雌激素受体基因α多态性与子宫肌瘤易感关系的研究

杨晓乐 综述 时燕萍 审校

(1南京中医药大学， 2江苏省中医院， 南京 210000)

子宫肌瘤被公认为雌激素依赖性疾病,雌激素及其受体参与并调节许多人体重要的生理功能。雌激素受体(ER)基因的遗传多态性影响雌激素受体的表达和功能,因此决定雌激素相关组织在不同的人体细胞的一系列生物反应的临床表现,亦表现出不同程度的与某些疾病的易感性[1]。人的ER有2种亚型即 ERα和ERβ，研究子宫肌瘤与ERα基因易感性能从基因层面上明确子宫肌瘤的遗传因素和发病机制，从而实现进一步预防和治疗。本文就ERα的结构、功能调控及在人体分布、基因的多态性及其多态性与子宫肌瘤易感性等方面近几年国内外相关研究综述如下。

1 ERα结构及在人体中的分布

1.1 ERα的结构

ERα基因由Green 等于1986年在人类乳腺癌细胞中提取并提交了DNA单链的复制序列。ERα基因位包括8 个外显子和 7 个内含子，位于6号染色体。其单链DNA含有6 322 pb，由 595 个氨基酸组成编码分子质量为66 ku的蛋白质[2]。对ER的研究热点集中在 ERα上, 重点在于 ER 的编码序列的差异性,研究者已经发现仅有少量和某些疾病有关的突变被挑选出来，大多数不同ERα的剪接变异体存在于正常以及病变组织中[3]。高度可变区主要的功能是参与受体的转录并激活相对应的靶基因，它是与受体抗体主要的结合部位,位于N端的A/B; DNA结合区(DBD)即C区,是DNA的功能区域，此区域与受体相结合；D区使DNA结合稳定并主要与热休克蛋白结合且可以引导蛋白质进入细胞核。C-端E/F区,E区为配基结合区(LBD)或激素结合区,F区为AF-2功能区,具有转录激活ERα的功能[4]。

1.2 ERα的功能调控

ERα中主要是核受体部分，也有少部分的膜受体，这些受体都可以发挥诱导基因转录的功能，前提是要通过不同的细胞内信号通路。辅助调节因子主要包括共激活因子和共抑制因子，在ERα介导的基因转录过程中发挥非常重要的调控作用[5]。当ERα基因转录被抑制时，辅助调节因子共同抑制因子的作用和蛋白复合物的形成,抑制其介导转录作用。相反，当ERα基因转录被激活时，辅助调节因子中的共激活因子与形成的复合物招募到启动子区域，增强其介导转录作用[6-7]。在ERα介导的转录过程中，辅助因子通过直接的、间接的方式发挥着重要的作用，辅助因子逐渐被分解、验证，辅助调节因子通过直接参与ERα介导增强或抑制其转录水平，间接方式则是辅助调节因子改变启动子区域的组蛋白修饰水平(靶基因)，表现为蛋白的泛素化、甲基化、去泛素化、乙酰化、去甲基化等变化。目前仍有许多辅助调节因子的作用机制及调控过程不明确。

1.3 ERα在人体中的分布

ERα在不同的组织中分布不同,也决定了其具有不同的生理作用。目前研究表明ERα主要分布在肝脏组织、前列腺、膀胱、肺、卵巢、中枢神经系统、结肠、胃、心脏和血管中[8]。在女性可再生的组织中，ERα主要存在于卵巢皮质组织、乳腺组织及子宫组织中，而男性的ERα主要存在于睾丸中[9]。

2 ERα基因的多态性

2.1 ERα基因的限制性内切酶片段长度多态性(RFLP)

一种由限制性酶切位点上碱基的变化(包括碱基的插入、碱基的缺失、碱基的重排或者位点突变等)引起的限制性片段长度遗传类型之间的区别为RFLP。RFLP标记技术是DNA标记技术发展中重要的一步,在国内外的研究中位于ERα基因的1号内含子的有2个研究热点，一是PvuⅡ酶切位点的多态性，二是XbaⅠ酶切位点多态性[9]。PvuⅡ位点多态性表现为碱基T突变为碱基C时，PvuⅡ酶切位点丢失且无法被内切酶切开；XbaⅠ位点多态性表现在碱基A突变为碱基G，酶切位点丢失且无法被内切酶切开，而出现RFLP。1号内含子具有与转录调控相关的重要序列(增强子、启动子等)，而这些序列与其中点突变则会影响ER基因功能的表达，不同的生物学功能是由不同的生物学效应所决定，这些序列的表达又影响了生物学功能。近年来关于ERα基因的RFLP技术应用增多，如顾一村等[10]分析ERα基因内切酶PvuⅡ位点等位基因频率在子宫内膜异位症患者中的分布，结果认为子宫内膜异位症的发生与其无明显相关性。孙青等[11]研究子宫内膜异位症与ERα基因内切酶PvuⅡ位点及XbaⅠ的关系，并没有发现其多态性与子宫内膜异位症有正相关的关系。谷杭芝等[12]通过RFLP技术发现ERα基因MSPⅠ位点多态性的存在可能与子宫内膜癌易感性有关，且ERα基因型(TT)可能是子宫内膜癌的危险因素。RFLP技术的发展，使人们对于ERα基因的多态性与疾病易感关系的认识变得更具体化，对未来的疾病风险预测方面具有重大的意义。

