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为解决肺癌转移和耐药难题，上海中医药大学附属上海市中医医院的研究人员开展了肺癌 CTC 簇相关研究。结果发现 CTC 簇经 CDH17 - YAP 通路产生耐药性，且肿瘤生长与化疗敏感性有关。该研究为肺癌治疗提供新思路，值得一读。
肺癌，这个全球健康的 “头号杀手”，一直让医学界头疼不已。它不仅发病率高，而且死亡率也居高不下。在肺癌患者走向生命终点的过程中，肿瘤转移和耐药性就像两个 “大反派”，起着关键的 “推波助澜” 作用。虽然分子靶向治疗和免疫治疗给早期肺癌患者带来了一些希望，能延长他们的无病生存期和总生存期，但这两种治疗方法有着严格的限制条件，比如要根据特定的基因突变和肿瘤组织中 PD - L1 蛋白的表达情况来选择合适的患者，这就导致大部分患者无法从中受益。目前，化疗依然是肺癌治疗的主要手段，可令人遗憾的是，它只能让 5% 的早期术后患者获益，肺癌患者 5 年总生存率也始终在 20% 左右徘徊，难以取得实质性突破。
在肺癌的发展过程中，循环肿瘤细胞（CTCs）就像一群 “潜伏的敌人”。它们从原发肿瘤脱落，进入外周血，是肿瘤远处转移的 “罪魁祸首”。CTCs 中的 “小团体”——CTC 簇，比单个的 CTC 更具危险性，它们有着更强的转移潜能，还和患者更短的无病生存期和总生存期密切相关。这些 CTC 簇以及单个的 CTCs 往往具有癌症干细胞（CSCs）的特性，像具有干性（能自我更新和分化）、耐药性和休眠能力等，这些特性让它们在面对化疗时 “毫不畏惧”，轻松逃避药物的 “攻击”。此外，CTCs 还具有很强的细胞可塑性，能够在不同的细胞状态之间 “灵活切换”，这也为它们在肿瘤的发展、转移和耐药过程中 “保驾护航”。
而在肿瘤转移的 “剧本” 里，钙粘蛋白家族的成员 —— 钙粘蛋白 - 17（CDH17）和 Hippo 信号通路扮演着重要角色。CDH17 参与肿瘤的侵袭和转移，在一些肿瘤组织中，它的高表达意味着患者预后较差。Hippo 信号通路则在肿瘤的发生、发展、转移和耐药过程中 “兴风作浪”，其下游的效应因子 YAP1 对肿瘤细胞的形态可塑性和转移能力有着重要影响。不过，CDH17 和 Hippo 信号通路在肺癌 CTC 簇的增殖、转移和耐药过程中具体发挥着怎样的作用，还没有被完全搞清楚。
为了揭开这些谜团，上海中医药大学附属上海市中医医院的研究人员在《Cell & Bioscience》期刊上发表了一篇名为 “Circulating tumor cell clusters with stem - like properties drive chemoresistance through the CDH17 - YAP axis in lung cancer” 的论文。他们通过一系列研究，得出了一些重要结论，为肺癌的治疗带来了新的曙光。
研究人员为了开展这项研究，用到了几个关键的技术方法。他们利用超低吸附板建立了 CTC 悬浮培养系统，这就像是给 CTC 们打造了一个特殊的 “悬浮家园”，便于观察它们在悬浮状态下的特性。通过转录组和蛋白质组分析，研究人员能像 “侦探” 一样，找出不同培养条件下 CTC - TJH - 01 细胞中差异表达的基因和蛋白质，从而挖掘出背后的分子机制。此外，RNA 干扰技术也派上了大用场，它可以精准地 “关闭” CDH17 基因，帮助研究人员了解这个基因在 CTC 中的具体作用。
