前列腺癌上皮-间质转化：范式还是困惑？

DAB2IP（数字音频广播）

最近的研究表明，DAB2IP（失能同源物2相互作用蛋白）在这方面发挥了一个有趣的作用。DAB2IP是一种具有RAS GTPase激活活性的多功能支架蛋白，^58,59DAB2IP通过表观遗传机制表达缺失在前列腺癌标本中常见。^60,61谢等。⁶²发现DAB2IP的敲除导致前列腺癌细胞系中出现EMT样状态，并暗示DAB2IP参与Wnt信号的调制。DAB2IP基因敲除促进原位异种移植模型中的转移，DAB2IP-敲除小鼠出现前列腺增生，表现出间叶特征。协调一致，Min等.⁶³独立发现DAB2IP敲除促进原位模型中的EMT样状态和转移。在这种情况下，排除了选择性生长模型。这些作者继续表明，DAB2IP协同激活Ras和NFκB信号，是EZH2介导的基因沉默的靶点，这也与前列腺癌转移有关。^61,64总之，这些研究表明DAB2IP通过其对多个信号通路的影响在介导类EMT状态和上下文相关转移行为中发挥着关键作用。此外，他们提出了内在表观遗传变化可能触发EMT样状态的可能性。

Wnt信号通路

Wnt信号通路与许多癌症（包括前列腺癌）的生理EMT和EMT样状态有关。分泌型Wnt拮抗剂sFRPs（分泌型卷曲相关蛋白）或WIF1（Wnt抑制因子1）的稳定过表达导致上皮标志物的表达增加、侵袭性降低以及SNAI2和TWIST1的相应下调。^65,66这与经典Wnt信号激活糖原合成酶激酶3β（GSK3β）的想法一致，从而导致β-catenin的稳定和随后的核移位，以及SNAI1的磷酸化，从而促进其核定位，从而作为转录因子的活性。最近的结果表明TMPRSS2-ERG公司基因融合和Wnt通路激活，证明ERG可以驱动Wnt受体Frizzled-4的表达，而Wnt受体又是许多EMT标记表达所必需的。⁶⁷同样，与DAB2IP一样，这表明EMT样状态可能通过初级遗传或表观遗传事件出现。与Wnt信号传导激活相反的是蛋白激酶D1，它已被证明在GSK3β的不同位点磷酸化SNAI1，促进其核输出，从而抑制其转录活性。⁶⁸G蛋白偶联受体信号也可能通过Wnt途径影响EMT样状态。⁶⁹

雄激素受体信号

鉴于其在疾病进展中的核心作用，AR信号也被牵涉到驱动EMT样状态也就不足为奇了。使用小鼠组织重组模型，Cai等.⁷⁰发现野生型细胞Src与AR共同表达时，会导致EMT样状态和侵袭性肿瘤行为。MAPK信号的激活也与这些表型有关。有趣的是，在来自缺乏铂的小鼠的前列腺癌细胞系中，与去势动物的细胞系相比，来自雄激素补充动物的细胞株表现出EMT样的变化。¹⁹相反，人类前列腺癌细胞系AR表达降低与雄激素反应的EMT样状态有关。⁷¹重要的是，TMPRSS2-ERG公司基因融合与AR和EZH2协同建立去分化的EMT样状态，进一步证明了这可能是通过突变事件而不是局部诱导线索产生的。²⁹AR信号在类EMT状态中的作用有待进一步澄清。

转录因子

在生理EMT中，一组转录因子介导了基因表达的变化，这是细胞特性和行为发生巨大变化的基础。突出的例子是蜗牛、扭曲和ZEB家族的成员，也包括ETS家族成员，如ERG和PDEF(表1).⁷²这些转录因子和其他影响EMT的转录因子通常是共表达的；它们的重叠活动如何在前列腺癌或其他癌症中协调产生EMT样状态尚不清楚。SNAI1直接抑制E-cadherin和RKIP（Raf激酶抑制剂蛋白），有趣的是，RKIP通过抑制Ras-MAPK和NFκB通路的信号传导而被确定为前列腺癌的转移抑制因子。⁷³如上所述，这些途径作用于SNAI1的上游，表明可能存在正反馈回路，维持类似EMT的状态。TWIST1诱导EMT样状态，包括N-钙粘蛋白上调。⁷⁴TWIST1在PC-3细胞中的核定位依赖于β1-整合素和纤维连接蛋白之间的相互作用，这表明EMT样状态可能受到基质微环境的调节。⁷⁵研究表明，一个获得功能的p53等位基因可以调节TW1ST1的表达，这表明基因改变可能影响EMT样状态的另一种机制。⁷⁶ZEB1也是前列腺癌细胞系中E-cadherin的直接阻遏物，其表达水平与Gleason评分相关。^17,38IGF-1通过Ras-MAPK途径增加ARCaPE细胞中ZEB1的表达并诱导EMT样状态。³⁸

