综述：小细胞肺癌的肿瘤内异质性及潜在治疗策略

《Frontiers in Oncology》：Intratumoral heterogeneity and potential treatment strategies in small cell lung cancer

SCLC分子亚型分类揭示其高度异质性，现有四分类体系（A/N/P/I）及新兴H亚型显示与治疗耐药及转移相关，需结合空间多组学及动态监测优化精准治疗策略。

　　小细胞肺癌（SCLC）是一种高度侵袭性的恶性肿瘤，其特点是早期转移和较差的预后，这主要是由于现有治疗手段的疗效有限。尽管SCLC在初始阶段对化疗和放疗表现出良好的反应，但大多数患者在一年内会出现耐药性，往往最终因远处转移而死亡。历史上，SCLC被认为是一种相对均质的肿瘤，主要由关键的肿瘤抑制基因TP53和RB1的缺失或失活驱动。然而，随着基因组学和单细胞测序技术的进步，研究者已经识别出SCLC的不同分子亚型，并揭示了其显著的时空异质性。这种异质性不仅影响肿瘤细胞的生长、侵袭性、对药物的反应以及患者的预后，还对治疗策略的制定提出了新的挑战。

SCLC的分子亚型分类经历了多个阶段的演变。1985年，Carney等通过分析50种SCLC细胞系，首次识别出两种亚型：经典型和变异型。经典型SCLC细胞呈紧密或松散排列，常伴有中心坏死，克隆效率低，并表达完整的SCLC生化标志物（如DDC、BLI、NSE和CK-BB）。而变异型SCLC细胞则以贴壁单层生长为主，DDC和BLI分子表达水平较低。2013年，Poirier等基于Seneca Valley Virus（SVV-001）的研究提出了新的分类方法，发现ASCL1与NEUROD1基因表达比值可有效预测SCLC对SVV-001的反应。2015年，DNA甲基化研究将SCLC分为三个簇：SC-E2、SC-E1和SQ-P，其中SC-E1表现出高NEUROD1和低ASCL1表达，而SC-E2则相反。同年，世界卫生组织（WHO）将SCLC归类为神经内分泌（NE）肿瘤，但部分SCLC样本对NE标志物呈阴性，表明这一分类仍需进一步优化。2018年，Zhang等基于NE状态将SCLC分为NE型和非NE型，前者主要表达ASCL1、NEUROD1和NKX2-1等转录因子，缺乏NE抑制因子REST，而后者则以低表达ASCL1和NEUROD1、高表达POU2F3以及激活Notch、Hippo和TGF-β等通路为特征。2020年，Baine等通过RNA-seq技术提出SCLC的四亚型分类：SCLC-A、SCLC-N、SCLC-P和SCLC-Y（以高YAP1表达为特征），但后续的测序数据表明YAP1的表达并不具有明确的特异性，免疫组织化学分析未能支持其作为独立亚型的分类，因此这一分类方法存在一定的局限性。

2021年，Gay等基于转录因子和炎症标志物的表达，建立了目前广泛接受的四亚型分类体系：SCLC-A（高ASCL1表达）、SCLC-N（高NEUROD1表达）、SCLC-P（高POU2F3表达）和SCLC-I（低表达ASCL1、NEUROD1和POU2F3，但高表达炎症标志物），这一分类方法已成为最常用的分类方式。然而，研究者仍在不断探索新的分类维度。2019年，Wooten等发现了一种新的ASCL1+神经内分泌变体（NEv2或SCLC-A2），表现出对多种抗肿瘤药物和研究化合物的较高耐药性。2024年，Nabet等进一步细化SCLC-I亚型，将其划分为SCLC-I-NE和SCLC-I-nonNE，强调了SCLC亚型的复杂性。

