综述：EpCAM：一种处于肿瘤生物学、诊断和免疫治疗交叉点的多功能蛋白

《Cancer Treatment and Research Communications》：EpCAM: A Multifunctional Protein at the Crossroads of Cancer Biology, Diagnosis, and Immunotherapy

　　

上皮细胞黏附分子（Epithelial Cell Adhesion Molecule, EpCAM），又称CD326，是一种细胞表面蛋白，通常在正常上皮组织中表达；然而，其在特定组织干细胞、前体细胞以及多种上皮来源肿瘤中的上调已有报道。EpCAM最初被介绍为一种跨膜糖蛋白，调节细胞-细胞黏附并促进上皮特异性细胞间黏附。然而，其已被认知的功能已扩展至包括多种基础细胞过程，如增殖、分化、细胞迁移和细胞信号转导的调控。本综述旨在揭示EpCAM通过与Wnt通路分子相互作用及形成复合物来控制肿瘤发生的机制；同时，总结和讨论国际研究实验室获得的关于EpCAM特性的原始数据，包括其在人类肿瘤干细胞（Cancer Stem Cells, CSCs）和循环肿瘤细胞（Circulating Tumor Cells, CTCs）中的特异性表达。本文还探讨了该特性如何使该分子被视为多种癌诊断和预后标志物等相关问题。本综述阐述了基于EpCAM的鉴定在液体活检中的意义，并描述了其在靶向治疗方法中的临床应用。研究人员还讨论了EpCAM靶向治疗策略，包括单克隆抗体、CAR-T细胞和双特异性抗体。最后，研究人员探讨了未来研究方向，这些方向中EpCAM靶向可能为肿瘤诊断、预后和治疗带来进一步进展。

EpCAM：基因、蛋白及结构

*EpCAM*基因（Gene ID: 4072）编码上皮细胞黏附分子，大小为14 kb，包含9个外显子，定位于人类染色体2p21。该基因启动子区的DNA低甲基化导致EpCAM在卵巢、乳腺和结直肠恶性肿瘤中的异常表达。目前已发现或预测出六种EpCAM转录本，其中EpCAM-201（NM_002354.3）是主导性异构体，翻译为主要蛋白异构体NP_002345.2。在这些转录本中，NM_002354.3是唯一经实验证据强烈支持的典型转录本，因此也是研究最广泛的，而其他注释转录本的生物学关联性和表达模式仍有待阐明。

EpCAM蛋白（NP_002345.2）是一种I型跨膜糖蛋白，由314个氨基酸（aa）组成，分子量为39-42 kDa。结构上，EpCAM多肽链N端起始于信号肽（23 aa），随后为主多肽部分（242 aa）、单次跨膜结构域（23 aa）以及短胞质结构域（即EpICD，26 aa），后者含有两个α-肌动蛋白结合位点。胞外结构域（即EpEX）分为三个节段：富含半胱氨酸的N端结构域（ND）、甲状腺球蛋白1A型结构域（TY）以及不含半胱氨酸残基的C端结构域（CD）。此外，EpCAM含有12个半胱氨酸残基，位于N端和TY区域，负责形成结构内的6个二硫键。

EpCAM在正常和恶性组织中的表达

EpCAM在健康未分化细胞中的表达局限于获得高增殖特性的上皮；因此，在源自淋巴或骨髓、增殖能力低的肌肉和神经内分泌组织/细胞中不表达EpCAM。尽管所有正常上皮组织均在表面表达EpCAM，但在某些上皮来源细胞中未检测到该分子的表达，包括表皮角质形成细胞、胃壁细胞、肝细胞、胸腺皮质上皮和肌上皮细胞。在胚胎中，EpCAM表达不限于上皮前体细胞，还存在于未分化干细胞中，这些细胞将来可能分化为特定细胞。EpCAM表达可见于器官发育过程中，以及肝干细胞和肝祖细胞中，而在肝细胞中不表达。这种表达变化表明EpCAM在肝脏再生和干细胞样特性（如自我更新）中发挥作用，因此可用于从肝脏中分离干/祖细胞。

在恶性背景下，EpCAM的高表达可见于大多数上皮癌。源自上皮的肿瘤如卵巢、结肠、肾脏、乳腺、胆囊、肺、前列腺、膀胱和胰腺肿瘤通常表现出高水平的EpCAM表达，导致预后不良。EpCAM在结肠腺癌中几乎100%强表达，在肺、胃、胰腺、食管、头和颈的其他腺癌中约有95%的强表达。EpCAM在卵巢癌患者中强表达，乳腺癌中EpCAM表达率为98%，其中导管乳腺癌的表达高于小叶乳腺癌。据报道EpCAM在膀胱尿路上皮癌中呈异质性表达。尽管EpCAM过表达通常见于上皮来源肿瘤，但间质特征癌症中EpCAM表达降低或缺失。黑色素瘤、肉瘤和某些淋巴瘤等恶性肿瘤通常表现出低EpCAM水平，这与侵袭性增加的模式一致。此外，在甲状腺癌中，EpCAM表达在肿瘤去分化过程中逐渐下降，在低分化和间变性亚型中显著降低，这些亚型与不良预后相关。乳腺癌的一种亚型——浸润性小叶癌常表现出EpCAM表达降低，这与类似EMT表型密切相关。

