上皮細胞轉(zhuǎn)化大腸發(fā)展

上皮細胞轉(zhuǎn)化大腸發(fā)展上皮細胞轉(zhuǎn)化大腸發(fā)展 2012/08/17 目前,大腸癌已是歐洲排名第2位的腫瘤致死性疾病,占腫瘤致死性疾病的10%左右.引起大腸癌發(fā)生的原因眾多,如基因突變引起的家族性腺瘤性息肉病(familialadenomatouspolyposis,FAP)、DNA錯配修復(fù)基因(MMR)突變引起的遺傳性非息肉性結(jié)腸癌(herediarynonpolyposiscol-orectalcancer,HNPCC)、Crohns病、潰瘍性結(jié)炎、上皮細胞內(nèi)癌基因激活和抑癌基因失活等均與大腸癌的發(fā)生發(fā)展密切相關(guān)1.上皮細胞間質(zhì)轉(zhuǎn)化(epithelial-mesenchymaltransition,EMT)是指在生理或病理情況下發(fā)生細胞上皮-間質(zhì)轉(zhuǎn)變,同時伴隨細胞形態(tài)與相關(guān)基因表達的改變.EMT在胚胎形成以及組織器官發(fā)育過程中也起著重要作用(如中胚層和神經(jīng)冠結(jié)構(gòu)形成以及心臟形態(tài)發(fā)生過程2),但也可引起器官纖維化和參與腫瘤形成過程,在此過程中上皮細胞頂-底極性改變、橋粒等緊密連接結(jié)構(gòu)消失、細胞骨架重組,波形蛋白表達上調(diào)、角蛋白表達下調(diào),從而使細胞離體、獲得遷移能力,并能抵抗細胞凋亡3.近來研究發(fā)現(xiàn)EMT在大腸癌發(fā)生發(fā)展過程中起著重要作用,并與腫瘤細胞的浸潤和轉(zhuǎn)移有著非常密切的關(guān)系.1EMT在炎癥促進大腸癌發(fā)生發(fā)展中的作用慢性炎癥被認為是包括大腸癌在內(nèi)的許多種人類腫瘤疾病的原因之一,流行病學(xué)和臨床研究均證實兩種主要的炎癥性腸病(inflammatoryboweldisease,IBD):潰瘍性結(jié)腸炎和Crohns病4發(fā)展成大腸癌的風(fēng)險明顯升高.慢性炎癥可以通過誘導(dǎo)細胞DNA修飾導(dǎo)致腸上皮細胞發(fā)育不良,此外還可通過DNA甲基化和組蛋白修飾等作用影響腸上皮發(fā)育過程5.Bataille等6在Crohns病瘺管形成過程中發(fā)現(xiàn)腸道上皮標(biāo)志物E-cadherin和?-catenin表達降低(?-catenin在EMT的起始階段合成增加,而在EMT最終階段合成明顯減少7);間質(zhì)標(biāo)志物?-integrin表達增多(TGF-?激活EMT的過程依賴于?-integrin,然后通過Smad3依賴性的轉(zhuǎn)錄過程或者非Smad3依賴性、p38MAPK激活和GTP酶調(diào)節(jié)的信號傳導(dǎo)途徑8),而該蛋白隨著EMT的進展逐漸由胞膜向胞質(zhì)、胞核轉(zhuǎn)移,?-catenin移位被認為是Crohns病發(fā)展過程中EMT的關(guān)鍵分子步驟.在腫瘤相關(guān)炎癥(cancerrelatedinflammation,CRI)相關(guān)分子中發(fā)現(xiàn)一些重要的始動因子,包括NF-?B、STAT39、IL-1?、IL-6、IL-10和TNF-?