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看綜述的苦惱：一堆重要的因素，我到底該研究什么？！

Review of pre-metastatic niches in lung metastasis: From cells to molecules, from mechanism to clinics

摘要

在大多數癌癥病例中，遠處轉移是導致高死亡率的罪魁禍首，而肺部是最常見的靶器官之一，嚴重影響了癌癥患者的日常生活質量和整體生存率。隨著相關研究的不斷突破，科學家們對肺轉移（LM）有了更深入的認識，從最原始的 "種子與土壤 "理論發展到更生動的轉移前生態位（PMN）概念。因此，PMN 的形成機制變得相當復雜，涉及各種類型的細胞、趨化因子、細胞因子和蛋白質，為改進 LM 診斷和治療技術提供了潛在的生物標志物。在此，我們總結了三年來有關肺PMN的最新研究成果，并對其從基礎研究到臨床應用進行了系統整理，清楚地展示了原發腫瘤、基質和骨髓衍生細胞（BMDCs）及相關分子在肺PMN形成過程中的影響。

1. 背景

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根據最新的 2020 年全球癌癥統計數據，惡性腫瘤病例達 1930 萬例，死亡病例達 1000 萬例[1]，其中約 30% 死于肺轉移（LM）[2]。肺是最容易發生轉移的靶器官之一，因為其豐富的肺毛細血管處于高滲透狀態，增加了腫瘤細胞跨內皮遷移和外滲的機會，從而逐漸成為可檢測到的轉移定植[3,4]。胸腔積液、呼吸和循環衰竭、上腔靜脈綜合征是 LM 常見的并發癥，嚴重影響患者的日常生活質量，縮短患者的預期生存時間[5]。因此，迫切需要闡明 LM 的發病機制，以發現新的預防和治療方法。

1889 年，Paget 提出了 "種子與土壤 "假說[6]，強調了器官特異性微環境在腫瘤轉移過程中的重要性。然而，Ewing 假設生理血流模式只影響特定器官的轉移[7]。20 世紀 70 年代，Fidler 通過實驗證明了遠處轉移的器官特異性，這不僅取決于血液循環，還取決于靶器官的微環境[8,9]。2005 年，Kaplan 的進一步研究表明，髓系祖細胞可以調節肺成纖維細胞，為腫瘤轉移創造一個合適的微環境，這就是首次報道的轉移前生態位（PMN）[10]。

PMN具有免疫抑制、炎癥、血管生成、血管通透性、淋巴管生成、器官生長和重編程等特征[11]。原發腫瘤細胞分泌的分子成分可將骨髓衍生細胞（BMDCs）募集到肺部，并促使肺基質細胞與 BMDCs 之間發生串聯，從而帶來炎癥、免疫抑制、血管生成和血管通透性。這些特征為循環腫瘤細胞（CTCs）的入侵、定植和增殖創造了有利環境，推動了肺部早熟和成熟 PMN、微轉移和大轉移的形成。

目前，惡性腫瘤 LM 的高級治療方法包括手術、射頻消融和立體定向體放射治療（SBRT），但這些方法在臨床實際應用中存在許多局限性。手術治療主要適用于單側肺內少轉移的患者，射頻消融要求肺轉移結節數量少于 5 個，最大直徑小于 3 厘米，消融邊緣大于 5 厘米。SBRT 要求肺結節數量不超過 3 個，直徑不超過 5 厘米，肺轉移簇分布在局部和周邊。此外，建議病情穩定、無肺功能問題、肺外轉移未得到控制的患者接受 SBRT 治療。所有這些事實都說明，只有一小部分肺癌患者適合接受這種治療，更不用說潛在的副作用和并發癥，如出血、血栓形成和放療相關肺炎。

隨著相關研究證據的不斷積累，各種細胞、蛋白質、細胞因子、外泌體、內分泌系統和腸道菌群已被證明可促進肺PMN的形成。以往的綜述主要集中在特定的腫瘤分泌分子和有限的原發腫瘤類型上，對于多種腫瘤類型的肺PMN與多種因素和細胞相關的研究仍缺乏最新的系統綜述。本文回顧了近三年來關于肺癌發病機制的最新研究，介紹了肺癌在臨床治療中的應用，為進一步研究肺癌提供理論依據。

