摘要:上皮間質(zhì)轉(zhuǎn)化(epithelial-mesenchymal transition,EMT)是指上皮細(xì)胞在特定的生理和病理情況下向間充質(zhì)細(xì)胞分化的現(xiàn)象,EMT在胚胎發(fā)育、組織損傷修復(fù)以及腫瘤細(xì)胞侵襲、轉(zhuǎn)移過(guò)程中起重要作用。近年發(fā)現(xiàn),上皮間質(zhì)轉(zhuǎn)化(EMT)與腫瘤細(xì)胞侵襲、轉(zhuǎn)移等密切相關(guān)?,F(xiàn)就EMT與宮頸癌侵襲、轉(zhuǎn)移的相關(guān)研究做一綜述。
關(guān)鍵詞:上皮間質(zhì)轉(zhuǎn)化;宮頸癌;轉(zhuǎn)移復(fù)發(fā)
宮頸癌是女性第二大常見(jiàn)惡性腫瘤,發(fā)病率僅次于乳腺癌、肺癌,位居第3位[1],嚴(yán)重危害著女性健康。每年我國(guó)宮頸癌發(fā)病患者超過(guò)13.1萬(wàn)例,80%的患者確診時(shí)已發(fā)展為浸潤(rùn)癌,每年超過(guò)5萬(wàn)例死于宮頸癌(數(shù)據(jù)來(lái)源中國(guó)宮頸癌防治網(wǎng))。宮頸癌侵襲、轉(zhuǎn)移是嚴(yán)重影響患者生活質(zhì)量并最終導(dǎo)致死亡的主要原因。腫瘤細(xì)胞存在上皮間質(zhì)轉(zhuǎn)化(epi-thelial-mesenchymal transition,EMT),并且被認(rèn)為是腫瘤細(xì)胞發(fā)生浸潤(rùn)轉(zhuǎn)移的第一步?,F(xiàn)就EMT調(diào)控以及與宮頸癌侵襲、轉(zhuǎn)移的相關(guān)研究進(jìn)展綜述如下。
1 EMT概念及調(diào)控機(jī)制
上皮間質(zhì)轉(zhuǎn)化(EMT)是指上皮細(xì)胞在特定的生理和病理情況下向間充質(zhì)細(xì)胞分化的現(xiàn)象,即由有極性分布、靜止的上皮細(xì)胞轉(zhuǎn)化為無(wú)極性分布、運(yùn)動(dòng)活躍的間質(zhì)樣細(xì)胞的過(guò)程。EMT在胚胎發(fā)育、組織損傷修復(fù)以及腫瘤細(xì)胞侵襲、轉(zhuǎn)移過(guò)程中起重要作用。上皮間質(zhì)轉(zhuǎn)化表現(xiàn)為上皮標(biāo)記物(如E-cadherin、角蛋白、Ep-CAM等)表達(dá)降低;立方上皮細(xì)胞的細(xì)胞角蛋白結(jié)構(gòu)改變,外形演變?yōu)榧忓N形纖維細(xì)胞形態(tài);間質(zhì)標(biāo)記物(如波形蛋白、纖維連接素、N-cad等)表達(dá)增加。EMT受一組轉(zhuǎn)錄阻礙蛋白(ZEB-1、ZEB-2、Twsit、Snail、Slug)調(diào)控,后者作用于E-cad啟動(dòng)子,通過(guò)一系列表觀遺傳學(xué)改變,抑制E-cad轉(zhuǎn)錄及表達(dá)。細(xì)胞表面E-cad分子低表達(dá)及失表達(dá),引起細(xì)胞間黏附減少,同時(shí)導(dǎo)致胞漿內(nèi)游離β-catenin升高,并進(jìn)入細(xì)胞核與轉(zhuǎn)錄因子LEF(lymphoid enhancer binding factor,LEF)形成復(fù)合體,激活間質(zhì)細(xì)胞相關(guān)基因的轉(zhuǎn)錄及表達(dá)。TGF-β、Notch、Wnt、Hedgehog等信號(hào)分子都可以通過(guò)相應(yīng)途徑激活轉(zhuǎn)錄阻遏蛋白(ZEB-1、ZEB-2、Twist、Snail、Slug)表達(dá),誘導(dǎo)EMT形成。體外試驗(yàn)表明,尼古丁、酒精等可誘導(dǎo)腫瘤細(xì)胞發(fā)生EMT,異黃酮等則可阻斷EMT形成[2]。
2 EMT對(duì)其他腫瘤的影響
