潘琦璐 馬禮兵

桂林醫(yī)學(xué)院附屬醫(yī)院呼吸與危重癥醫(yī)學(xué)科，桂林醫(yī)學(xué)院呼吸疾病研究所，廣西壯族自治區(qū)教育廳高校呼吸疾病重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室（廣西桂林541001）

上皮-間質(zhì)轉(zhuǎn)化（epithelial-mesenchymal transition，EMT）在人體中主要參與胚胎形成、器官發(fā)育、組織愈合，同時(shí)也參與腫瘤的發(fā)生和轉(zhuǎn)移，通過改變細(xì)胞間相互作用和細(xì)胞與基質(zhì)間的相互作用，促進(jìn)腫瘤細(xì)胞侵襲和運(yùn)動(dòng)［1］。而約90%的腫瘤患者死亡均源于腫瘤侵襲轉(zhuǎn)移，可見調(diào)控EMT進(jìn)程對(duì)腫瘤的防治意義重大［2］。自20 世紀(jì)80年代ELISABETH 研究雞胚時(shí)首先觀察到并描述了EMT 現(xiàn)象以來，其逐漸成為研究的熱點(diǎn)［3］。EMT激活時(shí)，E-鈣黏著蛋白（E-cadherin，E-cad）的表達(dá)受到抑制，導(dǎo)致上皮細(xì)胞的典型多邊形鵝卵石形態(tài)喪失，而細(xì)胞獲得紡錘形的間質(zhì)形態(tài)，并表達(dá)與間質(zhì)細(xì)胞狀態(tài)相關(guān)的標(biāo)志物，特別是神經(jīng)鈣黏蛋白（N-cadherin，N-cad）、波形蛋白和纖連蛋白［4］，因此，可通過E-cad、N-cad 等變化評(píng)估EMT 的激活狀態(tài)。研究表明，生長(zhǎng)因子如表皮生長(zhǎng)因子（epidermal growth factor，EGF），轉(zhuǎn)錄因子如Snail、Slug、Twist、E 盒結(jié)合鋅指蛋白（E-box binding zinc finger protein，ZEB）和信號(hào)通路如TGF、Wnt、Notch以及Hedgehog（Hh）等介導(dǎo)了EMT 過程［5］。黏蛋白（mucin，MUC）作為誘導(dǎo)劑激活各種信號(hào)通路，也促使了EMT 的發(fā)生。此外微小核糖核酸（micro RNA，miRNA）在EMT 過程中也發(fā)揮重要作用，一些miRNA 對(duì)EMT 起負(fù)調(diào)控作用，也有部分miRNA對(duì)EMT 起正調(diào)控作用，進(jìn)而抑制或促進(jìn)腫瘤的發(fā)生發(fā)展。本文將簡(jiǎn)要概括EMT 相關(guān)信號(hào)通路及MUC、miRNA、轉(zhuǎn)錄因子和生長(zhǎng)因子在惡性腫瘤發(fā)病和侵襲轉(zhuǎn)移中的關(guān)系。

1 肺癌

TGF-β 是一種促進(jìn)細(xì)胞增殖、凋亡、遷移和侵襲的潛在信號(hào)。KHAN 等［6］證實(shí)，TGF-β1 作用于JNK/p38/PI3K 途徑使非肌肉型肌球蛋白Ⅱ（non muscle myosin Ⅱ，NM-Ⅱ）表達(dá)受抑制，從而促進(jìn)EMT 過程和肺癌侵襲轉(zhuǎn)移。還有研究發(fā)現(xiàn)在非小細(xì)胞肺癌（Non-small cell lung cancer，NSCLC）A549細(xì)胞內(nèi)，阻斷Hh 信號(hào)通路，EMT 發(fā)生逆轉(zhuǎn)，可抑制腫瘤細(xì)胞發(fā)生發(fā)展，證實(shí)在NSCLC 中Hh 信號(hào)通路激活與EMT 發(fā)生及腫瘤的侵襲轉(zhuǎn)移相關(guān)［7］。此外，miR-200b 在TGF-β1 誘導(dǎo)發(fā)生EMT 的肺腺癌A549 細(xì)胞內(nèi)表達(dá)減低，說明過表達(dá)這種miRNA 可以通過影響TGF-β1 信號(hào)通路使EMT 發(fā)生逆轉(zhuǎn)而發(fā)揮抑癌作用［8］。相似的研究發(fā)現(xiàn)，A549 肺癌細(xì)胞中，F(xiàn)OXM1（Fox 轉(zhuǎn)錄因子家族成員）在TGF-β1誘導(dǎo)EMT 過程中發(fā)揮重要作用［9］。關(guān)于生長(zhǎng)因子，大量研究顯示血小板源生長(zhǎng)因子（platelet-derived growth factors，PDGFS）可通過多種信號(hào)通路誘導(dǎo)EMT 過程，其中Notch 和PI3K/Akt 信號(hào)通路較為常見［10］。還有研究證明：PDGF-BB（PDGFS的一種二聚體）通過上調(diào)人A549 肺癌細(xì)胞中單核細(xì)胞趨化蛋白-1（monocyte chemotactic protein-1，MCP-1）的表達(dá)，促進(jìn)肺癌細(xì)胞的EMT 過程和侵襲轉(zhuǎn)移［11］。