EpCAM蛋白的糖基化位点

糖基化是黏附蛋白中令人印象深刻的翻译后修饰（Post-Translational Modifications, PTMs）之一，控制着从细胞外基质中选择特定结合伙伴。EpCAM是属于细胞黏附分子（Cell Adhesion Molecules, CAMs）的一种，其黏附特性在正常与病理条件下受不同糖基化模式的影响。这些修饰随后可能调节EpCAM介导的黏附性。基于此，EpCAM的翻译后修饰位点已通过组学技术广泛检测。Asn⁷⁴、Asn¹¹¹和Asn¹⁹⁸是EpCAM蛋白中的三个N-糖基化位点；其中，根据Munz等人的结果，Asn¹⁹⁸处的糖基化对于维持EpCAM稳定性以及影响其表达和半衰期至关重要。其他修饰位点如O-连接糖基化（Thr¹⁷¹和Thr¹⁷²）、磷酸化（Tyr²¹⁴、Tyr²¹⁵和Tyr²⁹⁷）以及乙酰化（Lys¹⁷⁹）也在EpCAM结构中有报道。总体而言，EpCAM在正常组织和癌组织中的翻译后修饰比较表明，EpCAM在恶性情况下呈高糖基化，而在正常样本中糖基化较弱或缺失。在乳腺癌细胞系MCF-7和MDA-MB-231中进行的糖基化位点直接突变（Asn突变为Gln）表明，诱导的突变不影响EpCAM的表达，但显著降低了上皮-间质转化（Epithelial-Mesenchymal Transition, EMT）。

EpCAM的功能

细胞黏附分子（CAMs）是细胞间连接和维持组织结构的主要原因。CAMs可分为四大家族：整合素（integrins）、钙黏蛋白（cadherins）、选择素（selectins）和免疫球蛋白CAM超家族。然而，许多CAMs在结构上不与四大CAM家族共享结构域；其中，EpCAM被归类为该类别的突出蛋白，负责细胞-细胞和细胞-基质黏附。EpCAM在调节上皮完整性方面发挥作用，这源于其与闭合蛋白（claudins）等其他蛋白的连接。EpCAM在小鼠中的基因敲除揭示了由于EpCAM表达缺失及其对细胞-细胞连接和上皮完整性相关其他蛋白功能的影响而导致的肠道异常，如E-钙黏蛋白（E-cadherin）、β-连环蛋白（β-catenin）和闭合蛋白。EpCAM与基膜蛋白（nidogen，一种细胞-基质黏附分子）的序列同源性表明，EpCM显然参与介导钙非依赖性同源细胞-细胞接触的细胞连接。因此，EpCAM是一种多效性和多功能蛋白，通过与其自身相互作用（称为同源相互作用）或与特定其他蛋白协同作用（称为异源相互作用）参与细胞黏附。

EpCAM的胞外结构域在细胞-细胞黏附中起突出作用。胞外结构域（EpEX）在细胞间隙中的顺反相互作用寡聚化导致两个EpCAM分子通过同源相互作用连接，从而产生细胞黏附。另一方面，EpCAM胞内结构域（EpICD）与α-肌动蛋白结合，α-肌动蛋白是一种在细胞形状中具有多种作用的肌动蛋白结合蛋白，可能表明EpCAM在影响细胞形状、运动性和与EMT相关细胞行为中的作用。因此，EpCAM已被牵涉到EMT的调控中，EMT是上皮细胞失去其上皮特征并获得间质特征的过程。EMT涉及基因转录谱的协调变化，导致细胞形状、黏附、细胞骨架重组的变化，使细胞能够迁移并侵袭远处部位。EpCAM的表达在EMT过程中发生改变，存在依赖于情境的下调、重新分布或与黏附连接的功能解耦。在这种情况下，EpCAM不仅是二元上皮标志物，还可能促进中间上皮-间质状态，其中细胞保留部分上皮身份同时获得间质特性。