表观遗传学

表观遗传机制也参与了EMT-like状态的控制，尽管目前尚不清楚这些是这种状态的原因还是影响。这些机制的一个吸引人的特点是，与突变不同，它们可以被逆转，这与EMT的可逆性是一致的。E-钙粘蛋白启动子在很大一部分前列腺癌病例中是甲基化的，但在骨转移中经常发现未甲基化，这与免疫组织化学的结果一致。^77,78如上所述，EZH2组蛋白甲基转移酶是多梳抑制复合物2（PRC2）的一种成分，与前列腺癌的进展有关，并在胚胎干细胞中维持未分化状态。⁶⁴除了在抑制DAB2IP表达中的作用外，EZH2的过度表达也被证明抑制E-cadherin的表达。⁷⁹有趣的是，这与随后的DNA甲基化无关，表明这些机制在该位点上没有联系。PRC2如何准确作用于特定目标尚不清楚，但在其他情况下，SNAI1可以将PRC2引导至以下目标CDH1型和PTEN公司.⁸⁰此外TMPRSS2-ERG公司前列腺癌中常见的基因融合激活了EZH2的表达，并将其复合物导向靶位点。²⁹与此相关的是，多梳抑制复合物1（PRC1）成分BMI-1也可能调节表观遗传状态，导致EMT样状态。BMI-1是前列腺干细胞自我更新所必需的，在前列腺癌中其表达升高。^81,82

细胞迁移和侵袭

如前所述，钙粘蛋白转换是一种典型的EMT样改变，被认为有助于促进同种细胞-细胞粘附，从而可能促进转移性传播。Tran公司等。²⁰显示N-钙粘蛋白阳性PC-3细胞比那些表达E-钙粘蛋白的细胞更容易侵袭肌肉。最近，我们的实验室显示，N-钙粘素阳性PC-3亚群比那些同时表达E-钙粘蛋白和N-cadherin的细胞更有效地跨内皮单层迁移。¹⁷N-cadherin在癌症进展中的其他作用包括介导FGF信号。⁹²重要的是，最近的研究表明，无论是在动物模型还是在人类标本中，N-钙粘蛋白在去势抵抗疾病中上调，而强迫N-钙粘素单独表达，令人惊讶的是，可以驱动去势抵抗病、类EMT状态、侵袭和代谢静止。^93,94N-钙粘蛋白支持这些表型的机制尚未阐明，但有望成为未来研究的一个令人兴奋的领域。

虽然EMT-like状态通常与侵袭行为增加相关，但我们对这种复杂表型所涉及的效应器的机制性理解尚不完整。众所周知，HGF可诱导细胞散射，即类似EMT的行为，部分原因是它能将溶酶体重新定位到细胞外周，并增加组织蛋白酶B的分泌。⁹⁵在侵袭性LNCaP衍生细胞系中，波形蛋白对于侵袭性表型是必要的，但不足以将此表型赋予亲代LNCaP细胞。⁹⁶事实上，类似EMT的状态可能会在细胞侵袭方面产生违反直觉的发现。我们发现，虽然内源性表达ZEB1的PC-3亚群擅长内皮细胞迁移，但在其他情况下，其迁移和侵袭能力较差。¹⁷在这种行为的基础上，ZEB1直接抑制层粘连蛋白332（一种促迁移分子）及其受体整合素β4。这些和其他结果表明，不同人群的癌细胞——一些表现为EMT样状态，而另一些则不表现为EMT-like状态——可以相互合作，以实现整体侵袭性肿瘤表型(图1c).^23,97

我们要感谢亨利实验室的成员和克里斯托弗·斯蒂普博士对手稿的批判性阅读，感谢比阿特丽斯·克努森博士分享未发表的结果。亨利实验室与本课题相关的工作得到了NIH拨款R01 CA130916和DOD拨款W81XWH-10-1-0313的支持。我们向因空间限制而无法引用其工作的同事道歉。