以上提示EMT 相關(guān)信號(hào)通路、miRNA、轉(zhuǎn)錄因子和生長(zhǎng)因子等均與肺癌發(fā)病和轉(zhuǎn)移密切相關(guān)，但具體調(diào)控機(jī)制要進(jìn)一步研究。值得注意的是，其中TGF-β1 可通過miRNA 和轉(zhuǎn)錄因子等多種途徑調(diào)控EMT 進(jìn)程，或?qū)⒊蔀榉伟┲委煹挠行О悬c(diǎn)。

2 膽管癌

LUSTRI 等［12］的研究發(fā)現(xiàn)，TGF-β 可導(dǎo)致膽管癌細(xì)胞中N-cad 表達(dá)增加、E-cad 表達(dá)降低，EMT呈激活狀態(tài)，進(jìn)而增加膽管癌細(xì)胞的侵襲性。QIAO 等［13］報(bào)道m(xù)iR-34a 在肝外膽管癌組織中表達(dá)顯著降低，且此種現(xiàn)象與腫瘤患者的侵襲遷移息息相關(guān)；過表達(dá)miR-34a 通過TGF-β 信號(hào)通路抑制EMT，從而抑制腫瘤的遷移及侵襲。也有研究表明層黏連蛋白γ2 鏈基因（laminin γ 2 chain gene，LAMC2）沉默可抑制表皮生長(zhǎng)因子受體（epidermal growth factor receptor，EGFR）信號(hào)通路和EMT 進(jìn)展，從而在膽管癌中起抑腫瘤作用［14］。ZHANG 等［15］研究發(fā)現(xiàn)miR-186 通過靶向人膽管癌中的轉(zhuǎn)錄因子Twist1 抑制細(xì)胞增殖遷移和EMT，其可能機(jī)制是miR-186 抑制Twist1、N-cad 和波形蛋白表達(dá)，而增加E-cad 的表達(dá)，進(jìn)而影響EMT 進(jìn)程。因此，EMT 與膽管癌的侵襲轉(zhuǎn)移密切相關(guān)。

3 胃癌

β-連環(huán)蛋白（β-catenin）是Wnt 信號(hào)通路的核心蛋白，Wnt 與跨膜受體卷曲蛋白（transmembrane receptor frizzled protein，F(xiàn)rz）結(jié)合，通過調(diào)節(jié)βcatenin 水平來調(diào)控細(xì)胞的生長(zhǎng)發(fā)育。正常情況下，E-cad 與β-catenin 結(jié)合，固定于細(xì)胞膜上。而當(dāng)機(jī)體受刺激時(shí)E-cad 黏著度降低，β-catenin 從細(xì)胞膜上脫落下來，激活下游靶基因，導(dǎo)致EMT 產(chǎn)生［16］。此外，研究顯示Frz7 可能是胃癌的潛在治療靶點(diǎn)，其通過激活Wnt/β-catenin 信號(hào)通路來促進(jìn)EMT，進(jìn)而促進(jìn)胃癌的發(fā)生和轉(zhuǎn)移［17］。與此同時(shí)，還有研究表明miR-30c-5p 通過抑制轉(zhuǎn)移相關(guān)基因1（metastasis associated-1，MTA1）的表達(dá)，抑制EMT 過程而抑制胃癌細(xì)胞的轉(zhuǎn)移［18］。也有研究［19］顯示，肝細(xì)胞生長(zhǎng)因子受體（hepatocyte growth factor receptor，c-Met）可能通過HGF/c-Met 途徑來介導(dǎo)EMT 進(jìn)程。另外宋瑩等［20］的western 印跡實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)肝細(xì)胞生長(zhǎng)因子（hepatocyte growth factor，HGF）能上調(diào)轉(zhuǎn)錄因子Snail 的表達(dá)，可能以此促進(jìn)胃癌細(xì)胞EMT 的發(fā)生。可見，EMT 可能通過Wnt信號(hào)通路、miRNA、HGF 等來影響胃癌的發(fā)病。

