石　敏(综述),尹香花(审校)

(扬州大学临床医学院妇产科，江苏 扬州 225001)

HAND2甲基化在子宫内膜癌中的研究现状

石敏△(综述),尹香花※(审校)

(扬州大学临床医学院妇产科，江苏 扬州 225001)

子宫内膜癌是发生于子宫内膜的一组上皮性恶性肿瘤，为女性生殖道三大恶性肿瘤之一,每年约有287 000例新增内膜癌患者[1]。近年来，人们生活习惯及饮食结构发生很大改变，子宫内膜癌发病率不断上升，在某些欧美发达国家其发病率已位居女性生殖道恶性肿瘤首位[2]，成为最常见的严重威胁女性健康的生殖道恶性疾病。传统的观点认为，遗传学改变如癌基因或抑癌基因的突变以及染色体异常导致了癌症的发生。自Waddington首次提出“表观遗传学(epigenetics)”的概念，人们逐渐认识到表观遗传学异常也参与了肿瘤的形成和发展[3]。近来国外学者通过实验研究发现，HAND2的表观遗传学改变在子宫内膜癌形成和发展中起着关键作用。在健康的子宫内膜中HAND2基因很活跃，它下调雌激素对子宫内膜的生长诱导作用，而在大多数子宫内膜癌患者中，该基因已经发生了甲基化[4]。现就该基因在子宫内膜癌中的研究现状予以综述。

1HAND2基因

碱性螺旋-环-螺旋(basic helix-hoop-helix，bHLH)转录因子家族是成员最多、最复杂的重要超家族之一，自1989年解析了第一个bHLH蛋白结构，到目前为止，已有一千多条bHLH序列得到鉴定[5]，它们广泛存在于多种真核生物中，并在细胞的增殖和分化中发挥着重要作用。bHLH功能域由近60个氨基酸残基组成，通过一段环状结构连接两个α-螺旋，bHLH通过模体二聚体化，使长螺旋的碱性部分与DNA上E-box 序列CANNTG结合而发挥调控作用。动物bHLH因其所调控基因功能不同而分成45个家族，每个家族由一至多个成员组成，其功能主要包括参与调控神经发育、肌肉血管形成等重要生物学过程。同时，根据它们的结构特点和作用的靶基因不同又分成6个组，最大的两个组为A组和B组。HAND就属于A组bHLH转录因子家族[6]。

1998年，Thomas等[7]首次报道了HAND转录因子存在于小鼠的bHLH家族中。HAND能与DNA上的E-box序列包括CACCTG和CAGCTG特异性结合，其氨基酸序列在不同物种间表现出较高的一致性，说明其具有高度保守的生物学功能[8-9]。研究显示，人类HAND有两个亚家族分别为HAND1、HAND2。其中HAND2定位于人类的 5q33染色体，在许多组织的发育过程中表达，Dai和Cserjesi[10]使用哺乳动物单杂交分析，证实了HAND2是通过结合E-box作为异源二聚体而发挥转录激活器作用，Liu等[11]发现其功能主要是参与腮弓、四肢、心脏及神经脊起源细胞的发育过程。

2DNA甲基化与子宫内膜癌

表观遗传是指在不改变基因的核苷酸序列的情况下，基因表达发生了变化并且这种变化是可遗传的，其研究主要包括DNA甲基化、组蛋白修饰、染色质重构、非编码RNA调控等方面[12]，其中，DNA 甲基化是最早发现且重要的表观遗传修饰途径之一，是指在DNA 甲基化转移酶介导下，将甲基转移到CpG岛(CpG岛是指基因中富含CpG的序列)的胞嘧啶第5位碳原子上生成 5-甲基胞嘧啶，从而影响基因表达过程。甲基化的 DNA 往往与转录活性下降或基因表达沉默相关[13]。在DNA甲基化异常与肿瘤关系研究中，抑癌基因启动子区域的CpG岛异常甲基化导致的转录沉默进而引发肿瘤备受关注，它成为除基因突变和缺失以外的引起抑癌基因失活的关键机制。