2.2 ERα基因单核苷酸多态性(SNPs)

SNPs是指由单个碱基的置换而成。SNPs的分布比较集中，出现频率为千分之一，单核苷酸多态性遗传标记具有可知性、遗传性、可测序性等特点，广泛应用与相关疾病基因的标记、复制和验证。相关的ERα基因多态性(SNPs)与疾病研究本身的影响,特别是疾病的易感性研究和个性化医疗的实施，具有积极的作用。这些不仅体现在子宫肌瘤易感性中，也体现出与其他疾病具有一定相关性。白永恒等[13]研究ERα的SNPs与与乳腺癌风险的相关性，利用Tapman荧光探针PCR的分析方法对189例乳腺癌患者和374例正常对照者ERα基因中的2个SNPs(rs2234693和rs9340799位点)进行基因分型，分析单个位点的等位基因和基因频率是否与乳腺癌相关。结果发现在乳腺癌患者中， SNPs位点rs9340799 (A/G)的G等位基因频率及其基因型频率均显著低于正常对照者(P<0.01)，表明ER基因的rs9340799位点多态性与乳腺癌发病有密切关系,携带有等位基因G的发病风险较低。而官鑫等[14]研究发现128例2型糖尿病患者和193例健康对照者， ERα基因相关的SNPs分布差异无统计学意义，可能与糖尿病的发生无相关性。谢向群等[15]研究发现妊娠期肝内胆汁淤积症与ERα基因单核苷酸多态性无明显相关性。目前研究较多的 ERα基因外显子的多态性位点包括: rs2077647位点(编码丝氨酸的同义突变)、rs746432位点(编码丙氨酸的同义突变)、rs4986934位点(编码精氨酸的同义突变)、rs1801132位点(编码脯氨酸的同义突变)、rs2228480位点(编码苏氨酸的同义突变)[16]。

2.3 ERα基因短串联重复(微卫星DNA)

微卫星DNA是在研究过程中发现的DNA多态性标记。DNA基因短串联重复，它的重复单位长度通常是1～ 6个核苷酸，(CA)n和(TG)n则是双核苷酸重复的通常单位。T(thymin)A(adenine)的重复序列被发现存在于ERa基因的上游约l kb处，因它的核苷酸重复次数不同而具有其相应的重复多态性[17]。研究表明ER基因微卫星DNA重复次数不同影响了体内激素水平不同从而导致一些疾病的发生。

3 ERα基因多态性与子宫肌瘤易感性关系

据近几年研究情况，ERα基因多态性是否影响了子宫肌瘤的发病、发展过程仍然是个悬而未决的难题。国外研究最多的是ERα基因第一内含子上的两处点突变，分别发生在PvuⅡ(dbSNP:rs2234693)和XbaⅠ(dbSNP:rs9340799)这2个限制性内切酶的识别位点上[7]。Govindan等[18]观察了亚洲印度子宫肌瘤患者，结果证实，ERα的等位基因C分布高于其他基因类型。Al-Hendy等[19]选取西班牙的白人和黑人妇女子宫肌瘤患者作为观察对象，PvuⅡ和XbaⅠ基因在该地区子宫肌瘤患者及对照组的分布差异有统计学意义，也就表示ERα基因内切酶位点(PvuⅡ、XbaⅠ)基因多态性与该地区的子宫肌瘤发病风险有密切的相关性，并且证明了PP基因型妇女患子宫肌瘤的风险高于其他基因型，而且PP基因型在黑人妇女中的分布频率是最高的。Hsieh等[20]筛选了子宫肌瘤患者159例，检测其ERα基因A-T重复多态性，研究证明12～13A-T序列的重复与子宫肌瘤发生密切相关。而Massart等[21]将意大利119例子宫肌瘤患者作为观察对象，其ER基因PvuⅡ、XbaⅠ多态性分析表明其与子宫肌瘤的发病无相关性；此后，Massart等[22]又对意大利另一地区的子宫肌瘤患者及绝经患者的ERα基因多态性进行了分析，发现对照组及健康组的基因分布无统计学差异，说明该地区子宫肌瘤易感性也与该基因多态性可能无明显相关性。Villanova等[23]对巴西的子宫肌瘤患者经行ERα基因分析，结果证明病例组和对照组内含子1 (rs9322331)和外显子1 (rs17847075)上的2个单核苷酸多态性位点的等位基因频率中无差异性，指出巴西地区的子宫肌瘤患者发病风险也许与该基因多态性无明显相关性。El-Shennawy等[24]观察了160例患者子宫平滑肌瘤和100名健康的埃及地区的女性，采用DNA测序法并进行统计学分析，该地区子宫肌瘤患者及健康对照组ERα基因分布无差异，ERα外显子基因的多态性与子宫肌瘤的风险无明确的相关性。总体上看因为地区以及种族的差异, ERα基因与子宫肌瘤的发生并没有明确的相关性,但部分研究还是体现了它的多态性分布影响着子宫肌瘤的发生，所以应该进行更大范围的基因筛查来验证这一问题，而这也是未来生物分子学努力的方向。

