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间质上皮转化与软组织肉瘤

软组织肉瘤为间叶源性恶性肿瘤，在所有恶性肿瘤中仅仅不到1%，相对少见（胃肠道间质瘤除外），每年新发病例欧洲约27908例，美国约5000例，全球约20万，软组织肉瘤来源于多种谱系，范围从惰性到高度侵袭性和转移性的肿瘤。软组织肉瘤可发生在四肢、躯干、内脏器官等部位，其组织形态学多样、肿瘤异质性较高、种类繁杂，需要病理、外科、放射、儿科肿瘤学以及核医学等多学科领域共同进行临床诊治。

　　目前软组织肉瘤大致分为2类：染色体非易位和易位相关性软组织肉瘤，前者约占软组织肉瘤的75%左右，组织形态学多样，肿瘤异质性高，主要以杂合性缺失、p53突变等为主要分子遗传学改变；后者约占软组织肉瘤的20%，组织形态相对单一，主要以小圆细胞或者梭形细胞为主要形态改变，伴有特异性染色体易位并产生融合基因，已发现约有1000多种不同的融合基因，其中大多数可能对肿瘤的发生起到重大影响，且不同组织形态亚型中存在的特异性融合基因已成为临床非常有用的分子诊断标志物。上皮间叶转化（epithelial to mesenchymal transition， EMT）及其反过程间叶上皮转化（mesenchymal to epithelial transition，MET）在间叶肿瘤的研究是新近几年才引起人们关注的，与上皮肿瘤中远处转移灶形成过程中的MET机制及意义不同。

　　一、EMT的发生机制

　　EMT和MET在胚胎发育及肿瘤浸润、转移及发生发展中起到非常重要的作用，主要表现为形态、免疫表型、信号通路等方面改变。多种蛋白分子、信号通路、microRNA（miRNA）等均可直接或间接抑制上皮细胞钙黏蛋白（E-cadherin）的表达，参与或促进EMT过程，这些途径通过细胞内激酶级联的信号诱导及活化EMT相关基因及转录因子的表达，这些信号通路参与EMT的过程具有组织和细胞类型的特异性，即不同来源肿瘤受不同信号通路的调控，同时也受细胞外基质及肿瘤微环境的影响。EMT不仅赋予肿瘤细胞迁移和侵袭特征，还可使肿瘤细胞具有干细胞的特性，从而促进肿瘤细胞不断地进行自我更新，在肿瘤的发生、浸润和转移中扮演着重要角色。

　　EMT的研究较为广泛，而MET过程促使间叶细胞在表型上向上皮细胞转化的研究仅仅在新近几年才开始引起人们关注。间充质表现出松弛的组织，特点是柔韧性、独立性和能动性倾向。在正常细胞和肿瘤细胞中均存在MET，在间叶肿瘤中细胞出现上皮细胞的特征和获得上皮表型，我们也称之为MET?EMT产生的细胞表型可塑性说明了其相反过程MET的存在，EMT和MET呈动态转换过程。肿瘤MET被认为在转移过程中促进远端上皮肿瘤细胞的生长。肿瘤细胞通过EMT及MET的过程进行远处转移、浸润的机制在上皮性肿瘤中的研究相对较清楚，但对于间叶源性肿瘤，尤其是软组织肉瘤EMT和MET发生机制的研究少见。

　　二、不同软组织肉瘤中EMT/MET的研究现状

　　新近的研究结果显示，MET可能存在于肉瘤中，至少部分病例可见典型的上皮标志物，包括E-cadherin、上皮细胞膜抗原（EMA）、β-catenin、CD44、细胞角蛋白和CD34的表达升高。检测到上皮标志物的软组织肉瘤中均显示出了上皮细胞分化。Conti等运用反相蛋白质芯片技术在34例发生骨转移的软组织肉瘤病例中检测了多个通路蛋白细胞黏附蛋白及基质重塑相关蛋白，结果提示PI3K/AKT信号通路是软组织肉瘤发生骨转移的一个突出特点，基质重塑、黏附和生长信号之间的联系可驱动软组织肉瘤转移，并且可为预后和制定治疗策略提供依据。由此可以看出EMT/MET在软组织肉瘤中的作用也受到多种信号通路的调控，且与上皮性肿瘤远处转移灶形成过程中的MET机制及意义是不同的，不同类型的软组织肉瘤中MET与肿瘤预后相关性不同，有的与预后好有关，有的则与肿瘤进展相关。

