基于RNA测序分析子宫内膜异位症的病灶特异性基因及其诊断价值

Identification of lesion-specific genes and their diagnostic potential in endometriosis via RNA sequencing

摘要

背景 目前子宫内膜异位症(endometriosis，EMs)发病机制尚不明确，诊断仍依赖于腹腔镜探查及组织病理学检查，此法往往导致诊断延迟，且缺乏早期诊断标志物。 目的 研究子宫内膜异位症患者异位内膜及在位内膜组织与非EMs患者正常内膜组织的差异表达基因(differentially expressed genes，DEGs)，分析其相关基因和关键信号通路，初步探索其在子宫内膜异位症中的诊断价值。 方法 收集7例EMs患者的异位内膜、在位内膜组织及5例非EMs患者的正常内膜组织行RNA测序，应用生物信息学技术分析三者间的差异表达基因，并进行基因本体论、京都基因与基因组百科全书通路分析、蛋白质互作网络构建。采用实时荧光定量PCR在12例临床样本中进行验证，通过基因表达数据库构建受试者工作特征曲线评估各基因的诊断价值。 结果 共发现98个显著DEGs，其中31个差异基因表达上调，67个差异基因表达下调。KEGG结果显示，PI3K-Akt信号通路可能参与子宫内膜异位症的发生。在临床样本和公共数据库中，C7、ITGA11、JCHAIN、LTF、NR4A3、NTRK2在EMs异位病灶组织中特异性高表达，且C7、ITGA11、NTRK2展现出作为诊断生物标志物的巨大潜力，其曲线下面积值均超过0.90。 结论 本研究发现ITGA11在EMs病灶中特异性高表达，可能通过PI3K-Akt通路促进疾病进展，揭示其作为诊断标志物的潜力，后续需在经血等无创样本中进行验证以推动临床应用。

Abstract

Background The pathogenesis of endometriosis (EMs) remains incompletely elucidated, and its diagnosis continues to depend on laparoscopic exploration combined with histopathological examination, resulting in diagnostic delays and the absence of reliable early diagnostic biomarkers. Objective To investigate the differentially expressed genes (DEGs) between ectopic endometrium and eutopic endometrium from patients with EMs and normal endometrium from non-EMs patients, analyze the key genes and signaling pathways involved, and explore their diagnostic value for endometriosis. Methods Paired samples of ectopic and eutopic endometrium were collected from 7 patients with EMs, along with normal endometrium from 5 non-EMs for RNA sequencing. DEGs were found by bioinformatics technology, and Gene Ontology (GO) analysis, Kyoto Encyclopedia of Genes and Genomes (KEGG) pathway analysis and protein-protein interaction network. The expression levels of partial DEGs were verified in 12 paired clinical specimens via Quantitative real-time polymerase chain reaction (RT-qPCR). Receiver Operating Characteristic (ROC) curves from the Gene Expression Omnibus (GEO) databases were compared to evaluate the diagnostic values of each gene. Results We screened 98 significant DEGs, of which 31 were up-regulated and 67 were down-regulated. KEGG enrichment analysis showed that PI3K-Akt signal pathway might be involved in the pathogenesis of endometriosis. In both clinical samples and public databases, the genes C7, ITGA11, JCHAIN, LTF, NR4A3, and NTRK2 were significantly upregulated in EMs (P＜0.01). Among them, C7, ITGA11 and NTRK2 demonstrated significant potential as diagnostic biomarkers, with area under the curve (AUC) values all exceeding 0.90. Conclusion In conclusion, this study reveals that ITGA11 is specifically overexpressed in endometriotic lesions and may promote disease progression by activating the PI3K-Akt signaling pathway. These findings highlight its potential as a novel diagnostic biomarker, warranting further validation in non-invasive samples such as menstrual blood to facilitate clinical translation.

