劉駿強，徐岷

江蘇大學(xué)附屬醫(yī)院消化內(nèi)科，江蘇鎮(zhèn)江212000

胃癌是世界范圍內(nèi)第五大常見惡性腫瘤，其病死率居全球惡性腫瘤第3位，而東亞地區(qū)是全球胃癌發(fā)病率最高的地區(qū)[1]。目前，外科切除是胃癌唯一有效的治療方式，但胃癌的早期診斷及治療仍面臨挑戰(zhàn)，多數(shù)患者確診時往往已經(jīng)失去了手術(shù)根治的機會。因此，針對胃癌發(fā)生、發(fā)展的研究顯得十分重要。近年來研究發(fā)現(xiàn)，上皮-間充質(zhì)轉(zhuǎn)化（epithelial-mesenchymal transition，EMT）與多種腫瘤的發(fā)生及腫瘤細(xì)胞的增殖、遷移及侵襲密切相關(guān)[2]。因此，本文針對EMT在胃癌中的研究進展作一綜述。

1 EMT特征

細(xì)胞間各種連接及細(xì)胞極性維持了上皮細(xì)胞的完整性。在脊椎動物細(xì)胞中，上皮細(xì)胞連接包括緊密連接、黏附連接、縫隙連接和橋粒。另外，不同極性蛋白復(fù)合物分別定位于細(xì)胞頂端、細(xì)胞基底外側(cè)區(qū)域，共同奠定細(xì)胞頂端-基底端極性基礎(chǔ)。通常情況下，EMT是指上皮細(xì)胞逐漸失去細(xì)胞間連接及頂端-基底端極性，進而重組肌動蛋白構(gòu)建新的細(xì)胞骨架，誘導(dǎo)板狀偽足、絲狀偽足及侵襲性偽足形成，同時促進基質(zhì)金屬蛋白酶的表達(dá)來降解細(xì)胞外基質(zhì)，因此獲得具有間質(zhì)細(xì)胞的遷移及侵襲能力的可逆過程。EMT可分為3種類型，Ⅰ型EMT與胚胎發(fā)育有關(guān)，Ⅱ型EMT與組織再生與傷口愈合有關(guān)，Ⅲ型EMT與腫瘤發(fā)生、發(fā)展及腫瘤干細(xì)胞功能有關(guān)[3]。EMT應(yīng)激啟動后，上皮細(xì)胞的細(xì)胞連接解構(gòu)，相關(guān)連接蛋白重新定位或降解[4]。同時，極性蛋白復(fù)合物的表達(dá)也受到抑制，上皮細(xì)胞失去典型的鵝卵石形態(tài)，變成紡錘樣間質(zhì)細(xì)胞形態(tài)，從而失去細(xì)胞完整性，細(xì)胞黏附能力降低，遷移能力提高，進而誘導(dǎo)腫瘤細(xì)胞從原發(fā)灶脫離，甚至浸潤游走至遠(yuǎn)端部位[5]。

目前，已有研究發(fā)現(xiàn)，EMT相關(guān)蛋白標(biāo)志物可以反映細(xì)胞的形態(tài)轉(zhuǎn)變[6]。EMT過程中，上皮細(xì)胞黏附連接丟失，其關(guān)鍵蛋白E-鈣黏蛋白（E-cadherin，CDH1）轉(zhuǎn)化為間質(zhì)細(xì)胞標(biāo)志物N-鈣黏蛋白（N-cadherin，CDH2），從而導(dǎo)致CDH1表達(dá)下調(diào)和CDH2表達(dá)上調(diào)。此外，鈣黏蛋白間的轉(zhuǎn)化受到EMT相關(guān)轉(zhuǎn)錄因子的調(diào)控，細(xì)胞應(yīng)激后EMT轉(zhuǎn)錄因子發(fā)生核易位，如SNAIL家族、E盒結(jié)合鋅指蛋白（zinc finger E-box binding homeobox，ZEB）可以直接或間接地抑制CDH1表達(dá)，促進CDH2、波形蛋白（vimentin）等表達(dá)，這些轉(zhuǎn)錄因子對EMT關(guān)鍵蛋白的調(diào)控機制進一步證明了EMT在腫瘤生物學(xué)運動中的重要作用[7]。

