张余飞　综述　康静波#　审校

1安徽医科大学，合肥230032

2解放军海军总医院肿瘤诊疗中心，北京100048

非小细胞肺癌上皮间质转化与靶向药物耐药关系的研究进展

张余飞1 2综述康静波1 2#审校

1安徽医科大学，合肥230032

2解放军海军总医院肿瘤诊疗中心，北京100048

肿瘤的上皮间质转化（EMT）是指肿瘤在各种因素作用下由上皮细胞转化为具有转移侵袭能力的间质细胞的过程。EMT与上皮细胞表型标志物（如E-钙黏蛋白等）表达下调、间质细胞表型标志物（如波形蛋白等）上调和相关基因表达及信号通路改变相关。EMT的发生能够促进肺癌转移、侵袭以及肿瘤干细胞特性获得，诱导肺癌细胞对靶向药物、化疗药物产生获得性耐药。因此，研究肺癌细胞EMT可以帮助人们在肿瘤抗耐药治疗中找到新的策略。本文旨在对EMT与非小细胞肺癌靶向治疗产生获得性耐药之间关系的最新研究进展进行综述。

非小细胞肺癌；靶向治疗，耐药；上皮间质转化

上皮间质转化（epithelial-mesenchymal transitions，EMT）是一种复杂的病理生理现象，参与胚胎的形成、器官塑形和肿瘤的侵袭转移等过程，并以上皮表型（如E-钙黏蛋白、角蛋白）缺失和间质表型（如波形蛋白、纤维连接素）获得为主要特征。在EMT过程中，肿瘤上皮细胞失去其功能，而获得间质细胞的特性，从而获得侵袭转移的能力［1］。通过目前有限的间质和上皮特征表型测定，在许多上皮细胞来源肿瘤中观察到EMT现象，包括非小细胞肺癌（non-small cell lung cancer，NSCLC）。目前多种肿瘤细胞的增殖、侵袭、迁移和转移等已被证实与EMT关系密切［2-4］，并且EMT与化疗耐药性及放疗抵抗性亦密切相关［5-6］。

肺癌是目前最常见的恶性肿瘤之一，也是目前我国发病率以及死亡率最高的肿瘤，按照病理类型区分，NSCLC在其中约占80％。许多实验研究证实，在NSCLC的发生、发展过程中EMT起到了重要的作用，并与表皮生长因子受体-酪氨酸激酶抑制剂（epidermal growth factor receptor-tyrosine kinase inhibitors，EGFR-TKI）靶向治疗发生获得性耐药密切相关。本文就EMT与肺癌细胞发生EGFRTKI获得性耐药之间关系和EMT逆转的最新研究进展进行综述。

1　EMT与EGFR-TKI获得性耐药

1.1EGFR-TKI耐药的定义

在肺癌的发生发展过程中，表皮生长因子受体（epidermal growth factor receptor，EGFR）信号通路在调控细胞的增殖、血管生成、细胞迁移、细胞侵袭及转移等方面，发挥了重要作用。近些年来，以厄洛替尼和吉非替尼为标志的EGFR-TKI分子靶向药物在肺腺癌治疗领域中显现了重要作用，给部分患者带来了生存获益。然而，无论短期效果如何，在临床实践中，绝大多数患者在EGFR-TKI治疗后的6～12个月，都不可避免地发生EGFRTKI获得性耐药，紧接着肿瘤进展恶化［7-8］。

EGFR-TKI耐药可分为原发性耐药和获得性耐药。原发性耐药的定义是第一次接受EGFRTKI类药物治疗时即显现为对药物无效应，患者的症状、疾病的控制和生存时间均无显著获益。Jackman等［9］对获得性耐药给出了以下几点明确定义：①患者既往曾经接受过EGFR-TKI单药治疗；②以下两项至少符合其中一项：患者存在与EGFR-TKI敏感相关的EGFR突变，患者能在EGFRTKI药物的临床治疗中获益；③患者持续用药1个月后发生疾病恶化，在患者停止使用EGFR-TKI类药物和开始使用新的治疗方案之间未接受其他全身治疗方案。目前，获得性耐药的发生机制主要分为3个方面：EGFR原有通路的改变、旁路途径的激活以及其他机制，其中EMT可能为其中重要的耐药机制之一［10］。