2. 原發腫瘤來源分子介導PMN形成

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原發腫瘤細胞分泌大量生物大分子，包括細胞因子、蛋白質、細胞外囊泡（EVs）和其他物質，吸引 BMDCs 進入肺部，介導 PMN 的形成。其中，EVs 通過傳遞多種蛋白質、DNA 和 RNA，在原發性腫瘤和繼發性器官之間架起了一座溝通的橋梁。根據其直徑和來源，EVs 可分為 4 個亞群：外泌體（30-150 nm）、微囊泡（100-1000 nm）、凋亡體（100-5000 nm）和 Oncosomes（1-10 μm）[12]。為了推動 PMN 的形成，它們通過受體相互作用、直接融合或內吞作用將其內容物轉移到受體細胞，激活細胞內的信號通路[13]，圖 1 和表 1。

圖 1. EVs 和 TDSFs 介導了 PMN 的形成。EVs 可攜帶功能性蛋白質進入內皮細胞、上皮細胞和成纖維細胞，與它們的特異性受體結合，從而增加通透性，導致血管生成、免疫抑制和 EMT，促進 PMN 的形成。TDSFs 還通過招募 BMDCs 和促進 ECM 沉積來實現這一功能。

近三年來，越來越多的證據凸顯了EVs在肺顆粒細胞中的重要性。首先，EVs 通過增強血管和內皮細胞的通透性以及誘導癌相關成纖維細胞（CAFs）轉化，促進腫瘤的外滲和內侵。胰腺癌細胞中的 EV 可通過內皮細胞向間質轉化（EMT）增加肺血管通透性 [14]。Gong 等人發現，骨肉瘤細胞 EV 分泌的Ⅵ型膠原α1（COL6A1）在肺轉移組織中高表達。COL6A1 導致 CAF 轉化，激活轉化生長因子-β/COL6A1 通路，介導膠原收縮并增強侵襲[15]。其次，EVs 通過招募 M2 巨噬細胞和調節性 T（Treg）細胞創造免疫抑制環境。Caveolin-1是乳腺癌細胞（BCCs）衍生的EV中的一種功能性膜蛋白，它可引起細胞外基質（ECM）沉積，促使M2型極化和血管生成，最終誘導PMN先于LM[16]。BCCs 分泌的另一種 EV MiR-138-5p 可減少巨噬細胞表面賴氨酸（K）特異性去甲基化酶 6B（KDM6B），也有助于 M2 型極化[17]。在共培養模型中，肺腺癌細胞分泌的 EVs 可調節肺成纖維細胞中趨化因子 C-C motif ligand（CCL）1 的高表達。當 CCL1 與 Treg 細胞表面的 C-C motif 受體（CCR）8 結合后，Treg 細胞被激活，對 PMN 發揮免疫抑制作用[18]。第三，EVs 通過觸發血管生成增強腫瘤定植。肝癌細胞（HCC）衍生的EVs中的一種蛋白質Nidogen 1可促進血管生成和肺內皮通透性，從而加強腫瘤定植和肝外轉移[19]。

除EVs外，原發腫瘤分泌的可溶性分子化合物（腫瘤源性分泌因子，TDSFs）也有助于肺PMN的形成。黑色素瘤細胞分泌的分子可激活正常肺成纖維細胞中的 p38α 蛋白，從而抑制 I 型干擾素信號通路，刺激成纖維細胞活化蛋白的產生，從而重塑 ECM 并招募中性粒細胞形成肺 PMN [20]。HCCs 分泌的賴氨酰氧化酶（LOX）同源物 2 吸引 CD11b/CD45 BMDCs，增加肺纖維粘連蛋白，促進 LM [21]。BCCs 可分泌 C-X-C motif ligands（CXCLs）亞家族趨化因子，與癌相關脂肪細胞上表達的細胞因子白血病抑制因子結合，激活細胞外信號調節激酶/信號轉導和轉錄激活因子（STAT）3 信號通路，支持 BCCs 的侵襲和轉移[22]。