Litvinov等人首次基于其观察将EpCAM介绍为同源黏附分子：非黏附性癌细胞在EpCAM异位过表达后获得黏附特性并形成聚集体。然而，EpCAM似乎通过干扰α-连环蛋白和F-肌动蛋白的相互作用来负向调节钙黏蛋白介导的细胞黏附。许多研究已进行以证实或反驳EpCAM作为细胞黏附分子的功能假说。这些研究证实EpCAM的过表达削弱了E-钙黏蛋白介导的细胞黏附强度。这是因为EpCAM干扰了正常情况下由α-肌动蛋白介导的E-钙黏蛋白与细胞骨架之间的连接。E-钙黏蛋白是维持上皮结构的主要元素之一；因此，其表达的减少或缺失导致接触抑制丧失，使癌细胞侵袭邻近组织。

为深入了解EpCAM在体内生理环境中的功能，研究人员在Epcam基因敲除小鼠中考虑了树突状朗格汉斯细胞（LCs）的迁移行为。EpCAM表达的缺失抑制了LCs从皮肤到淋巴结的迁移，揭示了EpCAM通过降低其黏附来促进LCs运动。因此，可以得出结论，EpCAM显然以类似方式调节发育和癌变过程中上皮内的细胞-细胞黏附和细胞迁移。同样，已证明使用siRNA技术下调EpCAM表达可降低癌细胞中的细胞迁移和增殖。这种功能上的争议显示了EpCAM在调节同源连接中的突出作用。目前研究表明，在胚胎后期阶段，大多数上皮细胞同时表现出EpCAM和E-钙黏蛋白的共表达。如果E-钙黏蛋白发生蛋白水解切割，其片段对肿瘤迁移和进展有积极影响；否则，E-钙黏蛋白发挥肿瘤抑制作用。

然而，EpCAM的功能不限于细胞间黏附，它在许多其他细胞生物学活动中也发挥重要作用，如增殖、分化、细胞信号转导、细胞迁移、转移、再生和细胞周期代谢。EpCAM在健康和疾病中的作用以及其在胚胎发生中的关键参与已在众多研究中调查。Nagao等人证明，Epcam纯合缺失的小鼠表现出发育异常导致胚胎致死。同样，其他研究报告Epcam敲除小鼠出现严重肠道缺陷并最终死亡。在斑马鱼模型中，Epcam基因缺失导致形态发生缺陷和上皮完整性丧失，强调了其在维持上皮屏障中的作用。一项研究利用CRISPR-Cas9基因编辑系统在不同发育时间线上选择性表达Epcam，揭示了EpCAM促进多能性相关基因（Oct3/4、Sox2、Nanog）的表达，从而实现完全多能性并引导内胚层分化，同时对中胚层分化发挥抑制作用。

EpCAM蛋白的蛋白水解切割

EpCAM蛋白的功能严格受两个特定区域的蛋白水解切割调控：N端信号肽的Ala²³或Ala²¹（罕见情况下）；以及甲状腺球蛋白结构域内Arg⁸⁰和Arg⁸¹之间。这些切割分别由信号肽酶以及丝氨酸和半胱氨酸蛋白酶介导，产生引发生物学反应的信使。在称为受控膜内蛋白水解（Regulated Intramembrane Proteolysis, RIP）的过程中，EpCAM首先由TACE（肿瘤坏死因子-α转换酶/ADAM17）切割，导致胞外结构域（EpEx）分离并脱落至细胞外基质（Extracellular Matrix, ECM）。在第二次切割中，该切割严格依赖于第一次切割，PS-2（早老素-2，γ-分泌酶复合物的催化核心）执行胞内结构域（EpICD）向细胞质的释放，后者随后可通过此过程转位至细胞核。由此，EpCAM从结构黏附蛋白转变为促进增殖、干细胞特性和EMT（在多种恶性肿瘤中）的信号分子。总体而言，这种切割可影响EpCAM的功能并潜在支持癌症进展。

EpCAM与细胞信号通路

EpCAM信号通路始于EpCAM蛋白的切割及其蛋白水解为两个重要的可溶性部分——EpEX和EpICD，这两个部分参与分子信号通路。EpICD与其胞质相互作用伙伴FHL2（四个半LIM结构域蛋白2）相互作用，后者具有β-连环蛋白/p300的结合结构域。该三组分复合物转位至细胞核，转录调控EpCAM靶基因，这些基因参与细胞周期调控，如c-Myc、细胞周期蛋白E（cyclin E）、细胞周期蛋白A（cyclin A）和TCF1，直接影响细胞增殖，从而促进细胞增殖并赋予EpCAM致癌特性。

除经典Wnt/β-连环蛋白信号外，EpCAM还被牵涉到应激和炎症相关通路的调节，包括JNK和NF-κB信号，这些与肿瘤进展和炎性肿瘤微环境高度相关。EpCAM信号激活与下游MAPK通路（包括JNK）相关，促进细胞应激反应、EMT相关转录程序和肿瘤细胞可塑性。此外，EpCAM相关信号已被证明与NF-κB激活交叉，特别是在炎症环境中，NF-κB调节生存、细胞因子产生和凋亡抵抗，从而强化促肿瘤炎症循环。