1.2EMT可能为EGFR-TKI获得性耐药的重要机制

Rho等［11］研究表明，如果将NSCLC A549细胞株持续暴露于吉非替尼中，能够使细胞株发生EMT，同时发现该细胞株对EGFR-TKI的敏感性降低，产生耐药。Su等［12］的研究显示，对EGFR-TKI耐药的肺癌细胞，表现为E-钙黏蛋白表达水平下调而间质细胞表型Vimentin表达增高，揭示EMT可能是肿瘤细胞对EGFR-TKI敏感性下降的其中一个重要因素。Suda等［13］研究通过将对厄洛替尼治疗敏感的细胞株HCC4006持续暴露在不断加量的厄洛替尼聚集物中，从而构建出耐药株群HCC4006ER，发现该耐药细胞株中E-钙黏蛋白的表达较初始细胞明显下降，而出现了间质细胞的表型，表明在耐药的过程中，EMT起着一定的作用。当恢复E-钙黏蛋白表达时，可适度恢复耐药细胞对厄洛替尼的敏感性。另外，Thomson等［14］的研究显示，NSCLC未发生EMT或EMT程度较低的肿瘤细胞相较于EMT程度较高的肿瘤细胞对EGFR-TKI更敏感。Uramoto等［15］发现，EMT能够降低肺腺癌细胞对EGFR-TKI的敏感性，并且使肺腺癌细胞获得耐药性。Sequist等［16］对37例获得性EGFR-TKI类药物耐药的NSCLC患者的病理学标本进行遗传组织学分析，发现2例获得性耐药患者的标本中出现了表皮细胞表型明显下降及间质细胞表型明显上升的现象，且没有发现其他已知的耐药通路，表明EMT在耐药过程中发挥着独特的重要作用。也有研究表明EGFR基因突变的NSCLC患者的肺癌细胞E-钙黏蛋白的表达较EGFR野生型患者明显升高，且在较早期的肺癌和较晚期的肺癌间没有发现上皮表型的差异，这与EGFR突变型的结构性活化会导致间质转化、肿瘤细胞迁移、侵袭和远处转移等结果并不一致［17-18］。

1.3相关信号通路

越来越多的研究证实，EMT与肿瘤细胞耐药之间存在着共同的信号转导通路。EMT相关信号传导通路在肿瘤细胞发生耐药的过程中发挥了协同调控作用。近年一些研究证实，与调控肿瘤细胞发生EMT相关的信号通路包括：Norch2、MAPK/线粒体、JNK/线粒体等，这些通路都已被证明在顺铂、吉西他滨、吉非替尼等抗肿瘤药物的耐药过程中显现出重要作用［19-21］。

另外有研究表明，上皮细胞表型E-钙黏蛋白的下调可以激活促进NSCLC侵袭的EGFR-MEK/ ERK/ZEB1、MMP2信号通路，肿瘤细胞发生EMT后也会促进一些特殊信号因子的分泌，包括细胞因子、趋化因子和生长因子的分泌，这些信号因子可能在肿瘤进展中发挥重要的作用，例如已经在多种肿瘤中被证明可以诱导EMT发生的信号因子TGF-β、EGF和HGF等。其他已报道的可能与EMT发生相关的信号因子包括IL-8、IL-6、Notch-1、SOX9、FOXO4 Src和Cripto-1［22-26］。

2　EMT逆转

Zhang等［27］通过建立对EGFR-TKI耐药的耐药细胞株及耐药小鼠模型，并对其进行基因谱筛选，发现Axl基因扩增并与EMT密切相关。Axl基因活化后通过激活PI3K/Akt通路可诱导EMT生成。Byers等［28］报道，EMT能够使NSCLC细胞Axl受体增多，将Axl受体抑制剂SGI-7079与厄洛替尼联合用药能够使肺癌细胞对厄洛替尼重新获得敏感。研究发现，EMT相关转录因子（ZEB1、Slug）在吉非替尼获得性耐药的过程中也起到关键性的调控作用，靶向消除Slug的表达能逆转耐药细胞株的间质化特征，恢复耐药细胞株对吉非替尼的敏感性［29］。Xie等［30］发现在吉非替尼耐药的PC9/AB2细胞株中Notch-1表达水平上调，Notch-1受体的细胞内结构域（N1IC）促进PC9细胞株发生EMT，利用siRNA沉默Notch-1可以逆转细胞EMT表型和恢复其对吉非替尼的敏感性。Wilson等［31］报道通过Src/FAK信号通路抑制剂可以克服EMT相关的肿瘤耐药。曾云云等［32］研究报道，通过基因转染提高E-钙黏蛋白表达水平能逆转PC9/AB和H460/ER耐药细胞的EMT，使其对EGFR-TKI的敏感性增加，其机制可能与EGFR磷酸化水平降低有关。以上研究表明，EMT与肺癌细胞EGFR-TKI获得性耐药具有明显相关性，并可能是重要耐药机制之一。因此，EMT相关信号转导通路中的受体、转录因子等可作为重要靶点，研制相应抑制剂阻止其调控能力，逆转耐药肿瘤细胞的间质化状态，重新获得对抗肿瘤药物的敏感性。