下面我们来详细看看研究结果。
CTC 悬浮球样细胞表现出休眠和类似 CSC 的特征
研究人员利用之前建立的肺癌患者来源的 CTC 系 CTC - TJH - 01，在超低吸附细胞培养板中建立了悬浮培养系统。他们发现，CTC - TJH - 01 细胞在悬浮状态下会像 “抱团取暖” 一样自然聚集形成细胞簇。和贴壁培养的细胞相比，悬浮培养的 CTC - TJH - 01 细胞增殖活性明显降低，就像是被按下了 “减速键”，细胞周期也停在了 G<sub>0</sub>/G<sub>1</sub>期，处于静止期的癌细胞比例大幅增加。而且，悬浮培养的 CTC - TJH - 01 细胞的上清液还能抑制贴壁培养的同类型细胞的增殖活性，就像它会释放一种 “抑制信号” 一样。转录组测序数据显示，悬浮培养的细胞中与细胞周期和 DNA 复制相关的基因显著下调，Ki - 67 和细胞周期相关蛋白的表达也明显降低。但有趣的是，CSC 标记物如 SOX2、CD44、ABCG2 和 ALDH1 的表达却大幅增加，CD44 在细胞膜上、SOX2 在细胞核中的表达都显著升高，这表明悬浮培养的 CTC 簇具有典型的 CSC 特征。
类似 CSC 的 CTC 在体内具有较弱的致瘤性和肿瘤生长能力
为了看看这些类似 CSC 的 CTC 在体内的 “战斗力” 如何，研究人员将等量的贴壁和悬浮培养的 CTC - TJH - 01 细胞分别皮下移植到裸鼠的左右腋窝。结果发现，贴壁培养组的肿瘤形成率高达 100%，而悬浮培养组只有 50%。悬浮培养的类似 CSC 的 CTC 在裸鼠体内形成肿瘤的时间更长，肿瘤生长更慢，重量也更轻。通过对肿瘤组织的分析发现，两组肿瘤组织的形态特征虽然没有明显差异，但类似 CSC 的 CTC 组中 Ki - 67 阳性细胞的比例更低，这说明这些细胞的增殖活性较弱，在体内的致瘤性和肿瘤生长潜力确实有所降低。
类似 CSC 的 CTC 在体外对化疗药物不敏感
CSC 的存在是导致临床化疗耐药的重要原因之一。研究人员用顺铂和紫杉醇对贴壁和悬浮培养的 CTC - TJH - 01 细胞进行 “攻击”，通过 CCK - 8 检测细胞增殖和 annexin V - FITC/PI 凋亡检测来评估细胞对药物的反应。结果显示，顺铂和紫杉醇能有效地抑制贴壁 CTC - TJH - 01 细胞的增殖，而且呈时间和剂量依赖性，就像剂量越大、时间越长，对细胞的 “杀伤力” 就越强。但悬浮培养的 CTC - TJH - 01 细胞却对这些药物表现出很强的抵抗力，高浓度的顺铂要达到 128 μM 才对细胞簇有细胞毒性，而紫杉醇即使浓度高达 120 nM 也没有明显的细胞毒性。凋亡检测结果也表明，顺铂和紫杉醇能显著诱导贴壁细胞凋亡，对悬浮培养的细胞却几乎没有影响，这说明类似 CSC 的 CTC 对顺铂和紫杉醇具有高度耐药性。
类似 CSC 的 CTC 在体内对顺铂耐药
研究人员进一步在体内测试类似 CSC 的 CTC 对顺铂的敏感性。他们将相同数量的贴壁和悬浮培养的 CTC - TJH - 01 细胞接种到裸鼠体内，然后用顺铂进行处理。结果发现，悬浮培养的 CTC - TJH - 01 细胞形成的肿瘤更小、更轻、生长更慢。顺铂能显著抑制贴壁培养细胞形成的肿瘤生长，对悬浮培养细胞形成的肿瘤却没有明显作用。通过组织学检查发现，顺铂处理后，贴壁培养组的肿瘤细胞空泡化增加，Ki - 67 蛋白表达降低，细胞增殖减少，但悬浮培养组却没有这些变化，这再次证明类似 CSC 的 CTC 在体内对顺铂具有显著耐药性。
