文摘
组织因子(TF)是一种细胞受体结合因子VII / VIIa启动凝血级联。除了作为发起者止血的级联,TF是通过细胞内参与血管生成信号,利用蛋白酶激活受体2(杆)。我们现在回顾一下生理TF在子宫内膜的表达及其在多种细胞类型改变表达来源于位置正常的和异位子宫内膜与正常子宫内膜相比女性的子宫内膜异位。我们的研究表明,特遣部队可能在子宫内膜异位症治疗的理想目标。我们使用了一个小说immunoconjugate分子称为图标,能够消除子宫内膜病变小鼠子宫内膜异位模型在不影响生育能力。这些发现对人类潜在的治疗产生重大的影响。
1。介绍
正常卵巢功能需要协调活动的下丘脑,分泌促性腺激素释放激素(GnRH),脑垂体中,分泌促黄体激素(LH)和促卵泡激素(FSH),卵巢分泌雌激素和孕激素,抑制素、苯丙酸诺龙等卵巢调节器(1]。子宫内膜反过来对雌激素和孕激素(1]。胰岛素样生长因子(igf)及其结合蛋白(IGFBPs)是重要的子宫内膜在月经周期和促有丝分裂的发展,细胞分化、凋亡特性和参与子宫内膜生长、分化和细胞凋亡2]。
结果,人类子宫内膜发生周期性形态学变化以及分子准备接收传入的囊胚和怀孕的开始3]。如果植入不发生时,子宫内膜脱落,月经初潮。这些事件涉及广泛的组织重构,以一波又一波的子宫内膜细胞增殖、分化、招聘的炎症细胞,细胞凋亡,由metalloproteases和组织分解,月经,最终再生(3]。卵巢激素引发的能力等不同的生理反应是最重要的取决于交互激活类固醇受体与特定转录因子,如Forkhead框类O (FOXO)蛋白,参与细胞命运的决定(4],HOX基因编码转录因子的进化必要子宫内膜发育,和子宫内膜接受5]。此外,小分子核糖核酸(microrna),小非编码rna功能基因表达的转录后的监管机构,已成为一个主要的监管机构体系的甾类激素反应在女性生殖系统4]。
最后,子宫内膜生长和脱落不断波动要求新船被开发。事实上,子宫内膜是为数不多的在成人组织生理发生血管生成(6]。子宫内膜血管生成的研究是由不断变化的复杂的组织生长和回归在月经周期和区别的两个不同区域endometrium-the functionalis(棚每月的子宫内膜部分)和下橄榄似乎产生了新的functionalis每个月月经。
几个血管生成因素已确定和被认为是参与生理和病理性血管生成在人类子宫内膜(7]。血管内皮生长因子(VEGF)被认为是主vasculogenic和血管生成因子(7- - - - - -9]。然而,由于发现的组10它变得明显,血管生成过程远比此前认为的更加复杂。
事实上,组织因子的主要发起者止血级联,现在也扮演一个角色的过程中,血管生成(11,12]。这个问题将在下面详细讨论。
2。生理组织因子在子宫内膜的表达
从中期到晚期的子宫内膜基质细胞分泌阶段和从人类妊娠期子宫内膜蜕膜细胞显示突出的免疫组织化学染色组织因子(TF)。相比之下,没有观察到在增殖阶段(TF表达13,14]。符合规定的孕激素decidualization过程在活的有机体内甲孕酮(MPA)或其他合成黄体酮导致显著诱导TF主要基质细胞与基底的水平。增加平行的免疫反应性的催乳素的释放,decidualization(的一个标志13,14]。北部培养基质细胞的RNA进行分析表明,MPA提高TF mRNA水平相对控制水平(大约10倍13,14]。相比之下,培养基质细胞TF蛋白表达和mRNA水平影响外生雌二醇单独补充道。然而,我们观察到的协同效应在TF表达细胞被影射与雌激素的功能提升的基质细胞孕激素受体(14]。这些发现表明,增强子宫内膜基质细胞TF内容与孕酮诱导decidualization过程相关联。在人类中,滋养层的入侵在胚泡植入子宫内膜血管出血的风险。因此,增加血管周的蜕膜细胞组织因子表达可能促进periimplantational子宫内膜止血。
3所示。子宫内膜异位
