胃癌上皮間質(zhì)轉(zhuǎn)化與化療耐藥性關(guān)系的研究進(jìn)展

陳夢(mèng)嬌 徐岷

[摘要] 胃癌細(xì)胞對(duì)化療藥物不敏感，產(chǎn)生耐藥性是導(dǎo)致高死亡率的主要原因。上皮間質(zhì)轉(zhuǎn)化（EMT）在胃癌的進(jìn)展中起到重要作用，越來(lái)越多證據(jù)表明EMT通過(guò)相關(guān)轉(zhuǎn)錄因子、細(xì)胞因子、重要信號(hào)通路、調(diào)節(jié)干性等參與了胃癌細(xì)胞化療耐藥性的產(chǎn)生。本研究就胃癌的EMT與化療耐藥關(guān)系的研究進(jìn)展作一綜述，以助于在胃癌抗耐藥治療中找到新的策略。

[關(guān)鍵詞] 胃癌；上皮間質(zhì)轉(zhuǎn)化；化療；耐藥性

[中圖分類號(hào)] R734 [文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼] A [文章編號(hào)] 1673-7210（2019）05（a）-0046-04

Research progress on the relationship between epithelial-mesenchymal transition and chemoresistance in gastric cancer

CHEN Mengjiao1 XU Min2

1.School of Medicine， Jiangsu University， Jiangsu Province， Zhenjiang 212000， China； 2.Department of Gastroenterology， Affiliated Hospital of Jiangsu University， Jiangsu Province， Zhenjiang 212000， China

[Abstract] Insensitivity of tumor cells to chemotherapeutic agents and arising drug resistance are the main cause of high mortality in gastric cancer. Epithelial mesenchymal transformation （EMT） plays an important role in the progression of gastric cancer. There is mounting evidence demonstrating that EMT participates in gastric cancer chemotherapeutic drug resistance through related transcription factors， cytokines， important signaling pathways， and regulation of stemness. This article summarizes the relationship between EMT and chemoresistance in gastric cancer to help people find new strategies in anti-drug-resistant treatment of gastric cancer.

[Key words] Gastric cancer； Epithelial-mesenchymal transition； Chemotherapy； Drug resistance

胃癌是全球癌癥相關(guān)死亡的第三大原因[1]，由于早期癥狀不明顯，大多數(shù)人確診胃癌時(shí)已進(jìn)入中晚期階段?；煶蔀榱酥饕闹委煼椒?。然而，胃癌細(xì)胞對(duì)化療藥物產(chǎn)生耐藥性是導(dǎo)致化療失敗最主要的原因?；熌退幧婕昂芏鄼C(jī)制，越來(lái)越多研究表明，上皮間質(zhì)轉(zhuǎn)化（EMT）也是胃癌細(xì)胞對(duì)化療藥物產(chǎn)生耐藥性的機(jī)制之一。以下對(duì)EMT在胃癌發(fā)生化療耐藥過(guò)程中的作用進(jìn)行詳細(xì)綜述。

1 EMT

EMT是指上皮細(xì)胞失去黏附、極性，向間質(zhì)細(xì)胞轉(zhuǎn)化，伴有上皮細(xì)胞標(biāo)志物如E-鈣黏蛋白（E-Cadherin）表達(dá)的下調(diào)和間充質(zhì)表型標(biāo)記物如波形蛋白（Vimentin）、N鈣黏蛋白（N-Cadherin）等表達(dá)的上調(diào)。根據(jù)生物環(huán)境、功能和調(diào)節(jié)機(jī)制不同，EMT分為3種類型，Ⅰ型EMT與胚胎發(fā)生和器官發(fā)育有關(guān)；Ⅱ型EMT與傷口愈合、組織修復(fù)和器官纖維化有關(guān)；Ⅲ型EMT賦予腫瘤細(xì)胞侵襲、轉(zhuǎn)移的能力，促進(jìn)腫瘤進(jìn)展，引起治療失敗，是預(yù)后不良的獨(dú)立指標(biāo)[2]。Ⅲ型EMT是筆者在腫瘤治療中的主要研究對(duì)象。EMT在胃癌的發(fā)生發(fā)展中起著重要作用，受多種因素調(diào)控，包括細(xì)胞外因子、轉(zhuǎn)錄因子和關(guān)鍵信號(hào)途徑等[3]。

