甲狀腺癌上皮間質轉化機制與中藥治療的研究進展

張文婧，苑莉莉，王佳賀*

0 引言

上皮間質轉化(EMT)是指在生理及病理情況下發生細胞上皮間質轉變，同時伴隨細胞形態與相關基因表達的改變。EMT在胚胎形成以及組織器官發育中起著至關重要的作用，同時也參與器官纖維化和腫瘤的形成[1]。EMT是一種緊密調節的生理過程，根據生物學特征不同，分為3種亞型[2]。I型EMT與胚胎發生和器官發育相關；II型EMT參與傷口愈合、組織修復和器官纖維化的過程；III型EMT與腫瘤的轉移有關。

1 甲狀腺癌中EMT相關信號通路的研究進展

1.1 TGF-β信號通路 TGF-β信號通路是研究最為廣泛的信號通路之一。TGF-β可通過smad和非smad分子依賴的信號轉導途徑，導致EMT發生[3]。研究表明，TGF-β/smad信號通路的活化與甲狀腺癌細胞遷移、淋巴結轉移等密切相關[4]。細胞表面存在兩種TGF-β受體：TβRI(I型TGF-β受體)和TβRII(II型TGF-β受體)。當TGF-β與TβRII結合后，發生磷酸化并激活TβRI，可以進一步使Smad2和Smad3發生磷酸化激活，然后與Smad4結合形成三聚體Smad復合物，該復合物易位至細胞核中，進而上調相關蛋白，導致EMT的發生。Bhatti等[5]認為，REGγ促進甲狀腺癌細胞發生EMT的作用是通過激活TGF-β/smad信號通路實現的，并通過體內實驗進一步證實沉默REGγ后，E-cadherin蛋白水平的表達減少，抑制了腫瘤細胞的遷移。

1.2 Wnt/β-catenin信號通路 Wnt/β-catenin信號通路的異常激活在甲狀腺癌的發生過程中具有重要的作用。Wnt信號被激活后，可以抑制β-catenin降解，導致細胞內大量的β-catenin轉移至細胞核，并通過激活下游靶基因Survivin的轉錄，誘導EMT發生。Chen等[6]的研究證實，沉默SDC4基因后，通過抑制活化的Wnt/β-catenin信號通路，可以逆轉甲狀腺癌TPC-1細胞發生EMT，促進細胞凋亡。CSN6在人甲狀腺癌細胞中高表達，Wen等[7]通過研究證實，敲低CSN6后抑制腫瘤細胞發生EMT是通過抑制Wnt/β-catenin信號通路的活化實現的。此外，TRIM44和SOX9基因位點可能成為治療PTC的潛在靶點。研究表明，沉默TRIM44[8]和SOX9[9]后，均可通過抑制Wnt/β-catenin信號通路抑制PTC細胞的增殖、遷移和侵襲。黃坤寨等[10]的研究結果顯示，抑制載脂蛋白A1的表達，可減弱甲狀腺癌細胞侵襲和遷移的能力,其作用機制可能與阻斷Wnt/β-catenin信號通路、抑制細胞發生EMT有關。

1.3 絲裂原蛋白激酶/細胞外調節蛋白激酶(MAPK/Erk)和磷脂酰肌醇-3羥基激酶/蛋白激酶B(PI3K/Akt)信號通路 PI3K/Akt和MAPK/Erk信號通路在甲狀腺癌發生和轉移的過程中起著重要的作用[11]，特別是在FTC和UTC中。研究表明，PI3K/Akt和MAPK/Erk信號通路參與誘導EMT的發生[12-13]。近年來，在甲狀腺癌中發現了許多激活上述信號通路的基因改變。研究顯示，29%～83%的甲狀腺癌伴有BRAF基因的突變，最常見的形式是BRAFV600E突變[14]。BRAF基因突變，可誘導MAPK信號通路的激活，從而導致細胞分化、增殖和存活的失調。此外，BRAFV600E的高表達可以增加TGF-β的分泌，從而誘導細胞發生EMT，其機制可能與MEK/Erk和Src/FAK兩條獨立的通路相關[1]。BRAFV600E突變的腫瘤病灶會更容易侵犯甲狀腺外組織，發生淋巴結轉移、遠處轉移，并增加復發的風險。此外，還可降低腫瘤病灶的攝碘能力，影響放射性碘治療的療效。此外，研究報道PIK3CA基因突變或基因組擴增、RAS基因突變、PTEN基因突變、RET/PTC和PPARγ/Pax8重排，以及PIK3CB、PDK1、Akt和各種受體酪氨酸激酶基因拷貝數的增加等，可激活PI3K/Akt信號通路；RET/PTC基因重排、RAS基因突變和受體酪氨酸激酶拷貝數的增加可雙重激活PI3K/Akt和MAPK通路，上述改變均促使甲狀腺癌由低級別向高級別進展[13]。Gao等[15]發現ING5(inhibitor of growth 5)在人甲狀腺癌組織和細胞系中的表達明顯下調。ING5過表達可顯著抑制肝細胞生長因子誘導的甲狀腺癌細胞增殖、侵襲和EMT，并抑制體內腫瘤的生長和轉移，作用機制與c-Met/PI3K/Akt信號通路相關。Zhou等[16]探討了SOSTDC1(Sclerostin domain containing protein 1)的表達是否在FTC的發生和轉移中起作用。研究發現，SOSTDC1可通過阻遏PI3K/Akt和MAPK/Erk信號通路，從而抑制FTC細胞的遷移、侵襲和EMT。

