EMT在宫颈癌转移复发中的作用

时间:2022-08-04 04:42:05

EMT在宫颈癌转移复发中的作用

摘要:上皮间质转化(epithelial-mesenchymal transition,emt)是指上皮细胞在特定的生理和病理情况下向间充质细胞分化的现象,EMT在胚胎发育、组织损伤修复以及肿瘤细胞侵袭、转移过程中起重要作用。近年发现,上皮间质转化(EMT)与肿瘤细胞侵袭、转移等密切相关。现就EMT与宫颈癌侵袭、转移的相关研究做一综述。

关键词:上皮间质转化;宫颈癌;转移复发

宫颈癌是女性第二大常见恶性肿瘤,发病率仅次于乳腺癌、肺癌,位居第3位[1],严重危害着女性健康。每年我国宫颈癌发病患者超过13.1万例,80%的患者确诊时已发展为浸润癌,每年超过5万例死于宫颈癌(数据来源中国宫颈癌防治网)。宫颈癌侵袭、转移是严重影响患者生活质量并最终导致死亡的主要原因。肿瘤细胞存在上皮间质转化(epi-thelial-mesenchymal transition,EMT),并且被认为是肿瘤细胞发生浸润转移的第一步。现就EMT调控以及与宫颈癌侵袭、转移的相关研究进展综述如下。

1 EMT概念及调控机制

上皮间质转化(EMT)是指上皮细胞在特定的生理和病理情况下向间充质细胞分化的现象,即由有极性分布、静止的上皮细胞转化为无极性分布、运动活跃的间质样细胞的过程。EMT在胚胎发育、组织损伤修复以及肿瘤细胞侵袭、转移过程中起重要作用。上皮间质转化表现为上皮标记物(如E-cadherin、角蛋白、Ep-CAM等)表达降低;立方上皮细胞的细胞角蛋白结构改变,外形演变为纺锤形纤维细胞形态;间质标记物(如波形蛋白、纤维连接素、N-cad等)表达增加。EMT受一组转录阻碍蛋白(ZEB-1、ZEB-2、Twsit、Snail、Slug)调控,后者作用于E-cad启动子,通过一系列表观遗传学改变,抑制E-cad转录及表达。细胞表面E-cad分子低表达及失表达,引起细胞间黏附减少,同时导致胞浆内游离β-catenin升高,并进入细胞核与转录因子LEF(lymphoid enhancer binding factor,LEF)形成复合体,激活间质细胞相关基因的转录及表达。TGF-β、Notch、Wnt、Hedgehog等信号分子都可以通过相应途径激活转录阻遏蛋白(ZEB-1、ZEB-2、Twist、Snail、Slug)表达,诱导EMT形成。体外试验表明,尼古丁、酒精等可诱导肿瘤细胞发生EMT,异黄酮等则可阻断EMT形成[2]。

2 EMT对其他肿瘤的影响

2.1对大肠癌肝转移的影响 大肠癌目前证实是一个很好的模型,用来研究EMT在一般实体肿瘤中的角色。部分原因是它广为人知地转移至肝脏和其他的致命部位[8]。事实上,最近一项采用了转录分析技术分析报道的研究表明,326例结肠癌患者的微点阵数据与EMT信号的结肠癌基因表达模式有紧密联系[9]。TGF-β和肿瘤坏死因子α(tumor necrosis factor-α,TNF-α)能诱导EMT已经被证实。整合素αvβ6表达的增加伴随着EMT。在异种移植的研究中,进一步说明在肿瘤细胞侵犯的周围间质组织中,钙黏素E的缺失与整合素αvβ6表达的增加有密切联系。重要的是,对那些临床患者组织的研究中,研究显示这些数据标志着患者不良的预后。免疫组化研究显示,FLH2(four-and-a-half LIM protein2)在转移的大肠癌组织中的高度表达,进一步证明了TGF-β1诱导的EMT在大肠癌的进展、侵袭及转移的重要性。

2.2 EMT与乳腺癌转移的关系 研究发现,从人类乳腺癌组织中提取的成纤维细胞可以诱导EMT,并增加体外直接共同培养癌细胞模型的迁移能力[10]。乳腺癌细胞系全基因组转录谱的鉴定结果显示,EMT相关标志物的表达与其侵袭转移显著相关[11-12]。研究表明,基底型乳腺癌更易发生EMT。具有更高的侵袭转移能力[13]。从骨髓微转移灶分离的乳腺癌细胞也显示与侵袭转移相关的EMT特征[4]。研究还发现,在原发性乳腺癌中常出现细胞角蛋白缺失,这与EMT在促使癌细胞扩散至周围基质的机制相一致[14]。研究还表明,E-钙黏蛋白的表达下调能够明显增强乳腺癌侵袭转移能力[15],而给予外源性E-钙黏蛋白尽管并不足以使间质细胞表型逆转,但能够抑制乳腺癌转移[16-17]。

