kb區(qū)段以內的基因。在該區(qū)段內有21個個體基因轉錄物，其中6個是IL-1家族成員、3個是先前與炎癥相關的編碼基因、4個代表新的編碼基因或者假基因、其余8個目前被認為是非編碼的RNA轉錄本。有3個IL-1家族成員在預定切斷區(qū)段之外，3個非IL-1家族基因可能在炎癥環(huán)境改變的信號通路中發(fā)揮作用，其余12個是非編碼RNA轉錄本或尚未被發(fā)現(xiàn)的最新轉錄物。單個IL-1家族成員對炎癥微環(huán)境的影響可能很小，但IL-1活性可通過激動劑、拮抗劑和受體之間的微妙平衡介導調控，并且一個IL-1家族成員的活性可能影響另一個IL-1家族成員活性。如3個IL-36的轉錄本和IL-38可增強IL-1β的活性。因此，SNPsrs10167914可能不是通過對單個IL-1家族成員的影響而在EMs的發(fā)生、發(fā)展中發(fā)揮作用，而是通過影響該家族多個成員，使其在疾病發(fā)展的不同時間點相互作用，改變IL-1家族成員作用的局部炎癥微環(huán)境，從而介導EMs的易感性。

2 與癌前病變有關的基因

EMs是一種潛在的癌前病變，其具有類似惡性腫瘤的局部種植、浸潤生長和遠處轉移的能力。研究顯示，25%深部浸潤型EMs存在癌癥驅動基因突變[6]，然而尚不清楚這些突變是否也存在于卵巢型EMs中。

Zou等[7]對4個熟知的癌癥相關基因（KRAS、PPP2R1A、PIK3C A和ARID1A）和其他6個癌癥相關的基因[BRAF、NRAS、HRAS、絲裂原活化蛋白激酶1（ERK1）、ERK2和磷酸酶基因（PTEN）]的突變情況進行檢測，結果顯示在101個卵巢EMs樣本中，有4個體細胞突變（4%），其中包括K RAS基因p.G12V突變、PP2R1A基因p.S256F突變和2個A RID1A基因的無義突變（p.Q403*和p.G1926*）；而在其余7個基因中未發(fā)現(xiàn)突變，并且該研究第一次發(fā)現(xiàn)KRAS基因p.G12V突變和ARID1A基因p.Q403*突變共同發(fā)生在一例36歲患者的樣本中，其血清CA125為308.4 U/mL，月經初潮年齡為18歲。在這些突變中，KRAS p.G12V是在人類多種癌癥中存在的熱點基因突變[8]；ARID1A p.Q403*突變在15例食管癌中檢出1例[9]、69例尿道癌中檢出2例[10]，ARID1A p.G1926*突變在橫紋肌肉瘤中檢出[11]。盡管研究發(fā)現(xiàn)這些癌癥基因在卵巢型EMs中的突變頻率低于深部浸潤型EMs[12]，但仍提示其可能參與EMs的發(fā)病機制甚至惡變機制。

3 與尿苷二磷酸葡萄糖醛酸轉移酶1A1（UGT1A1）有關的基因

UGT是一種二相代謝酶和終點酶，是代謝生物活性類固醇激素（如雌激素及其代謝物）的重要途徑，隨著激素作用的結束，類固醇分子與UGT結合，親水性增強，從而排出體外。其有UGTIA和UGT2 2種主要形式[13]。UGT1基因突變使UGT的活性降低或喪失，并可導致高雌激素積累，相反，UGT活性增加可加強底物雌激素降解[13]。但有研究觀察到UGT1A1表達增加與EMs病變部位局部高雌激素水平的事實不一致，推測UGT1A1的增加可能是由于局部高雌激素水平而代償性增加。而EMs局部雌激素水平是一系列合成代謝酶綜合作用的結果，UGT1A1的作用可能被其他因素所掩蓋?？傊?，UTG代謝生物活性類固醇激素的功能可能參與EMs的發(fā)生、發(fā)展，而EMs病變部位的維持需要局部高雌激素環(huán)境。但還需要進一步的研究來確定UGT1A1和其他UGT在正常子宮內膜組織和EMs病理條件下雌激素水平的調節(jié)作用，明確UTG1A1在EMs中表達增加而功能受限的真正原因，可能會為EMs的治療提供一個潛在的新靶點[14]。