等.NF-?B是一種關(guān)鍵的內(nèi)源性炎癥/免疫調(diào)節(jié)因子10.Douglas等在大腸癌細胞中發(fā)現(xiàn)了異常的NF-?B調(diào)節(jié),且證實在結(jié)腸腫瘤起始和發(fā)展中NF-?B和CRI之間存在密切聯(lián)系,通過靶向滅活I(lǐng)kappaB使腫瘤浸潤白細胞中NF-?B失活抑制了炎癥相關(guān)大腸癌的發(fā)生,從而為結(jié)腸腫瘤中NF-?B和炎癥細胞的作用提供了基因水平證據(jù).IL-6是NF-?B激活的一個主要效應(yīng)分子,并且與STAT3存在密切關(guān)系,他具有促進生長和抗凋亡能力11.研究發(fā)現(xiàn)IL-6能保護正常腸上皮細胞和癌前細胞免受凋亡,并促進腫瘤起始細胞增殖,在此過程中NF-?B-IL-6-STAT3通路起著重要作用.Lee等12發(fā)現(xiàn)大腸癌中NF-?B的活化狀態(tài)需要STAT3維持,提示STAT3是腫瘤細胞增殖和存活的關(guān)鍵因子,并調(diào)控了c-Myc、Mcl-1、CyclinD和Bcl-2表達13.抑制因子從不同水平上調(diào)控NF-?B信號通路,Tir8是表達于腸黏膜上IL-1R家族的一員,他能夠通過阻止IRAK-1和TRAF-6,抑制信號從IL-1R/TLR復(fù)合物傳導(dǎo)14.在小鼠大腸癌腫瘤模型中發(fā)現(xiàn)NF-?B下游分子CCL2、CCL3、IL-1和IL-6能夠促進炎癥相關(guān)的腫瘤形成,并發(fā)現(xiàn)NF-?B激活過程中Tir8的缺失直接導(dǎo)致了大腸癌形成15.腫瘤相關(guān)巨噬細胞(tumorassociatedmacrophages,TAM)分泌的TNF通過抑制GSK-3?促進了Wnt/?-catenin信號傳導(dǎo),促進了結(jié)腸上皮細胞向間質(zhì)轉(zhuǎn)化,此過程在大腸癌發(fā)展中起著重要作用16.此外,炎癥細胞中NF-?B激活也造成了COX-2和ROS水平升高,ROS能誘導(dǎo)DNA損傷、DNA甲基化、轉(zhuǎn)錄后修飾和腫瘤抑制基因突變等7;控制炎癥反應(yīng)和誘導(dǎo)腫瘤細胞凋亡的TGF-?和低氧誘導(dǎo)因子-1(hypoxia-induciblefac-tor-1,HIF-1)同樣是炎癥微環(huán)境中促使上皮細胞發(fā)生間質(zhì)轉(zhuǎn)化的潛在誘導(dǎo)因子17.Grivennikov等17證實IL-6與其受體sIL-6?結(jié)合后停留在細胞表面并能借助胞內(nèi)TGF-?通路促進結(jié)腸上皮向惡性轉(zhuǎn)化;IL-10激活STAT3(信號傳導(dǎo)蛋白-轉(zhuǎn)錄激活物)后通過與IL-6相似的途徑介導(dǎo)細胞惡性轉(zhuǎn)變18.TGF-?作為炎癥因子可造成包括腸道在內(nèi)的多器官自身免疫性疾病,且可激活多種信號通路如Erk、c-Jun、JNK、PI3K和RhoA等19,也能誘導(dǎo)某些轉(zhuǎn)錄因子和轉(zhuǎn)錄調(diào)節(jié)因子在EMT中的表達,包括?EF1、SIP1和Snail等,從而有利于結(jié)腸上皮EMT的發(fā)生20.TNF-?在IBD發(fā)病機制中是一種重要的炎癥因子,在炎癥相關(guān)大腸癌(colitisas-sociatedcolorectalcancer,CAC)中也起著重要作用21,TNF-?