1.4 Notch信號通路 在Notch信號通路中，與甲狀腺癌關系最密切的是Notch-1[17]。Notch-1在甲狀腺乳頭狀癌中的作用存在爭議，大多數學者認為，Notch-1信號通路能夠促進腫瘤細胞增殖、遷移和侵襲，而對于FTC、MTC和UTC，活化Notch-1信號通路可抑制腫瘤細胞的增殖[18]。Notch信號及其下游的NRARP(NOTCH-regulated ankyrin repeat protein)蛋白與多種腫瘤的發生有關。Zhang等[19]報道NRARP在甲狀腺癌中高表達，通過激活Noch信號，誘導EMT發生和甲狀腺癌的進展。

2 EMT與腫瘤干細胞

腫瘤干細胞(Cancer stem cell,CSC)與放化療抵抗，以及復發和轉移性疾病相關[20]。EMT在體外誘導人甲狀腺癌細胞產生CSC，參與了早期腫瘤向侵襲性惡性腫瘤的發生和轉化[21]。目前，研究較多的甲狀腺癌CSC標志物的是CD133、CD44、側群(Side population,SP)細胞、乙醛脫氫酶(Aldehyde dehydrogenase,ALDH)等。CD133在甲狀腺癌細胞系和組織中均被證實可以維持未分化癌的特征和放療抵抗[22]。研究表明，CSCs通過提高ATP結合盒(ATP binding cassette,ABC)轉運體家族和抗凋亡蛋白的水平，參與腫瘤的發展和化療抵抗。Lan等[23]研究表明，HIF-1α誘導FTC133細胞發生EMT后，使得腫瘤細胞獲得CSC的特征，增加CSCs比例，提示EMT可誘導甲狀腺癌中CSCs的產生和腫瘤的轉移。

3 EMT與甲狀腺癌中藥治療

雖然大部分甲狀腺癌患者預后良好，但是一部分高分化甲狀腺癌患者和大多數未分化癌患者經常出現復發和轉移，并對放療和化療不敏感，從而影響患者的治療方案和預后[20]。許多中藥單體都能夠通過抑制EMT的發生，從而起到抑制甲狀腺癌細胞遷移侵襲的作用。沒食子酸(Epigallocatechin gallate,EGCG)是綠茶中最重要的成分，能顯著抑制EMT的發生，從而抑制間變性甲狀腺癌8505C細胞的侵襲和遷移，機制可能與EGCG通過阻斷TGF-β/smad信號通路相關[24]。吳茱萸堿(Evodiamine)是從吳茱萸中分離得到的一種天然吲哚生物堿。Kim等[25]研究結果表明，吳茱萸堿通過降低β-catenin、N-cadherin、vimentin、p-AKT、MMP-2和MMP-9蛋白水平，從而抑制腫瘤細胞的增殖、遷移和EMT。姜黃素(Curcumin)是一種從姜黃根莖中提取出的多酚類化合物。Zhang等[26]研究結果顯示，姜黃素可上調E-cadherin的表達，下調波形蛋白的表達。證實了姜黃素通過抑制TGF-β/Smad途徑，進而下調MMP-2和MMP-9的表達，從而抑制乳頭狀甲狀腺癌細胞的侵襲和轉移。白楊素(Chrysin)是一種黃酮類化合物，從紫葳科植物木蝴蝶中提取，白楊素可通過EMT減弱甲狀腺癌SW579細胞的侵襲能力[27]。經白楊素處理后，SW579細胞中E-cadherin表達增高，N-cadherin表達降低。蘿卜硫素(Sulforaphane,SFN)是一種從十字花科蔬菜中提取的異硫氰酸鹽類。Wang等[28]研究結果表明，SFN通過抑制EMT過程和Slug、Twist、MMP-2和MMP-9的表達，顯著抑制甲狀腺癌細胞的增殖，抑制甲狀腺癌細胞的遷移和侵襲。辣椒素(Capsaicin)可通過激活瞬時受體電位香草酸亞型1，顯著抑制甲狀腺癌BCPAP細胞的遷移、侵襲和黏附。有報道，辣椒素處理后，兩種關鍵的EMT轉錄因子Snail1和Twist1的蛋白水平顯著降低，并伴隨著下游蛋白E-cadherin的上調[29]。此外，辣椒素對TRPV1的激活也明顯抑制了MMP-2和MMP-9的表達。

綜上所述，EMT在甲狀腺癌細胞的侵襲轉移、耐藥、治療和預后等方面均發揮了重要的作用。因此，深入探究EMT在甲狀腺癌發生發展過程中的作用機制，有助于解決甲狀腺癌轉移、復發和耐藥等問題。