除了传统的ASCL1、NEUROD1和POU2F3标志物，研究者还发现了其他潜在的生物标志物，如INSM1和ATOH1。INSM1是一种来自胰岛素瘤相关蛋白家族的转录因子，在细胞增殖、分化、迁移和神经发育中发挥重要作用。在SCLC中，INSM1的表达被认为是神经内分泌分化的一个高度敏感和特异的核标志物，并与对化疗药物如伊立替康的敏感性相关。ATOH1，也称为Math1，是一种基本螺旋-环-螺旋（bHLH）转录因子，参与细胞命运和分化的调控。在SCLC中，ATOH1与肿瘤启动能力及神经内分泌分化相关，最初在SCLC细胞系衍生的异种移植（CDX）模型中被发现，并促进肿瘤细胞的存活和转移。2024年，Liu等利用多组学数据（包括mRNA、蛋白质和磷酸化谱）对107例SCLC样本进行分类，将其分为四个簇：nmf1、nmf2、nmf3和nmf4。其中，nmf1的神经内分泌（NE）评分最高，而nmf3则富含间质标志物。同年，Wang等基于转录因子HNF4A提出了一种全新的亚型H，其表现出混合的神经内分泌表型，高表达Chromogranin A（CHGA）并低表达Neural cell adhesion molecule 1（NCAM1），同时表现出胃肠道样特征和对化疗的较差反应。这些研究进展表明，SCLC的分子分类方案与肿瘤转移和药物耐药性密切相关，为未来个性化治疗策略提供了新的方向。

SCLC的肿瘤内异质性（ITH）不仅限于基因组层面，还体现在转录因子、蛋白组、表观遗传学和空间多组学等多个维度。转录因子分型显示，几乎所有SCLC细胞都表达ASCL1、NEUROD1、POU2F3和YAP1中的一种或多种，或表现出SCLC-I亚型的炎症基因表达特征。ASCL1和NEUROD1均为bHLH转录因子家族成员，是调控神经内分泌分化的核心。传统研究认为，ASCL1和NEUROD1的表达通常是独立的，很少出现共表达。然而，Gopal等通过RNA-seq分析发现，某些SCLC肿瘤中ASCL1和NEUROD1可能同时表达，表明肿瘤内异质性更加复杂。Zhang等发现，同时高表达ASCL1和NEUROD1的肿瘤数量超过仅高表达NEUROD1的肿瘤数量，提示肿瘤内部可能存在不同的亚群，其生物学行为和治疗反应存在差异。此外，Baine等观察到，几乎所有同时高表达ASCL1和NEUROD1的病例均出现在同一肿瘤细胞群体中，仅有少数病例表现出亚克隆区域的表达差异。这些发现强调了个性化治疗策略的重要性，即根据患者的表达谱制定治疗方案。

非神经内分泌（non-NE）亚型的生物学特征与NE亚型存在显著差异。POU2F3和YAP1是SCLC中non-NE亚型的关键标志物。POU2F3主要在呼吸道中的tuft细胞中表达，这些细胞对刺激物有反应，并释放生物活性物质以调节局部上皮和免疫细胞功能。Huang等通过CRISPR基因编辑技术发现，POU2F3在SCLC的低NE亚群中过表达，与多种人类癌症细胞（包括SCLC）的生长相关。进一步研究确认，POU2F3主要在同时缺乏ASCL1和NEUROD1表达的SCLC肿瘤中高表达，占所有病例的90%（10例中有9例）。Baine等的单细胞研究支持这一结论，表明POU2F3的表达与ASCL1和NEUROD1存在互斥关系。然而，Gay等在患者来源的SCLC CDX模型中发现，尽管只有不到1%的细胞表达POU2F3，但所有POU2F3阳性细胞均同时表达ASCL1，这挑战了互斥表达的假设。此外，Berns实验室的研究表明，不同呼吸道上皮细胞可能成为SCLC样肿瘤的来源，提示不同亚型可能具有不同的细胞起源。SCLC-P的表达谱与肺部tuft细胞高度相似，表明其可能具有独特的细胞起源，尽管相关研究样本量较小，仍需进一步探索其异质性。

YAP1作为多种肿瘤中恶性转化的关键调控因子，在SCLC中也发挥重要作用。尽管YAP1在所有亚型中均有表达，但主要出现在缺乏ASCL1和NEUROD1表达的肿瘤中。此外，研究表明，YAP1在SCLC-Y细胞系（富含SMARCA4突变）中表现出SMARCA4缺陷恶性肿瘤的特征，而非传统SCLC。POU2F3和YAP1的表达模式与non-NE亚型特征密切相关。进一步研究非-NE特异性转录因子如POU2F3和YAP1的肿瘤内异质性，可能为靶向治疗提供新的思路。