对癌症干细胞中细胞增殖分子机制的研究表明，EpCAM与Wnt之间的相互作用促进EpCAM的表达和活性。两个重要的转录因子，即Sp1和ETS家族，在Wnt信号通路的控制下调节EpCAM的基因表达。在肝细胞癌（Hepatocellular Carcinoma, HCC）等恶性情况下，该表达由TCF/Lef1转录因子调控，继Wnt配体-受体结合后β-连环蛋白在细胞质中积累。该事件受Wnt信号通路激活后β-连环蛋白在细胞质中积累的控制。积累的β-连环蛋白与EpICD和FHL2形成复合物；随后转位至细胞核并发挥转录因子作用。在HCC中，Wnt/β-连环蛋白信号通路在EpCAM阳性HCC细胞的球状体形成、类EMT特性和肿瘤生长中起主要作用。抑制该通路可降低EpCAM表达并抑制肿瘤生长。

EpCAM在不同组织中具有自我调节能力。在其切割和Wnt信号通路激活后，它启动一个正向反馈环路来增强自身表达。该机制可能作为区分正常组织和恶性组织的潜在标志物，因为早老素、FHL2和ADAM17的表达水平在健康和癌变样本中据报道存在差异。

同时，EpCAM蛋白水解释放EpEx至细胞外基质，在那里它可作为配体激活致癌信号通路并影响细胞-细胞黏附。它对细胞-细胞接触的影响可能破坏上皮完整性。可溶性EpEx可作为非切割EpCAM的配体，以及头和颈鳞状细胞癌和结直肠癌中的EGFR（表皮生长因子受体）配体，通过诱导ERK1/2（细胞外信号调节激酶1/2）信号通路和AKT酶支持细胞增殖。在人上皮性卵巢癌中，EGF被证明通过增加EpCAM水平和激活ERK1/2信号来抑制细胞迁移。在结肠癌中，使用特异性抗体和抑制剂阻断EpCAM和HGFR（肝细胞生长因子受体）表明，EpEX通过激活ERK和FAK-AKT信号通路增强这些细胞的EMT和转移潜力。EpEx也可对抗EMT。它作为EGF的竞争性配体，竞争结合EGFR，然后诱导EGFR信号通路，并阻止EGF介导的EMT。

尽管EpCAM信号通路已被明确界定，但EpCAM功能的几个方面仍有待解决或在不同癌症类型中似乎不一致。虽然EpCAM可通过EpICD-FHL2-β-连环蛋白复合物和Wnt依赖性正反馈促进增殖和EMT，但在某些肿瘤中高EpCAM表达与上皮分化和降低的迁移相关。这反映了EpCAM信号转导的情境依赖性作用。同样，其对EMT和转移的影响也是可变的。具体而言，在某些癌症中，EpCAM支持部分EMT状态并增强可塑性，而在其他癌症中，可溶性EpEx可通过竞争性激活EGFR信号来对抗EMT。此外，EpCAM激活的下游通路包括Wnt/β-连环蛋白、ERK1/2和AKT，根据肿瘤类型和微环境而有所不同。因此，EpCAM在其交叉对话中经历的信号通路类型完全依赖于蛋白水解激活以及细胞情境和微环境中的伙伴。因此，EpCAM信号通路应结合影响EpCAM功能结局的不同微环境因素，在组织特异性情境中仔细解释。目前，缺氧、炎症和致癌生长因子信号等微环境应激因素已被报道可增强EpCAM切割或放大EpICD依赖性转录程序。Park等人表明，在HCC的组织微阵列评估中，缺氧微环境中干ness相关标志物EpCAM的表达频率显著升高，与Hippo信号通路失调相关。EpICD还被发现与β-连环蛋白和缺氧诱导因子1α（HIF-1α）相互作用，促进结肠癌细胞中HIF-1α靶基因的转录活性。EpCAM受组织环境影响的另一个例子发现于特征性肠道上皮发育不良的条件下，其中EpCAM由于丝氨酸蛋白酶Matriptase的过度激活而经历过度切割。Matriptase的活性受组织微环境中其他酶的调节，其失调干扰EpCAM-闭合蛋白-7复合物，导致EpCAM连接稳定作用的丧失并促进紧密连接破坏。尽管已识别出若干影响EpCAM的微环境因素，但许多调控EpCAM对信号转导影响的特定细胞环境仍不清楚。阐明这些未解决的情境对未来研究至关重要。

