综述:上皮细胞黏附分子(EpCAM)在肝细胞癌(HCC)中的生物学作用及临床应用

【字体: 时间:2025年03月15日 来源:Discover Oncology 2.8

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  本文全面阐述了 EpCAM 在 HCC 中的生物学特性、调控机制、临床意义及治疗策略。

  

肝细胞癌(HCC)现状与 EpCAM 研究意义

肝细胞癌是全球癌症相关死亡的主要原因之一。尽管目前有多种治疗手段,如肝切除、肝移植、化疗栓塞和全身治疗等,但手术治疗因高复发率和患者选择受限,疗效大打折扣,且多数患者确诊时已处于晚期。现有筛查方法,像甲胎蛋白(AFP)检测,早期检测敏感性不足。
HCC 具有显著的肿瘤内异质性,缺乏特异性分子标记指导个性化治疗,这严重阻碍了治疗效果的提升。肝癌干细胞(CSCs)被认为是造成这种异质性的重要因素,多种生物标志物可用于定义不同的 HCC CSC 群体,上皮细胞黏附分子(EpCAM)就是其中之一。
EpCAM 是一种 I 型跨膜糖蛋白,最初在结直肠癌中被发现,它在多种癌症相关过程中发挥作用,如细胞增殖、黏附、干性维持、代谢、转移、抗放化疗、血管生成、迁移和上皮 - 间质转化(EMT)等,是一个极具吸引力的癌症诊断和预后研究靶点。本文将深入探讨 EpCAM 在 HCC 中的生物学特性、调控机制、临床应用及治疗策略。

EpCAM+ HCC 细胞的生物学特性

EpCAM 在 HCC 中的表达与肿瘤分级和血清 AFP 水平显著相关。下调 EpCAM 基因表达可显著降低 HCC 细胞的增殖和侵袭能力。研究发现,EpCAM+细胞表达肝干细胞标记,能高效形成非黏附性球体,比 EpCAM-细胞具有更强的侵袭性和致瘤性,展现出干细胞 / 祖细胞样特征。
在肝硬化晚期,少量 EpCAM+细胞具有自我更新能力,可能发展为 HCC。研究表明,EpCAM 表达是 HCV 相关肝硬化患者发生 HCC 的独立预测指标。此外,EpCAM+的肝细胞 - 胆管细胞癌(CHC)细胞也表现出干细胞样特征和高致瘤性。
EpCAM+ HCC CSCs 还能通过上调癌胚抗原相关细胞黏附分子 1(CEACAM1)表达抵抗自然杀伤(NK)细胞介导的细胞毒性。EpCAM 常与其他标记共表达,如 CD133+EpCAM+细胞、Wnt - 活性高 ALDH1+EpCAM+细胞、EpCAM+AFP+细胞等,这些共表达细胞可能代表更精确的 CSC 表型,与肿瘤的恶性程度和不良预后密切相关。