2 化療耐藥

在胃癌治療中，常使用化學(xué)藥物破壞癌細(xì)胞。然而，對(duì)化療的抵抗是治療胃癌方面遇到的主要障礙。目前，化療耐藥的機(jī)制已被廣泛接受，包括胞內(nèi)藥物濃度降低涉及耐藥相關(guān)蛋白（multidrug resistance-associated protein，MRP）、多藥耐藥基因1（multi-drug resistance，MDR1）也稱P糖蛋白（P-gp）、肺耐藥蛋白（lung resistance protein，LRP）、乳腺癌耐藥蛋白（breast cancer resistance protein，BCRP）的過(guò)度表達(dá)，凋亡相關(guān)基因如Bax和Bcl-2的異常、DNA損傷修復(fù)功能障礙、藥物代謝異常、藥物靶點(diǎn)改變、腫瘤微環(huán)境改變等[4-5]。目前證據(jù)表明，EMT過(guò)程也與胃癌的耐藥密切相關(guān)[6]。

3 胃癌的EMT和化療耐藥性

3.1 EMT相關(guān)轉(zhuǎn)錄因子與耐藥性

Snail是調(diào)節(jié)EMT的主要轉(zhuǎn)錄因子，Snail能夠通過(guò)與E-Cadherin啟動(dòng)子中的E-box結(jié)合來(lái)下調(diào)E-Cadherin的表達(dá)而促進(jìn)腫瘤的侵襲和遷移。Huang等[7]通過(guò)收集382例胃癌組織，證明了人表皮生長(zhǎng)因子受體-2（HER2）的擴(kuò)增與Snail的表達(dá)呈正相關(guān)，且與單陽(yáng)性或雙陰性組相比HER2/Snail雙陽(yáng)性患者的預(yù)后較差。在細(xì)胞水平，HER2和Snail在MGC803/DDP和AGS/DDP順鉑耐藥株中過(guò)表達(dá)，與親本細(xì)胞相比，MGC803/DDP和AGS/DDP細(xì)胞表現(xiàn)出EMT特征形態(tài)。HER2表達(dá)下調(diào)，引起兩種耐藥株中Snail的表達(dá)下調(diào)，逆轉(zhuǎn)了耐藥株細(xì)胞成纖維樣表型并減弱了其增殖遷移能力，同時(shí)提高了胃癌細(xì)胞對(duì)順鉑的敏感性，表明HER2可能通過(guò)調(diào)節(jié)Snail影響了EMT進(jìn)程進(jìn)而調(diào)節(jié)胃癌細(xì)胞對(duì)順鉑的耐藥性。鋅指E盒結(jié)合同源盒蛋白（zinc finger E-box binding homeobox，ZEB）家庭成員，特別是ZEB2也可以抑制E-Cadherin表達(dá)并觸發(fā)EMT。Jiang等[8]發(fā)現(xiàn)ZEB2在胃癌組織和SGC7901/DDP細(xì)胞中均顯著上調(diào)，其研究發(fā)現(xiàn)ZEB2的下調(diào)增強(qiáng)了SGC7901/DDP細(xì)胞對(duì)順鉑的敏感性。Geng等[9]向順鉑依賴的SGC7901/DDP細(xì)胞中轉(zhuǎn)染了針對(duì)ZEB2的小干擾RNA（si-RNA），使ZEB2在mRNA和蛋白質(zhì)水平上顯著降低，順鉑對(duì)轉(zhuǎn)染后細(xì)胞的抑制率及細(xì)胞凋亡率均明顯升高，表明沉默ZEB2可以有效地提高胃癌細(xì)胞對(duì)順鉑治療的敏感度。Twist是屬于基本螺旋-環(huán)-螺旋（base/helix-loop-helix，bHLH）蛋白家族的一種轉(zhuǎn)錄因子，它也可以抑制E-Cadherin的基因轉(zhuǎn)錄。Kang等[10]使用Twist-siRNA阻斷SGC7901、BGC823、MKN45胃癌細(xì)胞的EMT，Twist的敲低增加了這些胃癌細(xì)胞對(duì)多柔比星的敏感性。