可溶性EpCAM（sEpCAM）

腹水指腹腔内液体的积聚，常含有癌细胞，通常与癌症相关。可溶性EpCAM（sEpCAM）由TACE/ADAM17蛋白酶对胞外结构域（EpEX，30-35 kDa）的蛋白水解释放产生，可能分泌至上皮来源各种恶性肿瘤患者的血清、尿液和腹水中。尽管完整的全长EpCAM蛋白也被报道为包装入肿瘤来源外泌体脂质双层的糖蛋白，见于循环体液中。腹水中sEpCAM升高水平常与腹膜转移和EpCAM⁺肿瘤细胞的存在相关。sEpCAM在癌症患者循环体液中的存在和检测可被视为诊断和预后生物标志物，因为它与导致生存期缩短的不良结果相关。

EpCAM与癌症干细胞

癌症干细胞（CSCs）是肿瘤中具有自我更新和分化特性的一组细胞，由特异性标志物识别，这些标志物将其与其他癌细胞和正常干细胞区分。EpCAM是常表达于循环肿瘤和CSCs表面的细胞表面标志物之一，参与EMT和转移，并影响癌症治疗反应。一项在结直肠癌（Colorectal Carcinoma, CRC）上进行的研究表明，EpCAM在癌症干细胞中的过表达负责刺激肿瘤进展和对化学治疗的潜在耐药性。一项卵巢癌研究显示，具有CSC特性的CD44⁺ CD24⁺ EpCAM⁺ E-钙黏蛋白^?亚群增强了肿瘤发生，并对多柔比星和顺铂更具耐药性。尽管EpCAM不是CSCs的独特标志物，因为它也可在正常上皮细胞上检测到，但其在肿瘤细胞中过表达的特性以及与CSCs的关联使其成为研究和治疗的有价值靶标。值得注意的是，在非上皮来源的细胞如通常不表达EpCAM的成熟肝细胞中，EpCAM表达在各种病理条件下（如肝细胞癌、慢性肝损伤和纤维化）的激活引起了研究人员的极大关注。Yamashita表明，肝脏器官在分子水平的病理变化，如在HCC中，与EpCAM的高再表达相关，其中EpCAM作为癌症干细胞的标志物。为验证，研究表明表达EpCAM以及甲胎蛋白的HCC亚群表现出肝干/祖细胞的特征，包括自我更新能力以及在NOD/SCID小鼠中启动高侵袭性的能力。一项比较乳腺组织中正常和癌细胞EpCAM表达特征的研究发现，包含CSCs的癌细胞比正常样本更易发生自我更新、分化和侵袭。

基于EpCAM的CTC检测在液体活检中的应用

近年来，液体活检作为一种有前景的肿瘤学方法出现，能够通过分析患者外周血来监测肿瘤状态并提供诊断和预后信息以改善治疗决策。在从液体活检中获取信息的各种特异性分子中，CTC检测因其能在DNA、RNA和蛋白质水平提供广泛信息而获得大量关注。EpCAM表达已广泛用作诊断和富集标志物，用于识别癌细胞，特别是间质腔室（如血液、骨髓和淋巴结）中的CTC；因为EpCAM的表达主要局限于上皮和上皮来源的恶性细胞。因此，有多项研究强调在不同肿瘤生长阶段使用EpCAM表达检测来分离CTC。

虽然识别CTC可提供癌症患者状态的有价值见解，但其在血液循环中的有限数量构成挑战；然而，这一小群细胞可驱动转移并促进向远处部位的侵袭。由于CTC计数极难执行，尤其是在白细胞和红细胞中，因此必须使用适当的检测方法来管理这些大量细胞。这些发现促成了基于抗体的CELLSEARCH系统的开发，这是FDA批准的CTC分离和富集唯一临床标准方法，其检测基于连接磁珠的特异性抗体从血液样本中捕获CTC。CELLSEARCH是检测CTC的唯一方法，通过表达一组上皮标志物如EpCAM、细胞角蛋白8、18和19，以及缺乏白细胞标志物CD45的表达来识别CTC。虽然基于EpCAM的CTC分离是一种重要方法，但近期研究表明EpCAM并不总是适合CTC检测的标志物。在经历EMT的癌症患者外周血中，区分EpCAM阳性循环上皮细胞存在很高的失败概率，这可能导致EpCAM和细胞角蛋白表达降低，造成假阴性结果。由于EpCAM低表达或不表达CTC的诊断和分离对于准确预测疾病阶段和预后以及选择正确有效的治疗方法至关重要，该技术的应用已被重新考虑，基于物理和生物学特性的非EpCAM方法已蓬勃发展。

