間質(zhì)上皮轉(zhuǎn)化與軟組織肉瘤

軟組織肉瘤為間葉源性惡性腫瘤，在所有惡性腫瘤中僅僅不到1%，相對少見（胃腸道間質(zhì)瘤除外），每年新發(fā)病例歐洲約27908例，美國約5000例，全球約20萬，軟組織肉瘤來源于多種譜系，范圍從惰性到高度侵襲性和轉(zhuǎn)移性的腫瘤。軟組織肉瘤可發(fā)生在四肢、軀干、內(nèi)臟器官等部位，其組織形態(tài)學(xué)多樣、腫瘤異質(zhì)性較高、種類繁雜，需要病理、外科、放射、兒科腫瘤學(xué)以及核醫(yī)學(xué)等多學(xué)科領(lǐng)域共同進(jìn)行臨床診治。

　　目前軟組織肉瘤大致分為2類：染色體非易位和易位相關(guān)性軟組織肉瘤，前者約占軟組織肉瘤的75%左右，組織形態(tài)學(xué)多樣，腫瘤異質(zhì)性高，主要以雜合性缺失、p53突變等為主要分子遺傳學(xué)改變；后者約占軟組織肉瘤的20%，組織形態(tài)相對單一，主要以小圓細(xì)胞或者梭形細(xì)胞為主要形態(tài)改變，伴有特異性染色體易位并產(chǎn)生融合基因，已發(fā)現(xiàn)約有1000多種不同的融合基因，其中大多數(shù)可能對腫瘤的發(fā)生起到重大影響，且不同組織形態(tài)亞型中存在的特異性融合基因已成為臨床非常有用的分子診斷標(biāo)志物。上皮間葉轉(zhuǎn)化（epithelial to mesenchymal transition， EMT）及其反過程間葉上皮轉(zhuǎn)化（mesenchymal to epithelial transition，MET）在間葉腫瘤的研究是新近幾年才引起人們關(guān)注的，與上皮腫瘤中遠(yuǎn)處轉(zhuǎn)移灶形成過程中的MET機(jī)制及意義不同。

　　一、EMT的發(fā)生機(jī)制

　　EMT和MET在胚胎發(fā)育及腫瘤浸潤、轉(zhuǎn)移及發(fā)生發(fā)展中起到非常重要的作用，主要表現(xiàn)為形態(tài)、免疫表型、信號通路等方面改變。多種蛋白分子、信號通路、microRNA（miRNA）等均可直接或間接抑制上皮細(xì)胞鈣黏蛋白（E-cadherin）的表達(dá)，參與或促進(jìn)EMT過程，這些途徑通過細(xì)胞內(nèi)激酶級聯(lián)的信號誘導(dǎo)及活化EMT相關(guān)基因及轉(zhuǎn)錄因子的表達(dá)，這些信號通路參與EMT的過程具有組織和細(xì)胞類型的特異性，即不同來源腫瘤受不同信號通路的調(diào)控，同時(shí)也受細(xì)胞外基質(zhì)及腫瘤微環(huán)境的影響。EMT不僅賦予腫瘤細(xì)胞遷移和侵襲特征，還可使腫瘤細(xì)胞具有干細(xì)胞的特性，從而促進(jìn)腫瘤細(xì)胞不斷地進(jìn)行自我更新，在腫瘤的發(fā)生、浸潤和轉(zhuǎn)移中扮演著重要角色。

　　EMT的研究較為廣泛，而MET過程促使間葉細(xì)胞在表型上向上皮細(xì)胞轉(zhuǎn)化的研究僅僅在新近幾年才開始引起人們關(guān)注。間充質(zhì)表現(xiàn)出松弛的組織，特點(diǎn)是柔韌性、獨(dú)立性和能動(dòng)性傾向。在正常細(xì)胞和腫瘤細(xì)胞中均存在MET，在間葉腫瘤中細(xì)胞出現(xiàn)上皮細(xì)胞的特征和獲得上皮表型，我們也稱之為MET?EMT產(chǎn)生的細(xì)胞表型可塑性說明了其相反過程MET的存在，EMT和MET呈動(dòng)態(tài)轉(zhuǎn)換過程。腫瘤MET被認(rèn)為在轉(zhuǎn)移過程中促進(jìn)遠(yuǎn)端上皮腫瘤細(xì)胞的生長。腫瘤細(xì)胞通過EMT及MET的過程進(jìn)行遠(yuǎn)處轉(zhuǎn)移、浸潤的機(jī)制在上皮性腫瘤中的研究相對較清楚，但對于間葉源性腫瘤，尤其是軟組織肉瘤EMT和MET發(fā)生機(jī)制的研究少見。