子宫内膜异位症是一种妇科疾病,其特征是在子宫以外的子宫内膜组织的存在(15- - - - - -17]。这种疾病影响多达10%的生殖期女性和20% -50%的不孕妇女(15- - - - - -18]。尽管其频率及其对生活质量的影响,我们对子宫内膜异位症的发病机制的理解仍然是不完整的。子宫内膜病变主要位于盆腔腹膜和卵巢但也可以发现心包、胸膜、肺实质,很少大脑19- - - - - -21]。植入物会导致实质性的发病率,包括盆腔粘连和疼痛,过敏,疲劳,肠道问题,不孕需要广泛,常常无效的医疗和手术治疗15- - - - - -17,22,23]。因此这种疾病在生理和心理上都是昂贵的和衰弱。
病因已被归因于月经逆行,体腔化生,细胞造血的lymphogenic蔓延,米勒管的残余和子宫内膜干细胞/祖细胞(15- - - - - -17,24,25]。然而,它也涉及到基因之间复杂的相互作用,解剖,环境和免疫因素(26- - - - - -29日]。强烈的巨噬细胞浸润和多余的细胞因子表达的发展发挥了关键作用endometriosis-related慢性炎症过程(18,30.- - - - - -34]。异位植入着床也需要重建当地的腹膜环境由细胞外基质(ECM)降解蛋白酶(35]。基质金属蛋白酶(MMPs)扮演主导的角色在这样组织重构。异位病灶显示增强的金属蛋白酶- 1的表达,3和735- - - - - -37]。
许多这些相同的发现已经确定在子宫内膜异位症的狒狒模型(38,39]。而异位损伤的分子机制存在不清楚,子宫内膜异位症血管生成需要的建立和发展提供一个新疗法的目标。
4所示。血管生成
在血管发生在胎儿的生长和发育,成年人是有限的子宫内膜在月经周期中,卵巢黄体的形成和伤口愈合等病理状态,糖尿病性视网膜病变,肿瘤生长,子宫内膜异位40- - - - - -44]。这个过程需要新的内皮细胞发芽,然后招聘周形成毛细血管或平滑肌细胞形成更大的船只43,45]。后续步骤包括焦ECM降解,内皮细胞增殖和迁移,组织内皮细胞毛细血管网络和管腔形成46- - - - - -50]。有几个因素参与生理和病理性血管生成在人类子宫内膜(6,20.,51- - - - - -53]。
血管内皮生长因子(VEGF)是主要的vasculogenic和血管生成因子(46- - - - - -50,54]。VEGF基因包含8外显子、内含子,和14个kb编码区。选择单个VEGF基因的外显子剪接产生6不同的亚型。这些包括VEGF165主要对碘氧基苯甲醚,以及VEGF121 VEGF145, VEGF183, VEGF189, VEGF 20655,56]。突出的VEGF表达亚型子宫内膜和主要培养子宫内膜基质细胞(6,55- - - - - -60]。绑定Flt-1的VEGF和KDR表面受体激活酪氨酸激酶功能导致增强内皮细胞增殖、迁移、血管渗透性,和蛋白酶活动(55,61年]。
虽然VEGF一直被视为核心子宫内膜血管生成的过程中,我们现在知道,许多其他因素也至关重要。例如,组也发挥着至关重要的作用,促进招聘周皮细胞和血管分支(62年- - - - - -65年]。到目前为止,四个检验家族成员被发现了。组糖化:分泌蛋白质,这种蛋白质包含卷曲螺旋结构域特征的氨基端部分和fibrinogen-like域的c端部分分子27日28。angiopoietin1 / Tie2受体系统似乎是参与血管形成的第二阶段(46- - - - - -50,54]。
此外,纤维母细胞生长因子(fgf),血小板衍生生长因子(PDGF)和interleukin-8(引发)产生更复杂的对血管生成的影响66年- - - - - -70年)使这个过程极其复杂。
最后,特遣部队已被证明参与血管生成(6,58- - - - - -60)使其理想目标病理事件。这是在下面讨论。
5。子宫内膜异位症和血管生成