Graphical abstract

关键词

子宫内膜异位症 / 基因表达谱分析 / RNA测序 / PI3K-Akt信号通路 / 生物标志物

Key words

endometriosis / gene expression profiling / sequence analysis, RNA / PI3K-Akt signaling pathway / biomarkers

子宫内膜异位症(endometriosis，EMs)是一种常见的妇科疾病，影响全球约10%的育龄期女性，其特征是子宫内膜组织出现并存活在子宫体外的部位，主要侵及卵巢、盆腔腹膜、直肠阴道膈膜等，可能导致慢性盆腔痛、疼痛和不孕症^[1]。EMs的发病机制尚未完全明确，其发生发展与环境、遗传、干细胞异常、免疫调节失衡以及淋巴与血管转移等多因素密切相关^[2-3]。腹腔镜手术及组织病理学检查仍是诊断EMs的“金标准”，但因诊断方法的侵入性导致EMs的诊断延迟^[4]。因此，筛选EMs发病的关键基因、探索其发病机制，对其早期诊断及治疗具有重要意义。

郎景和院士提出的“在位内膜决定论”认为，异位的内膜在盆腹腔形成病变，必须经过黏附、侵袭和血管形成的“三部曲”，得以达到“生根、生长、发病”，其中，在位内膜的分子生物学特点起到重要作用^[5]。随着生物信息技术的发展，已经证实多种基因参与子宫内膜异位症的发生发展^[6]。本研究基于RNA测序，同步比较子宫内膜异位症患者的异位内膜、在位内膜和非内异症患者的在位内膜间的转录组信息，旨在实现两个层面的解析。首先，通过在位内膜和正常内膜的比较，筛选出EMs患者子宫内膜自身固有的分子缺陷(即先天易感因素)；其次，通过异位内膜和在位内膜的比较，筛选出异位病灶在先天易感因素基础上被激活或抑制的与侵袭、存活相关的基因。通过3组联动的设计，能有效区分疾病的前提背景和发生进程，从而筛选出在疾病全过程中持续演进的关键基因与通路。结合临床样本及公共数据库对其在EMs发生发展中所起的作用机制进行初步探究，以期为EMs的早期诊断及治疗提供新的思路。

1 材料与方法

1.1 实验材料

选取2023年10 — 12月于解放军总医院妇产医学部行手术治疗，并经病理确诊的卵巢型子宫内膜异位症患者作为实验组(共19例)，选取同期门诊体检不合并妇科疾病的正常育龄期女性作为对照组(共5例)。在实验组中随机选取7例，与对照组5例用于RNA测序；实验组剩余12例样本用于实时荧光定量PCR(real-time quantitative PCR，RT-qPCR)。组织标本采集方式：实验组术中切除异位病灶并留取异位内膜组织(ectopic endometrium，EC)，同时行刮宫操作留取同一患者的在位子宫内膜(eutopic endometrium，EU)。对照组使用子宫内膜取样器留取正常子宫内膜(normal endometrium，N)。本研究经解放军总医院医学伦理委员会审批，批准文号为S2022-268-01，所有参与者均签署知情同意书。

1.2 RNA测序及数据分析

留取7例实验组患者的异位内膜、在位内膜，留取5例对照组的正常内膜，将上述19个样本离体后迅速放入装有RNA保存液的试管中，标识并置于-80℃冰箱保存，待行RNA测序。RNA测序由上海旭燃生物科技有限公司完成，上述样本均处于分泌期。使用DESeq2、edgeR、limma三种R软件包进行差异表达分析，两组样本间差异基因的筛选条件为|log₂FC|≥1且P＜0.05。由于差异表达基因(differentially expressed genes，DEGs)较多，为使获得差异基因更具有生物学意义，进行三组间DEGs筛选时条件设定为|log₂FC|≥2且P＜0.01对数据集进行进一步筛选。使用ggplot2、pheatmap R软件包绘制火山图及热图。功能富集分析有助于将基因按照功能类别进行归类，从而了解差异基因在细胞内的具体功能、参与的生物学过程以及它们之间的复杂相互作用。对DEGs的富集分析主要包括GO功能富集分析和KEGG信号通路富集分析。GO功能富集分析分为3类，包括生物学过程(biological process，BP)，细胞成分(cellular component，CC)和分子功能(molecular function，MF)。使用clusterProfiler R软件包绘制GO、KEGG富集分析图。