4 肝癌

WANG 等［21］表示β-catenin 信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)與肝癌預(yù)后不良有關(guān)。劉建中等［22］的研究顯示，Notch 信號(hào)通路作用于Snail 轉(zhuǎn)錄因子，使E-cad 表達(dá)減低，EMT 激活而促進(jìn)肝癌細(xì)胞遷移。FANG 等［23］報(bào)道m(xù)iR-425-5p 在肝癌中表達(dá)增高，其與EMT 發(fā)生、較差預(yù)后和術(shù)后較低的長(zhǎng)期生存率密切相關(guān)。同時(shí)CHANG 等［24］研究發(fā)現(xiàn)miR-130b 在肝癌中上調(diào)，并與肝癌的病灶數(shù)目、侵襲轉(zhuǎn)移和術(shù)后復(fù)發(fā)有關(guān)，高水平的miR-130b 促進(jìn)EMT 發(fā)生且預(yù)示著肝癌患者總體及無病生存率較差。在轉(zhuǎn)錄因子方面，GUO 等［25］表明HIFs/miR-33a/Twist1 軸可調(diào)控肝癌細(xì)胞的侵襲轉(zhuǎn)移。另外在肝癌中，缺氧條件可誘導(dǎo)Twist1 表達(dá)進(jìn)而促進(jìn)肝癌中EMT 發(fā)生［26］。Snail（鋅指轉(zhuǎn)錄抑制因子家族中的一員）和Slug 轉(zhuǎn)錄因子也可與E-cad 基因啟動(dòng)子近端的E-box（cACGTG）序列結(jié)合，下調(diào)E-cad 表達(dá)，促進(jìn)EMT 發(fā)生［27］。MIYOSHI 等［28］的研究也證明，在肝癌細(xì)胞中，Snail 通過抑制E-cad，而促進(jìn)基質(zhì)金屬蛋白酶的表達(dá)來增加腫瘤的侵襲轉(zhuǎn)移能力。同源盒基因B7（homebox B7，HOXB7）的作用機(jī)制是促進(jìn)堿性成纖維細(xì)胞生長(zhǎng)因子等的分泌，進(jìn)而介導(dǎo)EMT 的發(fā)生［29］。抑制HOXB7 表達(dá)后，人高轉(zhuǎn)移肝癌細(xì)胞（human high metastatic liver cancer cells，HCCLM3）中E-cad 表達(dá)增加，N-cad、波形蛋白、基質(zhì)金屬蛋白等表達(dá)降低，EMT 進(jìn)程被抑制而發(fā)揮抑癌作用［30-31］。c-Met 在肝癌中的作用引起重視，通過RNA 干擾技術(shù)沉默c-Met 基因，觀察到肝癌細(xì)胞的增殖遷移明顯減弱的現(xiàn)象［32］，此外ZHANG 等［33］發(fā)現(xiàn)MicroRNA-148a 基因可抑制EMT 進(jìn)展和肝癌轉(zhuǎn)移，而許多研究均認(rèn)為c-Met 是MicroRNA-148a 基因抑制腫瘤細(xì)胞發(fā)生EMT 的重要靶點(diǎn)。

綜上認(rèn)為c-Met 可通過調(diào)控EMT 進(jìn)程而影響肝癌的侵襲轉(zhuǎn)移。而轉(zhuǎn)錄因子Twist、Snail 等可抑制E-cad 表達(dá)，進(jìn)而激活EMT 起促癌作用，因此這些轉(zhuǎn)錄因子可能作為肝癌轉(zhuǎn)移的預(yù)測(cè)性分子標(biāo)志物及肝腫瘤治療的分子靶標(biāo)。

5 乳腺癌

LI 等［34］證實(shí)激活Notch-1 信號(hào)通路，可促進(jìn)核因子-κB（Nuclear factor-κB，NF-κB）表達(dá)，進(jìn)而增加乳腺癌的發(fā)生。也有研究表明，在乳腺癌中，miR-7 可通過致癌基因SETDB1 抑制EMT 發(fā)生，并且降低腫瘤干細(xì)胞的增殖，從而抑制腫瘤侵襲轉(zhuǎn)移［35］。此外PEI 等［36］報(bào)道m(xù)iR-29a 在乳腺癌組織中表達(dá)明顯上調(diào)，并且進(jìn)一步實(shí)驗(yàn)證明敲除miR-29a 可抑制乳腺癌細(xì)胞的EMT 進(jìn)展、增殖和遷移。由此可見，miRNA 對(duì)EMT 進(jìn)程及乳腺癌發(fā)生發(fā)展起正調(diào)控或負(fù)調(diào)控作用，這有利于尋找逆轉(zhuǎn)EMT的方法及治療乳腺癌的靶點(diǎn)。DEVARAJAN 等［37］研究證明：PDGF-D 處理的乳腺癌細(xì)胞在小鼠移植模型中生長(zhǎng)更快，而用PDGF-D 中和抗體處理能明顯抑制乳腺癌細(xì)胞間質(zhì)標(biāo)記物纖連蛋白和波形蛋白等的表達(dá)，進(jìn)而抑制EMT 和腫瘤進(jìn)展?？梢奝DGF-D 能促使EMT 發(fā)展進(jìn)而促進(jìn)乳腺癌細(xì)胞生長(zhǎng)，提示EMT 在乳腺癌發(fā)生發(fā)展中的作用不可忽視。