2.1對(duì)大腸癌肝轉(zhuǎn)移的影響 大腸癌目前證實(shí)是一個(gè)很好的模型,用來(lái)研究EMT在一般實(shí)體腫瘤中的角色。部分原因是它廣為人知地轉(zhuǎn)移至肝臟和其他的致命部位[8]。事實(shí)上,最近一項(xiàng)采用了轉(zhuǎn)錄分析技術(shù)分析報(bào)道的研究表明,326例結(jié)腸癌患者的微點(diǎn)陣數(shù)據(jù)與EMT信號(hào)的結(jié)腸癌基因表達(dá)模式有緊密聯(lián)系[9]。TGF-β和腫瘤壞死因子α(tumor necrosis factor-α,TNF-α)能誘導(dǎo)EMT已經(jīng)被證實(shí)。整合素αvβ6表達(dá)的增加伴隨著EMT。在異種移植的研究中,進(jìn)一步說(shuō)明在腫瘤細(xì)胞侵犯的周圍間質(zhì)組織中,鈣黏素E的缺失與整合素αvβ6表達(dá)的增加有密切聯(lián)系。重要的是,對(duì)那些臨床患者組織的研究中,研究顯示這些數(shù)據(jù)標(biāo)志著患者不良的預(yù)后。免疫組化研究顯示,F(xiàn)LH2(four-and-a-half LIM protein2)在轉(zhuǎn)移的大腸癌組織中的高度表達(dá),進(jìn)一步證明了TGF-β1誘導(dǎo)的EMT在大腸癌的進(jìn)展、侵襲及轉(zhuǎn)移的重要性。
2.2 EMT與乳腺癌轉(zhuǎn)移的關(guān)系 研究發(fā)現(xiàn),從人類乳腺癌組織中提取的成纖維細(xì)胞可以誘導(dǎo)EMT,并增加體外直接共同培養(yǎng)癌細(xì)胞模型的遷移能力[10]。乳腺癌細(xì)胞系全基因組轉(zhuǎn)錄譜的鑒定結(jié)果顯示,EMT相關(guān)標(biāo)志物的表達(dá)與其侵襲轉(zhuǎn)移顯著相關(guān)[11-12]。研究表明,基底型乳腺癌更易發(fā)生EMT。具有更高的侵襲轉(zhuǎn)移能力[13]。從骨髓微轉(zhuǎn)移灶分離的乳腺癌細(xì)胞也顯示與侵襲轉(zhuǎn)移相關(guān)的EMT特征[4]。研究還發(fā)現(xiàn),在原發(fā)性乳腺癌中常出現(xiàn)細(xì)胞角蛋白缺失,這與EMT在促使癌細(xì)胞擴(kuò)散至周圍基質(zhì)的機(jī)制相一致[14]。研究還表明,E-鈣黏蛋白的表達(dá)下調(diào)能夠明顯增強(qiáng)乳腺癌侵襲轉(zhuǎn)移能力[15],而給予外源性E-鈣黏蛋白盡管并不足以使間質(zhì)細(xì)胞表型逆轉(zhuǎn),但能夠抑制乳腺癌轉(zhuǎn)移[16-17]。
2.3 EMT及其轉(zhuǎn)錄因子在口腔鱗癌中的作用 體內(nèi)口腔鱗癌細(xì)胞往往通過(guò)淋巴系統(tǒng)向遠(yuǎn)處轉(zhuǎn)移。在口腔鱗癌細(xì)胞系43A(原發(fā)腫瘤細(xì)胞系)和43B(復(fù)發(fā)腫瘤細(xì)胞系)研究EMT的發(fā)生機(jī)發(fā)現(xiàn),43A表達(dá)典型的上皮細(xì)胞表型,主要表現(xiàn)在E-cadherin和laminin-332(laminin-5)的表達(dá)。此外,還有Vimentin filaments和N-cadherin表達(dá);反而,已經(jīng)歷EMT轉(zhuǎn)變的復(fù)發(fā)腫瘤細(xì)胞43B表達(dá)特征。在2種口腔鱗癌細(xì)胞系中,Snail、Slug及Twist都可以單獨(dú)直接抑制E-cadherin表達(dá),并高表達(dá)誘導(dǎo)產(chǎn)生的EMT,使上皮細(xì)胞表現(xiàn)纖維原細(xì)胞表型并獲得轉(zhuǎn)移性[18]。
3 EMT與宮頸癌侵襲、轉(zhuǎn)移
EMT在宮頸癌細(xì)胞的侵襲、轉(zhuǎn)移中起重要作用。Lee等[3]發(fā)現(xiàn)宮頸癌細(xì)胞發(fā)生EMT時(shí),細(xì)胞呈長(zhǎng)形,細(xì)胞表面E-cad表達(dá)下調(diào),波形蛋白表達(dá)上調(diào),癌細(xì)胞擴(kuò)散、侵襲能力增強(qiáng),并認(rèn)為,在EMT過(guò)程中Snai1上調(diào)起重要作用。通過(guò)轉(zhuǎn)染技術(shù),使宮頸癌細(xì)胞高表達(dá)Snai1,可以誘導(dǎo)宮頸癌上皮細(xì)胞發(fā)生間質(zhì)轉(zhuǎn)化,E-cad表達(dá)顯著下降,同時(shí)發(fā)現(xiàn)癌細(xì)胞對(duì)劃痕愈合及侵襲能力顯著提高[4]。后來(lái)研究發(fā)現(xiàn)Notch1和RhoC激活同樣可以導(dǎo)致宮頸癌細(xì)胞發(fā)生EMT[5]。
