Актуальность данной проблемы обусловлена тем, что в структуре гинекологических заболеваний у женщин фертильного возраста большинства стран мира миома матки (ММ) занимает лидирующее место. Сведения о частоте встречаемости заболевания у пациенток разных возрастных групп свидетельствуют о её повышении в соответствии с возрастом: от 20 до 30 лет распространённость ММ составляет 4%, от 30 до 40 лет — 11–18%, от 40 до 60 лет — 33–40% [1].

По данным российских и зарубежных литературных источников, в 25–50% ММ сопровождается симптомами, вид и тяжесть которых коррелируют с локализацией, размерами и количеством миоматозных узлов, наличием либо отсутствием в них дегенеративных нарушений [2]. У пациенток репродуктивного возраста наличию лейомиомы нередко сопутствуют аномальные маточные кровотечения (АМК), реже межменструальные кровотечения [2]. АМК встречаются примерно у 40–50% женщин с миомой в репродуктивном возрасте. Так, по результатам исследования J. A. Fonseca-Moutinho с соавт.[3], при наличии жалоб на АМК во время ультразвуковой диагностики у 73,3% женщин выявляются миоматозные узлы [3].

Хирургическое лечение ММ остается ведущим. Единственным способом хирургического лечения, приводящим к полному излечению, является операция в объёме тотальной гистерэктомии, вместе с тем миомэктомию рассматривают в качестве наиболее актуальной операции у женщин репродуктивного возраста, заинтересованных в реализации репродуктивной функции. Например, в США удаление матки стоит на втором месте после кесарева сечения среди хирургических вмешательств у женщин. В год в Америке проводится около 600 тыс. гистерэктомий, 200 тыс. из них — по поводу миомы матки [4]. В России на удаление матки по поводу лейомиомы приходится 40–42% от общего числа гистерэктомий [5-6]. Отмечено, что 50–70 % пациенток с ММ в репродуктивном возрасте подвергаются органосохраняющему хирургическому лечению [5]. Однако в силу недостаточной эффективности применяемых методов, высокой частоты рецидивов заболевания и побочных эффектов на фоне медикаментозного лечения существует необходимость разработки новых направлений в терапии ММ.

На сегодняшний день не сложилось однозначного мнения о причинах возникновения и рецидивирования ММ, но благодаря достижениям в молекулярной медицине наблюдается значительный прогресс в понимании гормональных и молекулярно-генетических механизмов инициации, формирования и роста миоматозного узла. Дальнейшее изучение патогенеза заболевания необходимо для совершенствования существующих методов терапии и открытия новых.

Этиология ММ неясна, определённо многофакторна; ММ возникают в результате пролиферации одного клона гладкомышечных клеток. Миометрий и ММ содержат мультипотентные соматические стволовые клетки, которые представляют собой резервуар, поддерживающий рост и самообновление. Стволовые клетки из ММ несут генетические мутации, тогда как ткань миометрия — нет, что позволяет предположить, что мутация в качестве первого «удара» необходима для формирования ММ из стволовой клетки миометрия.

Некоторые авторы считают, что ММ развивается в ответ на циклические колебания стероидных гормонов. Эстроген яичников и эстроген, индуцированный локально активностью ароматаз являются ключевыми регуляторами в клетках ММ. Эстроген поддерживает уровни рецепторов прогестерона, а прогестерон, взаимодействуя с рецепторами, способствует росту ММ. Прогестерон необходим для поддержания и роста ММ и, согласно исследованиям, оказывается даже более важным регулятором, чем эстроген. Эстроген и прогестерон, их ядерные рецепторы (ER и PR соответственно) стимулируют образование и рост ММ.

Другие исследования показали, что эстроген и прогестерон активируют сигнальные пути, такие как WNT/β-катенин, что приводит к стимуляции различных факторов транскрипции и нижестоящей передачи сигналов, что в конечном итоге приводит к клональной пролиферации ММ. Прогестерон и рецепторы прогестерона влияют на пролиферацию ММ, регулируя экспрессию факторов роста, такие как эпидермальный фактор роста (EGF) и сигнальные пути. Рецепторы прогестерона могут напрямую связываться с антиапоптотическим промотором BCL-2, предотвращая апоптоз в клетках ММ. Использование антипрогестинов или селективных модуляторов рецепторов прогестерона в клинических испытаниях является еще одним убедительным доказательством влияния прогестерона на рост ММ [7].

