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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 CTC 簇在肺癌中作用及耐药机制研究。结果发现 CTC 簇耐药与 CDH17 - YAP 通路有关。该研究为肺癌治疗提供新思路，推荐科研读者阅读。
肺癌，这个全球健康的 “大反派”，一直严重威胁着人们的生命。它是最常见的恶性肿瘤之一，每年都有大量患者因它离世。肿瘤转移和耐药问题，就像是肺癌身上的两把 “利刃”，让患者的治疗之路困难重重。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，但它们有着严格的适用条件，大部分患者根本无法从中受益。目前，化疗仍是肺癌治疗的主要手段，可令人沮丧的是，它仅能让 5% 的早期术后患者获益，肺癌患者 5 年总生存率也一直徘徊在 20% 左右，难以取得明显进步。
在肺癌的 “恶行” 中，循环肿瘤细胞（CTCs）扮演着关键角色。CTCs 就像是肿瘤派出的 “先遣部队”，从原发肿瘤进入外周血，是肿瘤远处转移的重要因素。特别是 CTC 簇，它们的转移潜能比单个 CTC 更强，还和患者更短的无病生存期（DFS）和总生存期（OS）相关。而且，CTC 簇常常带有癌症干细胞（CSCs）的特性，比如耐药、休眠等，这使得它们在化疗中能够 “顽强抵抗”，继续危害患者健康。
另外，钙粘蛋白家族中的 CDH17 以及 Hippo 信号通路，在肿瘤的发展过程中也起着重要作用。CDH17 和肿瘤的侵袭、转移有关，高表达 CDH17 的患者预后往往较差。Hippo 信号通路则参与调控细胞增殖、凋亡，它的异常会促进肿瘤的发生、发展和耐药。然而，它们在肺癌 CTC 簇的增殖、转移和耐药方面有怎样的作用，还没有被完全了解。
为了深入探究这些问题，上海中医药大学附属上海市中医医院的研究人员进行了一系列研究，并将成果发表在《Cell & Bioscience》期刊上，论文题目是 “CDH17-YAP axis promotes chemoresistance of circulating tumor cell clusters by enhancing cancer stemness in lung cancer”。研究发现，具有干细胞样特性的肺癌 CTC 簇对化疗耐药，这和激活的 CDH17 - YAP 通路有关；顺铂的疗效主要体现在生长相对较快的肿瘤上，这凸显了肿瘤生长和化疗敏感性之间的联系。这一研究为肺癌的治疗提供了新的思路和潜在靶点，对改善肺癌患者的治疗效果有着重要意义。
研究人员为开展这项研究，运用了多种关键技术方法。他们通过建立 CTC 悬浮培养系统，模拟 CTC 在体内的悬浮状态；利用细胞计数试剂盒 - 8（CCK - 8）、蛋白质免疫印迹法（western blot）、免疫荧光、流式细胞术等实验，来评估细胞的增殖、耐药和癌症干性等特性；借助转录组和蛋白质组分析，寻找不同培养条件下 CTC - TJH - 01 细胞的差异表达基因和蛋白质；还通过构建裸鼠模型，在动物体内研究 CTC 簇的致瘤性、肿瘤生长速率和耐药性。
下面来看看具体的研究结果：
CTC 悬浮球样细胞呈现休眠和 CSC 样特征：研究人员利用建立的患者来源的 CTC 系 CTC - TJH - 01，构建了悬浮培养系统。结果发现，悬浮培养的 CTC - TJH - 01 细胞会自然聚集形成簇，和贴壁培养的细胞相比，它们的增殖活性明显降低，细胞周期停滞在 G?/G?期，静止期癌细胞比例显著增加。而且，悬浮培养细胞的上清液还能抑制贴壁培养细胞的增殖。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。相反，CSC 标记物如 SOX2、CD44、ABCG2 和 ALDH1 的表达却显著增加，这表明 CTC 悬浮簇具有典型的 CSC 特征。