　　二、不同軟組織肉瘤中EMT/MET的研究現(xiàn)狀

　　新近的研究結(jié)果顯示，MET可能存在于肉瘤中，至少部分病例可見典型的上皮標(biāo)志物，包括E-cadherin、上皮細(xì)胞膜抗原（EMA）、β-catenin、CD44、細(xì)胞角蛋白和CD34的表達(dá)升高。檢測到上皮標(biāo)志物的軟組織肉瘤中均顯示出了上皮細(xì)胞分化。Conti等運(yùn)用反相蛋白質(zhì)芯片技術(shù)在34例發(fā)生骨轉(zhuǎn)移的軟組織肉瘤病例中檢測了多個(gè)通路蛋白細(xì)胞黏附蛋白及基質(zhì)重塑相關(guān)蛋白，結(jié)果提示PI3K/AKT信號通路是軟組織肉瘤發(fā)生骨轉(zhuǎn)移的一個(gè)突出特點(diǎn)，基質(zhì)重塑、黏附和生長信號之間的聯(lián)系可驅(qū)動(dòng)軟組織肉瘤轉(zhuǎn)移，并且可為預(yù)后和制定治療策略提供依據(jù)。由此可以看出EMT/MET在軟組織肉瘤中的作用也受到多種信號通路的調(diào)控，且與上皮性腫瘤遠(yuǎn)處轉(zhuǎn)移灶形成過程中的MET機(jī)制及意義是不同的，不同類型的軟組織肉瘤中MET與腫瘤預(yù)后相關(guān)性不同，有的與預(yù)后好有關(guān)，有的則與腫瘤進(jìn)展相關(guān)。

　　1、滑膜肉瘤：是軟組織肉瘤中最具上皮分化特征的惡性腫瘤之一，病理形態(tài)通常根據(jù)鏡下梭形細(xì)胞和上皮樣細(xì)胞的數(shù)量及構(gòu)成比例將滑膜肉瘤分為：單相型、雙相型和低分化型。單相型滑膜肉瘤中以梭形細(xì)胞或上皮細(xì)胞為主。而雙相型滑膜肉瘤梭形細(xì)胞中部分區(qū)域具有分化良好的腺上皮或上皮樣大細(xì)胞成分，低分化型滑膜肉瘤缺乏典型的分化區(qū)域。WHO將其列為組織起源不定的類型，認(rèn)為滑膜肉瘤起源于間充質(zhì)干細(xì)胞，能夠向間質(zhì)和/或上皮結(jié)構(gòu)雙相分化。患者5年生存率很低，50%的患者在確診后發(fā)生轉(zhuǎn)移。分子遺傳學(xué)上，滑膜肉瘤屬于具有特異性染色體易位的軟組織肉瘤，95%的滑膜肉瘤中具有t（X；18）（p11；q11）特異性染色體易位并產(chǎn)生相應(yīng)SS18-SSX融合基因，類型為SYT-SSX1/2/4。近年來研究發(fā)現(xiàn)，融合蛋白SYT-SSX1通過Snail家族鋅指的調(diào)節(jié)誘導(dǎo)MET。而且SYT-SSX1多存在于有腺樣結(jié)構(gòu)滑膜肉瘤中，且受Snail的調(diào)控，從而抑制E-cadherin的表達(dá)，影響EMT。Pretto等首次在SYT-SSX2表達(dá)陽性的滑膜肉瘤細(xì)胞中發(fā)現(xiàn)，作為Wnt信號通路的主要調(diào)節(jié)子β-catenin在瘤細(xì)胞核內(nèi)聚集，且表達(dá)明顯增加。同時(shí)SYT-SSX2與β-catenin在細(xì)胞中共存，當(dāng)沉默SYT-SSX2后，β-catenin在細(xì)胞核內(nèi)聚集現(xiàn)象也明顯減弱。新近，Trautmann等通過在裸鼠異體移植腫瘤模型中使用β-cateninsiRNA可明顯抑制腫瘤生長，SS18-SSX誘導(dǎo)Wnt/β-catenin信號在滑膜肉瘤腫瘤發(fā)生、進(jìn)展中起至關(guān)重要的生物學(xué)作用，可能代表滑膜肉瘤一個(gè)潛在的分子目標(biāo)及新的治療策略。Nielsen等也認(rèn)為Wnt信號通路可受到SYT-SSX融合基因的調(diào)控，可能成為滑膜肉瘤新的治療靶點(diǎn)。但Wnt/β-catenin信號通路相關(guān)基因在滑膜肉瘤中的突變非常罕見，提示W(wǎng)nt通路的持續(xù)激活可能受上游基因或通路的調(diào)控。我們曾通過免疫組織化學(xué)方法檢測了石蠟包埋滑膜肉瘤組織，結(jié)果表明，轉(zhuǎn)化生長因子（TGF）-β信號通路及EMT相關(guān)蛋白E-cadherin、Snail、Slug在上皮和梭形細(xì)胞成分之間表達(dá)有差異，Snail和TGF-β1通路相關(guān)蛋白Smad2/3的表達(dá)與臨床分期有關(guān)，且E-cadherin表達(dá)缺失提示預(yù)后不良，這些均表明滑膜肉瘤中存在EMT，且TGF-β信號通路可能參與滑膜肉瘤EMT，促使腫瘤的侵襲和轉(zhuǎn)移。Hosaka等在滑膜肉瘤細(xì)胞中使用了一種新的抗血管生成劑帕唑帕尼，發(fā)現(xiàn)其直接通過誘導(dǎo)G1期阻滯抑制滑膜肉瘤細(xì)胞的生長，PI3K-AKT通路可高度抑制帕唑帕尼對滑膜肉瘤細(xì)胞的作用。