异位移植要求新血管化生存,成长,和入侵异位网站(54,71年- - - - - -76年]。虽然有矛盾的报告关于子宫内膜异位症的起源,人们普遍认为,子宫内膜异位与当地相关的炎症反应和血管化的网站入侵在疾病的发病机制中起着决定性的作用。观察肿瘤的生长,内膜异位植入细胞的血管生成的地方似乎异细胞生存和发展的必要条件。内膜异位损伤它已被证明是高度血管化,这是现在被广泛接受的新血管的形成在植入地方起着关键作用在异细胞的生长77年]。血管生成动力学可以提供回流的血液供应月经碎片,启用附件,植入,增长异位子宫内膜细胞的地方。事实上,几个proangiogenic因素和相应的受体中发现了腹水和女性的子宫内膜异位子宫内膜组织77年]。因此,腹水女性的子宫内膜异位是高度血管生成(71年- - - - - -76年,78年]。此外,特定的VEGF受体阻滞剂抑制异位子宫内膜的生长外植体在子宫内膜异位症的裸鼠模型61年,79年,80年]。然而,许多这些抑制剂有严重的不利后果等情况下可以接受先进的癌症(81年子宫内膜异位),但并不明智,痛苦,但良性疾病。
除了经典的血管生成因子描述之前,组织因子(TF)可以调节血管生成使用各种不同的细胞内信号通路,和TF表达异常的病理发展内皮(45,82年- - - - - -86年]。我们最初的研究表明,过度的特遣部队可能是内膜异位损伤生长和存活的积分(45]。
6。巨噬细胞在子宫内膜异位症的作用
尽管无处不在的月经发生逆行,大多数女性不开发子宫内膜异位。在敏感的女性,cytokine-rich腹膜环境促进异位移植的存活率(77年]。影响患者显示腹膜浓度升高il - 1βil - 10、il - 6、引发,TNFα,以及强有力的巨噬细胞(Mφ)化学引诱物:巨噬细胞化学引诱物蛋白1 (MCP-1),咆哮,eotaxin,引发87年,88年]。植入物也有丰富的Mφ和他们的招募趋化因子(88年- - - - - -92年]。反过来,激活Mφ还生产促炎介质,包括肿瘤坏死因子α,il - 1α,il - 1β、il - 6、引发白血病抑制因子(生活),干扰素-γ(IFN -γ),MCP-1 [87年,88年,90年- - - - - -92年]。这些细胞因子诱导TF在内皮细胞和/或招募和激活单核细胞/ Mφ在体外(93年,94年]。自TF / VIIa /杆相互作用诱导细胞因子表达(95年,96年),我们假设存在一个积极的反馈回路的感应TF延续炎症。支持这一假设,我们的研究表明,异位植入显示强烈的特遣部队和杆表达φ。因此针对细胞overexpressing特遣部队提供了一个创新的方法来治疗这种疾病(97年]。
7所示。组织因子
特遣部队是一个细胞的膜结合糖蛋白(MW 46 kDa)组成的一个亲水细胞外的领域,membrane-spanning疏水性域和胞质尾21残留物(98年,99年]。成熟的生物活性蛋白质需要转译后的修改包括碳水化合物(半个One hundred.- - - - - -102年]。内皮细胞和其他细胞接触到循环通常不会表达特遣部队。然而,血管中断后,血管周的cell-bound TF结合循环因素VIIa调解第九凝血因子的激活和X和最终生成凝血酶(98年,99年,103年]。组织因子表达在不同组织的间叶细胞和上皮细胞104年- - - - - -106年]。我们实验室证实在正常子宫内膜,TF表达仅限于基质细胞分泌阶段以低得多的表达在腺上皮13,14,107年]。具体来说,我们表明孕激素(P4)提高子宫内膜基质细胞TF mRNA和蛋白表达在体外这为TF蛋白和免疫组织化学染色原位杂交信号的TF mRNA在基质细胞最大P4-dominated分泌阶段(13,14]。相比之下,从我们实验室之前的研究表明,子宫内膜异位症,TF大大在腺上皮细胞和基质细胞无论月经期(45,108年]。但出乎意料的是,最激烈的TF疣状内膜异位组织中巨噬细胞浸润。更不寻常的是子宫内膜异位内皮细胞中存在免疫反应性的TF [45,109年]。
除了其止血作用,TF / VIIa绑定有重要coagulation-independent功能,尤其是在胚胎和肿瘤血管生成,白细胞血球渗出,和炎症110年]。事实上,特遣部队缺乏导致老鼠胚胎杀伤力。因此,特遣部队−−/零胚胎死在一天胚胎E10.5和显示混乱的卵黄囊血管表明TF在血管生成中起着关键作用[11,111年,112年]。人体缺乏缺乏特遣部队的报告显示一个平行的义务要求。同时TF / VIIa信号在血管生成中起着至关重要的作用,潜在的分子机制仍有争议。伴随的因素例如,要求Xa绑定和磷酸化的必要性以及义务TF细胞质尾都争论的角色(113年]。最近的一些研究表明,2型protease-activated受体(杆)是密切参与TF-mediated血管生成(113年- - - - - -116年]。