在CAC中主要依賴激活胞內(nèi)轉(zhuǎn)錄因子NF-?B進行信號傳導(dǎo),通過NF-?B的多向性轉(zhuǎn)錄激活作用(NF-?B可以結(jié)合至靶基因MMP-9、IL-8、uPA、VEGF、CXCR4、骨橋蛋白等的啟動子或增強子之上進行調(diào)控22)誘導(dǎo)結(jié)腸上皮細胞向腫瘤細胞分化、增殖,并抑制細胞凋亡、促進腫瘤侵襲和轉(zhuǎn)移23.此外,其他炎癥因子如IL-12、IL-13和INF-?等在慢性大腸炎發(fā)展過程中也參與了腫瘤形成過程,而TGF-?、IL-10則能在此過程中發(fā)揮協(xié)同作用24.目前已證實上述參與炎癥發(fā)生和發(fā)展的各種細胞因子如,TGF-?、TNF-?和NF-?B等均是EMT信號通路的關(guān)鍵因子,可見EMT參與了炎癥促進大腸癌發(fā)生和發(fā)展的相關(guān)過程,但是EMT在此過程中的詳盡機制尚待進一步研究.2EMT在腺瘤性息肉病相關(guān)的大腸癌發(fā)生發(fā)展中的作用FAP在結(jié)腸腺瘤性息肉疾病中占有主要地位,相關(guān)研究證實位于染色體5q21的APC突變失活是FAP的主要原因25,APC突變被認為啟動了大腸癌發(fā)生的多步驟過程,最終FAP往往發(fā)展成為大腸癌26.與FAP相同的是絕大多數(shù)散發(fā)大腸癌病例起源于結(jié)腸腺瘤且同時伴有APC突變.Vcsey-Semjn等27證實小鼠敲除APC外顯子exon14后可導(dǎo)致結(jié)腸腺瘤發(fā)生,免疫組織化學(xué)檢測該模型結(jié)腸上皮細胞中可見Wnt信號通路的關(guān)鍵因子?-catenin在胞質(zhì)和胞核中積累,且編碼C-Myc和CyclinD1的mRNA也顯著增加.APC是一種腫瘤抑制基因,可以作為Wnt/?-catenin的負性調(diào)控因子,在正常結(jié)腸上皮細胞APC/?-catenin復(fù)合物被絲氨酸-蘇氨酸激酶(GSK3?)磷酸化,導(dǎo)致?-catenin降解,而在APC突變失活及Wnt信號轉(zhuǎn)導(dǎo)通路開啟時GSK3?的磷酸化作用被抑制28,使其不能誘發(fā)?-catenin降解,從而造成胞質(zhì)內(nèi)的?-catenin持續(xù)累積,后者作用于靶基因C-Myc和CyclinD1等,最終導(dǎo)致Wnt通路介導(dǎo)的EMT發(fā)生,正常結(jié)腸黏膜上皮向間質(zhì)轉(zhuǎn)化,最終結(jié)腸上皮細胞發(fā)生惡性轉(zhuǎn)化29,30.Lochter等31利用COGA-8結(jié)腸上皮細胞培養(yǎng)發(fā)現(xiàn)CyclinD1與CDK4、CDK6結(jié)合,誘導(dǎo)生成CyclinA和CyclinE,再與CDK2結(jié)合從而使結(jié)腸上皮細胞從G1期進入S期.C-Myc啟動子區(qū)域有?-catenin結(jié)合位點,因此C-Myc表達可以被Wnt通路上調(diào),C-Myc過表達使其結(jié)合至CyclinD2啟動子特定的DNA序列并促進CyclinD2的轉(zhuǎn)錄過程32.Wnt通路還能直接上調(diào)CyclinD1,因為CyclinD1啟動子區(qū)域包含LEF-1結(jié)合位點,而該位點被認為是Wnt通路的直接作用靶點33.?-catenin在胞核內(nèi)與淋巴細胞增強子結(jié)合因子1(LEF-1)和T細胞因子-4(Tcf-4)結(jié)合并作為轉(zhuǎn)錄共激活子啟動下游基因(Slug、Cdx-1、Id2和ENC1等)表達.APC上?