　　2、尤文肉瘤：曾經(jīng)也稱為尤因肉瘤/原始神經(jīng)外胚層腫瘤，是一組好發(fā)于青少年四肢深部軟組織的惡性腫瘤，近幾年，上皮標(biāo)志物和黏附分子的表達(dá)在尤文肉瘤已有報(bào)道，但具體機(jī)制和意義尚不清楚。Machado等通過免疫組織化學(xué)分析415例尤文肉瘤和EMT的相關(guān)性，結(jié)果表明上皮標(biāo)志物橋粒斑蛋白和黏附分子ZO-1在病例中有較高的分布，且提示較好的預(yù)后，但是廣譜細(xì)胞角蛋白并沒有顯示預(yù)后意義。Srivastava等的研究提示細(xì)胞角蛋白的表達(dá)則與尤文肉瘤的侵襲增強(qiáng)有關(guān)。Chaturvedi等發(fā)現(xiàn)在尤文肉瘤中，沉默EWS/FLI融合基因會(huì)伴隨著細(xì)胞結(jié)構(gòu)、細(xì)胞黏附等顯著的形態(tài)學(xué)變化。EWS/FLI可顯著下調(diào)兩個(gè)靶向基因：黏附相關(guān)蛋白zyxin和骨基質(zhì)蛋白α5-整合素基因，當(dāng)zyxin和α5-整合素重新表達(dá)可使瘤細(xì)胞恢復(fù)黏附及細(xì)胞骨架結(jié)構(gòu)，在原位移植瘤模型中，EWS/FLI可誘導(dǎo)兩者的表達(dá)促進(jìn)腫瘤生長。Schuetz等發(fā)現(xiàn)，一些尤文肉瘤雖然E-cadherin的表達(dá)陰性，但可表達(dá)緊密連接蛋白、ZO-1和封閉蛋白，這表明尤文肉瘤經(jīng)常發(fā)生局部上皮分化。Anderson等在尤文肉瘤中也表明靶向IL6/STAT3信號通路治療，可增加患者的治療效果。

　　3、平滑肌肉瘤：Yang等報(bào)道了E-cadherin和其他上皮細(xì)胞標(biāo)志物在平滑肌肉瘤中經(jīng)常被檢測到，證明了在間葉源性的腫瘤中可發(fā)生MET，但應(yīng)指出的是，肉瘤中的MET過程雖然可以出現(xiàn)E-cadherin和β-catenin的表達(dá)，但典型的間葉標(biāo)志物在腫瘤細(xì)胞中仍然占主導(dǎo)地位，綜合蛋白質(zhì)組學(xué)和基因組學(xué)分析結(jié)果提示MET過程與更好的預(yù)后相關(guān)聯(lián)。Ward等對一些肉瘤進(jìn)行了基因組薈萃分析，基因表達(dá)譜表明上皮細(xì)胞黏附分子（EpCAM）的mRNA在某些肉瘤細(xì)胞系均有低到中等的表達(dá)，同時(shí)在平滑肌肉瘤、血管肉瘤和骨肉瘤中均有EpCAM的蛋白表達(dá)，其表達(dá)與平滑肌肉瘤細(xì)胞學(xué)異型程度和預(yù)后差相關(guān)。