从蛋白组学角度来看，Liu等通过整合多组学分析（包括蛋白和磷酸化蛋白谱）对107例SCLC样本进行分类，发现SCLC的nmf1亚型具有最高的神经内分泌（NE）评分，而nmf3亚型则富含间质标志物。这种蛋白表达的异质性不仅体现在不同的亚型之间，还反映在肿瘤的空间微环境中。Baine等通过多重免疫荧光技术发现，在同一肿瘤中，NE亚群（如SCLC-A）特异性高表达INSM1和ASCL1，而相邻的non-NE亚群（如SCLC-P）则富含POU2F3和Vimentin。这些互斥的蛋白表达区域定义了显著的空间肿瘤内异质性。这种异质性直接影响治疗反应。例如，DLL3在肿瘤中的分布具有斑块性，仅有一部分细胞高表达，导致靶向药物如Rova-T只能清除部分肿瘤细胞，最终导致治疗耐药性。这一现象已在多个临床前和临床研究中得到证实。

空间多组学技术的引入为研究SCLC的肿瘤内异质性提供了新的视角。一项研究利用空间转录组技术，将SCLC分为三种表型：高-ITH（h-ITH）、中-ITH（m-ITH）和低-ITH（l-ITH）。GO富集分析显示，h-ITH表型与细胞命运和分化过程相关，m-ITH则富含免疫相关通路，而l-ITH与细胞应激反应和器官发生相关。CODEX和Visium等空间多组学技术的研究进一步表明，高MPTC信号的肿瘤区域（ASCL1和NEUROD1共表达）与较差的患者预后相关，而富含MT2免疫微环境（由M1巨噬细胞、CD8+T细胞和NKT细胞聚集）的区域则与良好的临床结果相关。此外，研究发现MT2微环境的比例是独立于肿瘤突变负荷（TMB）和PD-L1表达水平的优越预后预测因子。空间转录组分析还揭示了SCLC的两种亚型：上皮抵抗型（Epi-I）和上皮敏感型（Epi-II）。Epi-II亚型分泌MIF，该分子可教育M2型髓源性抑制细胞，这些细胞释放SPP1，激活PI3K-AKT通路，促使Epi-II向高增殖和耐药的Epi-I亚型转化。靶向MIF/SPP1轴可能阻断这一转化过程，为改善患者预后提供新的方向。

表观遗传学和转录组学的整合分析揭示了SCLC肿瘤内异质性背后的调控机制。EZH2的药理抑制已被证明可以恢复T细胞介导的杀伤作用并上调MHC I类分子表达，这表明EZH2抑制可能增强肿瘤免疫原性，并提高对免疫检查点抑制剂的响应。此外，EZH2的抑制可导致NE表型的丢失，并上调SLFN11——这一关键因子可诱导DNA损伤剂引发的复制阻滞。另一项研究基于染色质可及性提出了新的SCLC亚型分类（SCLC-NE、SCLC-IM和SCLC-SL），其中SCLC-SL亚型与化疗耐药性和不良预后密切相关，成为独立的预后预测因子。研究还发现，SCLC-N亚型的NEUROD1驱动调控轴涉及PDE2A/miR-139-5p，这可能成为SCLC-N亚型的特异性标志物。此外，超级增强子（super-enhancers）的特征分析为未分类肿瘤的起源提供了有力工具。研究发现，SCLC-A亚型中存在两个不同的表观遗传学亚簇：SCLC-Aα和SCLC-Aσ。SCLC-Aα亚型由NKX2–1和SOX1的超级增强子形成核心调控网络，共同维持神经元表型。SCLC的NE和non-NE二分法通过不同的DNA甲基化景观实现表观遗传调控。基于这些特征的分类器（如SCLC-DMC和cfDMC）与RNA-seq标准一致，其中cfDMC通过液态活检进行纵向追踪，揭示了治疗驱动的亚型转换，如从SCLC-A向SCLC-I的转变，伴随着免疫相关基因（如CXCL12）启动子甲基化变化。此外，EGFR TKI治疗可诱导EGFR突变型肺腺癌（LUAD）发生表观遗传重编程，使其向SCLC转化，这一过程涉及过渡细胞状态。在另一项分类研究中，转化SCLC（T-SCLC）被分为“保留LUAD特征”和“缺乏LUAD特征”两个亚型，前者具有高NKX2–1表达，后者则表现出典型的SCLC基因组特征，如TP53/RB1共失活。这两个亚型在转录组、患者预后和治疗反应上存在显著差异。

