端粒酶与子宫内膜及子宫内膜癌的相关性研究进展

武爱芳综述，陈 铭审校

正常体细胞的端粒是随着有丝分裂次数的增加而逐渐缩短，当端粒缩短到一定程度时，细胞停止分裂，进入衰老期。而在大多数肿瘤细胞中，端粒酶的表达水平远远高于其在正常细胞中的表达，端粒酶的上调可以维持端粒的长度，使肿瘤细胞能够突破正常的增殖限度，逃避细胞凋亡，从而导致肿瘤的产生[1]。此外，抑制端粒酶的活性可导致肿瘤细胞的老化或凋亡，说明端粒酶的活性是维持肿瘤细胞长期生存所必需的条件。近年来随着对端粒酶较为深入的研究，其在子宫内膜癌研究方面已取得了一些较为肯定的结论，如其催化亚单位hTERT在子宫内膜及子宫内膜癌的研究已较深入，而另一亚单位hTERC在子宫内膜癌中的研究也得出了一些有意义的推断，如靶向治疗可能的基因靶点。本文就端粒酶在子宫内膜的表达及与子宫内膜癌相关性研究进行综述。

1 端粒酶概述

端粒酶是一种核糖核蛋白酶，由三个亚单位构成：①人端粒酶逆转录酶 （human telomerase reverse transcriptase，hTERT）； ② 人 端 粒 酶 RNA （human telomerase mRNA component gene，hTERC）； ③人端粒酶结合蛋白 1（human telomerase associated protein 1，hTEP1）。

1.1 hTERT 是端粒酶的关键性分子之一。hTERT定位于第5号染色体（5pl5.33），其基因跨度超过 37kb，包括 16个外显子和l5个内含子，外显子还包括了启动子，hTERT基因启动子于59bp区，属于逆转录因子家族，端粒酶的活性主要依赖hTERT基因的转录水平，其产物是端粒酶催化蛋白。hTERT对端粒酶活性表达起限速作用。Satoru等[2]研究证明，hTERT转录位点上游181bp区域的核心启动子内缺乏TATA盒，但含有多个SP1和c-myc的结合位点。转录因子c-myc和SP1特异性与hTERT启动子结合后可明显增强转录活性，而 c-myc-madl抑制 hTERT转录[3]。hTERT mRNA在多种肿瘤细胞株中高度表达，在许多正常组织中不表达或表达水平很低[4]。hTERT的表达与端粒酶活性呈正相关，表明hTERT是端粒酶的主要逆转录酶，其调控可能与细胞永生化和恶性肿瘤形成中端粒酶的激活密切相关，是端粒酶活性的限速步骤和决定因素[5]。研究发现hTERT在肿瘤发生早期已表达，故对其研究具有重要的临床意义。

1.2 hTERC 该基因于1995年发现，命名为hTERC基因，位于第3号染色体（3q26.3），为无内含子的单拷贝基因，有1个外显子，长度约450bp。hTERC基因包含2个启动子，位于转录起始位点上游37～41个碱基对位置，称作CATA盒，位于转录起始点上游67～70个碱基对位置的称作TATA盒。是合成“TTAGGG”的端粒重复系列的模板，其编码蛋白质相对分子量为380 000[6]。hTERC基因存在于许多正常组织的细胞中，但是没有活性，不会导致癌变。hTERC基因分为核苷第1～209区和核苷酸第241～330区，前者包括模板区，其中有一段长度为11个核苷酸的区域 （5＇-CUAACCCUAAC-3＇）即RNA模板，发生在该模板区域的hTERC基因突变将导致端粒酶功能的改变。后者即H/ACA区（此结构3＇端第3个核苷酸的上游有1个保守的三核苷酸序列ACA或类似于ACA 的结构，如 AGA、AUA 等）和保守区（conserved region，CR）4-CR5区，CR是hTERC基因结合蛋白的识别位点。在H/ACA区中，核仁小分子RNA与hTERC基因相互作用，对hTERC基因的稳定、突变、积聚、成熟起到调节作用。H/ACA复合物是一类从古细菌到人类均高度保守的假尿嘧啶合成酶，主要催化核糖体RNA特定位点上的尿嘧啶转化为假尿嘧啶，此外，其还参与核糖体RNA的剪切加工。H/ACA区的变化可影响hTERC的积聚和端粒酶的活性[7]。端粒酶活性的改变可影响端粒长度，导致细胞永生化，从而发生肿瘤。有人通过使hTERC基因失活来扰乱hTERC基因在四膜虫细胞中的功能，发现端粒逐渐缩短[8]，从而证明了hTERC基因与肿瘤发生的关系较为密切。