　　4、纖維肉瘤：Shankar等在纖維肉瘤細(xì)胞系HT-1080中發(fā)現(xiàn)，細(xì)胞松弛素D在轉(zhuǎn)移性癌細(xì)胞中可明顯減少腫瘤細(xì)胞大小及F-肌動(dòng)蛋白的表達(dá)，同時(shí)增加E-cadherin的表達(dá)水平，減少間葉標(biāo)志物N-cadherin和波形蛋白的表達(dá)，從而影響EMT轉(zhuǎn)錄因子Snail和Smad2/3的表達(dá)，同時(shí)細(xì)胞松弛素D處理過的瘤細(xì)胞可明顯抑制腫瘤細(xì)胞的遷移能力及減少RhoA的表達(dá)，提示通過藥理動(dòng)力學(xué)所調(diào)節(jié)的肌動(dòng)蛋白改變可能靶向作用于EMT。Huang等研究表明細(xì)胞松弛素D封裝在脂質(zhì)體內(nèi)可提高其溶解度和生物利用度，提示細(xì)胞松弛素D誘導(dǎo)小鼠模型較強(qiáng)的抗癌效應(yīng)。Funasaka等進(jìn)行的體內(nèi)外實(shí)驗(yàn)結(jié)果提示PGI/AMF在纖維肉瘤的MET中發(fā)揮重要作用，提示間葉腫瘤細(xì)胞經(jīng)歷MET后可出現(xiàn)上皮樣細(xì)胞特征及表達(dá)上皮標(biāo)志物，且可能與腫瘤的進(jìn)展有關(guān)。

　　5、其他類型軟組織肉瘤：上皮樣肉瘤是組織起源未定的罕見間葉源性腫瘤，顯示主要的上皮表型，表達(dá)細(xì)胞角蛋白、EMA和CD34等上皮標(biāo)志物。Fitzgerald等在軟骨肉瘤中檢測到上皮標(biāo)志物E-cadherin和desmocollin3等表達(dá)，且與DNA低甲基化密切相關(guān)。關(guān)于在橫紋肌肉瘤中有上皮分化的報(bào)道非常少，Cormier等在胚胎性橫紋肌肉瘤中檢測到異常的上皮細(xì)胞標(biāo)志物。我們也在1例少見腺泡狀橫紋肌肉瘤病例中檢測到EMA和細(xì)胞角蛋白的表達(dá)，這些可能提示在橫紋肌肉瘤中可能存在一定的MET現(xiàn)象。

　　三、EMT和腫瘤干細(xì)胞在軟組織肉瘤中的研究

　　Kim等研究表明，EMT不僅賦予腫瘤細(xì)胞遷移和侵襲特征，還和腫瘤的耐藥及復(fù)發(fā)密切相關(guān)，使腫瘤細(xì)胞具有干細(xì)胞的特性，促進(jìn)腫瘤細(xì)胞不斷地進(jìn)行自我更新，在腫瘤的發(fā)生、浸潤和轉(zhuǎn)移中扮演著重要角色。腫瘤干細(xì)胞（cancer stem cell）同樣是腫瘤中具有干細(xì)胞特性的一類既具備高度增殖與自我更新能力，也具備多向分化潛能的細(xì)胞，這部分細(xì)胞雖僅僅占極少部分，但卻是腫瘤發(fā)生、浸潤和轉(zhuǎn)移的關(guān)鍵所在。在增殖過程中，腫瘤干細(xì)胞通過不均一分裂，一個(gè)干細(xì)胞可分裂形成一個(gè)干細(xì)胞和另一個(gè)子細(xì)胞，該子細(xì)胞可最終分化為包括腫瘤細(xì)胞在內(nèi)的各種細(xì)胞，其結(jié)果是維持腫瘤干細(xì)胞數(shù)目穩(wěn)定并產(chǎn)生腫瘤。Al-Hajj等首次在實(shí)體腫瘤中證明了干細(xì)胞的存在，結(jié)果顯示只需100個(gè)CD44 、CD22-/low的癌細(xì)胞即可在NOD/SCID鼠體內(nèi)形成移植瘤，而未分類細(xì)胞需約500個(gè)CD44 、CD22-/low癌細(xì)胞才能形成腫瘤，雖然此類細(xì)胞只占乳腺癌的2%，但卻是乳腺癌的起始細(xì)胞。