EpCAM 表达的调控机制

为探究 EpCAM+ HCC 细胞的调控机制,多种组学技术发现了关键分子。通过基因筛选,发现 PMPCB 与 EpCAM 存在合成致死相互作用,阻断 PMPCB 可抑制 EpCAM 表达和 Wnt/β - 连环蛋白信号通路。全外显子测序表明,原钙粘蛋白 18(PCDH18)在部分 EpCAM+ HCC 细胞中功能受抑制,可能影响其发展。转录组分析确定 YY1 相关蛋白 1(YY1AP1)是 EpCAM+AFP+ HCC 细胞存活的关键调节因子,它可结合 EpCAM 启动子促进转录。单细胞 RNA 测序揭示了 EpCAM+和 EpCAM-细胞的转录组差异,还发现表皮生长因子受体激酶底物 8 样蛋白 3(EPS8L3)与肝 CSCs 中 CD24/CD13/EpCAM 三重阳性相关。此外,Spalt 样转录因子 4(SALL4)在 EpCAM+ HCC 细胞中上调,对维持其干性至关重要。
多种微小 RNA(miRNA)也参与 EpCAM+ HCC 细胞的调控。如 miR - 155 在 EpCAM+ HCC 细胞中过表达,对维持其干性起关键作用;miR - 181 家族成员上调支持细胞的干细胞特性;miR - 429 通过靶向视网膜母细胞瘤结合蛋白 4(RBBP4)促进肝 CSC 特性;miR - 26b - 5p 通过靶向 HSPA8 维持 EpCAM+细胞干性;miR - 30e - 3p 直接靶向 EpCAM 维持其干性。
慢性乙型病毒性肝炎是肝癌发生的主要危险因素,乙肝病毒(HBV)编码的 X 蛋白(HBx)与 HCC 发病机制和 HCC CSC 维持有关。HBx 可通过 RelA 依赖的去甲基化、激活 β - 连环蛋白信号通路和上调 miR - 181、激活组蛋白去甲基化酶 KDM5B 等多种方式诱导 EpCAM 表达,还能促进 EpCAM+肝祖细胞(HPCs)的扩增和致瘤性,提示慢性肝炎感染可能是 HCC 的潜在起源。
此外,Tcf/β - 连环蛋白可直接调控 EpCAM 转录,EpCAM+ HCC 细胞对其结合抑制剂更敏感。锌指蛋白 X 连锁(ZFX)通过促进 β - 连环蛋白核转位和反式激活,增强 EpCAM+ CSCs 的维持。NK 细胞来源的干扰素 - γ(IFN - γ)通过 STAT1 通路上调 EpCAM 表达,诱导 EMT,促进肝脏炎症和 HCC 发展。NDRG1 通过蛋白质 - 蛋白质相互作用稳定 EpCAM,防止其泛素化。

EpCAM 表达在 HCC 中的预后价值

EpCAM 在多种人类恶性肿瘤中过表达,是重要的预后因素,在 HCC 中的预后价值也备受关注。生存分析显示,EpCAM 过表达与 HCC 患者总体生存率降低和复发率升高显著相关。在 CHC 中,80% 的病例 EpCAM 高表达,且与不良预后密切相关。EpCAM 过表达还与 HCC 的其他临床病理特征相关,如高 AFP 水平和较差的肿瘤分化程度。
肿瘤中 EpCAM 表达的解剖分布会影响术后复发率,肿瘤周边 EpCAM 表达的患者复发率更高,预后更差。经射频消融(RFA)或经动脉化疗栓塞(TACE)治疗后复发的肿瘤,EpCAM+细胞比例更高,提示残留肿瘤中增强的 EpCAM 表达可能驱动肿瘤的侵袭性表型和局部复发。
然而,EpCAM 表达的空间异质性增加了其预后价值的复杂性。均匀的 EpCAM 表达与早期复发显著相关,而异质性 EpCAM 表达和 EpCAM 阴性的临床结果相似。根据 AFP 表达,EpCAM+ HCC 可进一步分为不同亚型,不同亚型在患者年龄、TNM 分期、门静脉侵犯、微血管密度(MVD)和血管内皮生长因子(VEGF)表达等方面存在差异,表明 EpCAM 表达谱与临床结果的关系复杂,受多种因素影响,其预后价值仍需进一步研究。

EpCAM 在 HCC 液体活检中的应用

肝脏活检虽能提供肿瘤生物学信息,但因有创性和肿瘤种植风险很少使用。血液检测如 AFP 对 HCC 的诊断和预后评估敏感性有限。液体活检作为一种新兴的癌症早期检测和监测方法,近年来受到广泛关注,在 HCC 中主要包括循环肿瘤细胞(CTCs)、循环肿瘤 DNA(ctDNA)和细胞外囊泡(EVs)检测。
CTCs 是从原发肿瘤进入循环系统的肿瘤细胞,分析其特征和基因组异质性对 HCC 预后评估和治疗反应判断至关重要。基于 EpCAM 的免疫亲和方法是常用的 CTCs 检测平台。研究发现,66.7% 的 HCC 患者存在 EpCAM+ CTCs,术前 CTCs 计数≥2/7.5 mL 是术后肿瘤复发的独立预后因素。在接受化疗栓塞的患者中,CTCs 计数也是总生存期(OS)和无进展生存期(PFS)的独立预测指标。EpCAM+ CTCs 还与 HCC 肝移植后的复发相关,检测 EpCAM 阳性 CTCs 中的 AFP mRNA 水平可预测 HCC 肝切除前后的转移。
为解决 EpCAM 表达异质性导致的 CTCs 检测问题,研究人员尝试将 EpCAM 与其他生物标志物联合使用,如 EpCAM / 波形蛋白 / 磷脂酰肌醇蛋白聚糖 - 3(GPC3)抗体修饰的脂质磁球、双靶向功能化还原氧化石墨烯膜(DTFGF)、包含多种生物标志物的成像流式细胞术等,这些方法都提高了 CTCs 检测的敏感性和特异性。
EVs 是细胞分泌的膜性结构,在细胞间通讯中起重要作用,肿瘤分泌的 EVs 参与肿瘤微环境的调节。EpCAM 可作为 EVs 分离的标记之一,但肿瘤来源的 EVs 高度异质,需结合多种表面标记提高检测准确性。研究发现,AnnexinV+EpCAM+CD147+肿瘤相关微粒(taMPs)在 HCC 中显著升高,EpCAM+CD63+ HCC EVs 与 HCC 诊断密切相关,基于 EpCAM+CD63+等 EV 亚群建立的模型对早期 HCC 检测具有重要潜力。