-catenin結(jié)合位點的減少程度與Wnt通路中?-catenin/LEF-1/Tcf-4復(fù)合物增加的程度呈負相關(guān)34,而?-catenin/LEF-1/Tcf-4的增加導(dǎo)致了結(jié)腸上皮細胞間緊密連接蛋白ZO-1減少、胞間橋粒等連接蛋白降解、細胞骨架重組、細胞離體和獲得遷移能力35,還可以直接作用于AP-1轉(zhuǎn)錄因子復(fù)合物中c-jun和fra-1的啟動子部位使該轉(zhuǎn)錄復(fù)合物增多、上調(diào)uPAR轉(zhuǎn)錄36.此外,該復(fù)合物還能上調(diào)ZEB1表達(高表達于FAP腺瘤、結(jié)腸腺癌上皮細胞,且與胞核?-catenin水平呈正相關(guān)37),而ZEB1能抑制E-cadherin生成38,且該轉(zhuǎn)錄激活復(fù)合物參與了腺瘤轉(zhuǎn)變?yōu)橄侔┥踔聊[瘤轉(zhuǎn)移的全過程39.以上過程最終使結(jié)腸上皮細胞經(jīng)歷EMT過程(如細胞間連接蛋白降解、細胞遷移能力增強和獲得間質(zhì)表型等)并向惡性轉(zhuǎn)化.另外,CK2?是一種高度保守的絲氨酸-蘇氨酸蛋白激酶,可以磷酸化多種底物并在多種生理病理過程中起重要作用40.正常結(jié)腸上皮細胞逐漸演變成腺瘤或腺癌的過程被認為與EMT及E-cadherin、Vimentin和?-catenin等基因表達改變緊密相關(guān).Zou等40發(fā)現(xiàn)CK2?表達于正常結(jié)直腸上皮細胞和結(jié)直腸腺瘤/腺癌細胞,通過調(diào)節(jié)參與細胞周期的癌基因c-myc和抑癌基因p53和p21等影響了大腸癌的演變過程.CK2?敲除或轉(zhuǎn)染CK2?SiRNA后上皮標(biāo)志物E-cadherin表達顯著升高、間質(zhì)標(biāo)志物vimentin表達降低,還能造成細胞中轉(zhuǎn)錄因子Snail1、Smad2/3和癌基因c-myc的表達下降,以上結(jié)果說明CK2?能夠?qū)ι掀らg質(zhì)轉(zhuǎn)變起到某種程度的抑制作用,但是CK2?影響結(jié)腸腺瘤向大腸癌轉(zhuǎn)變的具體機制尚未完全明確.3microRNAs介導(dǎo)的EMT在大腸癌發(fā)生發(fā)展中的作用microRNAs是一類長度在18-25nt的單鏈寡核糖核苷酸的非編碼RNA,具有高度的保守性、組織特異性和發(fā)育時序性41,在轉(zhuǎn)錄后水平通過負向調(diào)節(jié)mRNA發(fā)揮其功能,與mRNA的靶向識別以與3末端UTR互補性結(jié)合為基礎(chǔ)42.mi-croRNAs翻譯水平的抑制作用常伴隨由poly(A)尾加速脫腺苷化和后續(xù)核酸外切消化導(dǎo)致的靶mRNA水平減少43,而且microRNAs控制其靶點特異性的關(guān)鍵區(qū)域在5末端2-7個堿基對的種子序列44,可以在細胞增殖、分化、凋亡、新陳代謝及胚胎發(fā)育等過程中起調(diào)控作用45,部分microRNAs通過調(diào)控癌基因和腫瘤抑制基因的表達;部分通過直接作為癌基因或腫瘤抑制基因參與了大腸癌的病理過程46.雖然microRNAs參與大腸癌發(fā)生發(fā)展的相關(guān)研究較多,但有關(guān)microRNAs在大腸癌中介導(dǎo)EMT的研究仍較少.