8。Protease-Activated受体2(杆)
PAR家庭由四个不同的跨膜G-protein-coupled受体,在炎症(每个成员发挥着重要的作用117年]。PAR配体/受体激动剂是丝氨酸蛋白酶结合每个受体,然后坚持它延长,细胞外的n端在特定网站内的蛋白质链暴露一个氨基端拴在配体域(117年]。后者然后裂解受体结合并激活。帕尔斯是“一次性”以来受体蛋白水解激活是不可逆转的,和裂解受体被溶酶体降解117年]。凝血酶是主要的受体激动剂PAR-1,典型的家庭成员(118年]。不过凝血酶还可以激活三杆和4杆,而杆主要是胰蛋白酶和trypsin-like酶,受体因素Xa和VIIa [118年- - - - - -122年]。合成肽模拟拴在每个受体配体激活蛋白水解活性(PARs没有要求123年- - - - - -125年]。这些合成受体激动剂允许识别个体的独立作用帕尔斯在一个特定的生物功能。例如,杆争胜肽(PAR2AP),具体为杆但不激活PAR-1, 3或4 (123年- - - - - -125年]。最近的一份报告史等。126年)透露,受配体形成的凝血酶激活PAR-1可以激活PAR 2显示一个意想不到的存在这两个受体之间的相互作用。
在子宫内膜,大臣等人表明,杆mRNA的表达增加之间的分泌和月经后期阶段(127年,128年]。这一组也表明,激活杆增强引发和MMP-7生产在子宫内膜上皮细胞和基质细胞(127年,128年]。增殖蛋白激酶(MAPKs)调解PAR-2-dependent引发分泌(129年]。此外,如肿瘤坏死因子,炎症因子α(肿瘤坏死因子α),il - 1β和脂多糖(LPS)增加杆表达在人类内皮细胞(130年]。鉴于引发的强有力的中性粒细胞趋化因子和血管生成的影响及其与基质金属蛋白酶的交互促进子宫内膜重塑,杆激活可能起着至关重要的作用在子宫内膜的病理状态(45]。
9。TF / VIIa信号通过杆
复杂的TF / VIIa有或没有因素Xa绑定到杆直接促进血管生成诱导释放VEGF在通过MAPK激活多种细胞类型131年]。TF / VIIa /杆复杂也促进血管增生,炎症和肿瘤细胞迁移和入侵和这些过程可以被添加site-inactivated VIIa,以及由特定抗体特遣部队(131年]。然而,TF / VIIa也可以间接地刺激血管生成凝血酶生成的(132年,133年]。绑定的PAR-1也凝血酶激活MAPK增强VEGF表达(134年- - - - - -136年]。综上所述,这些数据支持的假设TF-VIIa-PAR-2细胞信号传导中起着重要的作用的生存病理细胞增长,如癌以及更多良性子宫内膜异位等疾病。因此,阻断特遣部队或杆可以提供另一个途径来抑制异常的血管生成。
10。图标破坏人类子宫内膜异位症异位损伤的小鼠模型
图标是一种新型嵌合抗体样immunoconjugate分子(图标)。图标是由突变noncoagulation-inducing因素七世(fVII)域针对TF和IgG1 Fc (fVII / IgG1 Fc)效应域,激活NK细胞对TF-bearing细胞(细胞溶解的反应137年- - - - - -140年]。内膜异位损伤我们显示图标超越了预先制定人类在无胸腺的(ATN)小鼠模型没有弯曲的系统性影响,改变了生育,或随后的畸形发生109年]。具体来说,图标蛋白质合成稳定转染的中国仓鼠卵巢(CHO)细胞如前所述137年- - - - - -139年]。防止凝固后绑定的感应TF的图标,一个氨基酸替换(赖氨酸341丙氨酸)被引入图标fVII域块起始凝固降低分子的亲和力强的特遣部队(137年]。ATN的老鼠注射大约1.0毫升装子宫内膜组织(如前所述)(109年]。在总值形态学检查,11的15对小鼠4每周10后没有疾病的迹象μ12 g图标治疗相比,5个小鼠治疗5μg剂量。相比之下,12的13小鼠与车辆控制有定义良好的子宫内膜病变。对于那些动物图标,显示处理残留病变,后者明显比对照组小。此外残留病变治疗后似乎无血管的。