В исследовании Цхая В. Б. и др., [8] показано, что наиболее значимыми параметрами, оказывающими влияние на вероятность возникновения рецидива ММ, являются паритет родов (чем ниже паритет родов, тем выше вероятность возникновения рецидива ММ), наличие множественных узлов, удаленных вовремя миомэктомии, наличие интенсивной экспрессии маркера ангиогенеза VEGF, наличие слабой экспрессии маркера ингибитора апоптоза BCL-2. Учитывая тот факт, что в основе патогенеза миомы матки лежит нарушение механизмов апоптоза, пролиферации и ангиогенеза, течение заболевания и вероятность рецидива напрямую зависят от соотношения данных маркеров. Что же касается остальных параметров, таких как возраст, наследственность, быстрый рост узлов, то данные параметры показали неустойчивые и вариабельные показатели, на основании которых невозможно проследить определенную закономерность. В целом применение данного метода в прогнозировании заболевания и является перспективным для дальнейшего изучения различных закономерностей с использованием различных дополнительных факторов [9].

Активно изучаются провоцирующие факторы и молекулярные механизмы опухолевой трансформации гладкомышечных клеток ММ. Известно, что важную роль в этом играют различные стрессовые воздействия, особенно гипоксия и сокращения мышц матки во время менструации, беременности, родов. О присутствии стволовых клетках в ткани миометрия говорилось давно, в связи со способностью матки быстро расширяться. и увеличиваться в объеме во время беременности. Впервые стволовые клетки в матке были обнаружены методом проточной цитометрии. Также было обнаружено, что у этих клеток низкая концентрация рецепторов к прогестерону и эстрогену [10].  У стволовых клеток были обнаружены маркеры Stro-1/CD44 или CD34/CD49(2) [11].

Недавние исследования показали важность экспрессии генов RANKL (Receptor activator of nuclear factor kappa-B ligand), которая регулируется прогестероном, для активации пролиферации и развития фиброида [12]. Другими авторами была установлена роль стволовых клеток костномозгового происхождения, которые восстанавливают эндометрий [13], участвуют в заживлении миометрия [14], необходимы во время беременности [15] и способствуют развитию эндометриоза [16]. Вероятно, у костномозговых клеток похожая роль в развитии миометрия и лейомиомы, как и в развитии эндометрия и эндометриоза. Предупреждение приживления стволовых клеток может ограничить рост лейомиомы. Moridi I et. al [17], показали в своем исследовании, что миометрий синтезирует продуцирует хемоаттрактант CXCL12, а лейомиома продуцирет его еще больше, что, скорее всего, приводит к ещё большему росту миомы за счёт приживления стволовых клеток. Авторы предлагают блокировать CXCL12, как возможный вариант лечения лейомиомы [17].  

Стволовые клетки ММ взаимодействуют со зрелыми клетками миометрия через паракринные пути, что приводит к пролиферации и накоплению внеклеточного матрикса (ВКМ). Фибробласты матки продуцируют большое количество белков ВКМ, таких как фибронектин, коллаген типа I и III, виментин и версикан, что приводит к плотной структуре ММ. Сообщается, что это нарушение регуляции индуцируется стимулами окружающей среды и внутриклеточными сигнальными путями. Задействовано несколько внутриклеточных путей, включая Wnt/β-катенин, TGF-β (трансформирующий фактор роста-β)/SMAD, MAPK (митоген-активируемая протеинкиназа)/p38, PI3K (фосфотидилинозитол-3-киназа/протеинкиназа B)/AKT/mTOR (мишень рапамицина у млекопитающих) и JAK (янус-киназа)/STAT (преобразователь сигнала и активатор транскрипции). Предыдущие исследования предполагают, что нацеливание на передачу сигналов Wnt/β-catenin может быть многообещающим терапевтическим подходом к UL из-за их аберрантной активации по сравнению с клетками миометрия. Таким образом, понимание сложной взаимосвязи между передачей сигналов Wnt/β-catenin и развитием ММ имеет решающее значение для таргетной терапии [18]. Liu S. et.al [19], проанализировали уровни RANKL микро-РНК у 86 пациентов с миомой матки. RANKL микро-РНК были выше в тканях лейомиомы по сравнению с нормальным миометрием. RANKL увеличивает экспрессию генов пролиферации (циклин D1) и факторов стволовых клеток (KLF4 and NANOG), но не влияет на экспрессию маркёров диффериницровки (ESR1, PGR, and ACTA2).  Эти открытия говорят о том, что RANKL приводит к росту ММ за счёт селективной индукции пролиферации в популяции стволовых клеток [19].