2.3 EMT及其转录因子在口腔鳞癌中的作用 体内口腔鳞癌细胞往往通过淋巴系统向远处转移。在口腔鳞癌细胞系43A(原发肿瘤细胞系)和43B(复发肿瘤细胞系)研究EMT的发生机发现,43A表达典型的上皮细胞表型,主要表现在E-cadherin和laminin-332(laminin-5)的表达。此外,还有Vimentin filaments和N-cadherin表达;反而,已经历EMT转变的复发肿瘤细胞43B表达特征。在2种口腔鳞癌细胞系中,Snail、Slug及Twist都可以单独直接抑制E-cadherin表达,并高表达诱导产生的EMT,使上皮细胞表现纤维原细胞表型并获得转移性[18]。

3 EMT与宫颈癌侵袭、转移

EMT在宫颈癌细胞的侵袭、转移中起重要作用。Lee等[3]发现宫颈癌细胞发生EMT时,细胞呈长形,细胞表面E-cad表达下调,波形蛋白表达上调,癌细胞扩散、侵袭能力增强,并认为,在EMT过程中Snai1上调起重要作用。通过转染技术,使宫颈癌细胞高表达Snai1,可以诱导宫颈癌上皮细胞发生间质转化,E-cad表达显著下降,同时发现癌细胞对划痕愈合及侵袭能力显著提高[4]。后来研究发现Notch1和RhoC激活同样可以导致宫颈癌细胞发生EMT[5]。

研究表明,E-cad分子表达的改变与肿瘤的侵袭及转移密切相关。1997年就有学者发现,在宫颈癌转移瘤中E-cad及a/β-catenin mRNA的表达显著低于原发瘤。Yaldizl等[6]通过分析24例侵袭型宫颈癌,发现超过50%(13例)的宫颈癌组织E-cad表达减少,而在E-cad表达减少的宫颈癌患者中11例存在着淋巴结的转移(11/13),提示E-cad低表达与宫颈癌淋巴结转移密切相关。Dursun等[7]发现宫颈癌细胞E-cad表达与宫旁侵袭的发生显著相关(P=0.024),E-cad低表达导致总体生存率下降。应用COX回归分析发现,剔除干扰因素后E-cad低表达与总体生存率、疾病复发率明显相关(生存率相关性,P=0.004,RR=6.08,95%CI 1.75~21.1;复发率相关性,P=0.027,RR=1.75,95%CI 1.06~2.88)。E-cad低表达可以作为预测宫颈癌患者预后的指标,而E-cad低表达是上皮癌发生间质性转化的特征性改变。可见EMT不仅在宫颈癌中是普遍存在的现象,而且与宫颈癌侵袭转移密切相关,从而与患者的预后密切相关。

4问题与展望

宫颈癌的侵袭、转移是影响宫颈癌预后的主要因素。早期宫颈癌无论手术还是放疗都可以取得非常好的疗效,然而一旦发生局部侵袭,患者不仅并发症增加,生存率也显著降低,严重影响患者的生活质量;若存在远处转移则丧失了根治的机会,患者的生存率更低。如果能抑制肿瘤细胞侵袭,减少转移的机会,就会改善患者预后,提高患者的生存率及生活质量。同时,一些研究者发现肿瘤的远处转移与EMT的逆转移方向有关,这种现象称作间质细胞上皮转移。比如,在大肠癌中,发现肝转移与miR-200C表达的增加和特征性EMT的增加密切相关[19]。MET在癌症转移中的确切作用存在争议,因为在一些癌症的数据中表明MET起到反肿瘤转移的作用[20]。

总之,哪些分子标志物可以作为肿瘤治疗的靶点?EMT是肿瘤细胞侵袭转移的重要过程,但EMT与钙调蛋白结合蛋白的表达及磷酸化的关系尚不清楚。随着对宫颈癌侵袭、转移过程认识的深入,将有可能寻找到可以抑制甚至阻断宫颈癌侵袭、转移的靶点,为探索宫颈癌新的治疗模式提供理论依据。

参考文献:

[1]Moore MA,Baumann F,Foliaki S,et al.Cancer epidemiol-ogy in the pacific islands-past,present and future[J].Asi-an Pac J Cancer Prev,2010,11:99-106.