3. BMDCs介導PMN形成

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BMDCs也被稱為造血干細胞，可分化為髓系細胞和淋巴細胞，其中一些可利用免疫抑制功能，促進癌細胞的增殖、浸潤和遷移，從而導致肺癌。促進肺PMN形成的BMDCs主要包括中性粒細胞、髓源抑制細胞（MDSCs）、巨噬細胞、嗜酸性粒細胞和T淋巴細胞（圖2和表2）。

圖2 BMDCs（中性粒細胞、MDSCs、巨噬細胞、嗜酸性粒細胞和T淋巴細胞）介導了PMN的形成。在特定因子的刺激下，中性粒細胞為效應細胞產生功能性分子，從而導致 NET 和 EMT，促進 PMN 的形成。TAM也會引發EMT，并招募MDSCs，MDSCs可分泌C5a，促使NET形成。Th細胞和MAIT細胞通過削弱NK細胞導致免疫抑制，而癌細胞則被嗜酸性粒細胞通過CCL6吸收到免疫抑制環境中。

3.1. 中性粒細胞

中性粒細胞在腫瘤轉移中的作用仍存在爭議。由于中性粒細胞對腫瘤細胞具有細胞毒性和抗增殖作用，因此在許多動物模型中被證明具有抗腫瘤功能[23]。然而，更多的研究表明中性粒細胞具有促進轉移的作用，包括有利于外滲和免疫抑制[24]。中性粒細胞在轉移中具有重要的潛能，其對 LM 的貢獻可概括為 N2 極化（腫瘤促進表型）和中性粒細胞胞外網（NETs）的形成。在尼古丁的炎癥環境刺激下，中性粒細胞可轉化為 N2 型，并在 STAT3 的存在下分泌脂鈣蛋白 2，從而刺激 EMT，最終誘導 BCC 在肺部定植 [25]。同樣，多能因子Lin28B也有助于N2極化，并構建免疫抑制型PMN [26]。N2中性粒細胞上調PD-L1的表達，并使細胞因子環境失調，加速了肺PMN的形成。此外，NET 在 PMN 的形成過程中也發揮著重要作用。Xiao 等研究發現，腫瘤分泌的蛋白酶 cathepsin C 可激活中性粒細胞的膜結合蛋白酶 3，觸發白細胞介素 1β（IL-1β）和核因子kapa-B（NF-κB）處理，導致中性粒細胞募集和 NETS，促進 LM [27]。此外，類毒素受體 9（TLR9）在 BCCs 上的表達也介導了 NETs 的形成，而 NETs 的形成又促進了腫瘤的增殖和侵襲，帶來了肺部轉移[28]。從分子角度看，TLR9 與 BCCs 的相互作用激發了鐵蛋白沉積的抗性。

3.2. MDSCs

MDSCs是來自骨髓分化的未成熟異型細胞，與PMN的免疫逃避、免疫抑制和血管生成有關，有助于癌癥的增殖和轉移[29]。MDSCs 主要負責 PMN 的形成 [30]。在黑色素瘤模型中發現，MDSCs 能分泌大量 Wnt5A 蛋白，從而增加小鼠肺中 Treg 細胞的數量和免疫抑制酶精氨酸酶-1（ARG1）的水平，最終促使轉移[30]。同樣，MDSCs 可通過產生其他免疫抑制成分，如蛋白質 S100A8/A9、一氧化氮合酶和 ARG1 等，協助肺轉移前期的治療[31]。一項研究證實，慢性不可預知的輕度應激可上調乳腺癌微環境中的腫瘤相關巨噬細胞（TAM）/CXCL1信號，并招募脾臟MDSCs進入肺部形成PMN[32]。另一項研究表明，Galectin-1 通過 NF-κB 信號軸支持 CXCL2 介導的 MDSCs 遷移，并維持 STING 蛋白的穩定性，從而延長 MDSCs 的擴增時間[33]。此外，MDSCs 通過激活補體 5a（C5a）促進 NETs 的形成，從而增強多形核 MDSCs 建立 LM 的能力[34]。