最重要的是,与抗血管新生治疗只能目标发展中血管生成图标消除先前存在的病态血管没有弯曲的系统性影响,改变了生育,或随后的畸形发生108年]。
11。图标目标组织因子在子宫浆液性乳头状癌
病理性血管生成,形成新的毛细管从现有血管血管病变组织,之前已经报道过更频繁地发生在子宫内膜癌发展中子宫内膜萎缩的背景下,而不是癌起源于一个增生的子宫内膜141年]。组织因子表达异常在人类癌症和在肿瘤血管内皮细胞142年- - - - - -144年]。重要的是,肿瘤细胞的特点是高生产的特遣部队和血管内皮生长因子生成实体肿瘤的特点是强烈的血管分布和高度侵略性的行为(145年,146年]。符合这一观点,血管内皮生长因子表达在肿瘤入侵前的报道是十倍内肿瘤区域和与不良预后显著相关,特别是晚期子宫内膜癌(141年]。
在最近的一项研究中,我们首次评估在体外图标作为小说的潜在对生物免疫治疗代理积极子宫浆液性肿瘤(USPC) [147年]。细胞质膜和/或TF表达观察16例(100%)。通过免疫组织化学方法检测USPC样本。高表达的特遣部队被发现在50%(三6)USPC细胞系检测的实时PCR和流式细胞术与正常子宫内膜细胞相比。子宫浆液性乳头状腺癌细胞系overexpressing TF是高度敏感的图标,这个分子诱导强烈的细胞毒性与主要具有化疗耐药性的所有证明USPC细胞系overexpressing特遣部队。最后,它已经表明,图标可以分别诱导小鼠自然杀伤(NK)细胞,激活补充杀死癌细胞在体外通过锁定细胞介导细胞毒性(ADCC)和补体依赖细胞毒性(CDC) (148年]。
12。讨论
从我们实验室之前的研究已经表明,在正常子宫内膜,孕酮显著提高TF蛋白质和mRNA表达decidualized基质细胞在黄体期(13,14,149年]。我们还表明,腺上皮细胞显示最小TF表达在整个月经周期(13,14,149年]。发现异常的内皮TF表达异位neovascularture我们评估是否在一部小说,免疫疗法针对内皮TF内膜异位移植可以根除。TF的异位子宫内膜的表达增加子宫内膜异位症患者相比,控制是一种新型的发现。这可能反映了已知的子宫内膜异位与炎性细胞因子增加生产协会(73年,150年,151年]。证实il - 1β和肿瘤坏死因子-α代理通过NFκB基因表达转录因子增加TF在内皮细胞和其他细胞类型152年]。增加TF表达在子宫内膜内皮细胞可能也反映了已知基因多态性基因的启动子区域调节TF以及TF表达启动子区域本身(153年- - - - - -155年]。
TF的异常表达异位子宫内膜内皮建议特遣部队可能是一个理想的治疗子宫内膜异位症的目标。为此,我们采用immunoconjugate分子,图标,子宫内膜异位的小鼠模型。先前的研究已经表明,图标有针对性的TF反常地表达对恶性肿瘤的血管以及在实体肿瘤实质细胞(137年- - - - - -139年]。图标也减少病理脉络膜neovasculature其的形成与黄斑变性(156年,157年]。因此,图标利用内皮TF表达在病理neovasculature没有影响正常的血管。图标疗法根除是位损伤小鼠模型的子宫内膜异位(108年]。
重要的是,因为图标不仅neo-angiogenesis目标,但异常的既存的船只,这是唯一可用的化合物可以用于治疗事先存在,血管病变。事实上,女性患有子宫内膜异位症诊断通常不数年(158年,159年),因此早就建立了病变。虽然有几种治疗子宫内膜异位,他们与高复发率和相当大的副作用80年]。之前的研究已经证实,图标在各种动物的治疗不会产生毒性菌株(137年,139年,156年,157年,160年),我们确认没有弯曲的影响成年老鼠处理图标。此外,我们现在报告,治疗不干扰后续的生育率也不产生畸形形成的影响。因此,图标可能选择的理想药物治疗子宫内膜异位,特别是生殖期女性苦难与这种疾病随后生育的愿望。