非EpCAM的CTC检测方法

基于EpCAM的免疫磁珠法是当前CTC分离的系统。虽然它是一种有益且实用的方法，但EpCAM低表达的CTC无法被分离，在分离过程中会被遗漏；因此，基于大小的分离取代了基于EpCAM的方法。在该方法中，EpCAM阴性细胞可使用滤膜分离，随后被捕集细胞将通过免疫表型进行鉴定。自1964年首次建立过滤法分离CTC以来，多种商业过滤装置已成功开发。基于垂直或侧向过滤方法的细胞分离减少了对基于EpCAM表达方法的需求。滤器基于大小差异促进循环细胞与血细胞的分离。CTC的典型大小为10μm，而白细胞和红细胞较小，大小为3-8 μm。因此，通过使用适当孔径的滤器，造血细胞可被洗脱，循环细胞可被截留在膜上以备后续鉴定。基于细胞大小的分离提供了更好的患者疾病状态视角。

有两种滤器用于CTC分离，包括微流控滤器和滤膜。在微流控滤器中，诱导压力推动细胞通过允许某些颗粒通过而阻挡其他的构建路径。在滤膜方法中，使用具有柔性随机孔径的径迹蚀刻滤器。为防止可能的血凝块堵塞滤器或防止细胞非选择性地通过滤器，必须仔细确定最佳孔径以及过滤压力。过滤后，被捕集细胞采用免疫细胞化学（ICC）染色，随后使用荧光显微镜分析。

在基于EpCAM表达和细胞角蛋白染色的CTC富集方法中，由于EpCAM阴性CTC的存在，CTC总数可能被低估。相比之下，过滤法在从其他血细胞中分离上皮来源CTC的同时，还分离内皮和间充质干细胞。随后，为证明CTC性质或对其进行鉴定，可在滤器上进行免疫细胞化学和免疫荧光技术。例如，为区分CTC与其余细胞混合物，可应用针对细胞角蛋白和CD45两种标志物的标记抗体，以及DAPI核染色。在此鉴定中，CTC为有核细胞、细胞角蛋白阳性、CD45阴性，而白细胞为有核细胞、细胞角蛋白阴性、CD45阳性。

使用细胞大小分离方法的优点在于它们可产生可在滤膜上分析的异质性细胞混合物，从而最小化细胞损失。此外，在该方法中，通过使用多种免疫组织化学染色，除CTC外还可鉴定不同类型的细胞，这有助于发现癌症患者的新生物标志物并评估疾病进展，以及提高治疗效果。尽管已获得所有益处，该方法的主要弱点是使用滤器会导致小细胞在后续分析中丢失。

EpCAM在黏附和可塑性中的角色：EpCAM生物学中的重要争议

EpCAM最初被确认为一种黏附分子，在上皮细胞中提供强机械性细胞-细胞黏附。然而，进一步研究暗示EpCAM的作用超越其黏附中的静态功能；它还通过影响细胞-细胞连接的稳定性和动态排列，在调节上皮组织和行为中发挥重要作用，特别是由E-钙黏蛋白介导的连接。从斑马鱼和非洲爪蟾发育研究中获取的实验知识表明，EpCAM通过调控肌球蛋白收缩性来调节胚胎形态发生以及肠道稳态。通过这种调控作用，EpCAM可调节黏附强度，使上皮组织在细胞增殖、胚胎组织再生和结构重塑等过程中保持凝聚力的同时保留灵活性，这种状态可能提示为"可塑"状态。这一现象可扩展至EpCAM在癌症可塑性背景下的活性。具体而言，癌症中的可塑性指肿瘤细胞动态且可逆地重塑其细胞结构（包括细胞形状、极性、细胞骨架和黏附）的能力，使癌细胞暂时获得从基质脱离并侵入血液所必需的准间质特征。在此方面，EpCAM通过支持分化的、干细胞样的以及中间上皮-间质状态之间的可逆转变，有助于维持上皮可塑性。此外，EpCAM的受控膜内蛋白水解及随后的细胞内信号阐明了EpCAM如何将细胞-细胞接触状态与增殖和组织稳态相关的基因转录联系起来。总之，这些发现支持EpCAM作为上皮组织和可塑性的情境依赖性调节器，而非仅仅是经典结构黏附分子的观点。

尽管EpCAM在癌症可塑性中的作用日益受到关注，几个关键问题仍有待解决：何种特殊细胞情境或肿瘤微环境因素决定EpCAM执行强细胞间黏附，或可逆地促进肿瘤动态重塑？EpCAM促进这些恶性类型的精确情境依赖性机制是什么？诱导可塑性肿瘤细胞治疗抵抗所需的EpCAM表达阈值是多少？我们如何控制EpCAM在诱导肿瘤可塑性中的功能？

