上皮間質(zhì)轉(zhuǎn)化 (EMT) 是細(xì)胞失去上皮特征轉(zhuǎn)化為具有間充質(zhì)表型細(xì)胞的生物學(xué)過(guò)程。在結(jié)直腸癌(CRC)中,EMT 在腫瘤進(jìn)展、轉(zhuǎn)移和耐藥中起著重要作用。許多臨床前和早期臨床研究表明,EMT 標(biāo)記物可能成為 CRC 的預(yù)后預(yù)測(cè)因子和潛在治療靶點(diǎn)。 《Lancet Oncol》發(fā)表了一篇綜述全面總結(jié)了靶向 EMT 標(biāo)記物的治療性化合物及具有再利用潛力的藥物,并探討了藥物開(kāi)發(fā)的障礙。 CRC 是世界上第三大常見(jiàn)惡行腫瘤,盡管在篩查、早診和治療方面取得的很大進(jìn)步但靶向治療進(jìn)展緩慢。 EMT 最早在胚胎發(fā)育中被描述,是指上皮細(xì)胞獲得間充質(zhì)表型的細(xì)胞重編程過(guò)程,在發(fā)育、傷口愈合及惡性疾病進(jìn)展中發(fā)揮作用。通過(guò) EMT,腫瘤細(xì)胞經(jīng)歷一系列物理變化,包括溶解緊密連接,極性破壞,細(xì)胞骨架重組等使細(xì)胞獲得更強(qiáng)的擴(kuò)散、侵襲能力,更易于在循環(huán)過(guò)程中存活并在遠(yuǎn)處器官形成轉(zhuǎn)移瘤。此外,有研究顯示 EMT 與化療和免疫治療耐藥相關(guān)。 EMT 相關(guān)變化(圖 1) 上皮細(xì)胞通過(guò)溶解細(xì)胞-細(xì)胞連接、破壞基底膜完整性從而增強(qiáng)運(yùn)動(dòng)和遷移能力是 EMT 的典型特征。這些變化伴隨著細(xì)胞極性的改變、細(xì)胞骨架的重排以及從主要表達(dá)角蛋白到主要表達(dá)波形蛋白的轉(zhuǎn)換。 形態(tài)學(xué)上,這些轉(zhuǎn)變導(dǎo)致上皮細(xì)胞典型的多邊形鵝卵石外觀喪失,而出現(xiàn)紡錘形纖維細(xì)胞,表達(dá)間充質(zhì)細(xì)胞標(biāo)記物(如 N-鈣粘蛋白、波形蛋白和纖維連接蛋白)和細(xì)胞相關(guān)基質(zhì)金屬蛋白酶活性。 許多高度保守的轉(zhuǎn)錄因子在 EMT 過(guò)程中具有重要調(diào)節(jié)作用,如 Snail (SNAI1), Slug (SNAI2),Zeb1 (以前稱 TCF8), Zeb2 及 Twist。 許多 microRNAs 和非編碼 RNAs 參與調(diào)節(jié)或被 EMT 關(guān)鍵基因調(diào)節(jié),并影響 EMT 進(jìn)程。其中 microRNA-200 (miR-200) 和 miR-34 研究的最多。 許多研究表明,EMT 與獲得干細(xì)胞樣特征相關(guān),特點(diǎn)是表達(dá)經(jīng)典表面標(biāo)志物。CRC 干細(xì)胞標(biāo)志物 CD51 常于 EMT 表達(dá)。TGFβ1 處理過(guò)的 CRC 細(xì)胞周圍可富集 CD44 和 SOX2。這些特性的獲得會(huì)導(dǎo)致耐藥、上調(diào)免疫檢查點(diǎn)蛋白表達(dá)等。對(duì)化療和放療的干細(xì)胞樣耐藥性是通過(guò)上調(diào)藥物轉(zhuǎn)運(yùn)泵的、細(xì)胞休眠、增強(qiáng) DNA 修復(fù)能力、多藥耐藥基因過(guò)表達(dá)和抗凋亡機(jī)制介導(dǎo)的。 既往研究顯示癌細(xì)胞中 EMT 的激活可以降低其對(duì)免疫治療的反應(yīng),這是由于 TGF-β1 的釋放增加了免疫抑制調(diào)節(jié)性 T 細(xì)胞的數(shù)量,抑制了 CD8+細(xì)胞毒性 T 細(xì)胞和自然殺傷細(xì)胞。EMT 導(dǎo)致腫瘤細(xì)胞 PD-L1 表達(dá)增加,減弱效應(yīng)毒性 T 細(xì)胞的功能。 腫瘤細(xì)胞可以重組代謝循環(huán)通路來(lái)滿足自身 EMT 相關(guān)的生物能量需求。EMT 誘導(dǎo)的信號(hào)傳導(dǎo),轉(zhuǎn)錄因子和長(zhǎng)非編碼 RNA 可以增強(qiáng)糖酵解和脂肪酸氧化并抑制氧化磷酸化。 相反,抑制 EMT 的 microRNA 可以調(diào)節(jié)代謝物轉(zhuǎn)運(yùn)體和代謝酶的表達(dá),從而抑制糖酵解和脂肪酸氧化。而這些代謝功能的失調(diào)又會(huì)影響 EMT。 圖 2 EMT 相關(guān)改變(圖源:參考文獻(xiàn) 1)