　　近來有關(guān)腫瘤干細(xì)胞和EMT相關(guān)性的研究，認(rèn)為EMT可促使腫瘤干細(xì)胞產(chǎn)生間質(zhì)特征且獲得侵襲、遷移及自我更新能力。Mani等研究表明，由Snail、Twist或TGF-β這些EMT相關(guān)因子誘導(dǎo)的永生化人乳腺上皮細(xì)胞可獲得間質(zhì)細(xì)胞特征，且形成富含CD44high/CD24low標(biāo)記的腫瘤干細(xì)胞球。相反，腫瘤干細(xì)胞從HMLE培養(yǎng)物中分離形成微球體，同樣可經(jīng)歷EMT過程，分離出的腫瘤干細(xì)胞或小鼠荷瘤中明確表達(dá)EMT標(biāo)志物，這些發(fā)現(xiàn)說明了EMT和上皮獲得干細(xì)胞特性有著直接聯(lián)系。

　　目前，關(guān)于EMT和腫瘤干細(xì)胞的相關(guān)性研究在軟組織肉瘤中甚少。Amaral等在尤文肉瘤中檢測到了具有高增殖能力間充質(zhì)干細(xì)胞。Feng等在HT1080纖維肉瘤細(xì)胞中發(fā)現(xiàn)CD133 的細(xì)胞具有高增殖能力等腫瘤干細(xì)胞特性。Feng等提出滑膜肉瘤可能起源于多潛能間充質(zhì)干細(xì)胞，在這個(gè)研究中，沉默SYT-SSX后的瘤細(xì)胞呈多種間葉細(xì)胞分化，相反，間充質(zhì)干細(xì)胞被SYT-SSX誘導(dǎo)后會(huì)產(chǎn)生腫瘤，支持滑膜肉瘤源于多能干細(xì)胞的假說。

　　四、miRNA與MET在軟組織肉瘤中的研究

　　miRNA是新近發(fā)現(xiàn)的一類調(diào)控性非編碼單鏈小分子RNA，長度為18~24個(gè)核苷酸，可在轉(zhuǎn)錄后水平上調(diào)節(jié)基因表達(dá)，與目標(biāo)mRNA配對，阻礙目的mRNA翻譯或?qū)е缕浒l(fā)生降解。miRNA功能類似于癌基因或抑癌基因，與腫瘤增殖、分化、凋亡等密切相關(guān)。新近研究發(fā)現(xiàn)多種miRNA表達(dá)的上調(diào)或下調(diào)是調(diào)控上皮細(xì)胞表型的基礎(chǔ)，在EMT和腫瘤轉(zhuǎn)移的發(fā)生過程中起著重要的作用。目前miRNA與EMT在肉瘤中的關(guān)系研究甚少，Kobayashi等在骨肉瘤中使用miRNA微陣列及腫瘤增殖實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，let-7 miRNA的表達(dá)下調(diào)可明顯抑制骨肉瘤細(xì)胞的增殖，且可通過調(diào)控波形蛋白和serpin H1的蛋白表達(dá)從而影響骨肉瘤的EMT，提示let-7家族的miRNA可能成為骨肉瘤治療策略的新靶點(diǎn)。Sarver和Subramanian通過對基因表達(dá)譜，miRNA和其他非編碼RNA，發(fā)現(xiàn)miRNA在許多肉瘤致癌和抑癌的信號網(wǎng)絡(luò)中發(fā)揮關(guān)鍵作用，一小群miRNA在某些類型的肉瘤中扮演保守角色。針對這些關(guān)鍵miRNA-基因信號和調(diào)控網(wǎng)絡(luò)的療法與護(hù)理治療標(biāo)準(zhǔn)相結(jié)合，極有可能成為新的治療靶點(diǎn)，顯著改善肉瘤或者其他癌癥患者的治療效果。

　　五、展望

　　總之，在不同類型軟組織肉瘤中MET與腫瘤的患者預(yù)后均不同。在滑膜肉瘤、平滑肌肉瘤、軟骨肉瘤、骨肉瘤、脊索瘤、上皮樣肉瘤和尤文肉瘤這些間葉源性腫瘤中，表達(dá)上皮標(biāo)志物E-cadherin，且形態(tài)上出現(xiàn)顯著上皮細(xì)胞分化，這些現(xiàn)象均提示MET的確存在于肉瘤中，但具體發(fā)生機(jī)制尚不清楚。EMT或MET調(diào)控腫瘤侵襲和轉(zhuǎn)移是個(gè)非常復(fù)雜的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，包括各類信號通路和腫瘤干細(xì)胞交聯(lián)作用等，積累的證據(jù)表明，更深入的研究和了解肉瘤MET將幫助闡明肉瘤的發(fā)病機(jī)制，并為患者預(yù)后和靶向治療提供潛在的臨床生物標(biāo)志物。