2 信號通路

胃癌細(xì)胞在腫瘤微環(huán)境中受到生長因子、缺氧、炎性因子、新陳代謝等不同信號分子刺激后，應(yīng)激激活相關(guān)信號通路，刺激下游轉(zhuǎn)錄因子參與EMT過程，進而影響其增殖、遷移及侵襲等生物學(xué)運動。

2.1 WNT/ β-連環(huán)蛋白通路

經(jīng)典WNT/β-連環(huán)蛋白（β-catenin）通路可以參與調(diào)控腫瘤細(xì)胞的EMT，β-catenin可以直接與細(xì)胞內(nèi)的CDH1結(jié)合，而α-連環(huán)蛋白連接肌動蛋白，三者形成的復(fù)合物可以維持上皮細(xì)胞的穩(wěn)定及黏附；同時，鈣黏蛋白-連環(huán)蛋白復(fù)合物也可以抑制βcatenin的核轉(zhuǎn)移。細(xì)胞中WNT配體和受體結(jié)合應(yīng)激后，可以抑制糖原合成酶激酶-3β（glycogen synthase kinase-3β，GSK-3β）/軸蛋白（axin）/大腸腺瘤樣息肉（adenomatous polyosis coli，APC）蛋白復(fù)合物磷酸化降解細(xì)胞內(nèi)游離的β-catenin；而細(xì)胞內(nèi)βcatenin逐漸積聚后，可以轉(zhuǎn)入細(xì)胞核內(nèi)進一步與T淋巴細(xì)胞趨化因子（T lymphocyte chemotactic factor，TCF）/淋巴樣增強因子（lymphoid enhancer factor，LEF）結(jié)合，促進EMT轉(zhuǎn)錄因子SNAIL、TWIST的表達(dá)，抑制CDH1的表達(dá)，進而促進胃癌細(xì)胞的遷移、侵襲[8]。另一方面，CDH1負(fù)性調(diào)控WNT通路，伴隨細(xì)胞間連接分解，CDH1和β-catenin結(jié)合分解，釋放的β-catenin積聚在細(xì)胞質(zhì)中，β-catenin在WNT信號啟動時發(fā)生核易位。

此外，非經(jīng)典WNT通路也參與了EMT過程，比如過表達(dá)WNT5A可以增強胃癌細(xì)胞中SNAIL、vimentin、CD133蛋白及信使RNA（messenger RNA，mRNA）的表達(dá)水平，反之低表達(dá)WNT5A則可以抑制EMT及腫瘤干細(xì)胞的活性[9]。

2.2 TGF-β/SMAD信號通路

轉(zhuǎn)化生長因子-β（transforming growth factor-β，TGF-β）/SMAD信號通路可以參與調(diào)節(jié)多種腫瘤細(xì)胞的EMT過程。TGF-β與轉(zhuǎn)化生長因子-β受體（transforming growth factor-β receptor，TGF-βR）（TGF-βR1、TGF-βR2）相結(jié)合，可以磷酸化下游信號轉(zhuǎn)導(dǎo)分子SMAD家族成員2（SMAD family member 2，SMAD2）、SMAD 家族成員 3（SMAD family member 3，SMAD3）；SMAD2、SMAD3、SMAD家族成員4（SMAD family member 4，SMAD4）結(jié)合后形成三聚體復(fù)合物并進入細(xì)胞核，激活EMT諸多轉(zhuǎn)錄因子，進而促進CDH1降解，增高CDH2表達(dá)水平[10]。不僅如此，TGF-β/SMAD信號通路還可以協(xié)調(diào)其他信號通路[WNT/β-catenin通路、Notch通路、絲裂原活化蛋白激酶（mitogen-activated protein kinase，MAPK）信號通路等]維持腫瘤間質(zhì)細(xì)胞表型[11]。比如抑癌基因RUNX3的缺失可以誘導(dǎo)TGF-β、WNT通路異常調(diào)節(jié)，進而促進胃EMT過程并增強干細(xì)胞活性蛋白——富含亮氨酸重復(fù)單位的G蛋白偶聯(lián)受體5（leucine rich repeat containing G protein-coupled receptor 5，LGR5）的表達(dá)[12]。