SCLC的肿瘤内异质性还体现在不同的功能层面上。在细胞分化水平，扩散伪时间（DPT）分析揭示了一种从基底细胞到NE或tuft样细胞的连续分化谱，即“基底→Atoh1+→NE/tuft”分化模型。具体而言，基底细胞首先过渡到早期Atoh1+状态，随后进一步分化为NE亚型（SCLC-A/SCLC-N）或tuft样亚型（SCLC-P），形成分支结构。这表明治疗策略可能需要同时靶向分化主干并消除各个分支亚型。此外，最近的研究表明，电活动是SCLC恶性的一个核心驱动因素，通过钙依赖性信号通路（如CREB/FOS）增强转移和耐药性。代谢异质性也是SCLC亚型间协作的关键，NE亚群依赖氧化磷酸化（OXPHOS），而非NE亚群则分泌乳酸，这种代谢差异可能成为治疗的突破口。分子如SOX1、p-CREB和nAChR显示出作为患者分层治疗的潜在生物标志物。SCLC与神经微环境的相互作用也逐渐受到关注。SCLC细胞与神经元共培养时，会富集与突触相关的基因签名，如NRXN1、NLGN1和HOMER1。体内实验表明，激活皮层神经元（使用Thy1-ChR2转基因小鼠）或选择性激活GABA能中间神经元（使用Dlx-ChRmine转基因小鼠）可显著促进颅内SCLC的增殖，这为靶向神经-肿瘤相互作用提供了理论依据。进一步的机制研究表明，SCLC通过劫持神经元谷氨酸能（和部分GABA能）突触信号，结合其固有的肺神经内分泌细胞（PNEC）样表型，形成“神经信号→SCLC增殖→神经兴奋性增强”的正反馈循环，加剧肿瘤进展。在临床转化探索中，基于TMB的分类显示，高TMB（TMB-h）与SCLC对免疫检查点抑制剂的更好响应相关。Trophoblast细胞表面抗原2（Trop-2）作为多种癌症（包括SCLC）中恶性潜能的分子，已成为潜在的治疗靶点。一项II期研究（TROPiCS-03）涉及43名晚期SCLC患者，结果显示41.9%的患者在接受Trop-2靶向抗体-药物偶联物（ADC）治疗后肿瘤显著缩小，表现出良好的治疗前景。其他分子特征如MYC家族原癌基因扩增、PTEN失活和NOTCH通路突变也被认为与SCLC进展相关。另一项研究利用深度学习分析HE染色的全切片图像，量化SCLC的肿瘤内异质性，通过识别其组织形态学表型（如HIPO亚型、HPCs）对SCLC进行分类，并实现基于异质性的精准预后评估。然而，基于生物标志物的分类系统仍面临挑战。首先，SCLC的高异质性限制了单一生物标志物在准确分类中的应用。其次，各种生物标志物的共表达或互斥表达模式表明，其表达可能在不同肿瘤区域存在差异。未来的研究应聚焦于阐明SCLC亚型动态演化的驱动机制，理解空间结构对功能状态的影响，并开发多靶点组合或序贯治疗策略以克服由亚型转换引发的耐药性问题。构建整合多组学数据和人工智能算法的动态亚型系统，将是实现SCLC精准治疗的关键。