3.3. 巨噬細胞

巨噬細胞是由單核細胞分化而來的免疫細胞，一般可分為兩個亞型（M1 和 M2）。M1 巨噬細胞在抗腫瘤作用中發揮重要作用，而 M2 巨噬細胞則介導腫瘤的發展和轉移[35]。因此，TAMs 具有 M2 的主要特征和功能，是 PMN 的進一步。Ma J證實，TAMs可分泌CCL5，通過STAT3途徑促使EMT進程，導致前列腺癌細胞（PCCs）的LM[36]。另一項研究證實，TAMs 還能通過激活 NOCTH1 支持 EMT 和 PCCs 遷移，帶來分泌酶活性的升高和輔激活劑類主控因子 2 的高表達[37]。在煙霧暴露的刺激下，M2-TAMS 被吸引并呈現出 circEML4，促進了 N6-甲基腺苷的修飾。上述進展激活了 Janus 激酶-STAT 通路，推動了非小細胞肺癌細胞的增殖、遷移和侵襲[38]。此外，越來越多的證據證明，巨噬細胞通過分泌肝細胞生長因子、招募 MDSCs 和增加 CCL12 的表達，直接調控 PMN 的形成[39]。

3.4. 嗜酸性粒細胞

嗜酸性粒細胞是白細胞的重要組成部分，具有殺死細菌和寄生蟲、介導免疫功能和過敏反應的功能。然而，它在淋巴瘤中的作用仍存在爭議。Li F 給有氣道炎癥的小鼠接種腫瘤細胞后，LM 的數量明顯增加，其機制可能與嗜酸性粒細胞有關。嗜酸性粒細胞能分泌 CCL6，吸引癌細胞在肺部聚集形成轉移[40]。然而，另一項研究證實，嗜酸性粒細胞數量較多的小鼠出現較少的 LM，LM 通過釋放嗜酸性粒細胞過氧化物酶發揮殺傷功能[41]。此外，嗜酸性粒細胞還能促進 CD4+ 和 CD8+ T 細胞浸潤，在干擾素-γ（IFN-γ）和腫瘤壞死因子-α（TNF-α）的作用下增強抗腫瘤免疫力[42]。

3.5. T 淋巴細胞

T 淋巴細胞可分為幾種功能不同的亞型，具有免疫、旁分泌和免疫調節功能。其中，T輔助（Th）細胞、不變T細胞和CD8+T細胞被證實可削弱抗腫瘤功能并影響肺部轉移。在肺癌和乳腺癌小鼠模型中，Th 細胞衍生的白細胞介素-22（IL-22）上調了分化簇 155 的表達，IL-22 與自然殺傷（NK）細胞表面的分化簇 226 受體結合，抑制了 NK 的功能[43]。同樣，另一項研究發現，粘膜相關不變T（MAIT）細胞可通過白細胞介素-17 A依賴性方式損害NK細胞和CD8+T的功能[44]，為肺部的嚴重轉移創造條件。然而，一項研究表明，MAIT 細胞在 HCC 模型中可能表現出對 LM 的抑制作用，并通過增加 IFN-γ、顆粒酶 B 和穿孔素提高抗腫瘤反應[45]。因此，需要進一步探討 MAIT 細胞對 LM 形成的影響。此外，一項研究發現，CD39PD-1CD8+T細胞不能清除腫瘤細胞，而是依靠TNF-α和IFN-γ使腫瘤細胞處于休眠狀態，為隨后發生遠處LM做準備[46]。化療也會通過影響 T 細胞來影響腫瘤的進展和發展。紫杉醇化療導致 CD8+ T 細胞上的 LOX 異常表達，并引發 ECM 重塑，推動肺部轉移[47]。