　　1、滑膜肉瘤：是软组织肉瘤中最具上皮分化特征的恶性肿瘤之一，病理形态通常根据镜下梭形细胞和上皮样细胞的数量及构成比例将滑膜肉瘤分为：单相型、双相型和低分化型。单相型滑膜肉瘤中以梭形细胞或上皮细胞为主。而双相型滑膜肉瘤梭形细胞中部分区域具有分化良好的腺上皮或上皮样大细胞成分，低分化型滑膜肉瘤缺乏典型的分化区域。WHO将其列为组织起源不定的类型，认为滑膜肉瘤起源于间充质干细胞，能够向间质和/或上皮结构双相分化。患者5年生存率很低，50%的患者在确诊后发生转移。分子遗传学上，滑膜肉瘤属于具有特异性染色体易位的软组织肉瘤，95%的滑膜肉瘤中具有t（X；18）（p11；q11）特异性染色体易位并产生相应SS18-SSX融合基因，类型为SYT-SSX1/2/4。近年来研究发现，融合蛋白SYT-SSX1通过Snail家族锌指的调节诱导MET。而且SYT-SSX1多存在于有腺样结构滑膜肉瘤中，且受Snail的调控，从而抑制E-cadherin的表达，影响EMT。Pretto等首次在SYT-SSX2表达阳性的滑膜肉瘤细胞中发现，作为Wnt信号通路的主要调节子β-catenin在瘤细胞核内聚集，且表达明显增加。同时SYT-SSX2与β-catenin在细胞中共存，当沉默SYT-SSX2后，β-catenin在细胞核内聚集现象也明显减弱。新近，Trautmann等通过在裸鼠异体移植肿瘤模型中使用β-cateninsiRNA可明显抑制肿瘤生长，SS18-SSX诱导Wnt/β-catenin信号在滑膜肉瘤肿瘤发生、进展中起至关重要的生物学作用，可能代表滑膜肉瘤一个潜在的分子目标及新的治疗策略。Nielsen等也认为Wnt信号通路可受到SYT-SSX融合基因的调控，可能成为滑膜肉瘤新的治疗靶点。但Wnt/β-catenin信号通路相关基因在滑膜肉瘤中的突变非常罕见，提示Wnt通路的持续激活可能受上游基因或通路的调控。我们曾通过免疫组织化学方法检测了石蜡包埋滑膜肉瘤组织，结果表明，转化生长因子（TGF）-β信号通路及EMT相关蛋白E-cadherin、Snail、Slug在上皮和梭形细胞成分之间表达有差异，Snail和TGF-β1通路相关蛋白Smad2/3的表达与临床分期有关，且E-cadherin表达缺失提示预后不良，这些均表明滑膜肉瘤中存在EMT，且TGF-β信号通路可能参与滑膜肉瘤EMT，促使肿瘤的侵袭和转移。Hosaka等在滑膜肉瘤细胞中使用了一种新的抗血管生成剂帕唑帕尼，发现其直接通过诱导G1期阻滞抑制滑膜肉瘤细胞的生长，PI3K-AKT通路可高度抑制帕唑帕尼对滑膜肉瘤细胞的作用。