3.2 EMT相關(guān)細(xì)胞因子與耐藥性

轉(zhuǎn)化生長(zhǎng)因子-β（transforming growth factor-β，TGF-β）是哺乳動(dòng)物生長(zhǎng)因子超家族的成員，是EMT常見(jiàn)的激動(dòng)劑之一。與敏感株相比，Zhou等[11]檢測(cè)到TGF-β在耐曲妥珠單抗的胃癌細(xì)胞NCI-N87/TR中高表達(dá)。NCI-N87/TR耐藥株經(jīng)TGF-β處理后E-Cadherin降低，N-Cadherin升高，同時(shí)曲妥珠單抗對(duì)NCI-N87/TR細(xì)胞的半數(shù)抑制濃度由8.64 μg/mL增加至94.24 μg/mL，即對(duì)曲妥珠單抗的敏感度下降。干擾NCI-N87/TR細(xì)胞中的TGF-β得到相反的結(jié)果，因此得出結(jié)論TGF-β誘導(dǎo)的EMT途徑和胃癌細(xì)胞對(duì)曲妥珠單抗的耐藥性密切相關(guān)。Oh等[12]通過(guò)基因組和蛋白質(zhì)組學(xué)數(shù)據(jù)分析，結(jié)果顯示胃癌有兩種不同的分子亞型，即間充質(zhì)表型（mesenchymal phenotype，MP）和上皮表型（epithelial phenotype，EP），臨床數(shù)據(jù)顯示MP表型存活率低化療抗性大，而EP表型存活率高化療抗性小。胰島素樣生長(zhǎng)因子1（insulin-like growth factor 1，IGF-1）在MP表型高表達(dá)，綜合分析顯示IGF-1不僅參與驅(qū)動(dòng)EMT還促進(jìn)了化療耐藥。Banerjee等[13]報(bào)道了白細(xì)胞介素-6（IL-6）是促進(jìn)EMT的細(xì)胞因子之一。IL-6抑制劑處理胃癌細(xì)胞AGS、SNU719后細(xì)胞的遷移能力下降，且5-氟尿嘧啶（5-FU）誘導(dǎo)胃癌細(xì)胞的凋亡率升高。這表明IL-6能改變胃癌細(xì)胞EMT特征，從而影響了胃癌的化療耐藥性。Kuai等[14]證明了EMT另一相關(guān)細(xì)胞因子白細(xì)胞介素-8（IL-8）過(guò)表達(dá)能增強(qiáng)胃癌細(xì)胞遷移和侵襲能力，下調(diào)胃癌細(xì)胞中IL-8的表達(dá)能增加奧沙利鉑對(duì)細(xì)胞的毒性作用。

3.3 EMT相關(guān)信號(hào)通路與耐藥性

許多對(duì)EMT有重要調(diào)節(jié)作用的信號(hào)通路也與耐藥性密切相關(guān)。Kim等[15]用體外誘導(dǎo)法建立了人胃癌拉帕替尼耐藥細(xì)胞株SNU216/LR，SNU216/LR細(xì)胞高表達(dá)Vimentin，而敏感株高表達(dá)E-Cadherin，即耐藥株具有EMT特征。Wnt/β-catenin信號(hào)傳導(dǎo)參與EMT的誘導(dǎo)，Kim團(tuán)隊(duì)驗(yàn)證了抑制Wnt/β-catenin通路能下調(diào)EMT信號(hào)并且恢復(fù)SNU216/LR細(xì)胞對(duì)拉帕替尼的敏感性。Zhang等[16]認(rèn)為胃癌細(xì)胞對(duì)拉帕替尼的抗性與旁路受體酪氨酸激酶（RTK）途徑的激活有關(guān)。RTK途徑中的激酶活化促進(jìn)了HER2+胃癌細(xì)胞對(duì)拉帕替尼的抗性，其中酪氨酸激酶受體和胰島素樣生長(zhǎng)因子1受體的激活可逆轉(zhuǎn)拉帕替尼對(duì)β-連環(huán)蛋白（β-catenin）、糖原合成酶激酶3β的抑制，并恢復(fù)EMT誘導(dǎo)轉(zhuǎn)錄因子Snail和ZEB1的表達(dá)，導(dǎo)致Vimentin重新表達(dá)。RTK途徑中的激酶可能通過(guò)激活Wnt/β-catenin信號(hào)通路誘導(dǎo)EMT過(guò)程并導(dǎo)致了胃癌細(xì)胞對(duì)拉帕替尼耐藥。PI3K/Akt信號(hào)通路也是調(diào)控腫瘤細(xì)胞EMT的信號(hào)通路之一，Lee等[17]在SNU216/LR耐藥株和SNU216敏感株兩種細(xì)胞中進(jìn)行了定量磷酸化蛋白質(zhì)組分析發(fā)現(xiàn)PI3K/Akt通路在SNU216/LR細(xì)胞中被激活，使用PI3K/mTOR抑制劑聯(lián)合拉帕替尼處理細(xì)胞，比單用拉帕替尼更能抑制細(xì)胞的生長(zhǎng)，因此認(rèn)為這個(gè)通路激活也是耐藥的主要機(jī)制。

Rho蛋白家族是Ras超家族中小G蛋白的成員之一，其中RhoA（ras homologous member A）被研究最多，PI3K/Akt位于其上游能激活RhoA，RhoA下游為c-Jun氨基末端激酶。Yoon等[18]發(fā)現(xiàn)下調(diào)RhoA能使MKN45和SNU668細(xì)胞增殖遷移能力下降，并且逆轉(zhuǎn)了MKN45和SNU668細(xì)胞對(duì)5-FU的化療抗性，表明RhoA介導(dǎo)的信號(hào)通路在調(diào)節(jié)EMT和耐藥性中起到了重要作用。