CDH17 - YAP 通路在类似 CSC 的 CTC 中被激活
为了弄清楚悬浮培养后 CTC 呈现出类似 CSC 特征的分子机制，研究人员对贴壁和悬浮培养的 CTC - TJH - 01 细胞进行了转录组和蛋白质组分析。他们发现有 120 个重叠的差异表达基因和蛋白质，其中 CDH17 的表达显著升高。进一步研究发现，悬浮培养的 CTC - TJH - 01 细胞和肿瘤组织中 CDH17 的表达都明显增加。而且，悬浮培养的 CTC - TJH - 01 细胞中，α - 连环蛋白和 YAP/TAZ 的蛋白表达减少，但磷酸化的 α - 连环蛋白和磷酸化的 YAP 却显著增加。在贴壁培养的细胞中过表达 CDH17 基因，也会导致磷酸化的 α - 连环蛋白和磷酸化的 YAP 蛋白表达上调。通过分析 TCGA 数据库，研究人员还发现肺癌组织中 CDH17 的表达比正常肺组织高很多，并且和肺癌的临床分期呈正相关，CDH17 高表达的肺癌患者生存结局更差。这些结果表明，悬浮培养的 CTC 中增强的干性可能与 CDH17 - YAP 信号通路的激活有关。
CDH17 基因敲低降低了肿瘤干细胞特性，促进了肿瘤生长，并增加了肿瘤细胞对顺铂的敏感性
研究人员利用 siRNA 技术降低 CTC - TJH - 01 细胞中 CDH17 蛋白的表达，进一步探索 CDH17 - YAP 通路的作用。结果发现，敲低 CDH17 基因后，贴壁的 CTC - TJH - 01 细胞形态没有明显变化，但悬浮状态下的细胞簇紧密程度明显降低。同时，磷酸化的 α - 连环蛋白、磷酸化的 YAP、CD44 和 SOX2 的水平显著降低，而 Ki - 67、α - 连环蛋白和 YAP/TAZ 的表达却明显增加。这说明敲低 CDH17 基因不仅降低了肿瘤干细胞特性，还显著增强了悬浮 CTC 的增殖活性和顺铂敏感性，促进了顺铂诱导的细胞凋亡。在体内实验中，CDH17 基因敲低显著增加了肿瘤异种移植物的生长，增强了顺铂对肿瘤生长的抑制作用，不过敲低 CDH17 基因联合顺铂治疗组和对照组在肿瘤体积和重量上没有显著差异。这些结果表明，CDH17 是调节 CTC 肿瘤干性和化疗耐药性的关键因子，肿瘤生长动力学和化疗耐药性密切相关，低生长率的肿瘤对化疗更耐药，高生长率的肿瘤在化疗后生长率会降低。
研究结论和讨论部分的发现意义重大。这项研究清晰地揭示了 CTC 簇的生物学特性，将类似 CSC 的特性与化疗敏感性紧密联系起来。研究人员发现 CDH17 - YAP 通路在 CTC - TJH - 01 簇中处于激活状态，抑制这条通路虽然不能完全阻止肿瘤生长，但能降低其化疗耐药性。这一发现让我们对 CTC 的化疗耐药特性有了更深入的理解，也为肺癌治疗提供了新的潜在靶点。此外，研究还发现化疗主要是降低肿瘤生长速率，转移部位生长缓慢的肿瘤可能是导致肺癌患者转移和死亡增加的重要原因，这也提示我们在治疗肺癌时，不能只关注肿瘤的大小变化，还要重视肿瘤的生长速率以及微转移病灶的情况。总之，这项研究为肺癌的治疗开辟了新的思路，有望推动肺癌治疗领域取得新的突破，给肺癌患者带来更多的生存希望。