1.3 hTEP1 是四膜虫p80的哺乳动物同源蛋白，推测人TEP1有2 629个氨基酸，比p80稍大。TEPl与端粒RNA相连，hTEPl mRNA的表达并不限于有端粒酶活性的组织和细胞系，各组织的水平差异与端粒酶的活性无关。因此，端粒酶活性的表达并不是由hTEPl决定的。其功能可能是介导端粒酶或其它端粒结合蛋白与端粒结合，有调节端粒酶活性的作用。

2 端粒酶在子宫内膜中的表达

2.1 正常子宫内膜中端粒酶的表达 子宫内膜是一个具有独特机能的组织，由腺上皮和结缔组织组成，在月经周期中经历了增生期的复杂模式变化，它的活性表达局限在腺上皮细胞，其细胞增殖依赖于月经周期的调节[9]。Kyo等[10]采用端粒酶重复序列扩增（TRAP）方法检测了77份不同状态的正常子宫内膜标本的端粒酶活性，发现正常子宫内膜表达端粒酶活性，且受月经周期调节。增生早期（月经周期的第5～7 d）子宫内膜无端粒酶活性，但在增生中期（月经周期的第8～10 d）端粒酶活性开始增加，到增生晚期（月经周期的第11～l4 d）达高峰，排卵后在分泌早期（月经周期的第15～19 d）端粒酶活性是高水平的，分泌中期（月经周期的第20～24 d）减弱，分泌晚期（月经周期的第25～28 d）或月经期、早孕期消失。而有或无异常阴道出血的绝经期子宫内膜无端粒酶活性或呈低度活性。提示端粒酶活性可能与雌激素、孕激素的周期性变化相关，随着雌激素水平的升高，端粒酶活性逐渐增强，低雌激素水平时端粒酶无活性或活性很低，而绝经后的子宫内膜癌患者由于雌激素水平的持续刺激，使端粒酶的活性呈现高表达。

2.2 子宫内膜增生中端粒酶的表达 Shroyer等[11]报道17例子宫内膜增生标本，13例端粒酶阳性，其中8例为单纯子宫内膜增生，2例为复合型增生，3例为复合型增生伴不典型增生。另外Saito等[12]报道单纯子宫内膜增生16例，端粒酶均阳性（16/16）。上述研究提示，不论有或无非典型增生，端粒酶在子宫内膜增生标本中频繁检出，这表明端粒酶在子宫内膜增生的鉴别诊断上是没有特异性的。