针对 HCC 中 EpCAM 的治疗策略

EpCAM 在原发性肿瘤细胞、CTCs、CSCs 和复发肿瘤细胞中均有表达,是抗肿瘤策略的理想靶点。目前,多种针对 EpCAM 的抗肿瘤策略正在研究中。
在药物递送方面,研究人员开发了 EpCAM 特异性适配体(EpCAM - apt)用于药物递送。将 EpCAM - apt 与阿霉素(Dox)结合形成 EpCAM - apt - Dox,可选择性地将 Dox 递送至 EpCAM+ HCC 细胞,在 HCC 类器官异种移植模型中取得了良好的治疗效果,且对主要器官无明显副作用。还有研究将米托蒽醌(MX)整合到抗 EpCAM 抗体接枝的胶束中,用于磁共振 / 上转换发光(MR/UCL)引导的协同化疗和光动力治疗(PDT),该胶束具有良好的生物相容性和对 HCC 细胞的高特异性。通过氢键构建的包含 5’ - 脱氧 - 5 - 氟尿苷(5’ - DFUR)、EpCAM 适配体和编码 miR - 122 的质粒 DNA 的纳米复合物,能特异性靶向 EpCAM+ HCC 细胞,发挥强大的抗肿瘤作用。利用 RNA 作为构建块和环糊精作为粘合剂合成的生物多孔纳米球,可将 EpCAM siRNA 和索拉非尼递送至 EpCAM+ HCC 细胞,实现协同治疗。利用 RNA 纳米技术制备的修饰有抗 EpCAM RNA 适配体的纳米颗粒,可将靶向 β - 连环蛋白的 siRNA 递送至 EpCAM+肝 CSCs,有效治疗 HCC。
免疫治疗方面,针对 EpCAM 的免疫疗法近年来成为有前景的抗癌策略,包括 EpCAM 疫苗、EpCAM 靶向的嵌合抗原受体 T 细胞(CAR - T)和抗 EpCAM 抗体等。VB4 - 845(Oportuzumab monatox)是一种靶向 EpCAM 的重组抗体和免疫毒素结合物,在动物模型中显示出抗肿瘤效果。用 EpCAM 肽激活树突状细胞(DCs)可增强 T 细胞刺激,抑制 HCC 细胞生长。构建的抗 EpCAM 双特异性 T 细胞衔接器(BiTE)1H8/CD3 能在体内外根除 HCC 细胞和 HCC CSCs。这些临床前研究表明,EpCAM 靶向治疗为 HCC 治疗带来了新希望,但距离临床应用仍有很长的路要走。

结论

EpCAM 在包括 HCC 在内的多种癌症细胞表面过表达,在癌症进展中发挥着多种重要作用,如促进细胞增殖、维持 CSC 干性、增强侵袭性和治疗抗性等。HCC 病变中 EpCAM 的表达模式对预后评估具有重要潜力,在液体活检中,EpCAM 可用于 CTCs 和 EVs 的检测和分离,但部分 CTCs 和 EVs 的 EpCAM 水平较低或呈阴性,需要结合其他标记提高检测效率和敏感性。尽管临床前研究显示 EpCAM 是 HCC 有前景的治疗靶点,但由于肿瘤异质性,其临床应用仍面临挑战,需要进一步的研究和开发,以充分发挥 EpCAM 靶向策略的治疗潜力。

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