miR-200、EMT與CTC在肺癌轉(zhuǎn)移過(guò)程中作用機(jī)制的研究進(jìn)展

石麗娟 金鐵峰

(延邊大學(xué)病理學(xué)教研室 吉林 延吉 133002)

據(jù)《2012年中國(guó)腫瘤登記年報(bào)》報(bào)道，肺癌的發(fā)病率及致死率位于惡性腫瘤的首位。我國(guó)每年肺癌的發(fā)病率為54/10萬(wàn)人，致死率為46/10萬(wàn)人。在世界范圍內(nèi)，每年死于肺癌的人數(shù)高達(dá)138萬(wàn)。肺癌患者在發(fā)病早期若得到及時(shí)的治療其病情可被治愈，但其體內(nèi)的癌細(xì)胞一旦發(fā)生轉(zhuǎn)移其預(yù)后會(huì)變得極差。大多數(shù)肺癌患者的病情在得到確診時(shí)已進(jìn)入晚期，其生存率較低。近年來(lái)，小分子靶向藥物（如靶向EGFR藥物吉非替尼及厄洛替尼、靶向Her2藥物曲妥珠單抗等）的研發(fā)取得了豐碩的成果，但其臨床應(yīng)用仍具有局限性。目前，癌細(xì)胞轉(zhuǎn)移及病情復(fù)發(fā)仍是導(dǎo)致肺癌患者預(yù)后差最主要的原因。研究證實(shí)，腫瘤細(xì)胞在惡性腫瘤患者的發(fā)病早期即可在各種信號(hào)通路、轉(zhuǎn)錄因子及miR-200等微小RNA（microRNA）的調(diào)控下發(fā)生變形，進(jìn)而會(huì)發(fā)生形態(tài)學(xué)改變-上皮間質(zhì)轉(zhuǎn)化 (epithelial-mesenchymal transition, EMT) ，最終會(huì)發(fā)生遠(yuǎn)處轉(zhuǎn)移。癌細(xì)胞的轉(zhuǎn)移是一個(gè)多階段、多步驟的過(guò)程，包括腫瘤細(xì)胞脫離原發(fā)灶向周圍組織浸潤(rùn)及遷移、突破血管壁后隨血流到達(dá)遠(yuǎn)處、最終在遠(yuǎn)隔器官中形成新的轉(zhuǎn)移瘤等。這是一個(gè)非常復(fù)雜的過(guò)程。有人將腫瘤細(xì)胞的轉(zhuǎn)移過(guò)程描述為侵襲-轉(zhuǎn)移級(jí)聯(lián)(invasion-metastasis cascade, IMC)。

在腫瘤細(xì)胞發(fā)生轉(zhuǎn)移的過(guò)程中，EMT發(fā)揮的重要作用已經(jīng)得到研究者們的普遍認(rèn)同。EMT不僅在腫瘤細(xì)胞浸潤(rùn)、轉(zhuǎn)移的過(guò)程中起到重要的作用，而且與腫瘤細(xì)胞的耐藥性密切相關(guān)。EMT在胚胎發(fā)育的過(guò)程中即已存在。細(xì)胞發(fā)生EMT的具體表現(xiàn)為上皮細(xì)胞喪失極性及粘附性、細(xì)胞骨架重構(gòu)、間葉細(xì)胞的表型增加、細(xì)胞-細(xì)胞間或細(xì)胞-基質(zhì)間的粘附性減弱、細(xì)胞的移動(dòng)能力增強(qiáng)等。

研究表明，TGF-β、 EGF、IGF-II、FGF-II、 Wnt、Noth、 Hedgehog[1, 2]等信號(hào)通路及一些miRNA[3]可誘導(dǎo)細(xì)胞發(fā)生EMT。在發(fā)生EMT的過(guò)程中，一些轉(zhuǎn)錄因子（包括Snail、Slug、ZEB、Twist等）的表達(dá)也會(huì)發(fā)生明顯的變化。在細(xì)胞發(fā)生EMT的早期，上皮細(xì)胞標(biāo)志物（E-cadherin、α/γ-catnin等）的表達(dá)會(huì)明顯下調(diào)，而間葉細(xì)胞標(biāo)志物（fibronectin、 vimentin、 smooth、 muscle actin 及N-cadherin等）的表達(dá)會(huì)明顯上調(diào)，進(jìn)而可導(dǎo)致細(xì)胞形態(tài)的改變。在EMT的眾多影響因子中，E-cadherin的喪失及vimentin的增多被認(rèn)為是關(guān)鍵的因素。

細(xì)胞內(nèi)存在著種類繁多的microRNA。microRNA在腫瘤細(xì)胞的發(fā)生、發(fā)展及在各階段出現(xiàn)的生物學(xué)行為中發(fā)揮著重要的作用。miR-200是microRNA的重要組成部分。2008年，Gregory PA[4, 5]等人的研究小組首次發(fā)現(xiàn)，miR-200可與ZEB形成雙重負(fù)反饋調(diào)節(jié) (double negative feedback loop)機(jī)制，從而調(diào)控腫瘤細(xì)胞的轉(zhuǎn)移。此后的研究證實(shí)，miR-200不僅會(huì)在腫瘤細(xì)胞轉(zhuǎn)移的過(guò)程中起到重要的作用，還會(huì)對(duì)腫瘤干細(xì)胞的穩(wěn)定性及抗癌藥物的敏感性造成重要的影響。研究表明，ZEB1的表達(dá)上調(diào)會(huì)抑制胰腺癌組織中miR-200與E-cadherin的表達(dá)，從而促進(jìn)EMT的發(fā)生并維持腫瘤干細(xì)胞的特性[6]。p53可上調(diào)miR-200的表達(dá)，反向下調(diào)ZEB的表達(dá)，并可下調(diào)腫瘤干細(xì)胞標(biāo)志物 (BMI1、KLF4、 SOX2) 的表達(dá)。在p53的表達(dá)水平較低的Grade II 乳腺癌組織中，miR-200的表達(dá)明顯減少，而ZEB1與BMI1的表達(dá)明顯增強(qiáng)[7]。Kang[8]等人的研究團(tuán)隊(duì)在進(jìn)行乳腺癌研究時(shí)證實(shí)，在miR-200發(fā)生過(guò)表達(dá)后，上皮細(xì)胞標(biāo)志物E-cadherin的表達(dá)會(huì)上調(diào)，而乳腺癌發(fā)生腦轉(zhuǎn)移的情況明顯增多。至目前為止，有關(guān)miR-200在腫瘤細(xì)胞轉(zhuǎn)移的過(guò)程中究竟起到何種作用，醫(yī)學(xué)界仍存在爭(zhēng)議。