通過(guò)基因水平 EMT 轉(zhuǎn)錄因子的活化,最終導(dǎo)致兩個(gè)結(jié)果: 1. 上皮細(xì)胞下調(diào) E-cadherin 和連接蛋白,導(dǎo)致細(xì)胞粘連不穩(wěn)定; 2. 獲得間充質(zhì)蛋白產(chǎn)物如 N-鈣粘蛋白、波形蛋白和纖維連接蛋白從而驅(qū)動(dòng)細(xì)胞移動(dòng)和浸潤(rùn)。 圖 3 EMT 調(diào)控示意圖(圖源:參考文獻(xiàn) 1) 抑制 EMT 藥物的發(fā)展策略包括三個(gè)方面:
按藥物作用點(diǎn),靶向藥物分為 3 類:
針對(duì) TGF-β 的治療策略目前處于實(shí)驗(yàn)測(cè)試或早期臨床試驗(yàn)階段。瑞格非尼是一種口服多激酶抑制劑,目前已獲批晚期 CRC 后線治療。有研究表明瑞格非尼可以激活來(lái)自蛋白酪氨酸激酶家族的 SHP-1,從而減少 CRC 中 EMT 誘發(fā)的局部浸潤(rùn)和轉(zhuǎn)移。 另一種多激酶抑制劑 Cabozantinib 可以抑制 VEGFR2, MET, FLT3, c-Kit 及 AXL。敲除 CRC 細(xì)胞中的 AXL 可以下調(diào) EMT 所需的轉(zhuǎn)錄因子(包括 Slug, Twist 和 Zeb1),從而減少細(xì)胞的遷移和浸潤(rùn),并且增加 E-cadherin 的表達(dá)。臨床研究(NCT02008383)顯示,cabozantinib 聯(lián)合 panitumumab 用于 KRAS 野生型 CRC 患者,客觀緩解率達(dá)到 16%。
轉(zhuǎn)錄因子難以成藥。轉(zhuǎn)錄是細(xì)胞核內(nèi)事件,EMT 調(diào)節(jié)因子難以成為靶點(diǎn)。
E-cadherin 丟失是 EMT 核心特征,恢復(fù)其表達(dá)有望抑制轉(zhuǎn)移。CRC 細(xì)胞系經(jīng)過(guò)甲氨蝶呤處理后 E-cadherin 表達(dá)是初始時(shí)的 10 倍。雖然臨床實(shí)踐中甲氨蝶呤單藥并不是晚期 CRC 的有效藥物,但該數(shù)據(jù)提示了一種臨床治療思路,將小劑量口服甲氨蝶呤作為常規(guī)輔助治療后維持治療以防止進(jìn)一步轉(zhuǎn)移。 除了直接靶向 EMT,還有一些間接影響 EMT 狀態(tài)的藥物,比如一些代謝類藥物具有抑制 EMT 的特性,基于藥物的安全性和療效可以進(jìn)行進(jìn)一步的研究。 總之, EMT 是一個(gè)多因子調(diào)節(jié)的涉及多信號(hào)通路的復(fù)雜過(guò)程。這些因子間又可以彼此交互作用。雖然既往研究認(rèn)為驅(qū)動(dòng) EMT 的因素可以作為預(yù)后因子或藥物研發(fā)靶點(diǎn),但臨床前及臨床早期數(shù)據(jù)顯示這頗具挑戰(zhàn)性。由于非腫瘤間質(zhì)細(xì)胞也會(huì)表達(dá)某些標(biāo)志物,會(huì)導(dǎo)致藥物的「在靶脫腫瘤」作用。 EMT 中涉及的信號(hào)通路頗多且彼此交互以及旁路效應(yīng),誰(shuí)才是藥物的最佳靶點(diǎn)難以判斷。此外動(dòng)物模型和臨床實(shí)踐存在差異,大部分 EMT 對(duì)于侵襲、轉(zhuǎn)移和耐藥的研究是在小鼠模型中印證的,但這難以模擬腫瘤異質(zhì)性,EMT 的動(dòng)態(tài)變化或可逆性。EMT 的研究需要代謝、蛋白組學(xué)、基因組學(xué)共同協(xié)作。 策劃:GoEun,梅浙 投稿及合作:yinqihang@dxy.cn |
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來(lái)自: 劉得光3p6n6zqq > 《結(jié)直腸癌》