此外，SCLC的肿瘤内异质性还体现在不同的功能层面上。在细胞分化水平，扩散伪时间（DPT）分析揭示了一种从基底细胞到NE或tuft样细胞的连续分化谱，即“基底→Atoh1+→NE/tuft”分化模型。具体而言，基底细胞首先过渡到早期Atoh1+状态，随后进一步分化为NE亚型（SCLC-A/SCLC-N）或tuft样亚型（SCLC-P），形成分支结构。这表明治疗策略可能需要同时靶向分化主干并消除各个分支亚型。此外，最近的研究表明，电活动是SCLC恶性的一个核心驱动因素，通过钙依赖性信号通路（如CREB/FOS）增强转移和耐药性。代谢异质性也是SCLC亚型间协作的关键，NE亚群依赖氧化磷酸化（OXPHOS），而非NE亚群则分泌乳酸，这种代谢差异可能成为治疗的突破口。分子如SOX1、p-CREB和nAChR显示出作为患者分层治疗的潜在生物标志物。SCLC与神经微环境的相互作用也逐渐受到关注。SCLC细胞与神经元共培养时，会富集与突触相关的基因签名，如NRXN1、NLGN1和HOMER1。体内实验表明，激活皮层神经元（使用Thy1-ChR2转基因小鼠）或选择性激活GABA能中间神经元（使用Dlx-ChRmine转基因小鼠）可显著促进颅内SCLC的增殖，这为靶向神经-肿瘤相互作用提供了理论依据。进一步的机制研究表明，SCLC通过劫持神经元谷氨酸能（和部分GABA能）突触信号，结合其固有的肺神经内分泌细胞（PNEC）样表型，形成“神经信号→SCLC增殖→神经兴奋性增强”的正反馈循环，加剧肿瘤进展。在临床转化探索中，基于TMB的分类显示，高TMB（TMB-h）与SCLC对免疫检查点抑制剂的更好响应相关。Trophoblast细胞表面抗原2（Trop-2）作为多种癌症（包括SCLC）中恶性潜能的分子，已成为潜在的治疗靶点。一项II期研究（TROPiCS-03）涉及43名晚期SCLC患者，结果显示41.9%的患者在接受Trop-2靶向抗体-药物偶联物（ADC）治疗后肿瘤显著缩小，表现出良好的治疗前景。其他分子特征如MYC家族原癌基因扩增、PTEN失活和NOTCH通路突变也被认为与SCLC进展相关。另一项研究利用深度学习分析HE染色的全切片图像，量化SCLC的肿瘤内异质性，通过识别其组织形态学表型（如HIPO亚型、HPCs）对SCLC进行分类，并实现基于异质性的精准预后评估。然而，基于生物标志物的分类系统仍面临挑战。首先，SCLC的高异质性限制了单一生物标志物在准确分类中的应用。其次，各种生物标志物的共表达或互斥表达模式表明，其表达可能在不同肿瘤区域存在差异。未来的研究应聚焦于阐明SCLC亚型动态演化的驱动机制，理解空间结构对功能状态的影响，并开发多靶点组合或序贯治疗策略以克服由亚型转换引发的耐药性问题。构建整合多组学数据和人工智能算法的动态亚型系统，将是实现SCLC精准治疗的关键。

SCLC的亚型转换与多种信号通路密切相关。例如，MYC家族蛋白（包括MYC、MYCN和MYCL）在SCLC中发挥关键作用，其过表达会影响细胞增殖、控制细胞周期并促进恶性转化。值得注意的是，MYCN或MYCL在化疗敏感的PDX模型中会驱动SCLC的耐药性发展。研究显示，MYCL在SCLC-A亚型中被扩增或高表达，并在ASCL1功能中起关键作用，而其他亚型则倾向于表现出MYC的扩增或过表达，这表明MYC在低NE状态的SCLC中更为重要。Ireland等通过SCLC基因工程小鼠模型（GEMM）发现，MYC激活Notch/REST信号，促使SCLC从ASCL1+向NEUROD1+并最终向YAP1+状态转换，导致组织学特征类似于大细胞神经内分泌癌（LCNEC）。类似模式在人类SCLC细胞系H1963和H187中也被观察到，为临床策略的评估提供了重要线索。此外，Ireland等发现，ASCL1的缺失（RPMA模型）显著抑制神经内分泌亚型，并促使SCLC向SCLC-P和SCLC-Y亚型转化。相比之下，PTEN的缺失（RPP模型）激活PI3K/AKT通路并上调MYC，使基底来源的肿瘤中POU2F3+细胞比例翻倍，揭示了SCLC-P亚型的分子机制。此外，MYC驱动的SCLC表现出对Aurora激酶抑制剂的高度敏感性，这些激酶在SCLC中过度表达时促进肿瘤细胞增殖和生存。在MYC驱动的SCLC小鼠模型中，Aurora激酶抑制剂Alisertib与化疗联合使用显著延长了中位生存期，表明MYC家族成员在SCLC治疗敏感性中的关键作用。

