芳香化酶和白细胞介素6在子宫内膜癌雌激素原位合成中正向反馈环路的机制研究

发布时间：2019-08-01 16:44

【摘要】：子宫内膜癌是妇科恶性肿瘤中最常见的肿瘤,美国2014年数据统计每年发病人数达49560,死亡人数8190。无孕激素拮抗的持续雌激素刺激对于子宫内膜癌发生发展起着重要的作用。雄烯二酮和睾酮向雌激素的转化是由芳香化酶P450催化的。虽然绝经后妇女的体内雌激素水平较低,但是肿瘤内局部雌激素的合成会导致肿瘤的高雌激素水平。对于正常和异常子宫内膜的研究,已有结果证实,芳香化酶的表达与子宫内膜癌的发生发展密切相关,并且只有间质表达的芳香化酶与患者的不良预后呈正相关。有学者用子宫内膜癌的上皮-间质细胞共培养模型,证明了肿瘤和间质的相互作用促进了芳香化酶活性的上调。但是针对于肿瘤-间质的治疗方案有待于确定具体的桥梁因子,迄今为止,在子宫内膜癌微环境中具体的作用因子还未见报道。Interleukin 6(IL-6)是一种在多种生理和病理过程中扮演重要角色的多功能细胞因子。已有研究证实IL-6的产生与多种恶性肿瘤包括子宫内膜癌密切相关。IL-6在乳腺癌、宫颈癌和非小细胞肺癌中都可以诱导芳香化酶的表达。但IL-6在子宫内膜癌中是否诱导芳香化酶的表达还未知晓。我们在前期工作中发现在子宫内膜癌中,雌激素可以通过GPR30通路诱导IL-6的表达,同时也有证据显示雌二醇(17β-estradiol,E2)可以通过雌激素受体(estrogen receptorα,ERα)下调IL-6的产生,说明IL-6是雌激素的一个重要调节靶基因。基于以上的研究结果,本课题中我们探讨了子宫内膜癌中,存在于E2,IL-6和芳香化酶之间的一个正向反馈环路,即E2诱导了子宫内膜癌上皮细胞IL-6的产生,IL-6通过旁分泌的作用刺激了间质细胞内芳香化酶的表达,从而促进了肿瘤局部雌激素的合成。这个环路中同时包含了ERα和核因子-kappa B(NF-κB)的参与。il-6受体(il-6receptor,il-6r)的单克隆抗体(anti-il-6receptorantibody,il-6rab)可以阻断il-6的信号通路,从而作为一种实验性的治疗方法。我们在细胞共培养和子宫内膜癌原位移植的模型中,证实了这一环路的存在和il-6rab的治疗作用。这一研究为子宫内膜癌局部雌激素合成阐明了新的机制,同时针对这一机制提出了新的治疗方案。本课题共分三个部分:(1)子宫内膜组织中il-6和芳香化酶的表达检测;(2)子宫内膜癌上皮及间质细胞中il-6和芳香化酶表达的调节;(3)细胞共培养和裸鼠原位移植模型中雌激素原位合成的正向反馈环路。第一部分子宫内膜组织中il-6和芳香化酶的表达检测目的检测il-6和芳香化酶在正常子宫内膜和子宫内膜癌组织中的表达,探讨两者之间的相关性及其与子宫内膜癌的关系。方法应用免疫组织化学和免疫荧光的方法,检测il-6和芳香化酶在正常子宫内膜和子宫内膜癌组织中的表达及定位。结果子宫内膜癌组织中,il-6和芳香化酶的表达明显高于正常的子宫内膜组织(p0.01)。而且只有间质内芳香化酶的表达与上皮内il-6的表达呈正相关(r=0.459,p0.001)。上皮内芳香化酶的表达与il-6无明显相关性(r=0.039,p=0.732)。免疫荧光显示,子宫内膜癌组织中上皮内il-6与间质内芳香化酶存在共定位。结论il-6和芳香化酶在子宫内膜癌组织中过度表达,且只有间质内芳香化酶的表达与上皮内il-6的表达呈正相关。提示两者通过肿瘤局部微环境的相互作用,对子宫内膜癌的发生发展起到了一定的促进作用。第二部分子宫内膜癌上皮及间质细胞中il-6和芳香化酶表达的调节目的检测子宫内膜癌上皮细胞中e2对il-6和间质细胞中il-6对芳香化酶表达的调节,并探讨其中的具体机制。方法原代提取子宫内膜癌的间质细胞,应用real-timert-pcr,westernblot,elisa,芳香化酶活性分析,雌激素浓度放射免疫测定,免疫荧光,免疫共沉淀等方法,检测IL-6和芳香化酶的表达变化并探讨其中机制。结果用E2刺激Ishikawa,RL95-2和HEC-1B三种子宫内膜癌细胞株,发现E2通过转录因子ERα和NF-κB的协同作用促进了IL-6的表达(P0.01)。用IL-6刺激子宫内膜癌的间质细胞,间质细胞内芳香化酶的表达及活性均明显上调(P0.01),且IL-6R Ab可以阻断这一表达上调。结论通过细胞体外实验,提示在子宫内膜癌局部可能存在着一种正向反馈环路,即E2诱导了子宫内膜癌上皮IL-6的产生,IL-6通过旁分泌的作用刺激了间质细胞内芳香化酶的表达,从而促进了肿瘤局部雌激素的合成。第三部分细胞共培养和裸鼠原位移植模型中雌激素原位合成的正向反馈环路目的通过两种细胞共培养和裸鼠原位移植模型,进一步证实由IL-6和芳香化酶参与的正向反馈环路的存在。方法通过子宫内膜癌上皮细胞和间质细胞接触和非接触性共培养的方法,检测芳香化酶的表达和雌激素的合成情况。应用裸鼠原位移植模型,检测IL-6R Ab对于肿瘤局部雌激素合成及其生长的影响。结果用E2刺激过的子宫内膜癌细胞株与间质细胞共培养后,间质细胞内芳香化酶表达明显上调,同时培养基内E2浓度升高(P0.01)。而用IL-6R Ab可以阻断这一正反馈环路。成功建立裸鼠子宫内膜癌原位移植模型,E2刺激组裸鼠肿瘤体积明显要大于对照组,用IL-6R Ab治疗后,肿瘤体积明显减小(P0.01)。结论通过体外和体内实验进一步证实,IL-6和芳香化酶参与了肿瘤局部微环境中雌激素的合成,且IL-6R Ab对于子宫内膜癌具有一定的治疗作用。
【图文】：

图 2. 子宫内膜组织中 IL-6 的表达水平Fig 2. IL-6 expression in human endometrial tissues上图：免疫组化染色显示 IL-6 分别在正常子宫内膜（Normal）和子宫内膜癌（Ca）组织中的表达，，放大倍数 ×200；下图：使用半定量免疫组化评分后，进行统计学分析（**P < 0.01）。

图 3. 子宫内膜组织中芳香化酶的表达水平Fig 3. Aromatase expression in human endometrial tissues：免疫组化染色显示芳香化酶分别在正常子宫内膜（Normal）和子宫内膜癌（Ca的表达，其中在在子宫内膜癌组织中，芳香化酶的表达定位分为三种情况：B)上皮
【学位授予单位】：上海交通大学
【学位级别】：博士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：R737.33

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本文编号：2521873