对EpCAM在肿瘤发生、进展和可塑性调控中的生物学特性更深入的理解，可能指导开发有效的精准肿瘤学方法。对这些问题的回答可能阐明EpCAM如何促进肿瘤异质性和对传统治疗的抵抗。因此，这可能指导开发更有效的抗转移策略。此外，识别控制EpCAM作为黏附分子功能的分子和微环境因素可改善患者分层，并随后提高基于EpCAM的诊断和治疗策略的疗效。最终，结合下一代方法的知识，如单细胞蛋白质组学、抗原异质性预测模型、基于深度学习的药物反应预测以及相关新兴方法，评估个体EpCAM异质性，可能确定患者治疗方案并最小化对正常上皮组织的有害影响。

基于EpCAM的治疗策略

EpCAM在恶性组织尤其是CSCs中的表达，这些细胞驱动肿瘤进展、增殖、迁移和侵袭，促进了针对EpCAM的多种治疗策略的开发。为克服EpCAM表达癌症，已探索了多种治疗策略，包括通过基因敲除沉默抑制蛋白表达、Wnt/β-连环蛋白通路阻断以及单克隆抗体的开发。Vasanthakuma等人表明，使用siRNA技术对EpCAM基因进行沉默可抑制肝脏恶性细胞的增殖和球状体形成。这一结果通过抑制Wnt/β-连环蛋白分子通路伴随EpCAM表达降低而实现；随后导致肝癌细胞中肿瘤生长减少。类似地，用EpCAM特异性适配体修饰纳米脂质体治疗小鼠结肠癌模型，靶向递送多柔比星，增强了肿瘤生长抑制并延长了生存期，优于传统多柔比星治疗。

抗体已被视为临床靶点特异性生物应用中的高价值治疗工具。因此，EpCAM在癌症预后中的重要作用为 investigate 和生产特异性抗EpCAM抗体提供了条件。首个应用于胃肠道肿瘤治疗的单克隆抗体是Edrecolomab（17-1A单克隆抗体），用于晚期胃和结直肠癌患者。尽管早期试验结果不理想，但17-1A与包括GM-CSF和干扰素在内的细胞因子疗法联合，改善了疾病控制并达到生存率。随后，三功能抗EpCAM抗体Catumaxomab（Korjuny?）被开发用于欧盟恶性腹水患者的腹腔内给药。Catumaxomab旨在通过同时结合EpCAM表达肿瘤细胞、T细胞（通过CD3）和免疫辅助细胞（通过Fcγ受体）来激活多种抗体依赖性细胞毒性。虽然Catumaxomab于2017年6月2日因商业原因在欧盟撤市，但于2025年2月11日再次在欧盟获批，用于EpCAM⁺癌恶性腹水成人的腹腔内治疗，这些患者不适合进一步的全身抗癌治疗。然而，其治疗成功仍限于局部给药和姑息性治疗环境。鉴于此，全身性EpCAM靶向受限于靶向/脱瘤毒性及免疫相关不良事件，凸显了将EpCAM导向策略转化为广泛适用癌症治疗的挑战。

EpCAM也被视为HCC免疫治疗的潜在靶点。最近报道的靶向EpCAM⁺ HCC和T淋巴细胞上CD3的双特异性T细胞衔接器（BiTE）免疫治疗，在HCC异种移植模型中有效消除了肿瘤。一种全人源单克隆IgG1抗体adecatumumab（MT201）已在转移性乳腺癌中研究。在一项109例患者的II期试验中，高EpCAM表达患者接受高剂量MT201（6 mg/kg每2周）与低剂量（2 mg/kg每2周）相比，显示出显著更低的肿瘤进展概率。尽管该研究未实现任何确认的完全或部分缓解，但数据代表了EpCAM⁺转移性乳腺癌患者中剂量和靶点依赖性。最近，针对EpCAM胞外结构域EGF样重复表位的一些小的人单域抗体（sdAbs）被开发，并通过噬菌体展示筛选。两种选定sdAbs的功能分析显示，在癌细胞系中显著抑制细胞增殖、迁移、转移并诱导凋亡，同时在异种移植小鼠模型中减少肿瘤负荷。

EpCAM靶向CAR T细胞疗法近年来作为潜在抗癌策略受到特别关注。在一项临床前研究（NCT02915445）中，在异种移植小鼠模型和EpCAM人源化小鼠中给予EpCAM-CAR-T细胞，观察到强抗肿瘤活性且无不良效应。进一步结果显示治疗耐受良好，仅观察到轻至中度毒性。尽管出现一例可逆的3级白细胞减少，但三例患者在输注后实现超过23个月的无进展生存。