[2]Davis R,Rizwani W,Banerjee S,et al.Nicotine promotes tumor growth and metastasis in mouse models of lung cancer[J].Plos One,2009,4(10):7524.

[3]Lee MY,Chou CY,Tang MJ,et al.Epithelial-mesenchymal transition in cervical cancer:correlation with tumor pro-gression,epidermal growth factor receptor overexpression,and snail up-regulation[J].Clin Cancer Res,2008,14(15):4374-4350.

[4]纪腾,王世宣,马丁,等.Snail对宫颈癌细胞侵袭转移的影响[J].华中医学杂志,2009,33(5):225-228.

[5]Srivastava S,Ramdass B,Nagarajan S,et al.Notch1 regu-lates the functional contribution of RhoC to cervical car-cinoma progression[J].Br J Cancer,2010,102(1):196-205.

[6]Yaldizl M,Hakverdi AU,Bayhan G,et al.Expression of E-cadherin in squamous cell carcinomas of the cervix with correlations to clinico-pathological features[J].Eur J Gynaecol Oncol,2005,26(1):95-98.

[7]Dursun P,Yuce K,Usubutun A,et al.Loss of epithelium cadherin expression is associated with reduced overall survival and disease-free survival in early-stage squamous cell cervical carcinoma[J].Int J Gynecol Cancer,2007,17(4):843-850.

[8]Wilmanns C,Steinhauer S,Grossmann J,et al.Site-dependent differ-ences in clinical,pathohistological,and molecular parameters in me-tastatic colon cancer[J].Int J Biol Sci,2009,5(5):458-465.

[9]Loboda A,Nebozhyn MV,Watters JW,et al.EMT is the dominant program in human colon cancer[J].BMC Med Genomics,2011,4:9.

[10]Gao MQ,Kim BG,Kang S,et al.Stromal fibroblasts from the inter-face zone of human breast carcinomas induce an epithelial-mesen-chymal transition-like state in breast cancer cells in vitro[J].J Cell Sci,2010,123(20):3507-3514.

[11]HOLLIER B G,EVANS K,MANI S A.The epithelial-to-mesenchymal transition and cancer stem cells:a coalition against cancer therapies[J].Mammary Gland Biol Neoplasia,2009,14:29-43.

[12]BLICK T,WIDODO E,HUGO H,et al.Epithelial mesenchymal transition traits in human breast cancer cell lines[J].Clin Exp Metastasis,2008,25(6):629-642.

[13]SARRIO D,RODRIGUEZ-PINILLA S M,HARDISSON D,et al.Epithelial-mesenchymal transition in breast cancer relates to the basal-like phenotype[J].Cancer Res,2008,68(4):989-997.

[14]OSAMS H,SVETLANA V.Breast cancer at bone metastatic sites:recent discoveries and treatment targets[J].Cell Commun Signal,2011,5:85-99.

[15]ONDER T T,GUPTA P B,MANI S A,et al.Loss of E-cadherin promotes metastasis via multiple downstream transcriptional pathways[J].Cancer Res,2008,68(10):3645-3654.

[16]Yu L,Li H Z,Lu S M,et al.Down-regulation of TWIST decreases migration and invasion of laryngeal carcinoma Hep-2 cells by regulating the E-cadherin,N-cadherin expression[J].J Cancer Res Clin Oncol,(2011)137:1487-1493.

[17]SARRIO D,PALACIOS J,HERGUETA-REDONDO M,et al.Functional characterization of E-and P-cadherin in invasive breast cancer cells[J].BMC Cancer,2009,9:74.

[18]Takkunen M,Grenman R,Hukkanen M,et al.Snail-dependent and-independent epithelial-mesenchymal transition in oral squamous carcinoma cells[J].J Histochem Cytochem,2006,54(11):1263-1275.

[19]Hur K,Takahashi M,Balaguer F,et al.MicroRNA-200c/141 clus-ter as a control switch between epithelial-to-mesenchymal transition (EMT)and mesenchymal-to-epithelial transition(MET)in humancolorectal cancer metastasis[J].Gastroenterology,2011,140(5):S817-S820.

[20]Chen J,Wang L,Matyunina LV,et al.Overexpression of miR-429 induces mesenchymal-to-epithelial transition(MET)in metastatic ovarian cancer cells[J].Gynecol Oncol,2011,121(1):200-205.

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