1.3 RT-qPCR检测目的基因的mRNA水平

留取12例实验组的异位内膜及配对在位内膜组织，提取总RNA，逆转录生成cDNA，以β-Actin为内参mRNA，通过实时荧光定量PCR(quantitative real time polymerase chain reaction，RT-qPCR) 检测目的基因的mRNA表达水平。RT-qPCR扩增方案为95℃预变性30 s，95℃变性10 s，行40个循环，60℃退火及延伸30 s，读取荧光信号。检测结束后根据采集的荧光曲线和Ct值，使用2^-ΔΔCt计算目的基因的相对表达水平。

1.4 GEO数据库验证

GSE141549数据集来自基因表达(gene expression omnibus，GEO)数据库。GSE141549数据集包含43例健康女性的正常子宫内膜(对照组)和EMs患者的27例卵巢型子宫内膜(实验组)。通过R语言验证特征基因的表达水平，构建受试者工作特征(receiver operating characteristic，ROC)曲线，曲线下面积(area under the curve，AUC)用于评估特征基因的诊断价值。

1.5 蛋白质互作网络构建及筛选关键基因

为揭示差异表达基因间的功能关联，基于RNA-seq数据筛选出的DEGs进行了蛋白互作网络分析(protein-protein interaction，PPI)。将这些基因导入STRING数据库，设定互作置信度阈值≥0.40，构建初步的PPI网络。利用Cytoscape平台的CytoHubba插件(MCC算法)计算网络中所有节点的中心性分数。选取排名前30位的基因，确定为该PPI网络中的关键基因。

1.6 统计学方法

RT-qPCR实验数据使用GraphPad prism 10进行数据分析。采用配对t检验进行统计分析；以P＜0.05为差异有统计学意义。

2 结果

2.1 差异基因的筛选

为探索子宫内膜异位症异位子宫内膜与在位子宫内膜及正常子宫内膜间的基因表达差异，对收集样本进行RNA测序并进行DEGs分析。主成分分析图(Principal Component Analysis，PCA)结果显示，PC1和PC2分别解释了总变异的45.2%和9.6%，累计解释率为54.8%，呈现出良好的分离趋势(图1A)。通过箱式图展示每个样本整体基因的表达量，结果表明样本的基因表达量分布总体一致，无明显离群样本，提示本研究的RNA-seq数据可靠，并且可重复性好(图1B)。设定筛选条件(|log₂FC|≥1且P值＜0.05)进行DEGs筛选。与在位内膜比较，异位内膜中鉴定出3 547个DEGs，其中有1 547个差异基因表达下调，2 000个差异基因表达上调(图1C)。与正常内膜比较，在位内膜鉴定出1 287个DEGs，其中有578个差异基因表达下调，709个差异基因表达上调(图1D)。同时，各样本中DEGs的聚类分析结果也更直观地展示了不同组别样本间存在明显的基因表达差异(图1E)。

2.2 富集分析

对DEGs进行GO功能富集分析后发现，与在位内膜比较，异位内膜中DEGs的GO-BP主要集中在细胞-细胞间的黏附及调节(regulation of cell-cell adhesion)、T细胞活化(T cell activation)等生物学过程(图2A)；GO-CC主要集中在胶原蛋白细胞外基质(collagen-containing extracellular matrix)、细胞间连接(cell-cell junction)等细胞成分(图2B)；GO-MF主要集中在免疫受体活性(immune receptor activity)、细胞外基质结构成分(extracellular matrix structural constituent)等分子功能(图2C)。KEGG信号通路富集分析结果显示，DEGs主要集中在细胞黏附信号通路(cell adhesion molecules)、补体和凝血级联反应(complement and coagulation cascades)等，以上结果表明多条通路参与子宫内膜异位症的发生(图2D)。此部分结果揭示了异位病灶相较于其来源组织可能存在与侵袭定植相关的分子特征。