4. 肺基質細胞分泌的分子介導 PMN 的形成

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包括成纖維細胞、上皮細胞、內皮細胞和間質細胞在內的基質細胞接收信號并分泌因子，調節腫瘤侵襲，介導免疫抑制，招募 BMDCs，從而形成 PMN（圖 3 和表 3）。

圖3 基質細胞（成纖維細胞、上皮細胞、內皮細胞和間質細胞）介導了 PMN 的形成。成纖維細胞產生的趨化因子可招募 BMDCs，這些趨化因子可發揮免疫抑制作用并支持 EMT，從而促進 PMN 的形成。同樣，間充質細胞產生的趨化因子也能吸引 BMDCs。與特定受體結合后，間充質細胞會促進脂質積累，為癌細胞提供能量，并抑制 NK 細胞。AT2 上皮細胞還通過白細胞介素抑制 NK 細胞，并招募 BMDCs 發揮免疫抑制作用。通過受體-配體結合，內皮細胞引起壞死，從而增加了通透性，促進了癌細胞的遷移。

4.1. 成纖維細胞

由間充質細胞分化而來的成纖維細胞是疏松結締組織的主要細胞成分。新的證據表明，成纖維細胞在肺PMN形成過程中具有刺激作用，包括重新激活休眠的腫瘤細胞、支持定植和構建免疫抑制環境。患有黑色素瘤細胞的老年小鼠的成纖維細胞會分泌絨毛相關蛋白（FRP）1，抑制黑色素瘤細胞中的 WNT5A，從而重新激活肺部休眠的黑色素瘤細胞，進而促進 LM [48]。BCC 分泌的白細胞介素激活了 NF-κB 信號，進而增強了肺成纖維細胞中 CXCL9 和 CXCL10 的產生，完成了一個旁分泌循環，促進了肺部的轉移定植[49]。在生理狀態下，肺成纖維細胞會產生前列腺素 E2（PGE2），從而招募功能失調的樹突狀細胞和抑制性單核細胞。當腫瘤相關炎癥發生時，會產生促炎細胞因子，尤其是 IL-1β。在腫瘤相關炎癥的情況下，促炎細胞因子，尤其是 IL-1β 被分泌出來，促使 PGE2 生成過多，從而推動免疫抑制環境的形成，刺激肺 PMN [50]。隨著乙酰-CoA 羧化酶 α 的下調，成纖維細胞轉入衰老和炎癥表型，產生更多吸引粒細胞-多造血干細胞的 CXCL1，從而削弱肺部免疫力 [51]。

CAFs還通過促進腫瘤侵襲和免疫抑制，對PMN負有責任。CAFs在HCCs組織中分泌CCL5，觸發缺氧誘導因子1α（HIF1α）/鋅指增強子結合蛋白1（ZEB1）軸，在常氧狀態下維持HIF1α，從而增強基因ZEB1的表達，最終導致HCCs發生EMT并誘發轉移[52]。同時，白細胞介素-33 可被 CAF 升高，導致 2 型炎癥，并介導 MDSCs 招募至 LM [53]。

4.2. 上皮細胞

肺實質由超過 5 億個肺泡 1 型或 2 型（AT1/2）上皮細胞構成，是發生 LM 時最常見的入侵部位。AT1/2 型上皮細胞能分泌不同類型的因子，創造炎癥和免疫抑制環境，支持肺 PMN 的形成 [54]。通過單細胞測序，Wang 等人發現了一個腫瘤極化的 AT2 上皮細胞亞群，該亞群的谷胱甘肽過氧化物酶 3（GPX3）表達增加，并產生大量白細胞介素-10（IL-10）。在 IL-10 的影響下，GPX3 AT2 上皮細胞分泌 HIF1α 以穩定 IL-10 的產生，從而抑制了 CD4+T 細胞的增殖，但促進了 Treg 細胞的生成，最終支持了黑色素瘤的自發 LM [55]。此外，持續暴露于顆粒物可上調 TNF 受體相關因子 6，但會降低 AT2 肺上皮細胞中 E3 泛素連接酶的調節，從而招募 N2 中性粒細胞形成肺 PMN [56]。同時，AT2細胞可通過上攝取BCCs的外泌體miR-200b-3p，激活蛋白激酶B/NF-κB/CCL2級聯，招募MDSC，促使BCCs增殖和轉移。此外，AT1 上皮細胞也有助于 PMN 的形成[57]，PMN 分泌 FRP2，推動纖維粘連蛋白纖維的形成，從而驅動整合素依賴的促生存信號。上述過程可喚醒肺部的懶癌，并導致轉移的形成[58]。

