上皮-間質(zhì)轉(zhuǎn)化在胃癌發(fā)生、發(fā)展中的作用*

戴金鋒 王霄騰 陳超英 呂 賓

浙江中醫(yī)藥大學(xué)附屬第一醫(yī)院消化科(310006)

上皮-間質(zhì)轉(zhuǎn)化(EMT)指上皮細(xì)胞在特定條件下(生理或病理)轉(zhuǎn)化為間質(zhì)細(xì)胞的過程[1]。EMT按轉(zhuǎn)變的徹底性可分為部分和完全EMT；按發(fā)生背景可分為三種類型：Ⅰ型主要發(fā)生于胚胎發(fā)育過程，參與原腸胚和神經(jīng)嵴的形成，亦發(fā)生于移植和器官發(fā)育過程；Ⅱ型主要發(fā)生于器官纖維化以及炎癥過程，與損傷修復(fù)有關(guān)；Ⅲ型參與腫瘤浸潤和轉(zhuǎn)移。目前研究多集中于Ⅲ型EMT與腫瘤侵襲轉(zhuǎn)移的關(guān)系，根據(jù)Correa胃癌發(fā)展模式，即慢性非萎縮性胃炎-慢性萎縮性胃炎-胃黏膜腸化生-異型增生-黏膜內(nèi)癌-浸潤性癌[2]，有學(xué)者認(rèn)為EMT可能是胃炎與胃癌之間的橋梁[3]。本文就EMT與胃炎、胃黏膜屏障、胃癌啟動、侵襲轉(zhuǎn)移、耐藥、免疫逃逸之間的關(guān)系作一綜述。

一、EMT在胃癌發(fā)生中的作用

1. 炎癥誘發(fā)Ⅱ型EMT：目前尚無研究證明胃正常上皮可在炎癥刺激下產(chǎn)生EMT，但多項研究表明炎癥可誘導(dǎo)膽管上皮、乳腺上皮細(xì)胞發(fā)生EMT[4-5]，主要由核因子(NF)-κB[5]、MAPK[6]通路介導(dǎo)。幽門螺桿菌(Hp)可通過激活NF-κB通路刺激胃黏膜正常上皮產(chǎn)生炎癥[7]，損傷胃黏膜上皮后啟動修復(fù)程序，產(chǎn)生大量轉(zhuǎn)化生長因子(TGF)、血小板衍生生長因子、上皮生長因子等，而這些細(xì)胞因子均為EMT的誘導(dǎo)因子[1,8]，推測胃炎可能促進(jìn) Ⅱ 型EMT的發(fā)生。王兆宇等[9]在200例胃炎患者中發(fā)現(xiàn)128例存在間質(zhì)細(xì)胞，由于存在不同程度間質(zhì)化的細(xì)胞和腺體，故認(rèn)為此類間質(zhì)細(xì)胞由上皮轉(zhuǎn)化而非其他地方轉(zhuǎn)移而來。亦有研究[10]認(rèn)為Hp可促使間充干細(xì)胞趨向損傷部位并向間質(zhì)細(xì)胞分化而促進(jìn)EMT。

2. EMT破壞胃黏膜屏障，加重炎癥刺激：相對于皮膚、復(fù)層鱗狀上皮，胃上皮組織僅有單層柱狀上皮細(xì)胞，但抵御的酸性和消化酶環(huán)境較皮膚、復(fù)層鱗狀上皮更惡劣[11]。EMT過程中，細(xì)胞上皮鈣黏蛋白(E-cad)、緊密連接蛋白1(ZO-1)和細(xì)胞角蛋白下調(diào)，β-連環(huán)蛋白入核增加，上述成分在維持正常細(xì)胞形態(tài)、細(xì)胞極性、黏附連接和組織結(jié)構(gòu)完整性中起重要作用，故EMT的發(fā)生可減少細(xì)胞間緊密連接，改變細(xì)胞極性，使細(xì)胞排列紊亂[1]，即破壞第二層胃黏膜屏障[9,12]，加重炎癥對胃的損傷，進(jìn)而加重 Ⅱ 型EMT，形成惡性循環(huán)。