子宫内膜癌与其他恶性肿瘤一样，是由多种因素导致的一种复杂的疾病。遗传变异已经不能完全解释子宫内膜的癌变机制。近来表观遗传学越来越受到关注，特别是异常的DNA甲基化被认为在子宫内膜癌形成过程中扮演一个关键的角色[14]。国内外研究已经证实了许多种不同基因的甲基化和表达沉默参与了子宫内膜癌的形成过程。有学者对子宫内膜癌细胞系和病理标本中雌、孕激素受体甲基化情况进行了研究，发现DNA异常甲基化能使雌孕激素表达沉默，揭示DNA异常甲基化可能参与了子宫内膜癌的形成[15-16]。国内学者岑慧等[17]用甲基化特异性聚合酶链反应检测PTEN及p27基因甲基化在子宫内膜癌、子宫内膜增生症及正常子宫内膜组织中的表达情况，发现子宫内膜癌及子宫内膜增生症组织中PTEN及p27基因甲基化率明显高于正常子宫内膜组织，考虑其甲基化可能在子宫内膜癌的发生、发展中起重要作用。Chmelarova等[18]发现，GATA4基因在子宫内膜癌中存在明显的甲基化。为了更好地服务于临床，研究者们开始关注表观遗传修饰异常标志物在子宫内膜癌中的诊断价值。已有学者对此进行了实验性研究，提取了初步诊断为子宫内膜癌患者的阴道分泌物，对其中5个基因的甲基化程度进行了分析，与对照组获得的分析结果比较，存在很大差异[19]。DNA甲基化分析应用于子宫内膜癌的诊断与目前最常用的诊断性刮宫相比，能最大限度降低医源性创伤，特别是内膜活检取材困难时，甲基化分析可作为有效替代方法来早期诊断内膜癌。对于子宫内膜复杂性增生过长、非典型性增生或者早期内膜癌接受孕激素治疗的患者，孕激素受体B基因甲基化状态能评估孕激素治疗效果以及指导医师制订进一步的治疗方案。对于接受手术治疗的患者，亦可通过分子生物学方法检测诸如阴道分泌物或者血液中DNA甲基化程度来评估治愈和复发，并且有研究者发现这种方法与影像学检查比较可能具有更高的敏感性[19]。然而，要使DNA甲基化分析成为临床诊断子宫内膜癌的有效方法，仍然需要更进一步的研究。

3HAND2甲基化与子宫内膜癌

国外关于HAND2与子宫内膜的相关性研究已有一些报道。HAND2是一个基本的螺旋-环-螺旋转录因子，发挥启动调节器作用，同时，它是一个干细胞多梳蛋白家族靶基因(polycomb group target gene，PCGT)[20]。文献报道，在恶性肿瘤中PCGT启动子甲基化比非PCGT高出12倍，表明PCGT甲基化是恶性肿瘤的一种表观遗传学标志[21]。HAND2在正常子宫内膜基质中表达,其主要生理功能为抑制成纤维细胞生长因子的产生，从而抑制雌激素旁分泌在子宫内膜上皮组织中促有丝分裂的增长诱导效应[22-23]。正常情况下HAND2受孕酮调节[24-25]，在以孕酮调节的抑制雌激素的增生诱导作用中是不可或缺的,缺乏HAND2将导致植入受损[22,26]。鉴于对HAND2的这些认识,不难推测,HAND2的表观遗传改变可能参与了子宫内膜癌的发生和发展。

