子宫腺肌症的表观遗传学及基于组蛋白去乙酰化酶抑制剂的治疗机理

Adenomyosis (AM) is a fairly common gynecologic disorder that is tough to manage. Currently there is no drug that is long-term efficacious with a tolerable safety profile, hence the treatment of choice is hysterectomy. Our research in the last few years have demonstrate that AM is an epigenetic disease and, as such, we proposed the use of histone deacetylase inhibitors (HDI) as a potential therapeutics. In this application, we propose to evaluate the gene and protein expression of some important genes involved in DNA methylation and histone acetylation, and quantify genome-wide methylation extent, and global histone acetylation, in the hope to characterize the extent of epigenetic aberration in AM. In addition, through the use of primary endometrial stromal cells from eutopic, ectopic and control endometrium, we propose to evaluate the effect of various HDIs on NF-κB and its downstream target genes, many of them are known to be involved in inflammation, angiogenesis, proliferation, uterine contractility, and nociception and to compare different HDIs. We propose to evaluate the effect of various HDIs on uterine contractility using uterine strips harvested from women with and without AM, and to compare the results with that of medroxyprogesterone acetate (MPA). Moreover, using a recently established mouse model of adenomyosis, we propose to investigate the mechanisms underying AM-related pain through the evaluation of changes in pain behavior, nerve fiber density in eutopic and ectopic endometrium and myometrium, the expression levels of genes as mediators of central sensitization or analgesia at the spinal and supraspinal levels. Using the same mouse model, we also propose to evaluate various HDIs on these changes, and to compare them with MPA. Finally, we propose to conduct a large-scale gene-expression profiling study on myometrium in mouse with and without induced AM，treated with or without HDI.

子宫腺肌病（AM）为妇科常见且难治性疾病,首选治疗方法为手术，迄今尚无疗效显著的药物。我们前期工作表明：AM是一个表观遗传学疾病，据此提出以组蛋白去乙酰化抑制剂（HDI）作为治疗药物。本课题拟通过研究参与甲基化及组蛋白去乙酰化的重要基因表达，确定 AM具有普遍的表观遗传学变异的程度；通过对原代培养AM及正常内膜基质细胞予以不同类型HDI处理比较分析处理前后对NF-κB通路及其重要下游基因的影响何对疼痛因子的影响，以及对体外子宫收缩的影响，试图阐明HDI对NF-κB通路的作用，探索其作用机制；并通过运用新近成功建立的小鼠AM模型，测定其用药与否／前后侵润程度，对子宫收缩的影响，痛觉行为的改变，对末梢神经、脊髓及脊髓上水平中枢神经痛觉因子的影响，分析各个指标之间的相关关系，据此研究AM关联疼痛机制及HDI治疗机制，并评价不同类型HDI的疗效，为AM药物治疗提供一条基于表观遗传学的治疗途径。

本项目立项之后，我们按照研究计划已经完成了对腺肌症小鼠模型的实验内容，发现蛋白去乙酰化酶抑制剂（HDI）对小鼠的腺肌症具有一定的治疗作用（待发表）。我们还发现组蛋白-赖氨酸N-甲基转移酶（EZH2）的表达在异位内膜中升高。 对于这些现象，我们进行了思考：为什么腺肌症病灶有表观遗传学变化？其变化的根源是什么？为什么腺肌症病灶和内异症病灶有类似的分子生物学变化？其根源是什么？..由于异位内膜和在位内膜一样，经历着周期性出血。而出血又是血管损伤乃至组织损伤的标志。 而一旦发生组织损伤，机体就会启动组织修复的机制，以恢复组织功能。在哺乳动物中，组织损伤的一个后果就是在组织损伤的伤口聚集大量的血小板，说明血小板应该在异位内膜在起重要作用。 的确，我们更进一步的研究发现：在内异症病灶中有大量的血小板聚集，而血小板活化/聚集时会释放出大量的、具有生物活性的物质，如VEGF， PGE2，血栓素，凝血原等等。而血栓素和凝血原又会引起血管通透性增加且引起进一步的血小板活化、聚集。换言之，异位内膜细胞和包括血小板在内的免疫细胞相互对话，共同促进病灶的发展。 所以，异位病灶并不仅仅是异位内膜上皮细胞和间质细胞的堆积。通过证明内异症病灶作为一个反复损伤、反复修复的伤口，其自然史大致上是血小板介导上皮-间质转化（epithelial-mesenchymal transition, EMT），成纤维细胞-肌成纤维细胞转分化（fibroblast-to-myofibroblast transdifferentiation，FMT），平滑肌化生（smooth muscle metaplasia，SMM），最终导致病灶的纤维化。而血小板还会通过各种机制，影响NK细胞对异位内膜细胞的细胞毒性。除了血小板，病灶微环境中的其他免疫细胞也会影响病灶的发展，如巨噬细胞通过和异位内膜上间质细胞的对话，逐步转化成M2型，分泌大量的TGF-β1，进一步促进病灶朝纤维化发展（Duan et al 待发表）。..通过小鼠腺肌症的动态观察，我们发现，和内异症病灶一样，腺肌症病灶也是一个反复损伤、反复修复的伤口，其自然史也同样是血小板介导的EMT， FMT， 及SMM，最终导致病灶的纤维化。对人的腺肌症病灶标本的研究和这一假说完全吻合。此外，对小鼠腺肌症进行血小板缺失或抗血小板治疗，发现有效。这些结果均已发表。此外，