Патогенез ММ остается малоизученным, что препятствует прогрессу в выявлении факторов риска, прогноза и разработки неинвазивных методов лечения. Некоторые клеточные механизмы вовлечены в формирование и рост миомы. Аномальные стволовые клетки миометрия и миомы демонстрируют повышенный ответ на воздействие эстрогенов и прогестерона, стимулирующие такие процессы, как пролиферация клеток, ингибирование апоптоза, и образование внеклеточного матрикса (ВКМ). Новые генетические методы предоставили новые возможности в понимании патогенеза ММ. Известны четыре основных подтипа генетических мутаций: мутации медиатор субъединицы транскрипции 12 (MED12), фумаратгидратазы (FH), высокая подвижность транслокации группы AT-hook 2 (HMGA2) и делеции гена коллагена, также к ним относят гены COL4A5-COL4A6.

Генетические мутации играют важную роль в развитии ММ, примерно у 70% пациентов с ММ имеются специфические мутации в MED12. MED12 кодирует субъединицу медиаторного комплекса, регулирует инициацию и элонгацию транскрипции путем присоединения регуляторных элементов в промоторах комплекса инициации РНК-полимеразы. Мутации MED12 в ММ преимущественно происходят в экзонах 1 и 2 гена MED12, и большинство из них представляют собой делеционные, инсерционные и миссенс-мутации. Роль этих мутаций до конца не изучена, но данные свидетельствуют о том, что мутации MED12 вовлечены в регуляцию сигнального пути Wnt/β-катенина. Эта же группа показала, что ингибирование взаимодействия β-катенин/MED12 подавляет активацию β-катенина в ответ на передачу сигналов Wnt. Было показано, что MED12 необходим для эталонной передачи сигналов Wnt, а MED12 ограничивает β-катенин-зависимый рост во время эмбрионального развития мыши, таким образом можно постулировать, что мутации гена MED12 приводят к отсутствию или дефектам субъединицы MED12, что может приводить к росту, зависимому от пути β-катенина. Действительно, ММ с мутациями MED12 связаны с увеличением экспрессии лиганда Wnt, Wnt4 в клетках ММ при сравнении с ММ без мутации MED12 [20]. Другие авторы сообщили, что у ММ с аберрациями в HMGA2 (high mobility group A) отмечается значительное усиление регуляции PLAG1 (pleiomorphic adenoma gene 1), предполагая, что HMGA2 способствует онкогенезу через активацию PLAG1 [7]. Транслокации на 12q14–15 участке в лейомиомах повышают экспрессию гена HMGA2. Изменённая экспрессия этого белка, который вовлечен в регуляцию транскрипции, связана с ростом миомы в том числе опосредованно через стимуляцию ангионегеза, ERα-индуцированную пролиферацию клеток [21]. В настоящее время известно, что HMGA2 является мишенью семейства микро-РНК let-7. Экспрессия миРНК-29b в ткани ММ была ниже, чем в миометрии, восстановление микро-РНК-29b ингибирует чрезмерное накопление ВКМ и рост ММ. Блокирование микро-РНК-29b в трансплантатах миометрия оказалось недостаточным, чтобы вызвать рост опухоли. Важно отметить, что исследование подтвердило предыдущие наблюдения о том, что эстрогены и прогестерон могут подавлять регуляцию миРНК-29b и, как следствие, повышать экспрессию коллагена [22]. Paul, E.N. et. al [23] включил в исследование три типа тканей: нормальный миометрий, ткань лейомиомы и ткань нормального миометрия, полученного из матки с лейомимой. Всего 1169 генов были дифференциально экспрессируемы при сравнении ткани нормального миометрия и ткани здорового миометрия полученного от матки с лейомиомой, включая рецептор фактора роста фибробластов 1(FGFR1), циклин D1 (CCND1), протокадгерин 11 Х-сцепленный (PCDH11X), рецептор витамина Д(VDR), N-Myc нисходяще-регулируемый ген 2 протеин (NDRG2) и инозитол полифосфат-4-фосфатоза тип II B (INPP4B). Регуляция этих генов оказалась нарушена в тканях лейомиом, что позволяет предположить их роль в патогенезе ММ. FGF-сигнальный путь ведет к активации митоген-активируемой протеинкиназы (MAPK) и увеличению внеклеточного матрикса. Известно6 что ген FGFR1 вовлечен в патогенез лейомиомы. Также повышение экспрессии этого гена ассоциировано с повышенной экспрессией CCND1, который является важным регулятором клеточного цикла и пролиферации. Ген CCND1 был единственным из обнаруженных во всех трёх образцах тканей. Также было обнаружено, что микроРНК-93 блокирует рост клеток и стимулирует апоптоз в ММ. Напротив, ген SERPINE1 обнаруживается в нормальном миометрии, ассоциированном с миомой, также отмечается снижение его экспрессии в тканях ММ. Таким образом, существует предположение, что CCND1 участвует в ангиогенезе и росте ММ [23].