4 與細胞色素P450家族（CYPs）有關的基因

以往研究認為大多數(shù)CYPs局限于肝臟，但近年研究發(fā)現(xiàn)CYP1A1和CYP1B1在肝外組織（如子宮內膜）廣泛表達[15]。雌激素依賴性被認為是EMs最主要的特征之一，EMs局部雌激素濃度取決于合成和代謝的相對速度，CYPs是代謝雌激素（如雌二醇和雌酮）的候選酶之一。其中CYP1A1催化子宮內膜2-OH羥基化反應，從而產生較少的雌激素代謝產物（2-羥基雌二醇）。CYP1B1是起源于4-羥基兒茶酚的羥基雌激素，是雌激素受體激動劑，并在氧化為醌類后有潛在的致癌作用。CYP1A1與CYP1B1在雌激素代謝和致癌方面發(fā)揮作用，但雌激素氧化代謝在EMs發(fā)病機制中的作用尚處于起始研究階段，目前僅發(fā)現(xiàn)CYP1A1在卵巢EMs中高表達，而CYP1B1未發(fā)現(xiàn)明顯變化[15]。據報道，CYP1A1 mRNA和CYP1B1 mRNA在淺表EMs的高表達并未伴隨蛋白質表達的增加，提示轉錄后其他因素調節(jié)作用的存在，如激素、IL、mRNAs甚至重金屬等[16]。該方面研究僅檢測了mRNA和蛋白質等水平，對其是因EMs而代償性升高還是疾病的誘因尚不能確定，未來可以開展更多研究驗證不同部位EMs雌激素水平不同的具體調控機制，以期為不同類型EMs提供個性化治療。

5 與免疫相關的基因IL-12B

越來越多證據表明，清除腹腔子宮內膜碎片的免疫功能破壞可能有助于EMs的形成[17]。EMs患者腹腔免疫應答受損與輔助性T淋巴細胞（Th細胞）分泌的細胞因子減少、自然殺傷（NK）細胞的細胞毒活性降低有關，二者共同促進EMs的形成。IL-12是免疫系統(tǒng)中的關鍵因子，參與原代T細胞向Th1細胞的轉化并調節(jié)抗原呈遞和NK細胞的活性。IL-12是一種異源二聚體細胞因子，包括不同基因（IL-12A和IL-12B）分別編碼的p35和p40亞基。位于IL12B啟動子和3'非翻譯區(qū)的rs17860508 CTCTAA/GC和rs3212227 A/C與體外基因轉錄水平和mRNA穩(wěn)定性改變有關。有研究發(fā)現(xiàn)位于IL-12B啟動子區(qū)的rs17860508的多態(tài)性可能影響卵巢EMs的發(fā)病風險，而rs3212227的基因多態(tài)性與卵巢EMs無關[18]。由此推測IL-12B與卵巢EMs存在相關性，但是Zhao等[18]研究缺少對正常女性子宮內膜IL-12B mRNA含量的比較，未來需要更嚴密的試驗設計以得出更科學的結論。IL-12 p40蛋白在子宮內膜組織中的表達水平及細胞定位有待進一步的免疫化學分析，從而為以后EMs的治療提供潛在的靶點和方向。