总体而言，虽然抗EpCAM免疫疗法在临床前动物模型或早期临床试验中显示出有前景的结果，但很少能成功完成所有临床试验阶段或获得广泛的临床应用监管批准。临床前疗效与临床失败之间的这一差距提出了一个关键问题：为什么EpCAM靶向治疗未能成功转化为有效的临床应用？一个主要限制是EpCAM在正常上皮组织中的组成性表达，这导致靶向/脱瘤结合和某些上皮组织中的剂量限制性毒性。此外，肿瘤内和肿瘤间EpCAM表达的异质性导致肿瘤细胞群中抗原密度变化，降低了靶向治疗的疗效；随后导致EpCAM低表达或阴性亚克隆从免疫系统清除中逃逸。

此外，传统抗体应用临床试验表明，预期的细胞毒性机制包括抗体依赖性细胞毒性（ADCC）和补体依赖性细胞毒性（CDC）在实体瘤的免疫抑制微环境中通常不足，原因是效应细胞浸润和补体活性在实体瘤中常受损。此外，早期EpCAM靶向抗体，特别是鼠源或嵌合形式，与免疫原性和次优药代动力学相关，进一步限制了持续肿瘤暴露和治疗疗效。

这些生物学和药理学局限性共同阻碍了抗EpCAM抗体的临床成功，尽管它们有临床前前景。因此，更新的治疗策略，包括双特异性抗体、抗体-药物偶联物和EpCAM靶向CAR-T细胞治疗，可增强肿瘤选择性和细胞毒性效力。然而，这些方式大多仍处于临床评估的早期阶段，尚未获得最终批准。一个改进安全性的有前景的新方法是建立Dual-RevCAR系统，用于EpCAM和CEA的AND门控组合靶向，通过在两种独立CAR上分配RevCAR T细胞的刺激和共刺激信号。在该平台中，双功能接头分子将Dual-RevCAR T细胞同时连接至EpCAM和CEA，仅当两种抗原存在于同一癌细胞时才触发完整的T细胞激活。这种组合靶向显著改善了恶性组织与正常组织之间的区分。因此，它代表了克服传统CAR-T疗法脱靶副作用的先进策略，避免靶向EpCAM等广泛表达的抗原。

结论

EpCAM最初因序列同源性和早期功能分析被介绍为介导同源细胞-细胞黏附的细胞黏附分子成员。然而，更多研究表明，与其他经典细胞黏附分子相比，EpCAM表现出更弱的黏附能力。甚至在某些情况下，其表达实际上可减弱E-钙黏蛋白介导的连接并降低总体黏附强度。这可能暗示EpCAM作为上皮可塑性或表型灵活性调节器的关键作用，而非介导机械性细胞-细胞黏附的真正结构黏附分子。此外，已证明EpCAM通过支持分化的、干细胞样的以及中间上皮-间质状态之间的可逆转变，有助于维持上皮可塑性。EpCAM能够调节细胞黏附强度，使上皮组织保持凝聚力，或从基质脱离并迁移至远处。另一方面，EpCAM在与特定类型信号通路的交叉对话中并非自主的。它完全依赖于蛋白水解激活以及细胞情境和微环境中的伙伴。因此，理解控制EpCAM影响细胞间黏附或暂时辅助肿瘤重塑的特定细胞情境或微环境因素，是一个至关重要的研究领域。未来澄清这一点可能为创新治疗策略创造新机遇，帮助我们更好地调节EpCAM对肿瘤可塑性和上皮破坏的影响。这一视角将EpCAM定位为有前景的诊断和预后生物标志物，可能为肿瘤学和癌症治疗带来重大进展。

然而，EpCAM功能的复杂性带来了若干仍阻碍其广泛临床应用的挑战。一些挑战如EpCAM在各种肿瘤类型和阶段中的异质性表达，特别是其在EMT期间的下调，限制了其作为通用可靠诊断标志物的应用。此外，EpCAM与靶向治疗联合应用策略在液体活检中的可变表达，以及体液中EpCAM表达CTC数量少，导致液体活检困难并限制其作为临床检测的敏感性。此外，针对EpCAM的治疗策略包括单克隆抗体、疫苗和抗体-药物偶联物，已显示出有前景的临床前结果；然而，其临床应用受靶向/脱瘤毒性、免疫原性和有限长期疗效等问题的限制。

针对这些挑战，为克服肿瘤中EpCAM表达的异质性并提高诊断准确性，建议未来研究集中于将EpCAM与其他肿瘤标志物组合检测。此外，单细胞测序和高灵敏度液体活检是可能提高EpCAM检测临床效果的先进检测技术。在治疗领域，靶向EpCAM与关键致癌通路联合的组合治疗设计可改善治疗效果并最小化毒性。最后，对EpCAM在肿瘤发生、进展和免疫侵袭中的生物学功能更好的理解，可能对其在精准肿瘤学中的潜力至关重要。