Notch信号通路在SCLC的亚型转换中也发挥重要作用。哺乳动物中的Notch信号通路由四个Notch受体和五个DSL家族配体组成，与多种蛋白相互作用。该通路调控细胞增殖、分化、器官发育和组织稳态等关键生理功能。越来越多的证据表明，Notch信号通路在SCLC的神经内分泌（NE）与非神经内分泌（non-NE）表型转换中具有重要作用，可能影响10%至50%的肿瘤细胞，具体取决于激活阈值。Notch通路的靶基因如HES1和HEY1已知可抑制ASCL1，这一关键的NE分化调控因子，从而促进向非NE表型的转变。在人类SCLC细胞系H1688中，Notch1的激活导致NE标志物表达减少，并诱导形态向腺样细胞排列的转变，呈现出更非NE的特征。体内外研究表明，除了MYC外，YAP1也可能通过Notch依赖机制促进REST基因表达，进一步推动NE向non-NE的转换。Notch通路还与SCLC的免疫治疗相关。对原发SCLC肿瘤、患者来源的CDX模型和细胞系的转录组分析显示，Notch激活可上调MHC-I基因表达并增强免疫细胞浸润，使non-NE亚群对免疫治疗更为敏感。此外，Notch1的缺失与PD-L1表达呈负相关，并可驱动巨噬细胞向M1型极化，这一现象与NE分化减少相呼应，表明Notch信号激活与NE分化状态和肿瘤免疫微环境之间存在联系。对Notch通路与其它信号通路的更深入理解，可能为开发针对特定SCLC亚型的靶向治疗提供新的思路。

EZH2在SCLC的亚型转换中也扮演重要角色。EZH2是Polycomb Repressive Complex 2（PRC2）的催化亚基，通过三甲基化组蛋白H3的赖氨酸27（H3K27me3）诱导转录沉默，这在SCLC中与顺铂耐药性相关。研究显示，对SCLC患者样本、GEMMs和人类细胞系的EZH2瞬时抑制可促使SCLC细胞从高NE状态向低NE、炎症状态转换。EZH2的抑制可解除TAP1基因的沉默，TAP1是MHC I抗原加工的关键因子，同时激活STING通路，这是先天免疫信号的重要组成部分。这种激活增强了免疫微环境，通过诱导细胞因子如干扰素的产生，提高了肿瘤的免疫原性。具体而言，EZH2的抑制可上调TAP1，恢复肿瘤细胞表面MHC I的表达，并增加抗原肽的呈递，使肿瘤更易被免疫系统识别和攻击。此外，免疫组织化学分析显示，EZH2在所有SCLC细胞中均表现出强核表达。在人类SCLC细胞系（H146、H345）中，EZH2通过表观遗传机制沉默TGF-β型II受体（TβRII），从而抑制TGF-β介导的凋亡。由于TGF-β通过SMAD通路下调ASCL1，EZH2通过阻断TGF-β-SMAD-ASCL1轴促进SCLC进展，表明降低EZH2表达可能间接降低ASCLC水平。此外，EZH2的抑制可激活p63表达，促进食管神经内分泌癌细胞向鳞状细胞癌的转分化，这可提高药物敏感性并增强生存率。然而，在髓母细胞瘤（MB）中，EZH2的抑制反而上调NEUROD1并促进细胞分化，这提示EZH2在不同癌症背景下的作用具有复杂性。这些证据表明，EZH2的抑制可能促进SCLC亚型转换，从而影响治疗效果。在PDX模型中，EZH2抑制剂与标准化疗的联合使用可恢复关键基因（如SLFN11）的表达，这些基因在化疗压力下被EZH2介导的甲基化沉默。这种再激活可能使肿瘤细胞对化疗药物更敏感，从而延缓获得性耐药性的出现并提高治疗效果。目前，多个临床试验正在评估EZH2抑制剂在晚期实体瘤（包括SCLC）中的应用，如Mevo-Metostat（NCT03460977）和XNW5004（NCT06022757），但结果仍在等待。