与正常内膜比较，在位内膜中DEGs的GO-BP主要集中在补体激活 (complement activation)、免疫球蛋白生成(immunoglobulin production)、体液免疫反应(humoral immune response)等生物学过程(图3A)；GO-CC主要集中在免疫球蛋白复合物(immunoglobulin complex)、胶原蛋白细胞外基质(collagen-containing extracellular matrix)等细胞成分(图3B)；GO-MF主要集中在抗原结合(antigen binding)、免疫球蛋白受体结合(immunoglobulin receptor binding)等分子功能(图3C)；KEGG信号通路富集分析主要集中在细胞周期(cell cycle)、P53信号通路(P53 signaling pathway)等(图3D)。此部分结果揭示了EMs患者的在位内膜相较于正常内膜已经发生了免疫紊乱与基因组不稳定，在病灶形成前均已发生。

2.3 寻找共同差异表达基因

为进一步探索三者间共同DEGs的潜在特征，提高筛选阈值(|log₂FC|≥2且P＜0.01)再次分析DEGs。图4A维恩图展示了三者中存在共同差异基因，与在位内膜比较，异位内膜中共有1 123个DEGs；与正常内膜比较，在位内膜中共有1 185个DEGs；两者中共存在98个差异表达基因。图4B热图展示了98个DEGs在各样本中存在表达差异。图4C火山图展示共有31个差异基因表达上调，67个差异基因表达下调。选择排名靠前的12个DEGs(C7、IGKC、IGHG1、IGHG2、IGLC2、ITGA11、JCHAIN、LTF、NR4A3、SGPP2、PPP2R2C)行后续实验验证。

2.4 功能富集分析

对98个DEGs进行富集分析，结果见图5，GO-BP主要集中在体液免疫反应(humoral immune response)、补体激活(complement activation)等生物学过程；GO-CC主要集中在循环免疫球蛋白复合物(immunoglobulin complex, circulating)、血液微粒(blood microparticle)等细胞成分；GO-MF主要集中在免疫球蛋白受体结合(immunoglobulin receptor binding)、抗原结合(antigen binding)等分子功能。KEGG信号通路富集分析结果显示PI3K-Akt信号通路(PI3K-Akt signaling pathway)可能参与子宫内膜异位症的发生。

2.5 RT-qPCR验证RNA测序结果

根据GO、KEGG富集分析结果推测筛选的排名靠前的12个DEGs(C7、IGKC、IGHG1、IGHG2、IGLC2、ITGA11、JCHAIN、LTF、NR4A3、SGPP2、PPP2R2C)可能在子宫内膜异位症形成中发挥着重要的作用。12个DEGs的RNA测序结果见表1，SGPP2、PPP2R2C在异位内膜中的表达水平低于在位内膜(P＜0.01)，其余10个基因在异位内膜的表达水平高于在位内膜(P＜0.01)。

收集12对子宫内膜异位症患者的配对异位内膜及在位内膜组织进行RT-qPCR验证，结果见图6，异位内膜组织中C7(25.24 vs 0.63，P＜0.01)、IGKC(36.99 vs 1.23，P＜0.01)、IGHG1(8.61 vs 0.67，P＜0.01)、IGHG2(23.72 vs 0.88，P＜0.01)、IGLC2(74.20 vs 2.18，P＜0.001)、ITGA11(158.27 vs 11.78，P＜0.01)、JCHAIN(112.83 vs 6.57，P＜0.01)、LTF(112.39 vs 19.83，P＜0.01)、NTRK2(26.54 vs 2.50，P＜0.05)、NR4A3(14.64 vs 0.55，P＜0.001) mRNA表达水平显著高于正常内膜组织，与RNA测序结果相符。而异位内膜组织中SGPP2(4.15 vs 0.08，P＞0.05)、PPP2R2C(265.39 vs 3.88，P＜0.01)mRNA表达上调，与RNA测序结果相反。

