趙煥煥,楊紅芳,李俊玉,李志偉,白 雪,葛鐘桓,周 梅,李 利△
(1.河北醫(yī)科大學(xué)第四醫(yī)院婦科,石家莊 050011;2.河北科技大學(xué)化學(xué)與制藥工程學(xué)院,石家莊 050018;3.河北省滄州市南皮縣醫(yī)院婦科 061500)
子宮內(nèi)膜癌是發(fā)達(dá)國(guó)家中最常見(jiàn)的婦科惡性腫瘤,其中Ⅰ型子宮內(nèi)膜癌為雌激素依賴型,大多數(shù)與肥胖和代謝綜合征密切相關(guān),Ⅱ型子宮內(nèi)膜癌為非激素依賴型,與雌激素刺激關(guān)系不大[1]。通常認(rèn)為Ⅰ型子宮內(nèi)膜癌是通過(guò)子宮內(nèi)膜前體病變及分子遺傳學(xué)改變的累積而發(fā)展的[2],2014年第4版世界衛(wèi)生組織(WHO)女性生殖系統(tǒng)腫瘤分類中將子宮內(nèi)膜病變分為兩大類:非典型性增生/子宮內(nèi)膜上皮內(nèi)瘤變(AH/EIN)和不伴非典型性增生[3]。臨床觀察表明,子宮內(nèi)膜非典型性增生與子宮內(nèi)膜長(zhǎng)期受雌激素刺激有關(guān),并且子宮內(nèi)膜非典型性增生進(jìn)展為Ⅰ型子宮內(nèi)膜癌的風(fēng)險(xiǎn)高達(dá)約30%[4]。因此,區(qū)分子宮內(nèi)膜伴與不伴非典型性增生具有重要的臨床意義,迄今為止,子宮內(nèi)膜增生的診斷和隨訪需要侵入性手術(shù)[5]。
目前,子宮內(nèi)膜癌及癌前病變?nèi)狈γ舾行约疤禺愋暂^高的血清腫瘤標(biāo)志物,探索更多的標(biāo)志物對(duì)于子宮內(nèi)膜癌及癌前病變的診治有很高的臨床價(jià)值[6]。質(zhì)譜法測(cè)量?jī)?nèi)源激素的使用為此類研究開(kāi)辟了新的研究途徑,該方法除了靈敏度高、準(zhǔn)確度高和具有可重復(fù)性之外,其還能夠同時(shí)測(cè)量雌激素代謝產(chǎn)物[7]。筆者前期研究已經(jīng)發(fā)現(xiàn)尿液中雌二醇(E2)、4-羥雌二醇(4-OHE2)、雌酮(E1)、2-甲氧雌二醇(2-MeOE2)、16α-羥雌酮(16α-OHE1)可作為子宮內(nèi)膜癌患者的腫瘤標(biāo)志物[8],但是目前國(guó)內(nèi)外尚無(wú)報(bào)道雌激素及其代謝產(chǎn)物在子宮內(nèi)膜非典型性增生患者中表達(dá)情況的研究,本研究采用高效液相色譜技術(shù)檢測(cè)子宮內(nèi)膜非典型性增生患者的血清中雌激素及其代謝產(chǎn)物水平,探討血清中雌激素及其代謝產(chǎn)物水平在子宮內(nèi)膜非典型性增生患者血清中的表達(dá)及意義。
選擇2019年1月至2020年1月于河北醫(yī)科大學(xué)第四醫(yī)院婦科就診的異常子宮出血并疑似子宮內(nèi)膜病變患者,經(jīng)宮腔鏡檢查及子宮內(nèi)膜病理活檢確診為子宮內(nèi)膜不伴非典型性增生患者80例(不伴非典型性增生組),患者平均年齡為(40.5±6.5)歲,其中非肥胖組45例,肥胖組35例,收集陰道出血期的血清標(biāo)本;子宮內(nèi)膜活檢證實(shí)為子宮內(nèi)膜非典型性增生患者,并且經(jīng)子宮切除手術(shù)術(shù)后病理確診為子宮內(nèi)膜非典型性增生患者70例(非典型性增生組),收集陰道出血期的血清標(biāo)本,患者平均年齡為(47.8±1.92)歲;其中非肥胖組39例,肥胖組31例,收集陰道出血期的血清標(biāo)本;所有研究對(duì)象手術(shù)前至少3個(gè)月未接受藥物療法,并簽署研究知情同意書(shū)。選擇同期來(lái)該院行體檢的絕經(jīng)前婦女60例為對(duì)照組,經(jīng)過(guò)B超評(píng)判子宮內(nèi)膜無(wú)增厚,無(wú)異常出血,月經(jīng)規(guī)律,既往無(wú)子宮內(nèi)膜病變的健康人60例,平均年齡為(42.6±3.8)歲,其中非肥胖組30例,肥胖組30例,收集月經(jīng)來(lái)潮第2~3天血清標(biāo)本。排除吸煙、乳腺疾病、婦科腫瘤及其他激素有關(guān)的腫瘤,合并高血壓或糖尿病者,合并嚴(yán)重心肝腎肺疾病者,合并急慢性感染者。其中BMI≥25 kg/m2定義為肥胖。