LSD1（Lysine-specific demethylase 1）在SCLC的亚型转换中同样具有重要作用。LSD1由KDM1A基因编码，是一种与多种癌症中恶性转化、上皮-间质转化（EMT）、细胞增殖和分化相关的组蛋白去甲基化酶，成为癌症治疗的重要靶点。LSD1可结合Notch位点，抑制Notch1及其下游信号，从而通过Notch通路促进SCLC的发展和进展。对四个人类SCLC细胞系（H510A、H1417、H146和H187）使用ladademstat抑制LSD1后，RNA-seq分析显示Notch信号通路激活并REST表达上调，导致ASCL1和其他NE谱系基因的表达下降。另一项研究发现，LSD1抑制剂T-3775440可减少SCLC细胞系H1417和H510A中的NE标志物（如CHGA和GRP）表达，直接破坏LSD1与INSM1/GFI1B的相互作用，导致ASCL1表达下调。此外，LSD1可抑制关键的抑癌基因ZFP36L1，该基因通过调控缺氧和细胞周期信号发挥肿瘤抑制作用。ZFP36L1在SCLC-A亚型中通常表达水平较低，但在炎症亚型中表达更高，这提示恢复ZFP36L1表达可能增强炎症亚型的可塑性并抑制NE分化和细胞增殖，为治疗提供新的可能。进一步研究LSD1和ZFP36L1在SCLC-N和SCLC-P亚型中的作用，有助于开发更有效的治疗策略。LSD1和MYC均激活Notch通路并促进NE分化，且它们之间存在相互作用。实验研究显示，MYC招募LSD1调控染色质和DNA氧化，而LSD1的活性影响MYC驱动的转录，强调了它们在MYC介导的基因表达中的重要性。尽管目前尚无直接证据表明LSD1和MYC在Notch通路中存在上下游关系，但它们共同激活Notch信号以驱动ASCL1向NEUROD1的转换仍需进一步研究。这些发现表明，LSD1抑制剂通过诱导表型转换可能增强SCLC的免疫原性，并提供新的治疗策略。

EMT（上皮-间质转化）是SCLC转移、治疗耐药性、药物耐药性和胚胎发育的关键机制。对人类SCLC细胞系、RPM小鼠肿瘤和SCLC CDX肿瘤样本的单样本基因集富集分析（ssGSEA）显示，SCLC-A2亚型显著富集上皮特征基因，而SCLC-A和SCLC-N则表现出更多的间质特性。其他亚型如SCLC-P和SCLC-Y也倾向于表现出增加的间质特征。Gay等对SCLC样本的EMT评分进一步确认，SCLC-A亚型是最上皮的，而SCLC-I则表现出最强的间质特性，其余亚型则介于两者之间。这些观察强调了EMT状态与SCLC亚型可塑性之间的紧密联系。EMT由多种信号通路调控，包括TGF-β和Wnt信号通路。TGF-β可诱导间质标志物如N-钙粘蛋白和波形蛋白，同时抑制上皮标志物如E-钙粘蛋白。Wnt通路通过激活β-catenin和其他转录因子促进EMT相关基因的表达。这些通路相互作用，推动EMT和SCLC亚型转换。TGF-β通过SMAD依赖和SMAD非依赖途径促进多种癌症中的EMT。在人类SCLC细胞系H146和H345中，TGF-β通过SMAD依赖机制下调ASCL1，表明其可能是影响SCLC表型转换的潜在靶点。此外，研究发现Wnt11作为Wnt配体，通过ASCL1依赖机制调节E-钙粘蛋白表达和NE转换。SCLC中NE与非NE细胞之间的可逆转换可能由EMT机制驱动，这些机制受到动态的细胞外信号或细胞内因素的影响，为SCLC治疗提供了新的视角。