研究表明,E-cad分子表達(dá)的改變與腫瘤的侵襲及轉(zhuǎn)移密切相關(guān)。1997年就有學(xué)者發(fā)現(xiàn),在宮頸癌轉(zhuǎn)移瘤中E-cad及a/β-catenin mRNA的表達(dá)顯著低于原發(fā)瘤。Yaldizl等[6]通過(guò)分析24例侵襲型宮頸癌,發(fā)現(xiàn)超過(guò)50%(13例)的宮頸癌組織E-cad表達(dá)減少,而在E-cad表達(dá)減少的宮頸癌患者中11例存在著淋巴結(jié)的轉(zhuǎn)移(11/13),提示E-cad低表達(dá)與宮頸癌淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移密切相關(guān)。Dursun等[7]發(fā)現(xiàn)宮頸癌細(xì)胞E-cad表達(dá)與宮旁侵襲的發(fā)生顯著相關(guān)(P=0.024),E-cad低表達(dá)導(dǎo)致總體生存率下降。應(yīng)用COX回歸分析發(fā)現(xiàn),剔除干擾因素后E-cad低表達(dá)與總體生存率、疾病復(fù)發(fā)率明顯相關(guān)(生存率相關(guān)性,P=0.004,RR=6.08,95%CI 1.75~21.1;復(fù)發(fā)率相關(guān)性,P=0.027,RR=1.75,95%CI 1.06~2.88)。E-cad低表達(dá)可以作為預(yù)測(cè)宮頸癌患者預(yù)后的指標(biāo),而E-cad低表達(dá)是上皮癌發(fā)生間質(zhì)性轉(zhuǎn)化的特征性改變??梢?jiàn)EMT不僅在宮頸癌中是普遍存在的現(xiàn)象,而且與宮頸癌侵襲轉(zhuǎn)移密切相關(guān),從而與患者的預(yù)后密切相關(guān)。
4問(wèn)題與展望
宮頸癌的侵襲、轉(zhuǎn)移是影響宮頸癌預(yù)后的主要因素。早期宮頸癌無(wú)論手術(shù)還是放療都可以取得非常好的療效,然而一旦發(fā)生局部侵襲,患者不僅并發(fā)癥增加,生存率也顯著降低,嚴(yán)重影響患者的生活質(zhì)量;若存在遠(yuǎn)處轉(zhuǎn)移則喪失了根治的機(jī)會(huì),患者的生存率更低。如果能抑制腫瘤細(xì)胞侵襲,減少轉(zhuǎn)移的機(jī)會(huì),就會(huì)改善患者預(yù)后,提高患者的生存率及生活質(zhì)量。同時(shí),一些研究者發(fā)現(xiàn)腫瘤的遠(yuǎn)處轉(zhuǎn)移與EMT的逆轉(zhuǎn)移方向有關(guān),這種現(xiàn)象稱作間質(zhì)細(xì)胞上皮轉(zhuǎn)移。比如,在大腸癌中,發(fā)現(xiàn)肝轉(zhuǎn)移與miR-200C表達(dá)的增加和特征性EMT的增加密切相關(guān)[19]。MET在癌癥轉(zhuǎn)移中的確切作用存在爭(zhēng)議,因?yàn)樵谝恍┌┌Y的數(shù)據(jù)中表明MET起到反腫瘤轉(zhuǎn)移的作用[20]。
總之,哪些分子標(biāo)志物可以作為腫瘤治療的靶點(diǎn)?EMT是腫瘤細(xì)胞侵襲轉(zhuǎn)移的重要過(guò)程,但EMT與鈣調(diào)蛋白結(jié)合蛋白的表達(dá)及磷酸化的關(guān)系尚不清楚。隨著對(duì)宮頸癌侵襲、轉(zhuǎn)移過(guò)程認(rèn)識(shí)的深入,將有可能尋找到可以抑制甚至阻斷宮頸癌侵襲、轉(zhuǎn)移的靶點(diǎn),為探索宮頸癌新的治療模式提供理論依據(jù)。
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編輯/肖慧