彭 娜綜述，康馬飛審校（.桂林醫(yī)學院，廣西桂林54000；.桂林醫(yī)學院附屬醫(yī)院，廣西桂林5400）

肺癌是最常見的惡性腫瘤之一，大多數患者被確診時已處于疾病中、晚期，盡管目前手術、放療和藥物治療等治療水平在不斷提高，但肺癌患者的病死率仍相當高，其主要原因是腫瘤細胞的轉移。腫瘤細胞的轉移是一個復雜的演變過程，其主要機制涉及遷移、侵入、黏附、增殖和血管生成等步驟。近年來，越來越多的研究表明，上皮細胞-間充質轉化（EMT）在腫瘤侵襲和轉移的過程中扮演著十分重要的角色。本文就EMT在非小細胞肺癌中的研究進展作一綜述。

1 EMT的概述及分類

1.1 EMT的概述 1982年GREENBERG在晶體狀體細胞的研究中首次提出了EMT這一概念，其主要的特征是上皮細胞連接蛋白如E-鈣黏蛋白的喪失、間充質標記物（如波形蛋白）的增加和細胞骨架重組等[1]，通過EMT作用，上皮細胞失去了細胞極性和與基底膜連接的多種上皮表型，從而獲得了遷移與侵襲、抗凋亡和降解細胞外基質等間質表型，在多種纖維化疾病、慢性炎癥、腫瘤細胞的轉移中發(fā)揮了重要作用。

1.2 EMT的分類 基于EMT發(fā)生的生物學背景，將其分為3種不同亞型：（1）Ⅰ型與胚胎發(fā)育和器官形成有關，主要是通過EMT過程產生次級上皮細胞，從而實現胚胎形成過程中的細胞類型多樣性。（2）Ⅱ型則是通過產生纖維細胞來修復炎癥、創(chuàng)傷所造成的組織損傷，與創(chuàng)傷修復、組織再生和器官纖維化有關。（3）Ⅲ型是指與上皮細胞發(fā)生相關的表型轉化，從而形成具有遷移能力的間充質細胞，并保持一定的上皮細胞特性，隨著血流轉移、定植在全身多個組織和器官中。

2 EMT的作用機制

EMT在肺癌中受多種內、外因素的調控，從轉錄、轉錄后mRNA加工到翻譯和翻譯后修飾，是一個復雜的過程。主要EMT步驟包括基因的修飾表達，以及上皮表型受抑制和間充質表型的激活[2]。EMT過程中涉及多種信號通路，如Wnt∕β-連環(huán)蛋白激酶、促分裂原活化蛋白激酶（MAPK）、磷酸肌醇 3-激酶（PI3K）、蛋白激酶B（Akt）、Rho∕Rac 和 Src。Ras是一種小 GTP 結合蛋白，可激活MAPK直接上調Snail家族表達，并通過觸發(fā)Rho∕Rac和PI3K等信號誘導EMT[3]。Src能激活MEKMAPK信號通路，并誘導酪氨酸殘基處的β-連環(huán)蛋白磷酸化，促進與E-鈣黏蛋白的結合，降低上皮細胞極性，誘導EMT[4]。β-連環(huán)蛋白是Wnt信號通路的核心組成部分，研究表明，β-連環(huán)蛋白的缺失及其跟E-鈣黏蛋白的相互作用可能與非小細胞肺癌患者不良預后有關[5]。其包括 E-鈣黏蛋白、PI3K∕Akt和 Ras∕MAPK 通路在內的多種生長因子可與Wnt∕β-連環(huán)蛋白信號傳導相交，以促進EMT發(fā)生。因此，腫瘤細胞失去頂端-基底外側極化并獲得了間充質樣表型，從而增加了其遷移、侵襲和傳播到周圍組織或遠處器官形成轉移灶的能力[6]。

此外，EMT的發(fā)生還需要白細胞介素-6（IL-6）∕JAK∕STAT3 和轉化生長因子-β（TGF-β）∕Smad 信號傳導，以及TGF-β和Raf∕MAPK之間的協同作用。IL-6是JAK∕STAT3和PI3K∕Akt途徑的主要激活劑，在表皮生長因子受體（EGFR）突變的肺腺癌組織中存在IL-6的表達[7]。有研究證明，抑制IL-6∕STAT3途徑可以使EMT逆轉，并使EGFR-TKI耐藥的人肺癌細胞對埃羅替尼或吉非替尼重新敏感[8]。

有研究認為，SAHA作為組蛋白去乙?；敢种苿℉DACIs）的一員，可降低上皮標志物E-鈣黏蛋白的表達，并增加間質標志物波形蛋白的表達，誘導肺癌A549細胞的EMT，使細胞遷移能力和形態(tài)學發(fā)生改變，并最終促進腫瘤轉移，增加癌細胞擴散的風險。通過siRNA沉默Slug可以逆轉SAHA誘導的EMT標記物表達和細胞形態(tài)學變化[9]。這為肺癌的治療提供了更廣闊的思路?？傊珽MT是一個復雜的過程，其具體作用機制尚不明確。

