结直肠癌是人类因肿瘤死亡的主要疾病之一,结直肠癌转移的发生发展是导致患者预后不良的主要原因。肝细胞生长因子受体c-met和上皮间质转化(epithelial mesenchymal transition,EMT)在结直肠癌转移过程中均发挥了至关重要的作用。目前,针对c-met诱导结直肠癌细胞EMT调控结直肠癌侵袭转移机制的研究仍在探索中并受到国内外学者的关注。

c-met是一种酪氨酸激酶受体,主要在上皮细胞中表达,在血管和淋巴管内皮细胞、神经细胞、肝细胞、造血细胞以及周细胞也有表达。c-met的细胞外结构是通过二硫键相连的两个亚基与肝细胞生长因子(hepatocyte growth factor,HGF)相结合。细胞内结构包括两部分,一是参与受体下调的近膜结构域,二是参与信号转导的酪氨酸激酶结构域。

在小鼠胚胎发育实验中发现,敲除c-met基因,会导致胚胎死亡,c-met可能通过控制肌源性干细胞的EMT、神经元前体、肝组织以及胎盘组织的发展来促进胚胎发育^[1]。在各种损伤的组织中(如肾、肺、骨骼肌、心脏、皮肤和肝组织),c-met和HGF基因表达会被上调。在肝脏组织中,一方面,DNA合成和肝再生都需要HGF/c-met途径的活化,另一方面,c-met消融会导致受损的细胞增殖和不完整的肝再生^[2]。这些都表明c-met在防止组织损伤和组织修复有重要作用。

HGF结合c-met细胞外结构域后激活细胞内酪氨酸激酶结构域,通过下游级联反应,使效应分子磷酸化,从而发挥不同的功能。通过HGF/c-met信号转导途径可以使黏着斑激酶(FAK)酪氨酸磷酸化,从而激活FAK介导的信号转导系统,促进细胞的增殖^[3]。桩蛋白是一种涉及胞外基质细胞黏附(黏着斑)位点上肌动蛋白-膜附着的细胞骨架蛋白。通过HGF/c-met信号转导途径可以使桩蛋白的酪氨酸残基磷酸化,从而整合蛋白介导的细胞骨架的再组织,HGF/c-met信号转导途径通过作用于肿瘤细胞骨架增加肿瘤细胞运动、侵袭,并最终导致转移发生^[4]。

上皮细胞间质转化的两个重要特征是细胞连接和细胞极性的消失,这会导致细胞间失去黏性,细胞容易变形从而使发生EMT的细胞容易从原发灶脱离向远处转移,E-钙黏蛋白(E-cadherin)的丢失和Snail蛋白的过度表达是上皮间质变的重要特点。β-连环蛋白、Vimentin蛋白等也与EMT密切相关。很多生长因子都与EMT的调节有关,比如HGF、转化生长因子-β(TGF-β)、成纤维细胞生长因子(FGF)和上皮生长因子(EGF)等。Ras信号转导途径和Smad信号转导途径之间的协同作用被认为在EMT的诱导过程中发挥至关重要的作用。研究发现^[5],与非EMT的细胞系比较,成纤维细胞生长因子受体1(FGFR-1)在EMT的细胞系中过度表达,FGFR-1抑制剂作用于肿瘤细胞中会介导间质上皮转化,说明FGFR-1的过度表达在EMT过程中在某些方面起促进作用。Clapéron等^[6]研究发现EGF/EGFR信号转导途径在介导胆管癌EMT发生中起重要作用,应用抑制EGF/EGFR的药物可以抑制胆管癌中EMT的发生。Chen等^[7]研究发现Let-7g miRNA可通过抑制K-Ras/HMGA2A信号转导途径抑制肝癌中EMT的发生。Yamazaki等^[8]研究发现上调Smad3会促进胰腺胰管腺癌EMT发生。

c-met被认为在结直肠癌的侵袭及转移过程中发挥重要的作用,尤其是淋巴结转移和肝转移过程中。Gao等^[9]研究发现,结直肠癌组织中c-met过表达与淋巴结转移和TNM分期显著相关,表明c-met似乎在淋巴结转移过程中发挥着更为重要的作用,。Sun等则^[10]通过对比结直肠癌肝转移患者原发癌和转移癌标本中c-met含量发现,c-met表达升高与区域淋巴结转移有更大的相关性。肝切除术后促进肝细胞再生的因子上调被认为是促进结直肠癌肝转移灶再生的重要因素,而Harun等^[11]通过小鼠实验发现在结直肠癌肝转移切除后的肝细胞再生阶段,c-met表达大量上调,提示c-met与结直肠癌的肝转移密切相关。