Сигнальные пути, которые вовлечены в рост и пролиферацию миомы матки могут быть использованы как терапевтические мишени. Изменения в сигнальных путях являются критическими для развития миомы матки. Сигнальные пути — различные факторы роста; SMAD-протеин; фосфатидилинозитол-3-киназа (PI3K); мишень рапамицина у млекопитающих (mTOR)- PI3K/AKT/mTOR. Наблюдается репрограммирование генома при изменении микроокружения под воздействием воспалительных факторов.  К примеру, цитокины могут явиться причиной симптомов, ассоциированных с миомой матки, однако современные исследования сфокусированы на их роль в росте ММ. Различные цитокины вовлечены в патогенез ММ. TNF-α и TGF-β оказываются одними из главных факторов определяющих клинические проявления. TGF-β регулирует экспрессию противофибротических микро-РНК. Из проведённых исследований стало известно, что миРНК-21 усиливает синтез избыточного ВКМ посредством Smad7 протеина. Тем временем повышенная экспрессия микро-РНК-26а становится причиной откладывания коллагена также посредством белков семейства Smad. 

Другие авторы считают, что кариотипические изменения имеют второстепенное значение в развитии миом независимо от того, являются ли они первичными или происходят вовремя клонального развития миомы матки. Предполагается, что к индукции генетических или эпигенетических повреждений приводят предшествующие генетические стимулы, условия или повреждения, то есть приобретённые генетические изменения могут расцениваться как вторичные, что является потенциирующим фактором [1]. Молекулярная классификация ММ основывается на мутациях «ведущих генов» (MED12, FH, HMGA2).  Тем не менее, некоторые ММ не подходят ни к одной категории или подходят сразу к нескольким. Это демонстрирует необходимость дальнейшего изучения генетических подтипов и создания более точной классификации.

Наряду с уже установленной генетической стратификацией на четыре основных подтипа важным механизмом в нарушении регуляции генов в патогенезе ММ является эпигенетическая дисфункция [23]. Основные механизмы эпигенетической регуляции включают метилирование ДНК, модификацию гистонов, микро-РНК и длинных некодиркющих РНК (lncRNA). МикроРНК небольшие (<22 нуклеотидов), некодирующие молекулы РНК, которые регулируют посттранскрипционную экспрессию генов посредством их ингибирования. Прогнозируемые гены-мишени этих микроРНК модулируют процессы, которые могут играть важную роль в патофизиологии миомы матки, включая пролиферацию клеток, апоптоз и синтез ВКМ. Рост ММ может быть связан с эпигенетическими аномалиями, вызванными неблагоприятным воздействием окружающей среды. Показано, что ряд генов-супрессоров опухолей аномально гиперметилированы в ММ при сравнении с нормальным миометрием, генами, формирующими и регулирующими коллаген, и подмножество генов эстрогеновых рецепторов (ЭР). 22 гена, включая COL4A1, COL6A3, GSTM5, NUAK1 и DAPK1, имеют определённую последовательность ответа на ЭР.  Другие отметили, что уменьшение экспрессии HDAC6 приводит к низкой экспрессии ЭРα в клетках ММ, в результате чего происходит подавление пролиферации. Таким образом, авторы предполагают, что ацетилирование гистонов может модулировать рецепторы эстрогена. Известно, что 46 микроРНК по-разному экспрессируются в сравнении с нормальным миометрием. Из них в ММ у 19 отмечается повышенная экспрессия, а у 27 — подавленая. Подтверждена экспрессия miRNA 21, 34a, 125b, 139 и 323 с использованием ПЦР-диагностики в реальном времени. Та же группа исследователей отметила, что экспрессия членов семейства miRNA-29 (29a, 29b и 29c) подавляется в ММ по сравнению с нормальным миометрием in vivo. Они утверждают, что дифференциальная экспрессия микроРНК способствует избыточному синтезу внеклеточного матрикса, которая наблюдается в ММ [7].