AB 4500 三重四級(jí)桿質(zhì)譜儀(Triple Quad 4500/LC-20AD)購(gòu)自美國(guó)Sciex公司;電子天平Q65-1CN購(gòu)自德國(guó)Sartorius公司;乙腈、甲醇購(gòu)自德國(guó)Merck公司;甲酸、正辛醇、丙酮、氫氧化鈉、鹽酸購(gòu)自天津大茂公司;E2標(biāo)準(zhǔn)品購(gòu)自美國(guó)Sigma-Aldrich工資;E1標(biāo)準(zhǔn)品、4-OHE2標(biāo)準(zhǔn)品、16α-OHE1標(biāo)準(zhǔn)品、2-MeOE2標(biāo)準(zhǔn)品購(gòu)自加拿大TRC公司。
1.3.1血清采集
收集清晨空腹血樣標(biāo)本4 mL,置于促凝管中,加入20 μL維生素C防止氧化,2 h內(nèi)送實(shí)驗(yàn)室,并以2000 r/min離心10 min后,分離血清,將血清保存在-80 ℃直至使用。
1.3.2超高效液相色譜-串聯(lián)質(zhì)譜(UPLC-MS/MS)檢測(cè)方法
1.3.2.1色譜條件
色譜柱:Luna Omega 3 μm polar C18 100 mm×2.1 mm,柱溫40 ℃;流動(dòng)相A相0.1% 甲酸水溶液,B相0.1% 甲酸乙腈溶液;流速0.4 mL/min,梯度為1 min為-90% A,10 min為-40% A,11~12 min為-90% A,進(jìn)樣量10 μL。
1.3.2.2標(biāo)準(zhǔn)溶液制備
(1)量取各標(biāo)準(zhǔn)品對(duì)溶液(除E2)50 μL、雌二醇500 μL,混合,用10%乙腈稀釋至5 mL,即各激素濃度均為10 μg/mL。(2)取對(duì)照儲(chǔ)備液50 μL,用10%乙腈稀釋至1 mL,即得500 ng/mL血清樣品;(3)取溶液(2)200 μL,用10%乙腈稀釋至1 mL,即得100 ng/mL血清樣品;(4)取溶液(2)100 μL,用10%乙腈稀釋至1 mL,即得50 ng/mL血清樣品;(5)取溶液(4)200 μL,用10%乙腈稀釋至1 mL,即得10 ng/mL血清樣品。
1.3.2.3樣品制備
取血清樣品1.0 mL,加入2.0 mL乙腈,渦旋5 min,12 000 r/min離心10 min,取上清液,用氮吹儀吹干后,再用100 μL 10%乙腈復(fù)溶,分別取上述溶液10 μL進(jìn)UPLC-MS聯(lián)用儀進(jìn)行檢測(cè)。
1.3.2.4方法驗(yàn)證
通過(guò)UPLC-MS方法分析來(lái)評(píng)估方法的精確度和準(zhǔn)確度,準(zhǔn)確度用相對(duì)誤差(RE)來(lái)確定,計(jì)算公式:RE%=[(測(cè)定值-理論值)/理論值]×100%。E2的回收率為91.2~95.0%,相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差(RSD)為6.2~7.9%;4-OHE2回收率為109%~110%,RSD為2.6%~5.2%;2-MeOE2回收率為100%~102%,RSD為7.0~8.4%;E1回收率為97.2%~102.6%,RSD為5.6~8.1%;16α-OHE1回收率為102.4%~103.9%,RSD為7.0%~8.4%。通過(guò)繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線,用加權(quán)直線回歸法得出校準(zhǔn)方程;在0.1~1 000 ng/mL濃度范圍內(nèi)擬合曲線方程。E2方程為:Y=3 847.87X+1 541.85(r=0.999 96) ;4-OHE2方程為:Y=5.618 9×104X+1.110 3×105(r=0.999 98);2-MeOE2方程為:Y=3.457 0×104X+1.586 9×105(r=0.999 97);E1方程為:Y=3 717.67X+28 880.01(r=0.999 94);16α-OHE1方程為:Y=5 405.96X+15 179.68(r=0.999 98),其中X為對(duì)照品濃度、Y為曲線下面積。
在對(duì)照組絕經(jīng)前婦女中,非肥胖組中E2、E1、E2/2-MeOE2、E1/16α-OHE1水平明顯均低于肥胖組,差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(均P<0.05),見(jiàn)圖1。
E2、4-OHE2、E1、16α-OHE1單位均為μg/mL,其余指標(biāo)無(wú)單位;a:P<0.05;b:P<0.01。