3. EMT啟動胃癌發(fā)生：25%～40%的家族性彌漫性胃癌和7.2%的早期非家族性彌漫性胃癌異常表達(dá)CDH1基因，是目前發(fā)現(xiàn)的與此類胃癌相關(guān)的惟一基因，CDH1點突變和啟動子區(qū)過度甲基化是引起E-cad表達(dá)減少的主要原因[13-14]。Humar等[15]發(fā)現(xiàn)轉(zhuǎn)基因CDH1+/-小鼠在沒有外界致癌物質(zhì)的干預(yù)下仍可產(chǎn)生胃黏膜內(nèi)印戒細(xì)胞癌(>90%的癌細(xì)胞E-cad表達(dá)下降)，發(fā)生率隨轉(zhuǎn)基因小鼠生存時間延長而增加，說明CDH1突變單獨可啟動胃印戒細(xì)胞癌的發(fā)生，CDH1啟動子區(qū)過度甲基化獨立于CDH1突變，可視為二次打擊。EMT的主要表現(xiàn)為E-cad表達(dá)下降甚至消失，有研究表明這與其啟動子區(qū)甲基化而非突變相關(guān)[16]。目前尚無EMT直接誘發(fā)胃癌的報道，但EMT過程中E-cad表達(dá)減少是否源于其啟動子區(qū)甲基化、并由此進(jìn)一步啟動胃癌發(fā)生值得研究。

二、EMT在胃癌發(fā)展中的作用

1. EMT與胃癌增殖：腫瘤細(xì)胞存在接觸性生長抑制，主要與E-cad相關(guān)，故E-cad也是細(xì)胞生長抑制因子，其抑制機(jī)制為上調(diào)周期依賴蛋白激酶抑制因子(CDKI)p27Kip1，從而抑制周期依賴蛋白激酶(CDK)，進(jìn)一步抑制周期素-CDK復(fù)合物，如周期素D-CDK4/6、周期素E-CDK2的形成，可誘導(dǎo)G1/S期轉(zhuǎn)變，故E-cad上調(diào)可使細(xì)胞周期阻滯于G1期而抑制細(xì)胞增殖。Tsukada等[17]將人胃癌MKN45細(xì)胞與TGF-β激活的腹膜間質(zhì)細(xì)胞共培養(yǎng)后出現(xiàn)E-cad下調(diào)和增殖加快。但有研究[18]發(fā)現(xiàn)N-cad同樣存在上述機(jī)制。EMT過程中E-cad下調(diào)，N-cad上升，導(dǎo)致EMT在接觸性抑制方面對腫瘤增殖的影響不確定，取決于兩者相對變化的大小。

2. EMT與胃癌浸潤、轉(zhuǎn)移：EMT中Occuldin、ZO-1、E-cad等蛋白的下降可導(dǎo)致細(xì)胞黏附力降低，是導(dǎo)致腫瘤浸潤、轉(zhuǎn)移的重要機(jī)制[1]。腫瘤微環(huán)境中TGF-β、腫瘤壞死因子-α、成纖維細(xì)胞生長因子等可使上皮細(xì)胞發(fā)生EMT，同時基質(zhì)金屬蛋白酶(MMP)-7分泌增加，可破壞組織學(xué)屏障，便于細(xì)胞從原發(fā)腫瘤脫落后發(fā)生侵襲轉(zhuǎn)移[19]。整合素介導(dǎo)的腫瘤細(xì)胞與細(xì)胞外基質(zhì)成分的黏著是維持細(xì)胞穩(wěn)定的因素，PKCε磷酸化介導(dǎo)的vimentin磷酸化可使細(xì)胞內(nèi)吞其表面的β1-整合素導(dǎo)致腫瘤細(xì)胞運動侵襲能力增強(qiáng)，而整合素連接激酶過表達(dá)可下調(diào)E-cad，以上過程均為腫瘤轉(zhuǎn)移的重要環(huán)節(jié)[20-21]。另有研究表明誘導(dǎo)EMT的原肌球蛋白相關(guān)激酶A和EMT過程中E-cad下調(diào)、細(xì)胞極性改變、抗凋亡基因表達(dá)上調(diào)，黏著斑蛋白與整合素連接蛋白激活均可抑制失巢凋亡，使脫落的腫瘤細(xì)胞抗凋亡能力增強(qiáng)，有助于其轉(zhuǎn)移[22]。研究[23]表明腫瘤發(fā)生EMT后預(yù)后不良，因其與腫瘤大小、轉(zhuǎn)移和腫瘤分期密切相關(guān)。