研究發(fā)現(xiàn)，原發(fā)惡性腫瘤的細(xì)胞在發(fā)生轉(zhuǎn)移前通常會(huì)在其微環(huán)境的作用下發(fā)生EMT。在此過(guò)程中，腫瘤細(xì)胞不僅會(huì)發(fā)生形態(tài)學(xué)的改變，更重要的是會(huì)發(fā)生上皮、間質(zhì)分子標(biāo)志物及其轉(zhuǎn)錄因子表達(dá)的改變，導(dǎo)致腫瘤細(xì)胞間的黏附性減弱、遷移和侵襲能力增強(qiáng)。腫瘤細(xì)胞在進(jìn)入血液后隨血流運(yùn)行，會(huì)產(chǎn)生循環(huán)腫瘤細(xì)胞 (circulating tumor cell, CTC)。最終，這些CTC進(jìn)一步發(fā)生間質(zhì)上皮轉(zhuǎn)化(mesenchymal-epithelial transition, MET)，在遠(yuǎn)處形成新的腫瘤轉(zhuǎn)移灶（參見(jiàn)圖1）。

[圖1]腫瘤細(xì)胞發(fā)生轉(zhuǎn)移的模式圖

近年來(lái)，研究者們一直致力于探明CTC的產(chǎn)生及調(diào)控機(jī)制，希望能藉此了解更多關(guān)于惡性腫瘤發(fā)生轉(zhuǎn)移的真實(shí)原因。目前，很多研究的結(jié)果顯示，大多數(shù)實(shí)體惡性腫瘤患者的外周血中可檢測(cè)到CTC，而且CTC與原發(fā)灶腫瘤細(xì)胞在基因或表面標(biāo)志物的表達(dá)水平方面明顯不同。與進(jìn)行傳統(tǒng)的影像學(xué)檢查相比，對(duì)惡性腫瘤患者進(jìn)行CTC檢測(cè)的方法更加便捷。因此，近年來(lái)有關(guān)CTC的研究已經(jīng)成為腫瘤研究領(lǐng)域新的熱點(diǎn)[9]。

與CTC在乳腺癌、結(jié)直腸癌及前列腺癌中的作用機(jī)制相比，關(guān)于CTC在肺癌中作用機(jī)制的研究仍處于起步階段。采用Cell Search系統(tǒng)監(jiān)測(cè)局限期肺癌患者外周血中CTC的含量能夠?qū)ζ浣邮芑煹呐R床效果及預(yù)后做出準(zhǔn)確的評(píng)價(jià)。與經(jīng)化療后進(jìn)行CTC檢測(cè)結(jié)果呈陽(yáng)性的局限期肺癌患者相比，經(jīng)化療后進(jìn)行CTC檢測(cè)結(jié)果呈陰性的此病患者其生存期更長(zhǎng)，預(yù)后更好。酪氨酸激酶抑制劑 (TKI) 是目前臨床上公認(rèn)的治療非小細(xì)胞肺癌（NSCLC）有效的靶向藥物。但是，基因突變所導(dǎo)致的腫瘤細(xì)胞對(duì)TKI耐藥的情況一直是治療NSCLC的難點(diǎn)。Maheswaran等人[10]采用CTC-Chip法從NSCLC患者的外周血中分離出高純度的CTC，并檢測(cè)其EGFR發(fā)生基因突變的情況，結(jié)果發(fā)現(xiàn)在其外周血的CTC中存在著較顯著的T790M突變(可導(dǎo)致TKI耐藥)。此研究成果為我們提供了一種可靠的、可重復(fù)進(jìn)行的監(jiān)測(cè)腫瘤靶向治療效果的方法，也證實(shí)了CTC在腫瘤細(xì)胞發(fā)生耐藥及復(fù)發(fā)的過(guò)程中可能起到重要的作用。CTC的發(fā)現(xiàn)對(duì)研究惡性腫瘤的生物學(xué)行為特點(diǎn)（如發(fā)生遠(yuǎn)處轉(zhuǎn)移等）提供了重要的線索。然而，CTC相關(guān)的信號(hào)調(diào)控機(jī)制目前仍不明確。

總之，miR-200、EMT與CTC在肺癌轉(zhuǎn)移的過(guò)程中均可發(fā)揮重要的作用。闡明它們的作用機(jī)制可幫助我們探究肺癌的真實(shí)病因，進(jìn)而對(duì)此病進(jìn)行更有針對(duì)性的治療。

[1]Yi EY, Park SY, Jung SY. et al. Mitochondrial dysfunction induces EMT through the TGF-β/smad/Snail signaling pat hway in Hep3B hepatocellular carcinoma cells. Int J Onc ol. 2015 Sep 10. doi: 10.3892/ijo.2015.3154. [Epub ahe ad of print]

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