在非肥胖絕經(jīng)前婦女中,E2、4-OHE2、E1、16α-OHE1在對(duì)照組、不伴非典型性增生組、非典型性增生組表現(xiàn)出增高趨勢(shì),組間比較差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05);兩兩比較發(fā)現(xiàn),非典型性增生組E2、4-OHE2、E1、16α-OHE1、4-OHE2/2-MeOE2、E1/16α-OHE1均明顯高于對(duì)照組及不伴非典型性增生組(P<0.05);2-MeOE2水平在對(duì)照組、不伴非典型性增生組及非典型性增生組表現(xiàn)出降低趨勢(shì),組間比較差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05);兩兩比較發(fā)現(xiàn):非典型性增生組2-MeOE2、E2/E1均明顯低于對(duì)照組及不伴非典型性增生組均明顯高于(P<0.05)。見(jiàn)圖2。
E2、4-OHE2、E1、16α-OHE1單位均為μg/mL,其余指標(biāo)無(wú)單位;a:P<0.05;b:P<0.01。
在肥胖絕經(jīng)前婦女中,E2、4-OHE2、E1、16α-OHE1、E2/2-MeOE2、4-OHE2/2-MeOE2、E1/16α-OHE1在對(duì)照組、不伴非典型性增生組及非典型性增生組表現(xiàn)出增高趨勢(shì),組間比較差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05);兩兩比較發(fā)現(xiàn),非典型性增生組患者E2、4-OHE2、E2/2-MeOE2、4-OHE2/2-MeOE2、E1、16α-OHE1、E1/16α-OHE1均明顯高于對(duì)照組及不伴非典型性增生組(P<0.05);2-MeOE2水平在對(duì)照組、不伴非典型性增生組及非典型性增生組表現(xiàn)出降低趨勢(shì),組間比較差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05);兩兩比較發(fā)現(xiàn),非典型性增生組患者2-MeOE2、E2/E1在均明顯低于不伴非典型性增生組及對(duì)照組(P<0.05)。見(jiàn)圖3。
E2、4-OHE2、E1、16α-OHE1單位均為μg/mL,其余指標(biāo)無(wú)單位;a:P<0.05;b:P<0.01。
以子宮內(nèi)膜非典型增生為不良結(jié)局,將雌激素及其代謝產(chǎn)物納入多因素logistics回歸分析,結(jié)果顯示16α-OHE1是發(fā)生子宮內(nèi)膜非典型增生的獨(dú)立危險(xiǎn)因素(P<0.05),E2、4-OHE2、2-MeOE2、E1、E2/E1、E2/2-MeOE2、4-OHE2/2-MeOE2、E1/16α-OHE1與子宮內(nèi)膜非典型增生的發(fā)生無(wú)明顯相關(guān)性(P>0.05),見(jiàn)表1。16α-OHE1回歸模型ROC曲線下面積(AUC)為0.897[P=0.038,95%CI(0.822,0.972)],具有良好的診斷效能,見(jiàn)圖4。
表1 子宮內(nèi)膜非典型增生多因素logistics回歸分析
圖4 16α-OHE1 ROC 曲線分析
子宮內(nèi)膜非典型性增生為子宮內(nèi)膜癌前病變的主要形式,目前認(rèn)為子宮內(nèi)膜非典型性增生主要與雌激素持續(xù)刺激子宮內(nèi)膜組織有關(guān)[9],但是對(duì)于雌激素代謝產(chǎn)物與子宮內(nèi)膜非典型性增生的關(guān)系尚無(wú)研究,本研究旨在分析雌激素及其代謝產(chǎn)物濃度變化與子宮內(nèi)膜非典型性增生發(fā)生發(fā)展的關(guān)系,準(zhǔn)確預(yù)測(cè)子宮內(nèi)膜非典型性增生的生物學(xué)標(biāo)志物,并應(yīng)用于臨床。卵巢分泌的雌激素是絕經(jīng)前女性體內(nèi)雌激素的主要來(lái)源,以E2的形式作用于器官靶點(diǎn),研究發(fā)現(xiàn)E2及其代謝產(chǎn)物在卵泡早期(月經(jīng)干凈后2~6 d),卵泡中期(月經(jīng)干凈后2~16 d),排卵期(排卵日前5 d至排卵日后5 d),黃體中期檢測(cè)值有明顯的不同,因此本試驗(yàn)收集的是婦女月經(jīng)期第2~3天的血清標(biāo)本[10]。