　　2、尤文肉瘤：曾经也称为尤因肉瘤/原始神经外胚层肿瘤，是一组好发于青少年四肢深部软组织的恶性肿瘤，近几年，上皮标志物和黏附分子的表达在尤文肉瘤已有报道，但具体机制和意义尚不清楚。Machado等通过免疫组织化学分析415例尤文肉瘤和EMT的相关性，结果表明上皮标志物桥粒斑蛋白和黏附分子ZO-1在病例中有较高的分布，且提示较好的预后，但是广谱细胞角蛋白并没有显示预后意义。Srivastava等的研究提示细胞角蛋白的表达则与尤文肉瘤的侵袭增强有关。Chaturvedi等发现在尤文肉瘤中，沉默EWS/FLI融合基因会伴随着细胞结构、细胞黏附等显著的形态学变化。EWS/FLI可显著下调两个靶向基因：黏附相关蛋白zyxin和骨基质蛋白α5-整合素基因，当zyxin和α5-整合素重新表达可使瘤细胞恢复黏附及细胞骨架结构，在原位移植瘤模型中，EWS/FLI可诱导两者的表达促进肿瘤生长。Schuetz等发现，一些尤文肉瘤虽然E-cadherin的表达阴性，但可表达紧密连接蛋白、ZO-1和封闭蛋白，这表明尤文肉瘤经常发生局部上皮分化。Anderson等在尤文肉瘤中也表明靶向IL6/STAT3信号通路治疗，可增加患者的治疗效果。

　　3、平滑肌肉瘤：Yang等报道了E-cadherin和其他上皮细胞标志物在平滑肌肉瘤中经常被检测到，证明了在间叶源性的肿瘤中可发生MET，但应指出的是，肉瘤中的MET过程虽然可以出现E-cadherin和β-catenin的表达，但典型的间叶标志物在肿瘤细胞中仍然占主导地位，综合蛋白质组学和基因组学分析结果提示MET过程与更好的预后相关联。Ward等对一些肉瘤进行了基因组荟萃分析，基因表达谱表明上皮细胞黏附分子（EpCAM）的mRNA在某些肉瘤细胞系均有低到中等的表达，同时在平滑肌肉瘤、血管肉瘤和骨肉瘤中均有EpCAM的蛋白表达，其表达与平滑肌肉瘤细胞学异型程度和预后差相关。

　　4、纤维肉瘤：Shankar等在纤维肉瘤细胞系HT-1080中发现，细胞松弛素D在转移性癌细胞中可明显减少肿瘤细胞大小及F-肌动蛋白的表达，同时增加E-cadherin的表达水平，减少间叶标志物N-cadherin和波形蛋白的表达，从而影响EMT转录因子Snail和Smad2/3的表达，同时细胞松弛素D处理过的瘤细胞可明显抑制肿瘤细胞的迁移能力及减少RhoA的表达，提示通过药理动力学所调节的肌动蛋白改变可能靶向作用于EMT。Huang等研究表明细胞松弛素D封装在脂质体内可提高其溶解度和生物利用度，提示细胞松弛素D诱导小鼠模型较强的抗癌效应。Funasaka等进行的体内外实验结果提示PGI/AMF在纤维肉瘤的MET中发挥重要作用，提示间叶肿瘤细胞经历MET后可出现上皮样细胞特征及表达上皮标志物，且可能与肿瘤的进展有关。

　　5、其他类型软组织肉瘤：上皮样肉瘤是组织起源未定的罕见间叶源性肿瘤，显示主要的上皮表型，表达细胞角蛋白、EMA和CD34等上皮标志物。Fitzgerald等在软骨肉瘤中检测到上皮标志物E-cadherin和desmocollin3等表达，且与DNA低甲基化密切相关。关于在横纹肌肉瘤中有上皮分化的报道非常少，Cormier等在胚胎性横纹肌肉瘤中检测到异常的上皮细胞标志物。我们也在1例少见腺泡状横纹肌肉瘤病例中检测到EMA和细胞角蛋白的表达，这些可能提示在横纹肌肉瘤中可能存在一定的MET现象。

　　三、EMT和肿瘤干细胞在软组织肉瘤中的研究

　　Kim等研究表明，EMT不仅赋予肿瘤细胞迁移和侵袭特征，还和肿瘤的耐药及复发密切相关，使肿瘤细胞具有干细胞的特性，促进肿瘤细胞不断地进行自我更新，在肿瘤的发生、浸润和转移中扮演着重要角色。肿瘤干细胞（cancer stem cell）同样是肿瘤中具有干细胞特性的一类既具备高度增殖与自我更新能力，也具备多向分化潜能的细胞，这部分细胞虽仅仅占极少部分，但却是肿瘤发生、浸润和转移的关键所在。在增殖过程中，肿瘤干细胞通过不均一分裂，一个干细胞可分裂形成一个干细胞和另一个子细胞，该子细胞可最终分化为包括肿瘤细胞在内的各种细胞，其结果是维持肿瘤干细胞数目稳定并产生肿瘤。Al-Hajj等首次在实体肿瘤中证明了干细胞的存在，结果显示只需100个CD44 、CD22-/low的癌细胞即可在NOD/SCID鼠体内形成移植瘤，而未分类细胞需约500个CD44 、CD22-/low癌细胞才能形成肿瘤，虽然此类细胞只占乳腺癌的2%，但却是乳腺癌的起始细胞。