2.3 MAPK信號通路

MAPK是一個高度保守的絲氨酸/蘇氨酸蛋白激酶家族，參與腫瘤細(xì)胞基本生物學(xué)運動。MAPK通常有細(xì)胞外信號調(diào)節(jié)激酶（extracellular signalregulated kinase，ERK）-MAPK、p38-MAPK、c-Jun氨基末端激酶（c-Jun N-terminal kinase，JNK）和BMK（ERK5）4個級聯(lián)信號通路，且各個級聯(lián)信號通路均可以通過EMT促進胃癌細(xì)胞的遷移和侵襲。凋亡因子FAS配體介導(dǎo)的胃癌細(xì)胞可以通過ERK1/2抑制GSK-3β的磷酸化，進而減弱GSK-3β對β-catenin降解作用，并促進β-catenin、SNAIL蛋白在細(xì)胞核內(nèi)積聚，誘導(dǎo)胃癌細(xì)胞EMT，而且β-catenin、SNAIL蛋白表達(dá)可以被ERK抑制劑U0126所阻斷[13-14]。另外，抑癌基因RASSF6可以抑制p38的磷酸化，減弱胃癌細(xì)胞上皮向間質(zhì)表型的轉(zhuǎn)變，同時p38-MAPK抑制劑SB203580可以逆轉(zhuǎn)Ras關(guān)聯(lián)結(jié)構(gòu)域家族成員6（（Ras association domain family member，RASSF6）對p38磷酸化的調(diào)控，減弱EMT進程[15]。此外，活化JNK通路可以促進胃癌細(xì)胞EMT，反之JNK抑制劑也可以逆轉(zhuǎn)EMT進展，削弱胃癌細(xì)胞的遷移能力[16-17]。雖然關(guān)于BMK通路的研究較少，仍有文獻(xiàn)報道煙草煙霧可刺激小鼠胃組織ERK5的磷酸化，進而誘導(dǎo)EMT發(fā)生，提示吸煙是胃癌發(fā)生的風(fēng)險因素[17]。

2.4 Notch信號通路

Notch信號通路：哺乳動物通常具有Notch受體（NOTCH1～4）和配有DSL（DELTA/serrate/LAG2）結(jié)構(gòu)域的典型配體（DLL1、DLL3、DLL4、Jagged1、Jagged2）。經(jīng)典Notch途徑下，配體與受體結(jié)合后，可以激活Notch胞內(nèi)結(jié)構(gòu)域（Notch intracellular domain，NICD）轉(zhuǎn)移至細(xì)胞核，與目的蛋白形成二聚體，進而促進下游基因轉(zhuǎn)錄；而活化Notch信號能夠調(diào)控胃癌EMT相關(guān)蛋白的表達(dá)。如NOTCH1與其配體結(jié)合后，可以刺激NICD和β-catenin轉(zhuǎn)入細(xì)胞核形成復(fù)合物，從而促進上皮形態(tài)標(biāo)志物CDH1的表達(dá)，抑制間質(zhì)形態(tài)標(biāo)志物CDH2和vimentin的表達(dá)，促進胃癌細(xì)胞增殖，抑制胃癌細(xì)胞凋亡[18]。另外，NOTCH1受體與Jagged1配體結(jié)合后，NICD1應(yīng)激誘導(dǎo)信號轉(zhuǎn)導(dǎo)及轉(zhuǎn)錄激活因子3（signal transduction and activator of transcription 3，STAT3）磷酸化，增強EMT啟動子TWIST的活性，進而促進胃癌細(xì)胞生長[19]。近年來研究發(fā)現(xiàn)，Notch信號通路可以協(xié)同其他信號通路影響胃癌細(xì)胞EMT，磷脂酰肌醇3-激酶（phosphatidylinositol-3-kinase，PI3K）/蛋白激酶B（protein kinase B，PKB，也稱AKT）信號通路激活可以鞏固NICD/β-catenin復(fù)合物的穩(wěn)定性[18]。NOTCH4也可以通過促進WNT1的表達(dá)，促進βcatenin進入細(xì)胞核，進一步上調(diào)下游c-myc和細(xì)胞周期蛋白（cyclin）D1的表達(dá)，通過WNT1/β-catenin通路促進胃癌細(xì)胞生長[20]。更值得關(guān)注的是，Notch受體可以根據(jù)不同的腫瘤類型表現(xiàn)為癌基因或抑癌基因，其受體表達(dá)水平和信號級聯(lián)的多樣性可能是原因之一。有文獻(xiàn)報道，NOTCH2可以通過PI3K/AKT信號通路抑制胃癌細(xì)胞的侵襲能力，從而證實了NOTCH2的抑癌作用[21]。上述研究表明，Notch信號通路在胃癌發(fā)生、發(fā)展機制的研究中仍需進一步完善。