综上所述，越来越多的研究表明，EMT与NSCLC靶向治疗EGFR-TKI获得性耐药密切相关，但具体与耐药相关的分子机制尚未研究清楚。EMT发生后，肿瘤细胞在进行细胞表型重大变化的同时，基因表达及细胞结构都伴随着改变及重组，这是一个细胞结构构成、信号转导通路和基因表达均发生对应改变的多维过程。逆转EMT不但能够使肿瘤恢复其对治疗的反应性，还对揭示肿瘤细胞发生EMT的特征、功能改变及其机制研究有重要意义。因而，针对NSCLC细胞EMT的研究能够有助于人们对EGFR-TKI获得性耐药的NSCLC患者寻找到新的治疗策略。

［1］Thomson S，Petti F，Sujka-Kwok I，et al.A systems view of epithelial-mesenchymal transition signaling states［J］.Clin Exp Metastasis，2011，28（2）：137-155.

［2］Micalizzi DS，Farabaugh SM，Ford HL.Epithelial-mesenchymal transition in cancer：parallels between normal development and tumor progression［J］.J Mammary Gland Biol Neoplasia，2010，15（2）：117-134.

［3］Polyak K，Weinberg RA.Transitions between epithelial and mesenchymal states：acquisition of malignant and stem cell traits［J］.Nat Rev Cancer，2009，9（4）：265-273.

［4］Thompson EW，Haviv I.The social aspects of EMT-MET plasticity［J］.Nat Med，2011，17（9）：1048-1049.

［5］Zheng X，Carstens JL，Kim J，et al.2015.Epithelial-to-mesenchymal transition is dispensable for metastasis but induces chemoresistance in pancreatic cancer［J］.Nature，2015，527（7579）：525-530.

［6］Shimura T，Kakuda S，Ochiai Y，et al.Targeting the AKT/ GSK3β/cyclin D1/Cdk4 survival signaling pathway for eradication of tumor radioresistance acquired by fractionated radiotherapy［J］.Int J Radiat Oncol Biol Phys，2011，80 （2）：540-548.

［7］Mok TS，Wu YL，Thongprasert S，et al.Gefitinib or carboplatin-paclitaxel in pulmonary adenocarcinoma［J］.N Engl J Med，2009，361（10）：947-957.

［8］Rosell R，Moran T，Queralt C，et al.Screening for epidermal growth factor receptor mutations in lung cancer［J］.N Engl J Med，2009，361（10）：958-967.

［9］Jackman D，Pao W，Riely GJ，et al.Clinical definition of acquired resistance to epidermal growth factor receptor tyrosine kinase inhibitors in non-small-cell lung cancer［J］.J Clin Oncol，2010，28（2）：357-360.

［10］Huang L，Fu L.Mechanisms of resistance to EGFR tyrosine kinase inhibitors［J］.Acta Pharm Sini B，2015，5（5）：390-401.

［11］Rho JK，Choi YJ，Lee JK，et al.Epithelial to mesenchymal transition derived from repeated exposure to gefitinib determines the sensitivity to EGFR inhibitors in A549，a nonsmall cell lung cancer cell line［J］.Lung Cancer，2009，63 （2）：219-226.

［12］Su HY，Lai HC，Lin YW，et al.Epigenetic silencing of SFRP5 is related to malignant phenotype and chemoresistance of ovarian cancer through Wnt signaling pathway［J］.Int J Cancer，2010，127（3）：555-567.

［13］Suda K，Tomizawa K，Fujii M，et al.Epithelial to mesenchymal transition in an epidermal growth factor receptormutant lung cancer cell line with acquired resistance to erlotinib［J］.J Thorac Oncol，2011，6（7）：1152-1161.

［14］Thomson S，Buck E，Petti F，et al.Epithelial to mesenchymal transition is a determinant of sensitivity of non-smallcell lung carcinoma cell lines and xenografts to epidermal growth factor receptor inhibition［J］.Cancer Res，2005，65 （20）：9455-9462.

