HIF-1α、SGK1在子宫内膜增生及子宫内膜癌孕激素抵抗中的表达和意义

背景:孕激素通常作为患有早期子宫内膜癌和/或非典型子宫内膜增生(也被称为癌前病变)并希望保留生育能力的年轻女性或部分不适合手术的老年妇女的首选治疗方案,而孕激素抵抗(即对孕激素治疗不敏感)是这部分人群保守治疗不佳的主要原因。因此如何预测和评价对孕激素治疗敏感的患者人群成为目前临床治疗亟需解决的首要问题。从分子机制探讨预测子宫内膜增生和子宫内膜癌孕激素抵抗的生物标记物及相关通路是该领域目前研究的热点,前期有研究已经证明核因子E2相关因子2(Nuclear factor erythroid2-related factor,Nrf2)过表达会诱导子宫内膜癌前/癌孕激素抵抗,并且与子宫内膜癌的发生发展及不良预后有关,缺氧诱导因子1α(Hypoxia inducible factor-1α,HIF-1α)作为Nrf2的下游靶基因,参与AY-22989采购多种恶性肿瘤的发生发展,多项研究发现HIF-1α与包括子宫内膜癌在内多个肿瘤的不良预后及化疗耐药有关,但其是否在子宫内膜增生和子宫内膜癌孕激素抵抗中起作用还不得而知。血清和糖皮质激素调节激酶1(Serum and glucocorticoid regulated kinase 1,SGK1)作为一种AGC激酶,由磷酸肌醇所依懒的蛋白激酶1(Phosphoinositide dependent protein kinase 1,PDK1)激活,有报道称HIF-1α可通过上调SGK1的表达来抑制细胞凋亡,其在调节肿瘤生长、转移、癌症干细胞、细胞周期和化疗药物耐药等方面具有重要作用,我们通过高通量基因测序发现SGK1是孕激素治疗有反应组和无反应组显著的差异基因,有研究显示SGK1的激活可通过诱导Nrf2表达与活性来发挥抗氧化作用,进而促进肿瘤进展。鉴于前期的实验基础,我们预计通过免疫组化等研究进一步探讨SGK1是否与子宫内膜增生和子宫内膜癌孕激素抵抗有关。目的:检测HIF-1α及SGK1在孕激素治疗前/后在子宫内膜增生和子宫内膜癌样本组织中的表达情况,从分子层面进一步探讨子宫内膜癌的孕激素抵抗机制,为早期预测和评价对孕激素治疗敏感的子宫内膜增生和子宫内膜癌最佳患者人群提供理论依据。方法:1.收集2017年1月至2022年10月于我院妇科门诊经孕激素治疗后,在门诊或病房行子宫内膜诊刮术或手术治疗且留存子宫内膜组织标本的患者共44例,其中包括单纯性子宫内膜增生(Simple endometrial hyperplasia,SEH)6例、非典型子宫内膜增生(Atypical endometrial hyperplasia,AEH)22例以及子宫内膜癌(Endometrial cancer,EC)16例。根据孕激素治疗后子宫内膜腺体形态变化将所纳入的44例子宫内膜组织标本分为完全反应组(Complete responder,CR)28例、部分反应组(Partial responder,PR)4例、无反应组(Non-responder,NR)12例。2.高通量基因测序检测筛选孕激素治疗前和孕激素治疗后CR和NR两组部分子宫内膜组织标本之间的显著差异基因。3.采用免疫组织化学方法分别检测孕激素治疗前和孕激素治疗后Nrf2、HIF-1α和SGK1在CR、PR、NR中的阳性表达情况,并对比不同反应组中Nrf2、HIF-1α和SGK1在孕激素治疗前和孕激素治疗后表达情况的差异性,BC Hepatitis Testers Cohort分析三者在对孕激素治疗不同反应组中表达的相关性。4.体外培养RL95-2子宫内膜癌细胞系,应用不同剂量孕激素对癌细胞进行逐级干预,采用CCK-8法检测RL95-2子宫内膜癌细胞系在24h、48h、72h的癌细胞增殖情况。5.采用q RT-PCR和Western Bolt检测RL95-2子宫内膜癌细胞系经不同剂量孕激素(A1 0μmol/L、B1 0.1μmol/L、C1 1μmol/L、D1 10μmol/L、E1 20μmol/L、F1 40μmol/L)处理后HIF-1α、SGK1 m RNA及其编码蛋白的表达水平。6.统计子宫内膜癌患者的临床病理信息,包括年龄、BMI、病理类型、浸润深度、肿瘤直径及分化程度,分析EC组织中HIF-1α、SGK1的表达与临床病理特征指标之间的关系。7.统计学数据用SPSS23.0分析,计量资料用`x±s表示,计数资料采用百分率(%)表示。使用Kruskal-Wallis秩和检验分析差异性,Wilcoxon检验孕激素治疗前/后Nrf2、HIF-1α、SGK1在CR、PR、NR中阳性表达的差异;采用Spearman秩相关分析相关性,采用Graphpad Prism 8.0软件分析q RT-PCR和Western blot结果,采用Fisher精确概率法和c~2检验分析HIF-1α、SGK1阳性表达与EC临床病理指标的关系。以P<0.05表示差异有统计学意义。结果:1.Nrf2、HIF-1α、SGK1在子宫内膜增生和子宫内膜癌孕激素治疗前/后的CR、PR、NR组的阳性表达率呈增高趋势。两两对比中,Nrf2、HIF-1α、SGK1在CR vs NR中的阳性表达差异均具有统计学意义(P<0.05),在CR vs PR和PR vs NR组中阳性表达差异无统计学意义(P>0.05)。2.Nrf2、HIF-1α、SGK1在孕激素治疗前CR vs孕激素治疗后CR、孕激素治疗前PR vs孕激素治疗后PR、孕激素治疗前NR vs孕激素治疗后NR的差异均无统计学意义(P>0.05)。3.孕激素治疗前/后不同反应组中Nrf2与HIF-1α的表达呈正相关(P<0.05),Nrf2与SGK1的表达呈正相关(P<0.05),HIF-1α与SGK1的表达呈正相关(P<0.05)。4.CCK-8法分析结果显示,孕激素对子宫内膜癌细胞增殖具有剂量依赖性抑制作用,高剂量孕激素能明显抑制子宫内膜癌细胞增殖。5.q RT-PCR和Western Bolt检测结果显示,随着孕激素剂量不断增加,HIF-1α、SGK1m RNA及其编码蛋白的表达水平明显下降,A1vs B1、A1vs C1、A1vs D1、A1vs E1、A1vs F1的差异均具有明显的统计学Compound C使用方法意义(P<0.05)。6.HIF-1α表达与EC患者的浸润深度、肿瘤直径及分化程度有关(P<0.05),SGK1表达与EC患者的病理类型、浸润深度、肿瘤直径及分化程度有关(P<0.05)。结论:1.HIF-1α、SGK1高表达可能与子宫内膜增生和子宫内膜癌孕激素抵抗有关。2.孕激素治疗前/后不同反应组中Nrf2、HIF1α、SGK1三个分子的表达彼此互相呈正相关,提示Nrf2、HIF-1α、SGK1在诱导子宫内膜增生及子宫内膜癌孕激素抵抗中可能存在协同作用。3.HIF-1α、SGK1可能为评估EC不良预后的潜在有效分子标志物。