3.4 EMT、腫瘤干細(xì)胞與耐藥性

CSCs（cancer stem cells，CSCs）是腫瘤的起源，與腫瘤的復(fù)發(fā)、侵襲和轉(zhuǎn)移密切相關(guān)，而且具有多藥耐藥性。EMT的激活能誘導(dǎo)癌細(xì)胞產(chǎn)生自我更新能力，促進(jìn)CSCs形成以及CSCs的多藥耐藥性表達(dá)，EMT可以作為各種癌癥類型的CSCs表型的共同調(diào)節(jié)因子，因此可以通過(guò)EMT過(guò)程將CSCs與化療耐藥性聯(lián)系起來(lái)[19]。Bagheri等[20]從接受化療后的胃癌病人組織中培養(yǎng)出球形集落，這些球形集落具有CSCs特征，在含血清的培養(yǎng)基中分化為間質(zhì)樣細(xì)胞并高表達(dá)Snail和Twist1，該研究結(jié)果提示化療耐藥的胃癌組織中富含CSCs，且高表達(dá)EMT相關(guān)轉(zhuǎn)錄因子，證明了CSCs、EMT與胃癌化療耐藥密切相關(guān)。Wang等[21]研究表明富含G蛋白偶聯(lián)的亮氨酸重復(fù)序列（leucine-rich repeat-containing G-protein coupled receptor 5，LGR5）是一個(gè)CSCs標(biāo)志，上調(diào)LGR5不僅使胃癌細(xì)胞具有更強(qiáng)的增殖、遷移能力，還增加了胃癌細(xì)胞對(duì)奧沙利鉑的耐藥性，提示腫瘤干性和EMT的調(diào)節(jié)機(jī)制密切相關(guān)，并參與了耐藥性的調(diào)節(jié)。NANOG是CSCs中重要的調(diào)節(jié)因子，在CSCs自我更新和多向分化潛能中起到重要作用，在胃癌CSCs中NANOGP8編碼了NANOG的表達(dá)，NANOGP8是胃癌CSCs的主要調(diào)節(jié)因子。Ma等[22]研究顯示NANOGP8增強(qiáng)了EMT標(biāo)記蛋白和Wnt/β-catenin信號(hào)，同時(shí)賦予癌細(xì)胞化學(xué)抗性，提示NANOGP8是胃癌對(duì)藥物抗性的重要驅(qū)動(dòng)因素。上述報(bào)道表明EMT可能通過(guò)增強(qiáng)胃癌細(xì)胞的干細(xì)胞特性而促進(jìn)耐藥。

3.5 EMT相關(guān)藥物與耐藥性

質(zhì)子泵抑制劑（proton pump inhibitor，PPI），是一類H+/K+ATP酶抑制劑，是一類重要的抑制胃酸分泌的藥物。Zhang等[23]證明PPI泮托拉唑可以靶向抑制EMT來(lái)逆轉(zhuǎn)阿霉素耐藥株SGC7901/ADR的侵襲力，還從體內(nèi)和體外驗(yàn)證了泮托拉唑可以通過(guò)抑制P-gp和MRP1增強(qiáng)化療藥物的細(xì)胞毒作[24]。Feng等[25]也證明了泮托拉唑通過(guò)抑制EMT/β catenin通路提高了胃癌細(xì)胞對(duì)5-FU的敏感性。Huang等[26]發(fā)現(xiàn)泮托拉唑能抑制EMT相關(guān)細(xì)胞因子白細(xì)胞介素-6（IL-6）的表達(dá)而恢復(fù)了胃癌細(xì)胞對(duì)順鉑的敏感性。這些證據(jù)都表明泮托拉唑可以通過(guò)調(diào)節(jié)EMT來(lái)增強(qiáng)化療藥物的作用。吳茱萸堿是一種來(lái)自植物的天然化學(xué)物質(zhì)，Wen等[27]證明吳茱萸堿不僅對(duì)EMT有抑制作用，還能降低胃癌干細(xì)胞的成球能力及對(duì)奧沙利鉑的抗性。該研究結(jié)果表明吳茱萸可能是治療胃癌的潛在新型抗腫瘤劑。

4 結(jié)語(yǔ)

研究表明，EMT不僅是胃癌耐藥的原因，也可能是胃癌中耐藥的結(jié)果。腫瘤的發(fā)生、發(fā)展以及耐藥性的產(chǎn)生是一個(gè)復(fù)雜的生物學(xué)過(guò)程，涉及多種分子機(jī)制，其中EMT與化療耐藥有著密不可分的關(guān)系，因此明確EMT在腫瘤細(xì)胞耐藥中的作用及機(jī)制，有望為解決腫瘤耐藥的難題提供一種新途徑。通過(guò)靶向EMT來(lái)逆轉(zhuǎn)耐藥性可以成為潛在的腫瘤治療策略。

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（收稿日期：2018-11-13 本文編輯：金 虹）