Science重要论文：漫游癌细胞变形记

从一种基础细胞类型转变为另一种，这一在发育胚胎中常见的过程被怀疑在癌症转移中发挥了作用。根据麻省总医院（MGH）癌症中心研究人员的一项新研究，这一称作上皮间质转化（EMT）的过程与乳腺癌患者的疾病诊断及治疗反应存在相关性。该研究确定的潜在机制或有一天可能成为癌症的治疗靶标。相关论文发表在2月1日的《科学》（Science）杂志上。

论文的共同通讯作者、麻省总医院癌症中心Shyamala Maheswaran 博士说：“直到现在，也只是在实验系统中建立了EMT模型，对于它的临床相关性尚不确定。现在我们证实，在来自乳腺癌患者的样本中可以检测到EMT，肿瘤细胞在这两种状态之间摇摆。我们发现乳腺癌细胞响应治疗并随着疾病复发演化EMT状态，表明这一机制与肿瘤扩散及侵袭相关。”

上皮组织主要分布于体表及体腔，上皮细胞之间彼此紧密粘连。在发育过程中，一些上皮细胞形成间充质细胞特性，具备转移到胚胎其他部分的能力，构建自身，形成器官或其他组织类型。一些研究表明从上皮细胞向间充质细胞类型转变也与癌症转移相关，然而确定组织的EMT阶段一直是极大的挑战。

麻省总医院的研究人员开发出一种新测试，通过筛查肿瘤样品的7种上皮标记物和3种间质标记物，确定了它们的EMT阶段。在来自7名乳腺癌患者的原发性肿瘤样本中（这些样本包括雌激素受体/孕激素受体阳性肿瘤、HER2阳性肿瘤和三阴乳腺癌肿瘤），分析结果揭示少量的上皮细胞也表达间质标记物。研究人员随后利用与麻省总医院医学工程中心合作开发的第二代CTC芯片设备，对循环中的肿瘤细胞(CTCs)进行了EMT分析。

针对42名处于不同治疗阶段的，转移性乳腺癌患者的血液样本进行分析，研究小组在16患者样本中鉴别出了表达间质标记物(M+)的CTCs。从10名患者处获得治疗前后的肿瘤样本，其中5人对治疗产生反应，另外5人则无反应。结果显示，来自有反应患者的治疗后样本中捕获的CTCs数量整体下降，或M+细胞数量较少，而来自无反应患者的样本M+ CTCs比例增加。

针对一名患者，从她对实验性治疗产生初始反应，随后出现治疗耐受，之后对另一种治疗方案产生反应，以及再度恢复肿瘤进程，研究人员在疾病过程的不同阶段从她身上获取了一系列的血液样本。研究人员观察到：当她的肿瘤对治疗产生反应时，CTCs数量以及具有间质标记的细胞与上皮标记细胞的比值下降，而当病情进展时，它们也随之增高。他们还发现，患者体内M+ CTCs的增多与CTCs多细胞团簇（clusters）的形状相关，这与EMT诱导单个肿瘤细胞迁移到血流优势模型相矛盾，他们还发现生长因子TGF-beta有可能介导了癌症中的EMT。

论文的共同通讯作者、麻省总医院癌症中心主任Daniel Haber 博士说：“这项研究为我们提供了关于乳腺癌侵袭和转移的生物学新认识。我们的最终目的是要找到组织癌症转移性扩散的途径，因此了解EMT是否发挥作用以及相关机制，是实现这一目标的关键。将这些研究扩展至更多的患者及其他癌症类型，将有助于我们更全面地了解癌症中EMT诱导机制，以及是否有办法阻止它。”