［15］Uramoto H，Iwata T，Onitsuka T，et al.Epithelial-mesenchymal transition in EGFR-TKI acquired resistant lung adenocarcinoma［J］.Anticancer Res，2010，30（7）：2513-2517.

［16］Sequist LV，Waltman BA，Dias-Santagata D，et al.Genotypic and histological evolution of lung cancers acquiring resistance to EGFR inhibitors［J］.Sci Transl Med，2011，3 （75）：75ra26.

［17］邓沁芳，周彩存，苏春霞.非小细胞肺癌上皮-间质转化与EGFR突变以及临床病理特征之间的关系［J］.肿瘤防治研究，2008，35（4）：258-262.

［18］Pedersen MW，Tkach V，Pedersen N，et al.Expression of a naturally occurring constitutively active variant of the epidermal growth factor receptor in mouse fibroblasts increases motility［J］.Int J Cancer，2004，108（5）：643-653.

［19］Maseki S，Ijichi K，Tanaka H，et al.Acquisition of EMT phenotype in the gefitinib-resistant cells of a head and neck squamous cell carcinoma cell line through Akt/GSK-3β/snail signaling pathway［J］.Br J Cancer，2012，106（6）：1196-1204.

［20］Bonavida B，Baritaki S.The novel role of Yin Yang 1 in the regulation of epithelial to mesenchymal transition in cancer via the dysregulated NF-κB/Snail/YY1/RKIP/PTEN Circuitry［J］.Crit Rev Oncog，2011，16（3-4）：211-226.

［21］Jiao M，Nan KJ.Activation of PI3 kinase/Akt/HIF-1α pathway contributes to hypoxia-induced epithelial-mesenchymal transition and chemoresistance in hepatocellular carcinoma［J］.Int J Oncol，2012，40（2）：461-468.

［22］Palena C，Hamilton DH，Fernando RI.Influence of IL-8 on the epithelial-mesenchymal transition and the tumor microenvironment［J］.Future Oncol，2012，8（6）：713-722.

［23］Xie M，He CS，Wei SH，et al.Notch-1 contributes to epidermal growth factor receptor tyrosine kinase inhibitor acquired resistance in non-small cell lung cancer in vitro and in vivo［J］.Eur J Cancer，2013，49（16）：3559-3572.

［24］Capaccione KM，Hong X，Morgan KM，et al.Sox9 mediates Notch1-induced mesenchymal features in lung adenocarcinoma［J］.Oncotarget，2014，5（11）：3636-3650.

［25］Xu MM，Mao GX，Liu J，et al.Low expression of the FoxO4 gene may contribute to the phenomenon of EMT in non-small cell lung cancer［J］.Asian Pac J Cancer Prev，2014，15（9）：4013-4018.

［26］Park KS，Raffeld M，Moon YW，et al.CRIPTO1 expression in EGFR-mutant NSCLC elicits intrinsic EGFR-inhibitor resistance［J］.JClinInvest，2014，124（7）：3003-3015.

［27］Zhang Z，Lee JC，Lin L，et al.Activation of the AXL kinase causes resistance to EGFR-targeted therapy in lung cancer［J］.Nat Genet，2012，44（8）：852-860.

［28］Byers LA，Diao L，Wang J，et al.An epithelial-mesenchymal transition gene signature predicts resistance to EGFR and PI3K inhibitors and identifies Axl as a therapeutic target for overcoming EGFR inhibitor resistance［J］.Clin Cancer Res，2013，19（1）：279-290.

［29］Chang TH，Tsai MF，Su KY，et al.Slug confers resistance to the epidermal growth factor receptor tyrosine kinase inhibitor［J］.Am J Respir Crit Care Med，2011，183（8）：1071-1079.

［30］Xie M，Zhang L，He CS，et al.Activation of Notch-1 enhances epithelial-mesenchymal transition in gefitinib-acquired resistant lung cancer cells［J］.J Cell Biochem，2012，113（5）：1501-1513.

［31］Wilson C，Nicholes K，Bustos D，et al.Overcoming EMT-associated resistance to anti-cancer drugs via Src/FAK pathway inhibition［J］.Oncotarget，2014，5（17）：7328-7341.

［32］曾云云，张为民，张曦.上皮间质转化在非小细胞肺癌EGFR-TKIs获得性耐药中的作用研究［J］.临床肿瘤学杂志，2015，20（5）：393-399.

R734.2

A

10.11877/j.issn.1672-1535.2016.14.03.08

2016-01-05）

（corresponding author），邮箱：kjbnet@126.com