研究證實在許多原發(fā)腫瘤及相應(yīng)轉(zhuǎn)移瘤中存在不同程度的microRNA表達,在蛋白絡(luò)氨酸磷酸酶(PTP)Pez誘導(dǎo)MDCK的細胞系中發(fā)現(xiàn)了TGF-?參與EMT的過程,因為在該細胞系中發(fā)現(xiàn)了細胞間連接缺失和間質(zhì)表型過表達.此外通過RT-PCR還發(fā)現(xiàn)miR-200家族(miR-200a、miR-200b、miR-200c、miR-141和249)及miR-205表達的下調(diào),而穩(wěn)定的miR-200s過表達可以阻止TGF-?誘導(dǎo)的EMT,提示miR-200s是EMT的關(guān)鍵調(diào)控因子,且miR-200s是通過抑制ZEB1和SIP1的翻譯來調(diào)控EMT的47.關(guān)于miR-200家族、ZEB1和SIP1,我們推測上皮細胞和間質(zhì)細胞表型之間的轉(zhuǎn)化是由ZEB1和SIP1的水平?jīng)Q定的.ZEB1和SIP1結(jié)合至目的基因如上皮細胞關(guān)鍵基因E-cadherin啟動子成對的ZEB樣E-Boxs(CACCTG)上從而抑制這些基因的轉(zhuǎn)錄48.以上證據(jù)提示miR-200s的丟失可能導(dǎo)致腫瘤的侵襲性增強,甚至造成遠處轉(zhuǎn)移.TGF?、TNF?由浸潤的炎癥細胞或腫瘤細胞產(chǎn)生,已被證實能夠誘導(dǎo)結(jié)腸癌細胞發(fā)生EMT,在結(jié)腸癌SW480細胞系中通過miRNA表達分析發(fā)現(xiàn)穩(wěn)定敲除ZEB1能夠?qū)е掳g連接蛋白E-cadherin表達上調(diào)、細胞遷移和侵襲的能力下降,而miR-141、miR-200b和miR-200c的表達水平明顯升高,且miR-141、miR-200c的表達上調(diào)最為明顯.此結(jié)果也被RT-PCR檢測所證實,提示這兩種miRNA參與了結(jié)腸癌EMT過程49.而Colwell50利用TGF?/TNF?誘導(dǎo)LIM1863大腸癌細胞發(fā)生EMT的過程中發(fā)現(xiàn)miR-21和miR-31表達水平明顯升高;蛋白定量分析發(fā)現(xiàn)miR-21和miR-31促進了TGF?誘導(dǎo)的EMT的過程,與miR-200抑制EMT上游調(diào)控因子ZEB1/2不同,miR-21和miR-31主要作用于EMT下游因子T淋巴瘤侵襲轉(zhuǎn)移蛋白1(TIAM1),后者是一種RacGTPase交換因子51.此外,miR-9和miR-335通過直接抑制E-cadherin和SOX4合成促進了大腸癌細胞轉(zhuǎn)移.以上結(jié)果說明某些microRNA可以在TGF-?信號通路的下游發(fā)揮作用從而促進結(jié)直腸癌的發(fā)生和轉(zhuǎn)移.啟動子超甲基化和腫瘤抑制基因沉默是腫瘤形成的重要分子標(biāo)志.Davalos等52通過大腸癌原發(fā)腫瘤微切除證實5-CpG島超甲基化相關(guān)的miR-200b/200a/429和miR-200c/141多順反子轉(zhuǎn)錄沉默是調(diào)節(jié)EMT和MET轉(zhuǎn)變的重要步驟,也是大腸癌腫瘤進展的關(guān)鍵,并發(fā)現(xiàn)miR-200超甲基化和ZEB1/ZEB2上調(diào)與CDH1、CRB3和LGL2表達下調(diào)相關(guān);TGF?