2.3 端粒酶在子宫内膜癌中的表达 Lehner等[13]应用反转录聚合酶链反应（RT-PCR）和TRAP方法对26例子宫内膜癌和20例正常子宫内膜进行hTERT mRNA和端粒酶活性的定量测定，发现hTERT mRNA的表达与端粒酶活性呈直线性相关，子宫内膜癌的hTERT mRNA和端粒酶活性水平显著高于正常子宫内膜，并且增生期子宫内膜的hTERTmRNA和端粒酶活性亦显著高于分泌期和绝经期子宫内膜。Oshita等[14]分别应用上述的相同的方法对36例子宫内膜癌和9例正常绝经后子宫内膜的端粒酶活性及hTERT表达进行研究，发现其端粒酶活性检测阳性率分别是34/36、3/9；且在34/36子宫内膜癌组织中检测到hTERT表达，而正常绝经后子宫内膜仅有1/9表达。并且hTERT mRNA量在晚期子宫内膜癌（FIGO-Ⅱ、Ⅲ或Ⅳ)中显著高于早期（FIG0-Ⅰ）患者。Kyo等[15]对23例子宫内膜癌以及正常女性于月经周期各阶段的子宫内膜应用RT-PCR的方法检测标本中端粒酶各亚单位的表达，同时应用TRAP法行端粒酶活性检测，并分析其与亚单位表达之间的关系。RT-PCR结果表明hTERT和hTEP1mRNA在正常或恶性的子官内膜组织中均有表达。在绝大多数子宫内膜癌中hTERT mRNA的表达被检测到，而其在正常子宫内膜组织中的表达依赖于月经周期：增殖期子宫内膜表达hTERT mRNA，而分泌期的子宫内膜则不表达。研究表明了端粒酶活性与hTERT相关，而与hTERC和hTEP1的表达无相关性，因此定量分析hTERT和端粒酶活性，对于诊断和预测子宫内膜癌具有重要的作用，可提高子宫内膜癌筛选的灵敏度。

人类染色体端粒酶 RNA（hTERC）由 Feng等[16]于 1995年首次从肾癌293细胞系eDNA文库中筛选出。hTERC是合成端粒重复序列的模板，是端粒酶活性必需的核心组分之一。 2003年，Heselmeyer等[17]首次将荧光原位杂交（FISH）技术成功应用于宫颈细胞涂片检测3q26 hTERC基因，发现低级别鳞状上皮内病变 （low-grade squamous intraepithelial lesion，LSIL）中hTERC基因的阳性率为7%，高级别鳞状上皮内病变（high-grade squamous intraepithelial lesion，HSIL）中为76%，而且hTERC基因多拷贝细胞数随着病变程度的增加而增多。他们将这些病例随访1～3年，发现有hTERC基因扩增的宫颈上皮内瘤变CINⅠ/Ⅱ病例中进展为CINⅢ者占40.7%[18]。由此可知hTERC基因扩增是宫颈癌变过程中的早期事件。目前hTERC基因在宫颈癌中的检测中已被许多实验证明其存在异常扩增。但对于子宫内膜癌的研究较少，虽然hTERC在内膜癌中的表达状况尚不十分的清晰，Salojedny等[19]用PCR法定量分析正常子宫内膜、子宫内膜腺癌组织中hTERC表达，发现42例子宫内膜癌中hTERC基因活性表达仅有6例阴性，36例阳性，阳性率为85.7%，而在8例正常子宫内膜中仅3例阳性，阳性率为37.5%。提示hTERC在子宫内膜癌的发生中起重要作用，可作为一个较好的指标引用于临床。Yokoyama等[20]设计了3种具有RNA自身剪切作用的锤头状核酶，发现用于清除hTERC模板区的36-核酶，能抑制子宫内膜癌细胞系的端粒酶活性，导致癌细胞凋亡。提示将hTERC模板区作为核酶的靶分子，降低端粒酶活性，有望成为子宫内膜癌靶向治疗的新思路途径。

综上所述，由于女性子宫内膜经历着周期的重复性的改变，其组织学不同于卵巢、宫颈的上皮组织，而具有独特的生物学行为特点，因而其癌发生及进展机制应具有其独特性。端粒酶在正常内膜周期中亦发生周期重复性改变，与雌激素及内膜存在密切的关系，而在绝经后内膜无活性表达。在内膜癌中，无论生育期还是绝经期，端粒酶活性、hTERT、hTERC检测，甚至定量分析应会有内膜癌的诊断、预后判断有十分积极的意义，另外，对于hTERC的深入研究可能找到内膜癌基因分子水平的靶向治疗手段。

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