自从有大量的研究报道c-met与结直肠癌的侵袭及转移有关后,就有一些研究建议将c-met作为结直肠癌的预后指标,但目前能否将c-met作为结直肠癌预后的指标仍有争议。Qian等^[12]通过对比c-met在原发灶和肝转移灶的表达量发现两者并无区别,认为c-met不适合作为结直肠癌的预后标志物。而Garouniatis等^[13]通过测定183例结直肠癌标本中c-met的表达,发现c-met与患者的预后密切相关,从而建议其可作为结直肠癌判定预后的标志物。Inno等^[14]也发现结直肠癌中c-met过表达提示患者预后不良。

一般来说,肿瘤细胞发生上皮间质转化后,细胞间连接消失,肿瘤细胞变得极富侵袭能力和转移能力,被视为参与肿瘤发生和转移的一个重要步骤^[15]。新近的研究发现^[16],乙醇的代谢和乙醛的积累会激活结肠上皮细胞中Snail基因的表达,使结肠上皮细胞发生上皮间质转化从而导致结肠癌的发生。Jackstadt等^[17]则发现在结直肠癌细胞系中异位的AP4能够上调Snail蛋白,并且内源性AP4蛋白的表达与EMT相关蛋白Vimentin呈正相关,与E钙黏蛋白呈负相关。说明AP4在介导结直肠癌发生EMT中有重要作用。Cheng等^[18]通过测定213例结直肠癌患者肿瘤组织中CCL20、CXCL8和E-钙黏蛋白的含量,发现结直肠癌患者中共同表达CCL20和CXCL8者更有可能发生肝转移;CCL20和CXCL8共同作用于PI3K/AKT-ERK1/2信号途径,诱导EMT的发生。从而得出CCL20和CXCL8协同诱导结直肠癌EMT发生使结直肠癌发生肝转移。Siemens等^[19]通过测定94例原发伴和不伴肝转移的结直肠癌标本中c-met、Snail蛋白和β-连环蛋白表达量来确定对结直肠癌预后的价值。结果表明,c-met、Snail蛋白和β-连环蛋白均与结直肠癌肝转移有关,在建立的混杂因素调整后的多元回归模型中,c-met和β-连环蛋白高表达与结直肠癌肝转移的关系最密切。这表明EMT的特征蛋白Snail蛋白和β-连环蛋白与结肠癌肝转移有关。Gu等^[20]分别对结直肠癌和林奇综合征组织中肿瘤侵袭转移相关蛋白检测发现,EMT相关蛋白:E-钙黏蛋白与胞质β-连环蛋白的阳性表达率与结直肠癌浸润和淋巴结转移显著相关,而在林奇综合征标本中E-钙黏蛋白与胞质β-连环蛋白同样高表达。该研究虽然没有直接证实EMT在结直肠癌发生过程中的作用,但证实了EMT在结直肠癌的癌前疾病-林奇综合征中发挥重要的作用。上述研究结果进一步说明EMT在结直肠癌的发生及转移过程中发挥重要的作用。

尽管目前对结直肠癌发生及转移的分子基础研究很多,但是结直肠癌的分子转移机制仍未被明确阐述。c-met可能通过HGF/c-met途径来介导EMT的发生。Toiyama等^[21]研究表明,处理后的HGF (-)/c-met (+)胃癌细胞中,Snail-2、E-cadherin、波形蛋白(Vimentin)以及EMT相关的蛋白表达会增加,而且细胞表现出失去极性、梭形变化以及伪足增加的间质细胞变化。最近也有研究^[22]指出HGF/c-met信号途径通过激活c-Src和Stat3来介导乳腺癌细胞的EMT过程。Tanahashi等^[23]研究发现,应用siRNA技术敲除c-met RNA显著降低结直肠癌肝转移的发生率,同时,应用HGF抑制剂U-0126可以完全抑制由HGF/c-met信号转导途径介导EMT的发生。Suman等^[24]发现ERK/Akt转导途径可能是HGF/c-met信号途径介导EMT发生的主要途径,说明Akt的活化在HGF/c-met信号途径介导结直肠癌发生发展过程中起到了关键作用。Organ等^[25]详细研究了c-met调控结直肠癌细胞EMT的过程,并描绘了一个全面而复杂的HGF-MET-SFK信号网络以解释这一过程。在该实验中,所有随着HGF改变而改变、增加或减少为原来两倍或一半含量的蛋白质被挑选出来,这些蛋白质被HGF/c-met或其他RTKs信号转导途径所调控。被挑选出的蛋白都含有公认的Src磷酸化位点,并且他们参与细胞运动和细胞连接。这可以大概解释HGF/c-met怎样调节结直肠癌中EMT的发生。

综上所述,c-met与EMT在结直肠癌转移过程中发挥了至关重要的作用,但c-met调控EMT在结直肠癌侵袭转移过程中的作用机制仍需进一步探讨。深入研究c-met调控EMT与结直肠癌侵袭转移的关系,将有益于结直肠癌转移治疗新策略的产生,为探寻结直肠癌转移新的治疗靶点和研发新的靶向抑制剂提供思路和方向。