4.3. 內皮細胞

內皮細胞廣泛分布于肺部各級大小血管中。一方面，它們在血液和組織之間建立屏障，維持物質交換的平衡[59]。另一方面，它們表達膜結合蛋白并分泌可溶性分子，接納腫瘤的遷移和侵襲，從而促進 LM。深度測序顯示，LM 嚴重的乳腺癌患者的內皮細胞表達較高水平的軸突導向基因 Slit2，其反應通過支持癌細胞打破內皮細胞的屏障，加強了癌細胞的遷移和侵襲[60]。內皮細胞上的另一種膜結合金屬蛋白酶 A disintegrin and metalloproteinase 17 也是驅動 LM 的一個關鍵因素，它介導 TNF 受體 1 外膜脫落，引起 TNF 誘導的壞死，導致內皮細胞的保護功能受損，從而阻止癌細胞遷移[61]。癌癥與心血管疾病之間的流行病學關聯已得到證實，而低密度脂蛋白（LDL）在癌癥的發生發展中發揮著至關重要的作用 [62]。在低密度脂蛋白的刺激下，氧化的低密度脂蛋白的高受體在內皮細胞上表達，這種反應使 CCL2 上調，從而招募中性粒細胞促進 LM [63]。此外，在 IL-22 的影響下，內皮細胞可分泌內皮氨肽酶 N，增強血管通透性，從而有助于癌細胞的轉移[64]。

4.4. 間充質細胞

間充質細胞來源于中胚層的成體干細胞，具有多向分化的潛能。近年來，越來越多的證據顯示，間充質細胞通過招募BMDCs、抑制抗腫瘤功能和重塑脂質代謝在轉移中發揮重要作用。SNAIL蛋白在結直腸癌中明顯過表達，尤其是在LM病例中。該蛋白刺激肺間質細胞分泌 CXCL2，進而在肺部招募 M2 型巨噬細胞，導致轉移[65]。RNAseq 研究表明，乳腺癌模型間充質細胞中補體 3 基因表達異常上調，而補體 3 基因以 Th2 細胞因子和 STAT6 依賴性方式啟動并維持了 NET 的豐度[66]。此外，間質細胞還能通過抑制中性粒細胞中脂肪甘油三酯脂酶的活性來減少脂質分解，并將豐富的脂質運輸到轉移性 BCC，為癌細胞入侵和形成 LM 提供豐富的能量[67]。同樣，NK 細胞的抗腫瘤功能也被發現受到了多余脂質的顯著抑制，這些脂質是由間質細胞的外泌體類囊泡轉移而來的[68]。

5. 其它介導PMN形成的因素

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除上述細胞和分子外，手術、化療和放療也被報道可促進肺 PMN 的形成，表 4。REN J 證實，肝癌手術造成的組織創傷導致血小板-腫瘤細胞復合物的形成，這種復合物支持 NETs 的形成，從而捕獲 CTCs 構建 LM [69]。多柔比星等化療可能會造成組織損傷，從而招募 MDSCs 形成免疫抑制轉移龕，從而加劇 LM [70]。對于肺轉移的形成，在乳腺癌小鼠模型中，放療可激活 Notch 信號通路，促進肺部中性粒細胞的募集，從而促進轉移。此外，據報道，放療可通過激活 Notch 信號通路招募中性粒細胞，使 BCC 干性增強，從而產生肺 PMN，這突出了中性粒細胞的促腫瘤特性與其組織再生功能之間的相關性[71]。此外，放療還能增強衰亡狀態食管鱗癌細胞外泌體MiR-26b-5p的分泌，外泌體將MDSCs募集到脾臟，并引起LOX和基質金屬蛋白9的高表達[72]。