3. EMT與胃癌耐藥：腫瘤細(xì)胞在產(chǎn)生獲得性耐藥的過程中有間質(zhì)化趨勢，而本身具有間質(zhì)分化狀態(tài)的腫瘤細(xì)胞常表現(xiàn)為原發(fā)性耐藥的特點，因此EMT被認(rèn)為是腫瘤耐藥的重要機(jī)制。研究表明，調(diào)控腫瘤細(xì)胞間質(zhì)化狀態(tài)的信號途徑PI3K/Akt/GSK-3β/Snail、NF-κB/Snail/YY1/RKIP/PTEN環(huán)路、PI3K/Akt/HIF-1α、Notch-2等可通過EMT在多種抗腫瘤藥物的耐藥過程中起關(guān)鍵作用[24-25]。許春紅等[26]發(fā)現(xiàn)沉默Snail基因下調(diào)ERCC1表達(dá)、上調(diào)E-cad表達(dá)逆轉(zhuǎn)EMT的同時可逆轉(zhuǎn)人胃癌細(xì)胞株SGC7901/順鉑對順鉑的耐藥性。

4. EMT與腫瘤免疫逃逸：誘導(dǎo)和維持EMT的重要細(xì)胞因子TGF-β是免疫抑制因子，其作用包括抑制CD4+增殖、NK細(xì)胞活化和CD4+、CD8+T細(xì)胞向輔助型T細(xì)胞轉(zhuǎn)化，促進(jìn)幼稚CD4+、CD8+T細(xì)胞轉(zhuǎn)化為調(diào)節(jié)性T細(xì)胞(Tregs細(xì)胞)，再由Tregs抑制效應(yīng)T細(xì)胞向病灶遷移以及胃組織細(xì)胞分泌IFN-γ、白細(xì)胞介素-17(IL-17)、趨化因子5(CCL5)，促進(jìn)IL-10、CCL3(MIP-1a)和CCL4(MIP-1b)的分泌[27]。EMT引起的表型改變也可減少靶細(xì)胞與細(xì)胞毒性T細(xì)胞間突觸介導(dǎo)的細(xì)胞自我吞噬而降低免疫監(jiān)視功能[28]。但近來有研究認(rèn)為EMT是機(jī)體免疫系統(tǒng)識別并抑制腫瘤生長的一種反應(yīng)，因其在該過程中檢測到NK2組D受體表達(dá)升高使其易被NK細(xì)胞識別殺傷[29]。類似的研究還有促進(jìn)腫瘤EMT的T-box轉(zhuǎn)錄因子Brachyury高表達(dá)于胃癌細(xì)胞，可促進(jìn)腫瘤患者和正常人血液中T細(xì)胞增殖[30]。Langerhans細(xì)胞作為樹突狀細(xì)胞的成員，表面同樣表達(dá)上皮標(biāo)志蛋白，有助于其黏附并定居于黏膜上皮，而發(fā)生EMT后促進(jìn)了其游走能力，更易轉(zhuǎn)移到病灶發(fā)揮作用[31]。EMT在腫瘤免疫中的角色有待進(jìn)一步研究。

綜上所述，目前關(guān)于體內(nèi)胃炎與EMT關(guān)系的報道少見，但體外研究已證實Ⅱ型EMT與炎癥損傷修復(fù)有關(guān)，原因可能是胃炎與EMT無關(guān)或胃炎引起EMT需漫長的時間和復(fù)雜的環(huán)境或現(xiàn)實存在的現(xiàn)象被忽視。有鑒于此，病理醫(yī)師在今后的工作中可關(guān)注胃炎患者活檢組織中間質(zhì)細(xì)胞的存在與否，及其與炎癥范圍、程度和持續(xù)時間等的關(guān)系。此外，EMT在腫瘤發(fā)展過程中是腫瘤細(xì)胞對腫瘤微環(huán)境的適應(yīng)性改變，還是機(jī)體抑制腫瘤進(jìn)展的反應(yīng)需進(jìn)一步研究證實。但肯定的是EMT在胃癌發(fā)生、發(fā)展過程中起重要作用，兩者之間關(guān)系的明確有助于胃癌的預(yù)防和治療。

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