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研究背景及目的子宫内膜癌(endometrial cancer,ER)系一类在围绝经期以及绝经后的女性常见的生殖系统相关肿瘤,其常见的症状为绝经后发生异常阴道流血。到目前为止,它的发生机理还不是十分清楚,根据子宫内膜癌病理表现与雌激素之间是否存在关系,传统上将其分为Ⅰ型雌激素依赖型以及Ⅱ型非雌激素依赖型。近些年来,伴随着人们生活方式改变、生活水平提高、癌症筛查手段提高等原因,内膜癌发病率表现逐年上升趋态。而相当多的研究提示,内膜癌的形成以及发展,和炎症、免疫存在紧密的关系。子宫内膜癌的形成及进展离不开肿瘤微环境(tumormicroenvironment,TME)。TME为一种相当复杂的病理环境,除肿瘤细胞外,它包含了免疫细胞和基质细胞,以及分泌到其中的众多细胞因子,它们对癌细胞的血管形成、增殖、分泌活性、侵袭和转移等功能有着很关键作用。其中,白介素6(interleukin-6,IL-6)系一种介导炎症的重要细胞因子,其能够促进癌细胞的生长并且抑制癌细胞的凋亡。在肿瘤微环境中,肿瘤细胞以及相关的免疫细胞均可以大量地分泌IL-6,这对于肿瘤的形成及发展有着极其关键的作用。研究已经证明,IL-6可以激活JAK(Januskinase)/STAT3(signal transduction and activator of transcription 3)传导途径,然后调节其相关下游靶分子表达数量,使细胞的结局发生改变。激活的磷酸化STAT3之间发生相互作用组成二聚体,并以二聚体的形式移入到细胞核,跟PD-L1(programmed death ligand-1)的启动子结合,以此促进PD-L1的表达。PD-L1系一种免疫抑制分子,它可以在多种免疫细胞及非免疫细胞的细胞膜上表达,很多相关研究已证明,PD-L1在很多种癌症组织及细胞中发生异常表达。PD-L1跟它的受体PD-1之间互相作用,传导抑制信号,使TME里T细胞发生功能抑制,细胞逐渐衰竭死亡,然后促使癌细胞逃脱掉人体的免疫防御。PD-L1还可以激活肿瘤细胞内部的信号传导通路,虽然关于这方面的具体机制仍然处于未知数,但是已有研究表明,PD-L1可以激活mTOR(mammalian target of rapamycin)以促进mRNA的翻译水平,从而增加一些细胞因子、激素等的表达。手术一直是子宫内膜癌的传统治疗方式,但是对于一些比较年轻的患者来说,保留子宫已是她们的殷切希望,这对传统的治疗方式提出了挑战。二甲双胍是近年来的热门研究话题之一,有报道,在糖尿病病人中,二甲双胍可以减少其罹患癌症的可能性。研究已经证明,二甲双胍可以降低高糖引起的STAT3磷酸化水平升高,继而抑制下游有关的抗凋亡蛋白并促进细胞凋亡;二甲双胍还通过调节AMPK(AMP-activated protein kinase)、PI3K(phosohatidylinositol 3-kinase)/AKT(protein-serine-threonine kinase)等多种信号机制来控制细胞的增殖生长。由此我们提出假设:在体外培养的子宫内膜癌细胞中,IL-6能够通过激活STAT3/PD-L1信号转导途径,抑制细胞的凋亡并促进KLE细胞生长;用siRNA抑制STAT3和PD-L1的表达,可以促进细胞凋亡;应用二甲双胍可以抑制STAT3/PD-L1通路,从而促进细胞凋亡。研究方法对子宫内膜癌KLE细胞进行体外培养,然后给予不同分组处理,分为control组、IL-6 处理组、IL-6+siRNA STAT3 组、IL-6+siRNA PD-L1 组,以及 IL-6+二甲双胍用不同浓度(1、3、5 mmol/l)处理组。通过Western blotting方法分别对不同组细胞定位、定量分析STAT3、phospho-STAT3、PD-L1、BCL-2、BAX的表达情况,分析其差异。结果1.在子宫内膜癌KLE细胞中,IL-6可以通过促进STAT3磷酸化水平,升高PD-L1、BCL-2表达,降低BAX表达,使细胞活性增高;2.用siRNA沉默STAT3会抑制PD-L1表达,用siRNA抑制PD-L1表达,二者均可以促进细胞发生凋亡;3.在子宫内膜癌KLE细胞中,二甲双胍呈浓度依赖性降低phospho-STAT3、PD-L1、BCL-2表达,促进BAX表达,从而促进细胞凋亡。结论及意义1.在子宫内膜癌KLE细胞中,IL-6可以诱导激活STAT3/PD-L1信号途径,调控BCL-2、BAX表达,介导KLE细胞活性增高;而分别用siRNA沉默STAT3和PD-L1表达可以促进细胞凋亡。这提示我们降低炎症反应,或者利用siRNA抑制目标分子表达改变细胞结局,若联合靶向单克隆抗体治疗可能会增加临床治疗效果;还提示我们,PD-L1不仅能通过和PD-1相互作用发生免疫抑制,还能激活细胞内信号通路影响细胞的行为,虽然目前这种具体内在激活途径是未知的。2.二甲双胍抑制STAT3/PD-L1转导途径,变化情况以浓度依赖性的方式呈现,进而抑制BCL-2表达,促进BAX表达,进而诱使细胞发生凋亡。通过二甲双胍调控该信号传导途径在子宫内膜癌形成以及发展过程中的作用,为二甲双胍对治疗子宫内膜癌的临床应用价值增加了实验研究基础。