3 EMT轉錄因子與非小細胞肺癌的預后

3.1 Snail家族 Snail家族是包括 Snai1和 Snai2（也稱為Slug）的鋅指蛋白，Snail家族是一類非常不穩(wěn)定的轉錄因子，對翻譯后修飾很敏感，通過羧基末端的鋅指結構域與E盒的DNA序列結合來抑制上皮細胞相關基因的表達，在EMT的發(fā)生和調控中扮演重要角色[10]。MERIKALLIO等[11]的一項研究表明，降低Snail表達可增加 SK-MES1 細胞系中閉鎖蛋白（claudins）-3、4、7 mRNA的表達，從而阻礙EMT的進展，而Snail低表達的患者其生存期明顯長于Snail高表達的患者，提示Snail的表達與鱗狀細胞癌和腺細胞癌患者不良預后有關。在MERIKALLIO等[12]的另一項研究中發(fā)現，Slug在Ⅰ～Ⅱ期的肺鱗狀細胞癌及Ⅲ期肺腺細胞癌中高表達，且發(fā)現Slug的表達只在肺鱗狀細胞癌中與波形蛋白呈正相關（P=0.016），在這2種類型的肺癌中，未發(fā)現Slug表達與腫瘤大?。≒=0.49）、淋巴結轉移（P=0.59）或遠處轉移（P=0.61）的相關性。Cox回歸分析表明，Slug的表達具有獨立的預后價值（P=0.037），尤其在鱗狀細胞癌中，Slug高表達的患者預后較差（P=0.006，對數秩）；而在腺癌中，Slug的表達與生存率無關（P=0.66，對數秩）。總之，Snail家族在影響患者生存的肺癌侵襲性方面發(fā)揮著重要作用，敲除該受體將會是肺癌靶向分子治療的一種新選擇。

3.2 ZEB家族 ZEB1、ZEB2同屬于ZEB家族，是具有2個高度保守鋅指結構域的轉錄因子，ZEB蛋白可通過抑制小 RNA（miRNA）-200（miR-200）家族表達來抑制上皮分化，而miR-200家族反過來也可以抑制ZEB蛋白，形成調節(jié)上皮細胞分化的重要雙重負反饋循環(huán)。非小細胞肺癌中存在ZEB1、ZEB2的過表達，且發(fā)現異常表達的ZEB1與肺腺癌的腫瘤分級和肺鱗狀細胞癌的淋巴或遠處轉移相關[13]，而ZEB2的完整性表達與腫瘤患者預后有直接關系。在MIYAHARA等[13]的報道中，多變量分析結果表明，彌漫性ZEB1表達是肺癌獨立的不良預后因素，其與患者較短的無復發(fā)（P=0.034）和疾病特異性生存（P=0.031）顯著相關。有報道稱，接受輔助化療的患者預后與未接受輔助化療比較無顯著差異，然而與23例輔助化療患者的局部病灶表達相比，ZEB1的彌漫表達與不良預后顯著相關[14]。在這一觀點上，需要進一步研究ZEB1在多形性肺癌中的生物學功能及ZEB1表達導致患者預后差的機制。這表明ZEB1基因能作為多形性肺癌患者治療的新靶點。

3.3 Twist EMT中的必需轉錄因子包括Twist1和Twist2，它們是基本的螺旋-環(huán)-螺旋轉錄因子，其結構域介導它們與DNA中靶基因的結合，促進或抑制幾種基因的轉錄，并誘導上皮細胞向間葉細胞表型轉變。Twist1的低表達可使N-鈣黏蛋白、波形蛋白、β-連環(huán)蛋白和Sox2（NSC標志物）的表達降低，從而抑制EMT[15]。目前，Twist對肺癌的預后評估仍有爭議。JIANG等[16]研究結果表明，在38%的患者中發(fā)現有Twist的高表達，且與Ⅰ期非小細胞肺癌患者較差的無復發(fā)生存期和總生存期相關。ZHOU等[17]研究結果顯示，Twist陽性鱗狀細胞癌患者的生存率明顯低于Twist陰性患者，此外，在肺鱗狀細胞癌和T1～2a期腺細胞癌的亞組分析中，發(fā)現Twist與肺鱗狀細胞癌的不良預后相關，但與肺腺細胞癌無關。說明Twist的高表達并不是肺癌的一個獨立預后因素。

3.4 波形蛋白 波形蛋白是一種相對分子質量為57×103的蛋白質，是中間絲蛋白家族的主要成分，該蛋白能被β-鏈蛋白∕TCF反式激活，而增加腫瘤細胞的侵襲性。研究發(fā)現，波形蛋白在肺癌細胞系中的表達存在差異性，重組人聚ADP核糖聚合酶1（PARP1）能結合波形蛋白的啟動子，并誘導其在肺癌細胞中的表達，而波形蛋白過表達是患者術后預后差的獨立預測因子[18]。根據其在不同的癌細胞系和組織中的過度表達及其在癌細胞生長、侵襲和遷移中的相關性，表明波形蛋白實際上參與并促進腫瘤轉移，并且可以作為癌癥治療的靶點。盡管有研究結果顯示，某些藥物可以降低波形蛋白水平，但這種影響總是被視為對波形蛋白表達的間接影響，這是因為多個EMT相關蛋白的表達減少。目前，很少有報道顯示藥物對波形蛋白表達有直接抑制作用。雖然大多數上皮細胞癌在EMT過程中表達波形蛋白，但波形蛋白的細胞外位置仍有待研究。