В лейомиоме значительно снижена экспрессия miR-29c, но повышена экспрессия TGF-β3 по сравнению с нормальным миометрием. Уровни miR-29c подавлены в миомах по сравнению с миометрием и находятся под контролем яичниковых стероидов, факторов транскрипции SP1 (специфичность белка 1), NF-κB (ядерный фактор каппа-легкой цепи-энхансер активированных В-клеток) и эпигенетической регуляцией.  В совокупности эти исследования указывают на очень важную роль семейства miR-29 в патогенезе миомы. Анализ показал, что экспрессия miR-29c снижена, в то время как экспрессия TGF-β3 на уровнях как мРНК, так и белка повышена в лейомиомах по сравнению с нормальным миометрием. Регуляторное взаимодействие между miR-29c и TGF-β3 обеспечивает механизм прямой связи, который может объяснять рост лейомиомы за счёт накопления ВКМ и является идеальной терапевтической мишенью для прерывания роста миомы [24].

Недавно было продемонстрировано, что сигнальный путь регуляции аппоптоза и пролиферации клеток, TAZ и YAP, играют ключевую роль в фиброзе тканей и активации миофибробластов. Этот путь управляет не только переходом от эпителия к мезенхиме, но и переходом эпителия/фибробласта в миофибробласт, который характеризуется экспрессией α-SMA и активным синтезом ВКМ [25].

Продолжаются исследования по изучению прогнозирования функциональных мишеней микроРНК путём интегративного моделирования микроРНК, чтобы экспериментально идентифицировать гены, которые подавляются 25 микроРНК. Этот набор данных RNA-seq объединяется с общедоступными данными связывания микро-РНК-мишени для систематической идентификации микро-РНК особенности нацеливания, которые характерны как для связывания микро-РНК, так и для подавления мишени. Интегрируя эти общие черты в структуре машинного обучения, формируется улучшенная вычислительная модель для полногеномного предсказания мишени микро-РНК. Для вычислительного анализа целей необходимы высококачественные данные не только для выявления релевантных целевых функции, но и для правильной оценки и возможности комбинировать эти функции для построения окончательных моделей прогнозирования. Следует отметить, что CLIP (crosslinking and immunoprecipitation — секвенирование перекрёстного связывания и иммунопреципитации) способен идентифицировать мишени для транскриптов, связанные с функциональным комплексом сайленсинга, индуцированным микро-РНК (RISC).  Помимо CLIP-seq, другой популярной стратегией анализа мишеней является идентификация транскриптов с пониженной регуляцией, возникающих в результате сверхэкспрессии микро-РНК. Цели, идентифицированные таким образом, с большей вероятностью будут функционально релевантными, что подразумевается значительным подавлением экспрессии. Тем не менее, есть также опасения по поводу стратегии сверхэкспрессии микро-РНК, поскольку часто бывает сложно отличить прямые мишени микроРНК от непрямых мишеней (то есть гены, которые косвенно подавляются из-за подавления прямых мишеней). Другая проблема заключается в том, что некоторые мишени, идентифицированные при сверхэкспрессии miRNA в клеточной культуре, могут быть физиологически незначимыми. Кроме того, анализ сверхэкспрессии микро-РНК также сильно ограничен из-за отсутствия высококачественных данных профилирования всего транскриптома. В частности, большинство существующих наборов данных имеют небольшой масштаб, фокусируясь только на нескольких микро-РНК в любом отдельном исследовании, и поэтому не являются идеальными для обучения общей модели прогнозирования целей. Хотя данные из нескольких небольших исследований можно объединить, значительная неоднородность между различными экспериментами представляет серьёзную проблему для точного моделирования целей. Несмотря на вышеупомянутые проблемы, данные микрочипов из исследований сверхэкспрессии микро-РНК оказались ценными для анализа мишеней и использовались для обучения нескольких широко используемых моделей прогнозирования мишеней [26].

Дальнейшая работа над индентификацией микро-РНК, которые участвуют в патогенезе ММ, может вдохновить на создание новых патогенетических методов лечения. Особенно актуальным такое лечение является для тех групп пациентов репродуктивного возраста, для которых хирургическое лечение может быть малоэффективным. Целенаправленное лечение также может предотвратить рецидив миомы матки, следовательно, необходимость повторного хирургического вмешательства. Таким образом, дальнейшее изучение соотношения процессов пролиферации и апоптоза при различных вариантах пролиферативных заболеваний матки наравне с регулирующими их механизмами представляется целесообразным и полезным для понимания тонких звеньев патогенеза изолированных и сочетанных пролиферативных процессов в матке, что позволит персонализировать патогенетически обоснованную лечебную тактику.