肥胖女性體內(nèi)通過(guò)子宮內(nèi)膜和脂肪組織內(nèi)的芳香化作用將過(guò)多的雄激素轉(zhuǎn)化為可生物利用的雌激素,間接地導(dǎo)致子宮內(nèi)膜癌的風(fēng)險(xiǎn)增加[11]。研究發(fā)現(xiàn)嚴(yán)重肥胖(BMI>30 kg/m2)使子宮內(nèi)膜癌患病率增加3倍[12]。本研究通過(guò)檢測(cè)絕經(jīng)前的正常無(wú)子宮內(nèi)膜增生病變婦女的血清標(biāo)本發(fā)現(xiàn),E2、E1在肥胖婦女血清中水平明顯高于非肥胖婦女;這也說(shuō)明了長(zhǎng)時(shí)間的肥胖可能會(huì)增加子宮內(nèi)膜病變的風(fēng)險(xiǎn);通過(guò)檢雌激素及其代謝產(chǎn)物可指導(dǎo)其健康的生活方式,減輕體重,從而預(yù)防子宮內(nèi)膜病變的發(fā)生。
E2和E1通過(guò)與其受體合形成復(fù)合物,促進(jìn)細(xì)胞有絲分裂及基因的突變,導(dǎo)致癌癥的發(fā)生[13]。CYP1B1 將雌激素第4位上的碳原子羥化生成4-OHE2,且4-OHE2使大鼠患子宮內(nèi)膜癌的概率是E2的9倍[14]。研究表明4-OHE2可通過(guò)磷?;焖偌せ罴?xì)胞外信號(hào)調(diào)節(jié)激酶/絲裂原活化蛋白激酶(ERK/MAPK)通路,導(dǎo)致Raf基因突變,從而可導(dǎo)致腫瘤的發(fā)生[14],因此4-OHE2在誘導(dǎo)癌癥的發(fā)生發(fā)展中起重要作用。本研究發(fā)現(xiàn)E2、E1、4-OHE2在非典型性增生組患者中明顯高于其他組,說(shuō)明4-OHE2可促進(jìn)子宮內(nèi)膜向非典型性增生病變的發(fā)生。
16α-OHE1是在雌激素的第16位碳原子(C-16)發(fā)生羥化反應(yīng)生成的,其中CYP3A4酶在C-16羥化過(guò)程中起主要作用[15]。研究表明,16α-OHE1可與雌激素受體結(jié)合促進(jìn)癌基因的表達(dá),導(dǎo)致DNA的損傷和腫瘤的發(fā)生[16]。本研究發(fā)現(xiàn)16α-OHE1水平在子在非典型性增生組患者明顯升高,說(shuō)明16α-OHE1在子宮內(nèi)膜發(fā)生非典型性病變過(guò)程中起促進(jìn)作用。本研究在多因素logistics分析模型中發(fā)現(xiàn)16α-OHE1是子宮內(nèi)膜發(fā)生非典型增生的高危因素,因此監(jiān)測(cè)16α-OHE1水平對(duì)于子宮內(nèi)膜非典型增生的診斷具有重要的價(jià)值。
2-MeOE2是內(nèi)源性雌激素在第2位碳原子發(fā)生羥基化及甲基化生成的代謝產(chǎn)物。兒茶酚-O-甲基轉(zhuǎn)移酶(COMT)將2-OHE2和2-OHE1轉(zhuǎn)變成2-MeOE2和2-MeOE1。COMT在子宮內(nèi)膜癌的細(xì)胞中過(guò)表達(dá),降低雌激素水平,抑制腫瘤生長(zhǎng)。本研究中,2-MeOE2在非典型性增生組明顯降低,說(shuō)明2-MeOE2可抑制子宮內(nèi)膜非典型性增生的發(fā)生。本研究發(fā)現(xiàn),E2/2-MeOE2、4-OHE2/2-MeOE2、E1/16α-OHE1在非典型性增生組明顯升高,E2/E1在非典型性增生組明顯降低,說(shuō)明子宮內(nèi)膜病變的發(fā)生與高雌激素和激素代謝的不平衡有密切關(guān)系。
本研究發(fā)現(xiàn)E2及其代謝產(chǎn)物的變化在子宮內(nèi)膜病變中異常表達(dá)及監(jiān)測(cè)16α-OHE1水平對(duì)于子宮內(nèi)膜非典型增生的診斷具有一定的價(jià)值。本研究創(chuàng)新性探討雌激素及其代謝產(chǎn)物在子宮內(nèi)膜非典型性增生患者中表達(dá)情況,為子宮內(nèi)膜非典型性增生的預(yù)防及診斷提供一個(gè)新的參考指標(biāo)。在對(duì)子宮內(nèi)膜非典型增生的患者保留生育功能治療時(shí),對(duì)E2及其代謝產(chǎn)物的變化的隨訪,可以對(duì)疾病的診斷及治療起指導(dǎo)作用。對(duì)于E2及其代謝產(chǎn)物的異常變化給予積極治療,可預(yù)防子宮內(nèi)膜病變的發(fā)生。