6. 基于 PMN 的治療方案的現狀

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隨著科學技術的不斷進步和對 PMN 的深入了解，越來越多的新型診斷和治療方法不斷涌現，在惡性 LM 的早期診斷、預防和治療方面顯示出巨大的潛力。傳統的 LM 診斷方法包括通過計算機斷層掃描（CT）觀察肺部病灶是否快速生長，或通過正電子發射斷層掃描（PET-CT）觀察是否出現高代謝狀態。不過，從肺部病變中提取活檢樣本進行病理檢測仍是判斷惡性腫瘤的唯一金標準。然而，上述測量方法在臨床實踐中存在不可忽視的局限性。例如，CT 或 PET-CT 無法在早期發現肺轉移病灶，而病理檢查對于因肝功能障礙或化療引起血小板減少而導致凝血功能障礙的患者來說是絕對禁忌癥。因此，開發新的早期診斷和治療方法具有相當的緊迫性和必要性，這些方法既要有出色的靈敏度和特異性，又要無創或微創、方便、費用相對較低。

非編碼 RNA（ncRNA）是一種不編碼蛋白質的 RNA，具有高穩定性、特異性和可檢測性等特點，是預測 LM 的理想無創生物標志物[73,74]。根據最新的科學研究，典型的 ncRNAs 如微小 RNAs（miRNAs）、長非編碼 RNAs（lncRNAs）和環狀 RNAs（circRNAs）已被發現深度參與了肺 PMN 的形成。circRNAs具有組織/發育階段特異性表達模式，通過反向剪接過程形成，即下游5′剪接供體位點與上游3′剪接受體位點連接形成環狀結構[75]。例如，Yu L 等人在分析了 4 個匹配的骨肉瘤和鄰近樣本后篩選出了 circFIRRE，隨后證實它能通過海綿狀 miR- 486-3p 和 miR-1225-5p 促進肺 PMN 的形成，并通過致瘤-致血管耦合縮短壽命[76]。miRNA 含有 22 個核苷酸，可形成 RNA 誘導的沉默復合物，通過與靶 mRNA 的 3′ 非翻譯區形成互補堿基對阻礙翻譯，加速 mRNA 轉錄本的降解 [77]。MiR-138-5p 是 BCC 產生的一種 miRNA，它介導抑制 KDM6B 的表達，KDM6B 表達的減少促使 M2 極化，從而刺激 LM 的進展[17]。LncRNA是一種長度超過200個核苷酸的ncRNA，具有信號、誘餌、向導和支架等功能，在PMN形成過程中發揮著雙重作用[78]。一方面，lncRNA BREA2 通過上調 Notch1 的轉錄抑制 Notch 細胞內結構域的多泛素化，最終引發癌細胞的 EMT 表型，從而傳播肺轉移結節[79]。另一方面，根據臨床樣本分析和基礎實驗，LINC00671 和 LINC00926 等 lncRNA 被證實具有抗腫瘤作用。Nan H等人研究發現，LINC00671與乳酸脫氫酶A（LDHA）和STAT的表達呈負相關，預示著LM結節的減少，這可能通過抑制與沃伯格效應相關的LDHA來調節葡萄糖的攝入[80]。同樣，LINC00926 與在糖酵解途徑中發揮重要作用的磷酸甘油酸激酶 1（PGK1）的表達也有不利的對應關系。加強 LINC00926/PGK1 軸可抑制 BBCs 的糖酵解和 LM，這可能是肺 PMN 預防和治療的一種潛在療法 [81]。總之，ncRNAs在肺PMN形成中的獨特性預示著其具有良好的診斷和預后價值，盡管目前尚缺乏高質量的臨床試驗，但通過發明納米顆粒或疫苗來調整ncRNAs可能是豐富精準治療內涵的重要治療策略。