2.5 PI3K/AKT信號通路

PI3K/AKT信號通路在胃癌細(xì)胞EMT中發(fā)揮著重要作用。當(dāng)胃癌細(xì)胞受到外界刺激后，AKT的絲氨酸第473位點或蘇氨酸第308位點磷酸化，下游信號雷帕霉素靶蛋白（mammalian target of rapamycin，MTOR）及核因子-κB（nuclear factor of kappa B，NF-κB）磷酸化增強，負(fù)性調(diào)節(jié)分子第10號染色體缺失的磷酸酶及張力蛋白同源基因（ph osphates and tensin homologue deleted on chromosome ten gene，PTEN）表達(dá)下調(diào)，進而促進EMT發(fā)生[3]。GSK-3β為AKT的主要靶標(biāo)，激活A(yù)KT可以促進GSK-3β的磷酸化降解，進而抑制GSK-3β對β-catenin的降解，因此PI3K/AKT信號通路可以協(xié)同WNT信號通路參與調(diào)控胃癌細(xì)胞EMT。與多柔比星敏感胃癌細(xì)胞株相比，質(zhì)子泵抑制劑泮托拉唑可以減少多柔比星耐藥SGC7901/ADR細(xì)胞株中 AKT、GSK-3β的磷酸化，通過 AKT/GSK-3β/βcatenin信號通路逆轉(zhuǎn)耐藥細(xì)胞株EMT進展，從而抑制多柔比星耐藥胃癌細(xì)胞株的遷移及侵襲[22]。

3 miRNA和胃癌EMT

微小RNA（micro RNA，miRNA）是真核生物中一類具有調(diào)控功能的非編碼RNA，由20～25個核苷酸組成，miRNA可以通過對自身表達(dá)水平的改變調(diào)控相關(guān)目的基因的表達(dá)，從而發(fā)揮癌基因或抑癌基因的作用。miRNA參與調(diào)控多個腫瘤的發(fā)生發(fā)展，包括對胃癌細(xì)胞EMT的影響[23]。

miRNA-506通過與SNAIL2miRNA的3'-UTR結(jié)合，抑制SNAIL2的表達(dá)，進而上調(diào)CDH1表達(dá)[24]。高表達(dá)的miRNA-204通過直接靶向Ⅱ型轉(zhuǎn)化生子因子-β受體（transforming growth factor-β receptor typeⅡ，TGF-βR2），抑制SMAD2、SMAD3磷酸化，從而抑制胃癌細(xì)胞上皮形態(tài)向間質(zhì)形態(tài)的轉(zhuǎn)變，提高胃癌細(xì)胞對5-氟尿嘧啶的敏感性[25]。而上調(diào)miRNA-544a表達(dá)可以抑制WNT信號通路GSK-3β/axin/APC復(fù)合物中軸抑制蛋白（axis inhibition protein 2，AXIN2）的表達(dá)，促進β-catenin核易位，上調(diào)vimentin、SNAIL1、ZEB1的表達(dá)及促進CDH1的降解[26]。另外，部分miRNA還具有促進EMT的作用。miRNA-592可以通過協(xié)同PI3K/AKT信號通路和MAPK/ERK信號通路誘導(dǎo)EMT，并促進胃癌細(xì)胞的增殖、遷移及侵襲[27]。miRNA-181a-5p參與了RASSF6介導(dǎo)的胃癌細(xì)胞EMT，為晚期胃癌的治療提供了一個潛在靶點[15]。