誘導(dǎo)的EMT中miR-200超甲基化失活伴隨著E-cadherin丟失和Vimentin增加53;Twist基因啟動子獲得CpG島超甲基化后即可誘導(dǎo)結(jié)腸上皮細胞發(fā)生間質(zhì)轉(zhuǎn)化.此外,其他組蛋白修飾基因,如LSD1、CREB結(jié)合蛋白、SIRT1等也參與了EMT過程.deKrijger等46發(fā)現(xiàn)36%的大腸癌原發(fā)腫瘤中miR-34a表達下降,部分歸因于TP53的突變,部分是由于啟動子甲基化;EMT激活因子TGF?上調(diào)也促進了miR-21和miR-31表達,后兩者在大腸癌中促進了TGF?誘導(dǎo)的EMT過程.此外,miR-373、miR-126和miR-196a轉(zhuǎn)染的大腸癌細胞則顯示出明顯肺轉(zhuǎn)移潛能.Sreekumar等54證實E-cadherin表達受miR-9直接調(diào)控而轉(zhuǎn)錄抑制,miR-199和miR-218則是間質(zhì)特征性蛋白N-cadherin的潛在直接調(diào)控mi-croRNA.miR-138、miR-488和miR-151能夠在EMT過程中調(diào)節(jié)FAK的表達水平從而影響大腸癌腫瘤細胞的遷移能力.4大腸癌中EMT的有關(guān)信號通路在EMT介導(dǎo)大腸癌發(fā)生發(fā)展過程中伴隨著眾多信號通路的激活,將胞外信號傳導(dǎo)入胞內(nèi)引起E-cadherin、Vimentin等異常、表型改變、基底膜降解、上皮細胞向間質(zhì)轉(zhuǎn)變和細胞遷移等一系列變化,最終導(dǎo)致正常結(jié)腸上皮細胞轉(zhuǎn)變?yōu)榇竽c癌細胞.4.1Wnt/?-catenin和FGF信號傳導(dǎo)通路Wnt信號需要通過標(biāo)準(zhǔn)和非標(biāo)準(zhǔn)的信號通路傳導(dǎo),FGF信號通過PI3K-AKT、MAPK和PLC?通路傳導(dǎo).GSK3?是Wnt標(biāo)準(zhǔn)信號傳導(dǎo)通路和FGF依賴性PI3K-AKT信號傳導(dǎo)通路的關(guān)鍵分子.標(biāo)準(zhǔn)的Wnt信號通路決定細胞的分化方向,非標(biāo)準(zhǔn)的信號通路控制細胞的極性和運動潛能,前者通過卷曲家族受體(Frizzled)和LRP5/LRP6受體進行信號轉(zhuǎn)導(dǎo),后者通過Frizzled和ROR1/2共同受體進行信號傳導(dǎo).LRP5和LRP6是LDL家族的蛋白分子,胞外有Wnt結(jié)合位點,胞內(nèi)有Axin模體結(jié)構(gòu).除Wnt信號外,?-catenin為實現(xiàn)在蛋白化及蛋白酶體介導(dǎo)的降解而與GSK3?結(jié)合并被后者磷酸化55,標(biāo)準(zhǔn)的Wnt信號誘導(dǎo)Friz-zled-Dishevelled復(fù)合物與LRP5/LRP6-AXIN-FRAT結(jié)合,使?-catenin從GSK3?釋放,最終在胞核中穩(wěn)定的累積.?-catenin與TCF/LEF、BCL9/9L結(jié)合成TCF/LEF-?-catenin-Legless-PYGO復(fù)合物,作為Wnt信號通路的效應(yīng)物56.