　　近来有关肿瘤干细胞和EMT相关性的研究，认为EMT可促使肿瘤干细胞产生间质特征且获得侵袭、迁移及自我更新能力。Mani等研究表明，由Snail、Twist或TGF-β这些EMT相关因子诱导的永生化人乳腺上皮细胞可获得间质细胞特征，且形成富含CD44high/CD24low标记的肿瘤干细胞球。相反，肿瘤干细胞从HMLE培养物中分离形成微球体，同样可经历EMT过程，分离出的肿瘤干细胞或小鼠荷瘤中明确表达EMT标志物，这些发现说明了EMT和上皮获得干细胞特性有着直接联系。

　　目前，关于EMT和肿瘤干细胞的相关性研究在软组织肉瘤中甚少。Amaral等在尤文肉瘤中检测到了具有高增殖能力间充质干细胞。Feng等在HT1080纤维肉瘤细胞中发现CD133 的细胞具有高增殖能力等肿瘤干细胞特性。Feng等提出滑膜肉瘤可能起源于多潜能间充质干细胞，在这个研究中，沉默SYT-SSX后的瘤细胞呈多种间叶细胞分化，相反，间充质干细胞被SYT-SSX诱导后会产生肿瘤，支持滑膜肉瘤源于多能干细胞的假说。

　　四、miRNA与MET在软组织肉瘤中的研究

　　miRNA是新近发现的一类调控性非编码单链小分子RNA，长度为18~24个核苷酸，可在转录后水平上调节基因表达，与目标mRNA配对，阻碍目的mRNA翻译或导致其发生降解。miRNA功能类似于癌基因或抑癌基因，与肿瘤增殖、分化、凋亡等密切相关。新近研究发现多种miRNA表达的上调或下调是调控上皮细胞表型的基础，在EMT和肿瘤转移的发生过程中起着重要的作用。目前miRNA与EMT在肉瘤中的关系研究甚少，Kobayashi等在骨肉瘤中使用miRNA微阵列及肿瘤增殖实验发现，let-7 miRNA的表达下调可明显抑制骨肉瘤细胞的增殖，且可通过调控波形蛋白和serpin H1的蛋白表达从而影响骨肉瘤的EMT，提示let-7家族的miRNA可能成为骨肉瘤治疗策略的新靶点。Sarver和Subramanian通过对基因表达谱，miRNA和其他非编码RNA，发现miRNA在许多肉瘤致癌和抑癌的信号网络中发挥关键作用，一小群miRNA在某些类型的肉瘤中扮演保守角色。针对这些关键miRNA-基因信号和调控网络的疗法与护理治疗标准相结合，极有可能成为新的治疗靶点，显著改善肉瘤或者其他癌症患者的治疗效果。

　　五、展望

　　总之，在不同类型软组织肉瘤中MET与肿瘤的患者预后均不同。在滑膜肉瘤、平滑肌肉瘤、软骨肉瘤、骨肉瘤、脊索瘤、上皮样肉瘤和尤文肉瘤这些间叶源性肿瘤中，表达上皮标志物E-cadherin，且形态上出现显著上皮细胞分化，这些现象均提示MET的确存在于肉瘤中，但具体发生机制尚不清楚。EMT或MET调控肿瘤侵袭和转移是个非常复杂的网络系统，包括各类信号通路和肿瘤干细胞交联作用等，积累的证据表明，更深入的研究和了解肉瘤MET将帮助阐明肉瘤的发病机制，并为患者预后和靶向治疗提供潜在的临床生物标志物。