4 幽門螺桿菌和胃癌EMT

幽門螺桿菌（Helicobacter pylori，HP）是一種革蘭陰性桿菌，通過利用自身螺旋的特性及鞭毛的蠕動穿過黏液層，定植在黏液下層和胃黏膜上皮表面。HP可以誘導(dǎo)胃黏膜發(fā)生慢性炎性反應(yīng)、消化道潰瘍，甚至逐步進展到胃癌。早在1994年，世界衛(wèi)生組織（WHO）將HP感染定義為人類Ⅰ類（即肯定的）致癌原。HP可以誘導(dǎo)胃黏膜相關(guān)淋巴組織（mucosa-associated lymphoid tissue，MALT）淋巴瘤的發(fā)生、發(fā)展[28]，經(jīng)抗HP治療后，部分胃MALT淋巴瘤患者的癥狀改善，淋巴瘤消失。2005年，Marshall和Warren因為證實了HP的存在獲得了諾貝爾獎。

HP通過誘導(dǎo)宿主上皮細(xì)胞EMT參與早期胃癌的發(fā)生、發(fā)展過程。Choi等[29]對根除HP與EMT進行相關(guān)性研究，結(jié)果發(fā)現(xiàn)陰性對照組、異型增生組和胃癌組受試者的活檢組織中EMT相關(guān)基因（TWIST、SNAIL、SLUG、vimentin）的mRNA 表達(dá)水平依次遞進升高，而CDH1mRNA的表達(dá)水平逐漸降低；該研究還發(fā)現(xiàn)，根除HP感染1年后，陰性對照組受試者的活檢組織中TWIST、SNAIL、SLUG、vimentin的mRNA表達(dá)水平均較HP感染陽性時明顯下降，而CDH1mRNA表達(dá)水平較HP感染陽性時增高，且該種差異在胃癌組中更加明顯。

在HP影響EMT機制研究中發(fā)現(xiàn)，細(xì)胞毒素相關(guān)基因 A（cytotoxin associated gene A，CAGA）是HP分泌的主要毒素因子。CAGA進入宿主細(xì)胞內(nèi)后，自身羧基端磷酸化形成一個信號中樞，可以招募多種蛋白質(zhì)與其結(jié)合。HP可以直接粘附在胃上皮細(xì)胞，尤其是上皮細(xì)胞間連接處。CAGA既可以重新定位緊密連接相關(guān)蛋白閉鎖小帶蛋白-1（zonula occludens-1，ZO-1）、連接黏附分子（junctional adhesion molecule，JAM）以及黏附連接蛋白CDH1至菌株帶，也可以抑制極性蛋白酶活化受體1（protease-activated receptor 1，PAR1）和非典型蛋白激酶C（atypical protein kinase C，aPKC）的活性，使細(xì)胞失去頂端-基底端極性。同時，伴隨鈣黏蛋白-連環(huán)蛋白復(fù)合物中CDH1蛋白的降解，β-catenin核轉(zhuǎn)位增強，共同誘導(dǎo)EMT的發(fā)生、發(fā)展[30]。另外，體外實驗發(fā)現(xiàn)，CAGA可以通過直接抑制GSK-3β的活性，減弱β-catenin降解，同時促進SNAIL轉(zhuǎn)錄因子表達(dá)，激活WNT/β-catenin通路，進而促進EMT進展[31]。已有研究發(fā)現(xiàn)，CAGA可以誘導(dǎo)癌基因Yes相關(guān)蛋白（Yes-associated protein，YAP）的表達(dá)并促進其進入細(xì)胞核，通過YAP通路促進EMT進程[32]。

5 小結(jié)

綜上所述，EMT在胃癌發(fā)生和胃癌細(xì)胞的增殖、遷移及侵襲中扮演重要角色，不同信號因子刺激腫瘤細(xì)胞可以通過諸多機制通路影響EMT，調(diào)控胃癌生物學(xué)運動。由于EMT進程是可逆的，因此有希望通過干預(yù)相關(guān)有效靶點逆轉(zhuǎn)胃癌EMT，從而為今后胃癌的治療提供可靠的理論依據(jù)。