除 ncRNA 外，其他新型診斷方法對 LM 也至關重要。Almeida SFF開發了一種通過PET-CT診斷骨肉瘤肺微轉移的新方法。研究人員從轉移性骨肉瘤細胞中提取出 EVs，并用大環螯合劑 NODAGA 與 64 Cu 復合物，使其成為正電子發射體銅的天然納米載體。隨后，一項體內實驗驗證了這些外泌體可特異性地聚集在 2-3 毫米的肺轉移病灶中，這表明這些外泌體在無創檢測轉移病灶方面具有巨大潛力[82]。雙能 CT（DECT）是一種先進的肺微小轉移灶鑒別技術方法，主要利用碘濃度（IC）、光譜衰減曲線斜率和有效原子序數進行診斷。該研究利用 DECT 對 63 名甲狀腺癌患者進行胸部掃描，其 LM 組的數值明顯高于良性結節組，尤其是 IC 值[83]。Borriello L 等人報告了一種觀察腫瘤動態的方法。通過微創手術，將具有高分辨率成像功能的胸腔光學窗口永久植入肺部，可在多次成像和數周內以單細胞分辨率對完整肺部進行連續成像，從而從細胞水平觀察 LM 的形成[84]。

對肺部 PMN 的早期干預可及時抑制 LM 的形成和發展，從而大大改善腫瘤患者的生存預后。在骨肉瘤小鼠模型中，結腸刺激因子1（CSF1）促進了細胞外信號調節激酶1/2磷酸化，并使巨噬細胞極化為M2表型，從而在PMN的形成過程中發揮優勢。幸運的是，Pexidartinib 是 CSF1 受體的抑制劑，它抑制了上述進展并阻止了 PMN 的形成 [85]。通過使用全β-葡聚糖顆粒，DING C提高了巨噬細胞的抗腫瘤免疫能力，并通過增加代謝產物鞘磷脂-1-磷酸的產生來抑制LM，從而對髓系細胞的PMN進行重編程。此外，表觀遺傳療法在預防 LM 方面也顯示出巨大的潛力 [86]。在不改變基因組 DNA 的情況下，通過各種共價修飾，基因表達會導致可遺傳的表型變化，并導致腫瘤的形成和發展 [87]。在肺癌、乳腺癌和食管癌模型中，雖然接受了手術治療，但 MDSCs 仍會推動 LM 的形成。然而，表觀遺傳學療法可以下調 CCR2 和 CX- C motif receptor 2，從而阻斷 MDSCs 的遷移，并誘導 MDSCs 向間質巨噬細胞樣表型分化，從而減少 LM 的前期形成 [88]。納米粒子療法近年來發展迅速，它攜帶抗腫瘤藥物并能精確地轉化為腫瘤病灶。含有多柔比星和肝素的納米顆粒被用于治療乳腺癌LM，通過抑制P-選擇素抑制了MDSCs在肺部的聚集，并通過阻斷NF-κB/STAT3信號通路減少了NETs的形成[89]。此外，BCCs分泌的外泌體和溶酶體也被用來裝載紫杉醇。在熱療的同時，這些納米顆粒增加了肺組織中 CD8+ T 細胞的比例，并抑制了轉移的形成 [90]。

7. 結論

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微轉移是導致腫瘤患者死亡的最關鍵原因之一，因此迫切需要對微轉移進行及時診斷和必要治療。以 PMN 理論為基礎，越來越多的診斷和治療方法出現，在延長腫瘤患者生存時間和提高生活質量方面顯示出巨大潛力。然而，這些研究大多來源于動物實驗或細胞試驗，而臨床研究卻十分匱乏，上述方法的有效性和安全性仍需大規模臨床試驗的驗證。

內容主要譯自10.1016/j.bbcan.2024.189081

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