非標(biāo)準(zhǔn)Wnt信號通路中ROR1和ROR2是受體型絡(luò)氨酸激酶,胞外為Wnt結(jié)合位點,胞內(nèi)為CKI?結(jié)合結(jié)構(gòu)域,RhoA、c-JUN、N末端激酶(JNK)、Nemo樣激酶(NLK)是非標(biāo)準(zhǔn)Wnt信號通路的效應(yīng)物.FGF與受體結(jié)合后誘導(dǎo)受體二聚化、絡(luò)氨酸激酶活化及受體自身磷酸化,FRS2、FRS3和PLC?與磷酸絡(luò)氨酸殘基相互作用被募集至FGF受體,然后FRS2/3招募GRB2、SHP2,FRS2/SHP2/GRB2復(fù)合物募集GAB1激活PI3K,導(dǎo)致GSK3?活性下降、Snail-EMT級聯(lián)反應(yīng)激活、E-cadherin/?-catenin表達下調(diào)、結(jié)腸上皮細胞惡性轉(zhuǎn)化,最終參與了大腸癌的發(fā)生發(fā)展過程57.基因分析發(fā)現(xiàn)Dishevelled是Wnt通路的正向調(diào)控蛋白,它發(fā)揮作用時處于受體下游、?-catenin的上游,能導(dǎo)致c-Myc和cyclinD基因在結(jié)腸癌細胞中出現(xiàn)擴增58.4.2Ras信號傳導(dǎo)通路Ras蛋白在調(diào)節(jié)大腸癌發(fā)生發(fā)展的信號通路中起著重要作用.生長因子活化的受體激活后,活化的Ras通過Raf激酶激活MAPK激酶(MEK1、MEK2),導(dǎo)致胞外ERK1、ERK2激活59.ERKs位移至細胞核并激活核轉(zhuǎn)錄因子,如Elk-1、ATF-2、ETS1/2,使癌基因轉(zhuǎn)錄迅速開啟.首先,BRAF是Raf家族的一員,他的突變與增強了的激酶活性有關(guān),且在9%-11%的結(jié)直腸癌中發(fā)現(xiàn)此現(xiàn)象;其次,在30%-40%的腺瘤和76%的結(jié)直腸癌腫瘤中證實MEK磷酸化及激活;再次,結(jié)直腸癌中呈現(xiàn)ERK的高度激活,且證實ERK1、ERK2活性在腸道腫瘤中明顯升高;最后,試驗證實阻斷MEK/ERK抑制了結(jié)腸癌細胞的生長,表明ERK參與了結(jié)腸癌細胞的增殖.MEK1通過Egr-1、Fra-1增強Snail1/2表達而下調(diào)E-cadherin60.另有研究證實結(jié)腸上皮細胞表達活化的MEK1獲得了向腫瘤細胞轉(zhuǎn)變及轉(zhuǎn)移的潛質(zhì).除MAPK途徑外,Ras還可通過PI3K和RhoGTPase或與TGF-?協(xié)同誘導(dǎo)大腸癌EMT.PI3K激活后影響EMT過程的機制如前所述;此外,PI3K/Akt能夠使RhoGTPase激活,也能與TGF?通路相互作用從而影響大腸癌EMT過程61.4.3PI3K信號傳導(dǎo)通路磷酸酰肌醇3激酶(PI3K)通路對正常細胞代謝、生長及腫瘤進展起著重要作用.PI3K的抑制因子PTEN缺失(10號染色體上磷酸酶和張力蛋白同源敲除)與結(jié)腸腫瘤相關(guān),證實PI3K信號通路在大腸癌發(fā)生過程中起著重要作用.近年來研究提示66%-70%的大腸癌中PTEN表達下調(diào),且與微衛(wèi)星不穩(wěn)定緊密相關(guān).此外還證實TNF?造成了PTEN下調(diào).IEC-6和HIE細胞敲除PTEN后?-catenin表達水平明顯升高,大腸癌SW480細胞中V-catenin表達也有輕度升高,提示?