CSC 样 CTC 在体内致瘤性和肿瘤生长能力较弱：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是 100%，而悬浮培养组只有 50%。CSC 样 CTC 形成肿瘤的潜伏期更长，生长更慢，肿瘤重量也更低。免疫组化分析显示，CSC 样 CTC 组中 Ki - 67 阳性细胞的比例明显更低，这说明它们在裸鼠体内的致瘤性和肿瘤生长潜力降低。
CSC 样 CTC 在体外对化疗药物不敏感：为了评估 CSC 样 CTC 对顺铂和紫杉醇的化疗敏感性，研究人员进行了相关实验。CCK - 8 检测和 annexin V - FITC/PI 凋亡检测结果表明，顺铂和紫杉醇能有效抑制贴壁培养的 CTC - TJH - 01 细胞增殖，并诱导其凋亡，且呈时间和剂量依赖性。然而，悬浮培养的 CTC - TJH - 01 细胞对这些药物却有很强的抗性，高浓度的顺铂和紫杉醇对它们的杀伤作用都不明显，这说明 CSC 样 CTC 对顺铂和紫杉醇高度耐药。
CSC 样 CTC 在体内对顺铂耐药：研究人员进一步在体内评估 CSC 样 CTC 的药敏性，将贴壁和悬浮培养的 CTC - TJH - 01 细胞分别接种到裸鼠体内，然后用顺铂处理。结果发现，顺铂能显著抑制贴壁培养细胞来源的肿瘤生长，但对悬浮培养细胞来源的肿瘤却没有明显影响。组织学检查显示，顺铂处理后，贴壁培养组肿瘤细胞出现空泡化，Ki - 67 蛋白表达降低，而悬浮培养组没有这些变化，这表明 CSC 样 CTC 在体内对顺铂有显著抗性。
CDH17 - YAP 通路在 CSC 样 CTC 中被激活：通过分析贴壁和悬浮培养的 CTC - TJH - 01 细胞的差异表达基因和蛋白质，研究人员发现 CDH17 的表达在悬浮培养细胞中显著升高。进一步研究发现，悬浮培养的 CTC - TJH - 01 细胞和肿瘤组织中，CDH17 阳性细胞的比例明显增加，同时，α - 连环蛋白和 YAP/TAZ 的蛋白表达降低，而磷酸化的 α - 连环蛋白和磷酸化的 YAP 显著增加。过表达 CDH17 基因会使贴壁培养细胞中磷酸化的 α - 连环蛋白和磷酸化的 YAP 蛋白表达上调。分析 TCGA 数据库发现，肺癌组织中 CDH17 的表达比正常肺组织高，且与肺癌临床分期正相关，高表达 CDH17 的患者生存结局更差。这些结果表明，悬浮培养的 CTC 中增强的癌症干性可能归因于 CDH17 - YAP 信号通路的激活。
CDH17 基因敲低降低癌症干性，促进肿瘤生长，增加肿瘤细胞对顺铂的敏感性：研究人员利用 siRNA 下调 CTC - TJH - 01 细胞中 CDH17 的表达。结果发现，敲低 CDH17 基因后，悬浮状态下的 CTC - TJH - 01 细胞簇紧密程度明显降低，磷酸化的 α - 连环蛋白、磷酸化的 YAP、CD44 和 SOX2 水平显著下降，而 Ki - 67、α - 连环蛋白和 YAP/TAZ 的表达增加。同时，CDH17 基因敲低显著增强了悬浮 CTC 的增殖活性和对顺铂的敏感性，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。这表明 CDH17 是 CTC 中肿瘤干性和化疗耐药的关键调节因子，肿瘤生长动力学与化疗耐药密切相关，低生长速率的肿瘤对化疗更具抗性。
综合研究结果和讨论部分，这项研究意义重大。它揭示了 CTC 悬浮培养时会形成具有 CSC 样特性的细胞簇，这些细胞簇增殖活性降低但化疗耐药性增强。CDH17 - YAP 通路在其中起到了关键作用，抑制该通路可以降低 CTC 簇的化疗耐药性，虽然不能完全阻止肿瘤生长，但为肺癌治疗提供了新的方向。此外，研究还发现肿瘤生长速率和化疗敏感性密切相关，这提示我们在肺癌治疗中，识别低增殖率的转移灶对于理解耐药机制和患者死亡原因至关重要。这一研究成果为未来开发更有效的肺癌治疗策略提供了重要的理论依据，有望为肺癌患者带来新的希望。
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