SOX2作为维持干细胞多能性的关键转录因子，在SCLC的增殖、分化、转移和不良预后中发挥重要作用。研究表明，敲低SOX2在人类SCLC细胞系H69和H889中可抑制SCLC-A亚型细胞的增殖，并显著降低与SCLC表型相关的分子表达，如INSM1。在SCLC-N亚型细胞系H29和H82中，SOX2被发现直接结合NEUROD1的启动子区域，其过表达可导致NEUROD1的沉默。这些发现表明，抑制SOX2可能促进从SCLC-A向SCLC-N亚型的表型转换。进一步研究在人类SCLC细胞系CORL47中发现，ZFP36L1结合并下调SOX2和INSM1的mRNA水平，从而阻断ASCL1驱动的NE分化和增殖。多项研究表明，SOX2通过调控ASCL1和NEUROD1的表达影响SCLC亚型转换，这为靶向SOX2提供了治疗策略的可能性。

KDM6A作为组蛋白去甲基化酶，通过去除组蛋白H3赖氨酸27上的二甲基化和三甲基化（H3K27me3），在调控基因表达、细胞命运决定和发育中发挥关键作用。研究表明，KDM6A的失活可促进SCLC-A亚型向SCLC-N亚型的转换。在KDM6A敲除的SCLC GEMMs中，KDM6A通过其去甲基化活性和作为COMPASS复合体支架蛋白的功能维持SCLC-A的活性染色质状态。KDM6A的缺失导致H3K4me1减少和H3K27me3增加，从而激活NE基因增强子并上调NEUROD1及其靶基因PAX6，促进从ASCL1向NEUROD1的转换。尽管KDM6A不直接上调NEUROD1，但KDM6A突变的SCLC GEMMs和细胞研究显示，其他表观遗传修饰因子和转录因子（如KMT2A和MYC）可能与KDM6A相互作用，以增加NEUROD1的表达。未来的研究将致力于阐明SCLC亚型转换的机制，这将指导特定SCLC亚型的靶向治疗策略。

KDM5A，也称为JARID1A或RBP2，是KDM5家族成员，该家族通过去除组蛋白H3赖氨酸4上的二甲基化和三甲基化（H3K4me2/3）调控基因表达，与肿瘤耐药性、EMT等关键过程密切相关。研究发现，使用LSL-Cas9 SCLC GEMMs，KDM5A通过去甲基化H3K4me3调控基因表达并抑制Notch2及其下游靶点，这些靶点对于维持高ASCL1水平和NE分化至关重要。KDM5A的失活促进SCLC向非NE分化。尽管一些KDM5A在SCLC进展中的作用机制已被揭示，但其与不同SCLC亚型之间的具体关系仍不清楚。未来研究将聚焦于KDM5A是否促进SCLC-A向SCLC-N的转换，这可能为调节SCLC亚型提供新的治疗见解。

此外，一些分子在SCLC亚型的时空异质性和可塑性中发挥关键作用。SCLC细胞与成纤维细胞共培养可激活JAK2/STAT3信号通路，这与表型重编程相关。使用SCLC GEMMs的遗传研究发现，TAZ是一种关键的分子开关，协调表型转换和转移。SWI/SNF复合体通过表观遗传沉默TAZ，促进SCLC细胞从非转移状态向转移状态的转变。VGF通过CREB依赖通路上调转录因子ASCL1，驱动神经内分泌分化，特别是在ASCL1阳性亚型中具有重要作用。在SCLC GEMMs和其细胞中，YAP通过Notch依赖和非依赖途径诱导REST表达，促进从NE向non-NE细胞的转换。在SCLC细胞系H69中，CSF2通过磷酸化STAT3/MYC通路调控表型可塑性，限制ASCL1A和ASCL1S（贴壁和悬浮表型）之间的转换，并改变特定细胞克隆的药物敏感性。此外，组蛋白乙酰转移酶的缺失（包括CREBBP和其同源基因EP300）可导致SCLC GEMM模型中NE相关上皮标志物的减少，并相应增加非NE标志物（如ZEB1和VIM）的表达。CREBBP/EP300的突变已被与B细胞淋巴瘤中通过调控FBXW7激活Notch信号相关