2.6 GEO数据库验证显著差异表达基因

本研究仅聚焦于12个差异表达基因的转录组信息，以验证其在更大人群中的表达水平。对结果较显著的10个DEGs在公共数据库中进行验证，结果如图7所示，C7、ITGA11、JCHAIN、NR4A3、NTRK2在EMs异位病灶组织中特异性高表达(P＜0.01)，C7(AUC：0.999，95% CI：0.997 ~ 1.000)、ITGA11(AUC：0.997，95% CI：0.992 ~ 1.000)、JCHAIN(AUC：0.922，95% CI：0.858 ~ 0.986)、NTRK2(AUC：0.995，95% CI：0.984 ~ 1.000)展现出作为诊断生物标志物的巨大潜力，而LTF(AUC：0.529，95% CI：0.382 ~ 0.676)作为诊断生物标志物的潜力较低。

2.7 蛋白质互作网络构建及关键基因的筛选

在构建的PPI网络中，共识别出82个蛋白节点(图8A)。将PPI网络数据导入Cytoscape软件，运用MCC算法，筛选出排名前30位的候选基因(图8B)。在已验证的12个基因中共有5个关键枢纽基因，并针对这5个基因进行调研并在公共数据库中验证，发现有2个基因已在既往研究中验证(C7、NTRK2)，1个基因AUC曲线下面积较小，诊断价值较低(LTF)，最终选择ITGA11作为后续研究重点。图8C展示了98个共同差异表达基因与各通路间的关系，其中PI3K-Akt通路被认为参与EMs的发生。

3 讨论

子宫内膜异位症是一种常见的妇科疾病，其发病机制复杂，临床诊断仍依赖侵入性组织病理学检查，因此寻找非侵入性生物诊断标志物具有重要意义。本研究支持并深化了“在位内膜决定论”，功能异常的在位内膜是“种子”，而“土壤”是卵巢、腹膜等异位种植的部位^[5]。如图3所示，患者的在位内膜在病灶形成前即已存在慢性免疫炎性反应(如补体激活)与基因组不稳定(如P53通路异常)，这构成了EMs发生的“决定性种子”；这些内在分子的异常不仅破坏了内膜的稳态，也为其异位存活和增殖奠定了基础。在此背景下，异位病灶作为“病变土壤”获得了与黏附和侵袭相关的特征，如细胞黏附、ECM重构(图2)。通过上述相互作用，寻找出共有的差异表达基因和信号通路(图5)，胶原蛋白细胞外基质、免疫反应等可能从易感阶段启动，在疾病阶段加剧，从而驱动了从“种子”到“侵袭性病灶”的连续病理进程。

本研究通过RNA测序数据，筛选出包含C7、IGKC、IGHG1、IGHG2、IGLC2、ITGA11、JCHAIN、LTF、NR4A3、SGPP2、PPP2R2C在内的12个差异表达基因，通过公共数据库和临床样本比较其在子宫内膜异位症异位病灶及在位内膜中的表达水平，并构建ROC曲线对选定基因进行诊断效能分析，结果显示C7、ITGA11、JCHAIN、NR4A3、NTRK2曲线下面积(AUC)值更高。所有DEGs的功能富集分析表明PI3K-Akt信号通路是最显著的潜在机制。