6 胰腺癌

研究［38］顯示MUC1 通過激活EMT 過程，促進(jìn)胰腺癌細(xì)胞侵襲轉(zhuǎn)移。同時(shí)，GROVER 等［39］在人胰腺癌細(xì)胞株中的研究發(fā)現(xiàn)，通過MUC1 胞內(nèi)段（MUC1-CT），MUC1 可激活TGF-β 信號(hào)通路來促進(jìn)腫瘤侵襲轉(zhuǎn)移。還有研究表明，在胰腺癌AsPC-1細(xì)胞，過表達(dá)Notch-1 可激活EMT，并且促進(jìn)腫瘤干細(xì)胞自我更新，有助于胰腺癌的侵襲與轉(zhuǎn)移［40］。此外，PENG 等［41］研究發(fā)現(xiàn)胰腺癌中miR-148a 表達(dá)減弱，而miR-148a 過表達(dá)可抑制EMT 過程和胰腺癌侵襲轉(zhuǎn)移。另BAO 等［42］指出FOXM1可誘導(dǎo)胰腺癌細(xì)胞系A(chǔ)sPC-1 細(xì)胞發(fā)生EMT，細(xì)胞向間質(zhì)表型轉(zhuǎn)化。HUANG 等［43］也指出從EMT 到胰腺癌轉(zhuǎn)移的過程中，每一步都可能由FOXM1 調(diào)節(jié)，說明FOXM1 在胰腺癌發(fā)病中具有關(guān)鍵作用。還有臨床資料顯示，EGFR 表達(dá)增高可能與胰腺癌術(shù)后更高的復(fù)發(fā)率密切相關(guān)［44］。值得注意的是，在胰腺癌中，EGFR 家族成員的沉默可降低MUC4 表達(dá)，抑制STAT1 信號(hào)通路，進(jìn)而抑制EMT和腫瘤進(jìn)展［45］?？梢奙UC、miRNA、轉(zhuǎn)錄因子和生長(zhǎng)因子等在胰腺癌中的作用不容小覷，尤其是轉(zhuǎn)錄因子FOXM1，很有可能成為胰腺癌治療靶點(diǎn)。

7 其他類型腫瘤

此外，發(fā)現(xiàn)其他類型腫瘤也可通過EMT 影響腫瘤進(jìn)程。如在結(jié)直腸癌中，通過MUC1、MUC3等促進(jìn)EMT 進(jìn)而增強(qiáng)腫瘤細(xì)胞的增殖遷移［46-47］；在卵巢癌中，可能通過miR-338-3p 抑制Wnt 信號(hào)通路影響EMT，進(jìn)而抑制癌細(xì)胞的生長(zhǎng)轉(zhuǎn)移［48］。在急性早幼粒細(xì)胞白血病中，可通過Twist1 作用于EMT，促進(jìn)白血病細(xì)胞存活［49］。在膠質(zhì)母細(xì)胞瘤中，泛素特異性蛋白酶18 下調(diào)可加速Twist1 降解，進(jìn)而抑制EMT 而減弱腫瘤細(xì)胞的侵襲和遷移［50］?？偠灾珽MT 在各系統(tǒng)（包括呼吸、消化、內(nèi)分泌、生殖、血液循環(huán)和神經(jīng)系統(tǒng)等）腫瘤的侵襲轉(zhuǎn)移中起重要作用。

8 展望

惡性腫瘤嚴(yán)重危害人類健康，而腫瘤細(xì)胞侵襲轉(zhuǎn)移的特性使腫瘤很難通過外科手術(shù)進(jìn)行完全切除，因此快速精準(zhǔn)有效的治療策略尤為重要。此時(shí)，EMT 相關(guān)信號(hào)通路及MUC、miRNA、轉(zhuǎn)錄因子和生長(zhǎng)因子等在多種惡性腫瘤發(fā)病和侵襲轉(zhuǎn)移中發(fā)揮重要作用，這為發(fā)掘EMT 進(jìn)程中的主要信號(hào)傳導(dǎo)通路阻斷劑和各類因子抑制劑，包括探索相關(guān)基因沉默技術(shù)和RNA 干擾技術(shù)等提供理論依據(jù)，值得進(jìn)一步的深入研究，并為惡性腫瘤的發(fā)病機(jī)制研究和臨床診療提供新思路。