胰腺癌细胞转移、耐药性及复发的研究进展

第四节 胰腺癌细胞转移、耐药性及复发的研究进展

一、胰腺癌的侵袭转移

胰腺癌一旦出现转移,预后极其不佳。癌细胞的转移过程涉及多种活性因子及酶的参与,并不是所有的胰腺癌细胞都具备转移的能力,只有其中的小部分会出现转移并最终形成转移瘤。Wellner等研究发现,锌指E-盒结合同源异形盒1(ZEB1)是胰腺癌细胞上皮间质转化的激活因子,ZEB1通过抑制细胞microRNA-200的表达,阻止细胞的正常分化,激活细胞出现上皮间质转化,并使癌细胞具备干细胞的表型,从而使癌细胞发生侵袭、转移。因此提出ZEB1-microRNA-200反馈弧可以作为治疗胰腺癌的靶点。Hermann等发现,在侵袭性胰腺癌标本中,CD133胰腺癌干细胞与CXCR4+呈共表达。CD133+CXCR4+细胞和CD133+CXCR4-细胞均可在小鼠体内形成肿瘤,但是仅CD133+CXCR4+细胞的肿瘤发生转移,提示可能存在两种不同表型的胰腺癌干细胞,即稳定型干细胞和游走型干细胞;同时发现在小鼠模型中阻断CXCR4胰腺癌干细胞与化疗耐药信号通路可抑制肿瘤转移,这对临床治疗胰腺癌转移有重要的指导意义。但目前仍未明确CXCR4+细胞来源于何处,是干细胞最初就富有的一种亚克隆,还是在肿瘤发展过程中干细胞受到微环境影响诱导产生的新亚型,因为这涉及如何确定通过抑制CXCR4+胰腺癌干细胞来阻止肿瘤转移的治疗策略,究竟是直接消灭CXCR4+的干细胞亚群,还是诱导干细胞分化进而减少干细胞抑制转移。Singh等使用吉西他滨联合AMD3100封闭胰腺癌细胞CXCR4后,发现胰腺癌细胞的生长与转移都受到了抑制,很好地验证了Hermann的研究成果。

2005年Saur等报道,趋化因子受体4(CXCR4)的表达可显著增加胰腺癌肝、肺转移,AMD3100可阻止其转移潜能。Hermann等发现,虽然CD133+CXCR4+和CD133+CXCR4-胰腺癌细胞都能在无胸腺小鼠体内形成原发病灶,但只有CD133+CXCR4+细胞能形成转移灶,去除这部分细胞,胰腺癌的转移特性被废除,给予CXCR4抑制剂AMD3100其转移能力也大大降低。他们还发现,CD133+CXCR4+亚群所占比例越大,胰腺癌越容易发生转移。因此,这部分细胞被认为是迁移性胰腺癌干细胞(mPCSCs)。最新研究表明,ALDH表型PCSCs可能富含mPCSCs。ALDH+和CD44+CD24+细胞之间的成瘤能力差异不大,但在迁移能力方面则表现出不同的生物学特性。ALDH细胞在体外的迁移和侵袭能力是未分选胰腺癌细胞的3倍,CD44+CD24+细胞仅表现出轻微增加,ALDH+CD44+CD24+胰腺癌细胞更具侵袭性。临床研究也证实,胰腺癌转移灶中ALDH表达率更高,原发灶ALDH表达阳性者更容易发生淋巴结和远处脏器如肝、肺的转移。抑制Shh Hegerhog信号途径可以清除ALDH+PCSCs,从而使胰腺癌在体内的侵袭和转移能力下降。目前尚需进一步研究ALDH+与CD133+CXCR4+细胞之间的关系。

二、胰腺癌细胞的耐药性

耐药的肿瘤细胞与CSC具有许多相似的特征,如大多处于细胞周期的G0期,不进入增殖周期,而大部分化疗药物作用于细胞增殖期,不能杀灭处于G0期的癌细胞,这些细胞的细胞膜ATP泵耐药分子,具有极强的自我修复DNA损伤和抗凋亡的能力,某些信号途径如Wnt-β-catenin、Notch等的激活等。因此,CSCs更加耐受常规治疗,PCSCs也不例外。(https://www.daowen.com)

越来越多的研究显示:胰腺癌干细胞介导了其对放化疗的抵抗,Hermann等采用吉西他滨干预CD133+CSC,发现其对吉西他滨明显耐药,干预5d后其比例明显上升,达细胞总数的50%。他们在体内实验发现吉西他滨具有抑制胰腺癌生长的作用,但CD133+CSC的比例明显升高,进一步说明CD133+CSC的耐药性。Wang等的研究支持Hermann的研究结果。Lee等通过CD44+CD24+ESA+CSC移植瘤模型也证实胰腺癌干细胞对放、化疗抵抗。他们用放疗联合吉西他滨化疗干预上述模型时发现,移植瘤的生长不仅不被抑制反受到刺激,深入研究表明CD44+CD24+ESA+CSC在吉西他滨的作用下不会凋亡,仅停止增殖,一旦停止用药,该细胞亚群又开始增殖和分化。Kallifatidis等的研究发现,西兰花提取物莱菔硫烷(sulforaphane,SFN)能增强化疗药物对胰腺癌CSC的杀伤作用,体外实验发现,通过抑制ALDH1和Notch-1表达可诱导凋亡和抑制细胞的增殖;体内实验发现,SFN可以抑制种植瘤在裸鼠体内生长,且无不良反应。Rausch等研究发现,肿瘤靶向药物索拉非尼(sorafenib)可以抑制胰腺癌CSC的增殖、分化和转移,在种植瘤模型研究中,发现索拉非尼可以抑制种植瘤的生长和血管形成,但却可以激活胰腺癌CSC中的核因子-κB(NF-κB),NF-κB是一种常见的转录因子,可以被炎性因子、生长因子或趋化因子等激活,NF-κB一旦被激活,就会使胰腺癌CSC死灰复燃,而将SFN与索拉非尼联用,可以阻止NF-κB的激活,抑制癌细胞克隆增殖,彻底消灭胰腺癌CSC。

三、胰腺癌复发和预后的判断

Maeda等发现,CD的表达与人胰腺癌淋巴结转移及预后差有关。Welsch等认为,CD和CXCR的表达与肿瘤复发无关。Rasheed等研究发现,胰腺癌原发病灶ALDH的表达与肿瘤大于3.0cm、肿瘤分化程度低及淋巴结转移相关,因此,原发灶ALDH表达阳性的患者预后更差,与原发灶ALDH表达阴性的患者相比,其中位生存期下降22%(14个月vs 18个月)。

Hong等的结果表明,胰腺癌CD阳性提示预后差,CD阳性者中位生存期短于CD阴性者(16.9个月vs 25.3个月)。不同表型PCSCs对肿瘤复发及预后的影响可能不同,不同的PCSCs标志物对预后及复发的判断价值也可能存在差异,因此还需要做大量前瞻性研究。