国内的研究总体显示子宫肌瘤的患者和正常人的ERα基因内含子的PvuⅡ、XbaⅠ、SNPS基因频率相接近，没有显著差异性。陈富强等[25]分析子宫肌瘤86例和健康对照80例，ERα的PvuⅡ、XbaⅠ基因型频率在病例组和对照组相似,XbaⅠ基因型频率pp、pP、PP在病例组和对照组分别无差异(P>0.05);XbaⅠ基因型频率xx、xX、XX在病例组和对照组比较差异无统计学意义(P>0.05)。结果表明ERα基因PvuⅡ、XbaⅠ多态性与子宫肌瘤发病不相关。陈富强等[26]采用免疫组化法分析子宫肌瘤86例和健康对照80例，结果亦然表明ERα基因PvuⅡ、XbaⅠ多态性与子宫肌瘤发病不相关。叶琳等[27]将167例子宫肌瘤患者和170例健康女性作为研究对象，观察雌激素受体α基因rs722209、rs9322346及rs9322346位点等位基因和基因型的频数分布，rs9322346位点在群体中组成AA、AG、GG 3种不同基因型，而rs722209则是TT、TC、CC 3种基因型分布在群体中。结果病例组等位基因及基因型的频数分布与对照组比较差异均无统计学意义，指明这2个SNP位点的基因多态性可能与中国北方汉族人群的子宫肌瘤发病风险无明显相关性。冯丽华等[28]研究结果指出ERα基因rs722209位点基因多态性与中国北方汉族人群子宫肌瘤患者子宫肌瘤患者的发病没有显著的相关性。王晓莉等[29]观察了102例子宫肌瘤患者和100例对照组人群ERα基因PvuⅡ位点和XbaⅠ位点的多态性,结果显示ERα基因PvuⅡ位点和XbaⅠ位点多态性与成都地区女性子宫肌瘤发病风险无明显相关性。王佳茵等[30]选择92例手术后病理确诊为子宫肌瘤的患者及193名健康女性(对照组)作为研究对象, 内切酶PvuⅡ由3种基因型分布: 纯合子PP型、缺乏酶切位点的PP型、杂合子pP型；内切酶XbaⅠ酶切出现3种基因型:分别为缺乏酶切位点的XX型、杂合子xx型、纯合子xx型,研究结论指出这2种基因的多态性在子宫肌瘤患者及其健康对照组并没有分布的差异性，证明ERα基因PvuⅡ位点和XbaⅠ位点与该地区子宫肌瘤易感性可能不相关。基因PvuⅡ位点和XbaⅠ位点多态性及SNPs位点的基因型的研究充分说明，ER的基因多态性有区域性、种族性的差异。

综上所述，子宫平滑肌瘤是雌激素依赖性疾病，雌激素通过其受体发挥生物学效应。ERα作为雌激素受体之一对子宫平滑肌瘤的发生、发展起到关键作用。国外研究多集中ERα基因PvuⅡ位点和XbaⅠ位点多态性与子宫肌瘤的易感关系，而国内比较多研究的是子宫肌瘤与ERα基因SNPs的发病风险关系。分子生物学及基因工程在不断地发展，目前研究提示 ERα基因多态性与子宫肌瘤有一定的易感性, 为子宫肌瘤的预防和临床治疗提供了理论依据。但目前国内基因筛查研究并不多, 且由于 ERα基因各基因型分布的地域及种族差异性、经济支持等相关因素，而无法形成统一的结论，甚至出现相反的实验结果。研究ERα基因多态性能对子宫肌瘤的发生进行风险预测，优化个人医疗的实施，故需要扩大基因筛查的力度，将基因筛查推广到更多地区及种族中，进一步验证ERα基因与子宫肌瘤的易感关系。

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