-catenin的表達受PTEN調(diào)控.利用LY294002或Wortmannin抑制PI3K降低了c-Myc和cyclinD1表達,而在RIE-1細胞中敲除PTEN則顯著上調(diào)了上述蛋白的表達;同樣在IEC-6和HIE細胞中使PTEN沉默增加了c-Myc和cyclinD1的表達,說明PTEN丟失可以通過促進細胞增殖、抑制凋亡而影響大腸癌的發(fā)生62.Bowen等63發(fā)現(xiàn)在野生型PTEN結(jié)腸腫瘤細胞中Akt2過表達導(dǎo)致了腫瘤微轉(zhuǎn)移的形成,提示Akt可能是作為TGF-?1下游調(diào)控因子發(fā)揮作用的.PI3K/Akt通路下游的效應(yīng)分子mTOR激酶調(diào)控著CRC腫瘤的發(fā)生,且證實mTORC1和mTORC2通過RhoA和Rac1通路調(diào)控著結(jié)腸癌細胞的遷移能力.4.4Notch和Hedgehog信號傳導(dǎo)通路Notch通路在胚胎發(fā)育和內(nèi)環(huán)境穩(wěn)定中發(fā)揮著重要作用,其異常激活參與了多種腫瘤的發(fā)展過程.該通路激活是由Notch配體(Jag1、Jag2、DLL1、DLL3和DLL4)結(jié)合至相應(yīng)受體上引起的.配體在細胞外被蛋白酶裂解、在胞內(nèi)被?-分泌酶裂解64,使得Notch胞內(nèi)結(jié)構(gòu)域(NICD)轉(zhuǎn)至細胞核,在胞核中與CSL和其他共刺激因子如Maml1、2、3構(gòu)成轉(zhuǎn)錄激活復(fù)合物,最終激活Notch通路的靶基因Hes和Hey1,使上皮細胞惡性轉(zhuǎn)化.研究顯示大腸癌EMT的誘導(dǎo)因子ZEB1可通過抑制miR-200表達而穩(wěn)定Notch通路的Jag1、Maml2和Maml3,并證實ZEB1通過提高Jag1的表達而增強Notch通路激活通路存在交互作用66.雖有研究67證實Hedgehog通路能誘導(dǎo)Snaill表達上調(diào),但是尚未證實Hedgehog對Snaill有直接轉(zhuǎn)錄激活作用.另外Hedgehog能誘導(dǎo)JAG2表達上調(diào)、促進TGF?分泌68,TGF-?1激活使胞核內(nèi)NF-?B調(diào)控的ZEB1和ZEB2表達上調(diào),同樣使Smad-Sp1調(diào)控的間質(zhì)標(biāo)志物Vimentin等表達上調(diào)從而促進大腸癌細胞遷移及侵襲.5結(jié)論在胚胎發(fā)育中EMT是必需的生理過程,而腫瘤組織誘導(dǎo)產(chǎn)生的EMT則是腫瘤浸潤和轉(zhuǎn)移的重要機制之一.目前,越來越多的證據(jù)表明EMT在與腫瘤發(fā)生、發(fā)展機制中起著重要的作用,隨著對EMT作用機制的研究不斷深入以及對其信號通路和關(guān)鍵分子的逐步了解,相關(guān)的研究結(jié)果為臨床治療腫瘤提供了重要的靶點與途徑.由于EMT主要是由E-cadherin的轉(zhuǎn)錄抑制因子誘發(fā)的,因此借助靶向抑制Snail等的治療方法為防止腫瘤進展提供了可能.此外,EMT信號傳導(dǎo)通路中的關(guān)鍵分子GSK-3?、PAK和TGF?等將來也有可能成為阻斷EMT的重要靶點.雖然目前對EMT發(fā)生機制的研究尚未完全清楚,但是隨著相關(guān)研究的不斷深入,人們對EMT的了解將會變得更加清晰.