补体成分C7(complement component 7，C7)、神经营养因子受体酪氨酸激酶2(neurotrophic receptor tyrosine kinase 2，NTRK2)已在既往研究中被发现可能参与EMs的进展，与本研究结果相同。C7是补体级联的最终产物，是过度促炎反应的调节因子，参与各种微生物的防御反应及免疫损伤反应^[7-8]。本研究发现C7是子宫内膜异位症发生发展过程中的差异表达基因，既往研究发现C7导致补体系统激活，可能通过促进凝血级联的激活、炎症反应和免疫失调等过程参与EMs的发生^[9-10]。NTRK2基因编码原肌球蛋白受体激酶B(tropomyosin receptor kinase B，TrkB)，NTRK2基因的异常激活通过使其激酶结构持续活化，驱动细胞增殖失控并抑制细胞凋亡，进而促进多种肿瘤的发生和发展^[11]。TrkB可以通过激活RAS/MAPKs、PI3K/Akt等信号通路调控细胞增殖、分化甚至死亡，成为有前景的抗肿瘤治疗靶点^[12]。已有研究表明NTRK2在子宫内膜异位症患者中表达增高，其异位病灶中高表达的TrkB可能通过促进血管形成和细胞侵袭加剧疾病进展^[13]。同时，NTRK2也可能依赖缺氧诱导因子1α信号通路促进EMs疾病进展，敲低NTRK2或使用NTRK2拮抗剂可显著诱导异位子宫内膜间质细胞死亡^[14]。

本研究发现，鞘氨醇-1-磷酸磷酸酶2(sphingosine-1-phosphate phosphatase 2，SGPP2)和蛋白磷酸酶2调节亚基Bγ(protein phosphatase 2 regulatory subunit B gamma，PPP2R2C)在RT-qPCR和RNA-seq测序中结果不一致，可能由以下原因造成：(1)样本异质性与生物学变异。用于RNA-seq和RT-qPCR的临床样本来自不同的患者队列。子宫内膜异位症病灶以其高度的细胞异质性而闻名，包含上皮细胞、基质细胞、内皮细胞和多种免疫细胞^[15]。本研究推测，两个独立样本集之间巨大的细胞组成差异是导致上述矛盾的主要原因。(2)技术验证的局限性。由于样本来源有限，未能在最初的RNA-seq队列样本上进行RT-qPCR验证。其次，RNA测序因转录本特定的二级结构或文库制备过程中的偏好性，导致部分被PCR稳定检测到的基因信息缺失^[16]。在未来的研究中，将致力于在同一个体样本上完成发现和验证步骤。因此，本研究认为，SGPP2、PPP2R2C作为子宫内膜异位症关键差异表达基因的证据被大大削弱了。

连接链(joining chain of multimeric IgA and IgM，JCHAIN)基因是一个连接免疫球蛋白亚单位的蛋白。在乳腺癌中，JCHAIN在肿瘤组织和细胞中高表达^[17]，可能通过增强免疫监视^[18](如促进M1型巨噬细胞募集)、抑制上皮间充质转化^[17]，从而抑制肿瘤侵袭与转移。JCHAIN也被视为卵巢癌的肿瘤抑制因子，为未来免疫治疗提供新的见解^[19]。本研究结果显示JCHAIN在异位病灶中高表达，正向调控EMs的发生，与既往研究结果相反。究其原因，这种差异表明JCHAIN的功能并非单一，推测其可能是由于疾病本质的差异和细胞类型的特异性所导致：乳腺癌是恶性肿瘤，以无限增殖和转移为特征，JCHAIN来源于肿瘤细胞，其抑癌作用可能与维持上皮细胞形态、抑制异常增殖有关^[17]。然而，在卵巢型子宫内膜异位病灶中免疫细胞是其主要成分^[15]，JCHAIN是浆细胞、B细胞等免疫细胞的“生物标志物”^[20]。因此，其表达增多可能只是反映了免疫细胞的数量增多和活性增强，激活体液免疫系统，与慢性炎症相关，与EMs进展间的关系仍需进一步研究。