6 與EMs DNA甲基化有關的基因

DNA甲基化是一種常見的表觀遺傳修飾，主要發(fā)生在胞嘧啶-磷酸-鳥嘌呤（CpG）二核苷酸豐富的區(qū)域，稱為CpG島，其中胞嘧啶核苷酸由DNA甲基轉移酶轉化為5′-甲基胞嘧啶（5mC）。DNA甲基化在許多基本的細胞活動中發(fā)揮重要作用，包括基因組調控、細胞生長發(fā)育和組織特異性基因表達模式的維持[19]。絕大多數(shù)基因啟動子與CpG島有關，CpG島甲基化可能導致基因表達的改變，從而可能啟動病理過程[20]。DNA甲基化過程的改變也被認為是EMs發(fā)生的可能機制之一。近年Tahiliani等[21]還發(fā)現(xiàn)了一種功能不同的DNA修飾，即羥甲基化。5mC在10-11易位（ten-eleven translation，TET）家族蛋白的氧化作用下生成5-羥甲基胞嘧啶（5hmC），其在中樞神經系統(tǒng)中最豐富，也存在于子宮內膜等其他組織，參與EMs相關基因表達的調控[22-23]，提示其在EMs的發(fā)生、發(fā)展中可能發(fā)揮一定作用。相對來說，EMs DNA甲基化的研究較少，而DNA羥甲基化的研究更少，而且各個研究結果之間差異顯著，且大部分不能被重復驗證[19]。未來需要進一步研究明確DNA甲基化和羥甲基化在EMs發(fā)病中的作用，為EMs的診斷和治療提供幫助。

7 GWAS

GWAS已經確定了11個獨立的SNPs與EMs有關，分別是位于染色體9p21.3上CDKN2BAS中的rs10965253、染色體2q23.3上的rs1519761、染色體1p36.12上WNT4附近的rs7521902、染色體2p25.1上GREB1中的rs13391619、染色體2p14上的rs4141819、染色體6p22.3上ID4附近的rs7739264、染色體7p15.2上的rs12700667、染色體9p21.3上CDKN2B-AS1附近的rs1537377、染色體12q22上跨膜連接蛋白編碼基因（VEZT）附近的rs10859871、染色體4q12上KDR附近的rs17773813[24]和染色體9p22上TTC39B中的rs519664。Sapkota等[25-26]報道發(fā)現(xiàn)一個新的EMs易感基因，位于染色體2q13上IL-1A中的rs6542095。除此之外，Sapkota等[27]通過GWAS還發(fā)現(xiàn)5個新的基因組[CCDC170、SyNE1、卵泡刺激素β亞基（FSHB）、FN1和7p12.3]區(qū)域內或附近包含的EMs易感位點。

染色體12q22上與EMs相關的SNPs使來自血液和子宮內膜的VEZT的表達增加。KDR基因編碼血管內皮生長因子受體2，促進內皮細胞的增殖、轉移和分化[28]。染色體2p25.1位點，包含雌激素應答調節(jié)基因GREB1，其首次發(fā)現(xiàn)于乳腺癌細胞和組織中。有研究證實了GREB1與繼發(fā)性EMs發(fā)病風險的相關性[27]。雌激素受體A（ERA）對GREB1轉錄的調控是通過位于基因上游20 kb的3個雌激素應答元件（ERE）介導的。此外，GREB1作為雌激素受體轉錄復合物的重要組成部分可能影響EMs病變部位的雌激素水平[29]。

GWAS為EMs的研究提供了一種新的選擇，由GWAS發(fā)現(xiàn)的EMs遺傳變異的比例增加了一倍以上。研究發(fā)現(xiàn)，在類固醇激素信號和功能中發(fā)揮重要作用的基因與EMs的發(fā)生、發(fā)展具有相關性[27]。將來還需要更大樣本的研究驗證GWAS發(fā)現(xiàn)的EMs易感位點在EMs發(fā)生、發(fā)展中所發(fā)揮的具體作用。

8 結語

綜上所述，已有研究發(fā)現(xiàn)炎癥相關基因、癌前病變相關基因、免疫相關基因和CYPs家族相關基因等在EMs的發(fā)生、發(fā)展中扮演一定角色，越來越多證據表明遺傳因素在EMs的發(fā)病中起重要作用，但是EMs的發(fā)生是環(huán)境和遺傳因素共同作用的結果，涉及復雜的生理病理變化，其具體的發(fā)病機制尚不完全清楚。雖然本文從遺傳學角度對EMs的發(fā)病機制進行了總結，但尚不全面，不論是GWAS還是單個基因的研究都有其局限性，對其中復雜的生理病理變化不能完全詳盡，未來需要更大樣本、更多人種的廣泛研究，可以采取國際間多中心合作的方式并將研究方法與不斷進步的科學技術相結合，以得出更準確的結論，從而為EMs的診斷和治療提供理論依據。