2013年，英国学者Jones等[4]首次提出HAND2基因可作为子宫内膜癌的差异甲基化热点。研究者们首先分析了正常子宫内膜组织与癌变的子宫内膜组织中27 000个 CpG岛DNA甲基化情况，发现HAND2基因是排名第一的综合性表观基因组-相互作用组网络分析中的热点，这一结果也通过对另外的样本集进行实时聚合酶链反应、免疫组织化学等检测得到了进一步验证。研究者们检测样本集中HAND2 信使RNA的表达，发现几乎所有内膜癌样本中均存在HAND2异常甲基化及明显的信使RNA表达抑制，与此相反的，所有正常子宫内膜样本中，DNA甲基化处于低水平而信使RNA高表达。另外，研究者们检测了子宫内膜癌各个发展阶段的HAND2甲基化和蛋白表达情况，发现该基因甲基化在子宫内膜癌前病变组织中较正常子宫内膜组织中已有所增长，证实了HAND2甲基化是一个早期事件。

已有大量研究证实，雌激素促进子宫内膜增殖，而孕激素抑制子宫内膜增殖并引起细胞分化，当体内的雌激素过多在功能上主导了孕酮，将增加子宫内膜癌的风险[27]。HAND2作为一个孕酮调节的干细胞PCGT，它在子宫内膜基质中编码一个转录因子，抑制一种生长因子的产生，这种生长因子能够介导雌激素促子宫内膜增生诱导作用。Jones等[4]还发现，HAND2甲基化在癌变前的子宫内膜病变中高表达，将导致女性对孕酮的治疗反应差。临床上，绝经后子宫出血的妇女一般都通过内膜活检来明确诊断。然而，研究者们通过检测具有上述症状妇女的子宫内膜分泌物中HAND2甲基化水平，以较高的敏感性和特异性发现了早期癌症患者[4]。最后，研究者们通过一个特定敲除了HAND2基因的小鼠模型，研究了HAND2表观遗传沉默与子宫内膜癌的功能相关性[4]。

4展望

子宫内膜基质细胞中HAND2表达沉默的作用仍需要分子水平和细胞水平的验证，HAND2甲基化用于临床检测，在预测早期癌症及预防治疗中的作用尚需大量的前瞻性研究及临床试验，其在不太常见的子宫内膜癌亚型中的作用需要进一步的研究。随着该基因表观遗传学改变在子宫内膜癌中研究的不断深入，必将有助于证实，HAND2甲基化可以用于分诊临床上出现了绝经后子宫异常出血的女性，甚至作为一项检测标志物，来早期发现肿瘤乃至预测子宫内膜癌的风险并对预防治疗做出反应。

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兼症医学

兼症医学是研究疾病的个体在空间里时间内是怎样发生、发展和转归的；是临床医学在诊断、治疗、预防的应用的一种方法学。该方法学强调了“统一同一时体论”在临床、教学、科研实践上的重要性。统一性强调了共性(整体性)，同一时性明确了个性(差异性)。人是由系统、器官、组织、细胞、分子组成的自身整体的个体，也是宇宙间的独立体，但是必须统一于宇宙。

疾病一旦发生在人类群体或个体时，同种疾病尽管有共同临床表现，但也可有千奇百怪现象发生。“统一同一时体论”可以完美解释。

兼症医学在临床上应用最多的是对发病机制、诊断、治疗进行探讨，其中又重点讲述原发病、合并病、继发病、并发症、同源病、后遗症和综合征等在临床实践中的应用。

———刘桂蕊

摘要：随着当前人口老龄化和肥胖的流行，子宫内膜癌的发病率一直在上升。现代科学研究越来越多地关注表观遗传学异常与肿瘤发生、发展及其预后的关系，其中，DNA甲基化已成为肿瘤相关研究的热点之一。最新研究发现，心脏神经脊衍生物表达蛋白基因2(HAND2)甲基化是子宫内膜癌中一种常见的、重要的分子改变，其可能作为一项检测标志物用来早期发现肿瘤，甚至可以预测子宫内膜癌的风险，并对预防和治疗做出反应。

关键词：子宫内膜癌；心脏神经脊衍生物表达蛋白基因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编辑：相丹峰

doi：10.3969/j.issn.1006-2084.2015.15.020

中图分类号：R711.74

文献标识码：A

文章编号：1006-2084(2015)15-2744-03