整合素亚基α11(integrin subunit alpha 11，ITGA11)是整合素受体家族成员之一，是I型跨膜蛋白，编码人类ITGA11的基因位于15号染色体15q23^[21]。整合素是连接细胞与细胞外基质的主要分子纽带，也是细胞与细胞外环境间传递信号的双向枢纽^[22]。整合素是一类重要的细胞表面受体，兼具介导细胞黏附和充当信号转导受体的双重角色，它们不仅参与发育^[23]、止血与伤口愈合^[23]、免疫应答^[24]等生理过程，还可以通过调控细胞存活、增殖与迁移等信号通路在多种恶性肿瘤的发生和发展中发挥关键作用^[25-30]。目前对ITGA11的研究大多集中在恶性肿瘤中，通过PI3K-Akt通路影响肿瘤的进展，与患者不良预后相关。ITGA11在胃癌组织中高表达，敲低ITGA11可通过抑制PI3K-Akt通路减弱胃癌细胞的增殖、侵袭和迁移^[27]。在前列腺癌中，ITGA11可能通过PI3K-Akt通路促进肿瘤细胞的迁移和侵袭^[28]。高表达的ITGA11增强肺癌细胞的迁移和侵袭能力增加，而对细胞增殖能力影响不大，影响肿瘤的进展和术后复发^[29]。ITGA11通过激活PI3K-Akt信号通路诱导上皮间充质转化，促进乳腺癌的侵袭和转移^[30]。ITGA11是癌症相关成纤维细胞(cancer-associated fibroblasts，CAF)的特异性标志物^[31]，其高表达可通过调控CAF分化^[32](如胰腺癌中的胰腺星状细胞)和塑造肿瘤微环境^[31](如在头颈部鳞癌中)促进肿瘤进展。

磷脂酰肌醇-3-激酶(phosphoinositide3-kinase，PI3K)/丝氨酸-苏氨酸激酶(serine/threonine kinase，Akt)信号通路是真核细胞中高度保守的信号转导网络，可促进细胞存活、细胞生长和细胞周期进程，维持生理功能，是人类癌症中最常激活的通路^[33]。EMs患者中PI3K-Akt信号通路的激活会显著增加细胞焦亡和炎症因子的水平^[34]。Madanes等^[35]发现在EMs的异位内膜及在位内膜组织中PI3K和p-AKT增高，且p-AKT/AKT比值在轻度EMs患者中更高，提示PI3K-Akt通路在EMs中发挥重要作用。

GO功能富集分析结果表明，DEGs在细胞黏附调控、细胞外基质结构及成分、免疫受体活性等生物学过程中发挥作用，提示了细胞-基质互作及微环境重塑在EMs病理进程中的核心地位，KEGG信号富集通路结果表明PI3K-Akt信号通路的异常激活可能调控细胞黏附、侵袭及生存促进异位病灶的形成。本研究首次揭示ITGA11在EMs异位病灶中表达升高，作为一种跨膜受体，可能通过以下机制参与EMs的病理进程：ITGA11编码的整合素α11β1异源二聚体作为胶原蛋白特异性受体，可能通过识别和结合异位部位的胶原蛋白，促使细胞黏附和迁移^[21]；其高表达可能导致异位病灶细胞外基质的局部重构，为异位细胞提供适宜的微环境，更有利于异位细胞增殖与存活。此外，多种整合素已被证实可以激活PI3K-Akt通路，而该通路又是细胞存活、增殖、迁移和代谢的关键调控者^[33]。图6C也表明ITGA11与PI3K-Akt通路密切相关。ITGA11高表达可能通过激活PI3K-Akt通路，增强异位内膜细胞的存活和增殖能力，抵抗凋亡，从而加速异位病灶的形成。

本研究的局限性在于仅分析了7对异位内膜及在位内膜组织和5例正常内膜组织，样本量较小，虽然纳入了临床样本及公共数据库来支持这些观点，但对照组样本的数量有限且个体差异大，后续仍需大样本、多中心进行研究。ITGA11首次在EMs中发现，且AUC值为0.997，展现出作为诊断标志物的良好潜力，但其具体机制不明，本研究推测ITGA11可能通过PI3K-Akt通路影响EMs的发生，后续需进一步通过功能学实验研究ITGA11在EMs的发生发展中的具体作用及分子机制。同时需进一步在无创临床样本(如经血、血液等)中验证其诊断价值。

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基金资助

国家自然科学基金青年基金(82404043)

省部级课题