3.5 E-鈣黏蛋白 E-鈣黏蛋白是上皮組織中主要表達的一種Ⅰ型經典鈣黏蛋白，也是形成細胞-細胞黏附型連接的關鍵成分，對維持組織完整性起重要作用。抑制E-鈣黏蛋白表達的一個主要機制是Twist和Snail與E-鈣黏蛋白啟動子中的E-盒結合，低E-鈣黏蛋白表達與高Twist表達相關，證明了Twist能直接調節(jié)E-鈣黏蛋白的表達[19]。有研究報道了肺癌患者基因或表觀遺傳機制的丟失，常導致細胞E-鈣黏蛋白功能或表達異常，而E-鈣黏蛋白功能的喪失與患者的不良預后相關[20-21]，這一發(fā)現突出了E-鈣黏蛋白在預測肺癌患者術后預后方面的價值。

4 miRNA與非小細胞肺癌的EMT

miRNA是由非編碼的18～25個核苷酸組成的單鏈，以mRNA為目標進而降解和（或）抑制翻譯來調節(jié)基因表達，導致蛋白質編碼基因的部分或完全沉默。據報道，許多miRNA具有相似的腫瘤抑制作用，包括miR-138、miR-136和 miR-221等[22]。miR-200家族通過與ZEB1、ZEB2的相互阻遏作用調節(jié)EMT已得到廣泛研究，吉非替尼耐藥的非小細胞肺癌細胞系與敏感的親代細胞相比，其中miR-200的表達下調，并導致ZEB1、ZEB2轉錄因子的表達，促使細胞獲得間充質表型、干細胞樣特征和藥物抗性[23]。其他miRNA家族還未像miR-200被廣泛研究，但有證據表明它們參與了非小細胞肺癌細胞系和原發(fā)組織的EMT。在單個非小細胞肺癌患者隊列（n=293）中，已證實26%的樣本中miR-9家族的miRNA成員甲基化和轉錄沉默與EMT有關，且研究表明非小細胞肺癌細胞系中，miR-129-2的相關甲基化沉默可增加核因子（NF）-κB而促進EMT[24]。

5 EMT與NSCLC的藥物抗性

有研究表明，EMT與化療耐藥性有關，敲除Snail或Twist，鋅指轉錄因子和關鍵的E-鈣黏蛋白阻遏物分子可導致EMT期間化療敏感性的恢復[25]。目前，與EGFR相關的靶向藥物（如厄洛替尼和吉非替尼）已被應用于晚期非小細胞肺癌的治療，但很多患者在治療數月內發(fā)生耐藥現象。有研究學者常認為，非小細胞肺癌對EGFR藥物的耐藥與EGFR及其他基因突變有關，包括EGFR突變或活化替代的受體酪氨酸激酶如HER2、HER3、MET、IGF-1R 和 AXL 等。但也有研究發(fā)現，厄替尼治療有效的肺癌患者中存在高水平表達的脯氨酸羥化酶3（PHD3），并進一步證明了TGF-β介導的PHD3失活能通過肺癌細胞中TGF-α∕EGFR信號通路而促進細胞的EMT和轉移及對厄洛替尼的耐藥性，誘導PHD3的再表達可抑制腫瘤轉移并使細胞重新對藥物敏感[26]。有研究發(fā)現，使用達沙替尼（ABL∕Src激酶抑制劑）單藥治療不能逆轉肺腺細胞癌細胞中的EMT，但用厄洛替尼和達沙替尼進行組合治療可以阻止EMT介導的肺癌耐藥性，但具體機制尚不明確[27]。通過siRNA或使用蛋白質精氨酸甲基轉移酶（PRMT-1）抑制劑呋喃二脒敲低p120-catenin和PRMT-1表達，可增加肺癌細胞對厄洛替尼的敏感性，并可逆轉EMT以克服酪氨酸激酶抑制劑（TKI）的耐藥性[28]。EMT介導的耐藥性還與AXL受體酪氨酸激酶對下游信號通路的持續(xù)激活有關[29]，但目前對該通路在腫瘤細胞藥物抗性方面的機制還有待充分闡明。SONG等[30]發(fā)現，通過條件激活Twist或重組 TGF-β來誘導EMT后，對EGFR-TKI下調EGFR磷酸化或下游致癌信號轉導的能力（即PI3K∕Akt和 MEK∕ERK 途徑）無影響。然而，EGFR-TKI誘導細胞凋亡的能力卻顯著下降，說明EMT在EGFR-TKI耐藥中的獨特地位。綜上所述，EMT與EGFR-TKI的耐藥性有密切關系。

6 結 語

目前，對于EMT的機制研究已經有了進展，EMT與非小細胞肺癌的預后密切相關，且可能與耐藥性也有關，但還需要更多的研究進一步明確，特別是用臨床樣品的證據來證實EMT在肺癌中的作用機制。