腫瘤的侵襲與轉(zhuǎn)移

1、腫瘤防治：早發(fā)現(xiàn)！早診斷！早治療！,腫瘤侵襲與轉(zhuǎn)移,,2,2024/3/24,一、腫瘤生長的生物學（一）腫瘤生長的動力學（二）腫瘤的血管形成（三）腫瘤的演進與異質(zhì)化二、惡性腫瘤浸潤和轉(zhuǎn)移的機制（一）局部浸潤的過程（二）轉(zhuǎn)移的步驟（三）腫瘤侵襲與轉(zhuǎn)移的機制,腫瘤的侵襲與轉(zhuǎn)移,3,2024/3/24,腫瘤的侵襲與轉(zhuǎn)移,腫瘤是常見病、多發(fā)病，其中惡性腫瘤是威脅人類健康最嚴重的疾病之一。 具有局部浸潤和遠處轉(zhuǎn)移的能力是

2、惡性腫瘤最主要的生物學特性，并且是導致患者死亡的主要原因。 什么是腫瘤？ 腫瘤的生物學特征有哪些？ 惡性腫瘤是為何發(fā)生浸潤和轉(zhuǎn)移？ 惡性腫瘤的浸潤與轉(zhuǎn)移能否及時發(fā)現(xiàn)和預防？ 惡性腫瘤的浸潤過程中是否有特異性標記物？ … …,4,2024/3/24,一、腫瘤生長的生物學 1. 腫瘤是轉(zhuǎn)化細胞單克隆增生的結果。2.惡性腫瘤的自然史：特定靶細胞的轉(zhuǎn)化→轉(zhuǎn)化細胞的生長→局部浸潤→遠處轉(zhuǎn)移

3、3.問題解答最終將是從腫瘤轉(zhuǎn)移的分子機制中尋找。瘤細胞侵襲轉(zhuǎn)移的過程是瘤細胞與宿主細胞之間相互作用的動態(tài)連續(xù)過程，這個過程是復雜的、多步驟的。,腫瘤的侵襲與轉(zhuǎn)移,5,2024/3/24,腫瘤的侵襲與轉(zhuǎn)移,（一）腫瘤生長的動力學1.腫瘤細胞倍增時間（doubling time)：與正常細胞相似或更長。2.生長分數(shù)（growth fraction):指腫瘤細胞群體中處于增殖階段的細胞比例。3.腫瘤細胞的生成與丟失：決定腫瘤能否不斷生長

4、及其長大速度。4.腫瘤干細胞（tumor stem cell ) :占腫瘤細胞總數(shù)的很少部分。如乳腺癌少于2%，急性粒細胞性白血病在0.1%~1%之間。,6,2024/3/24,（二）腫瘤的血管形成 誘導腫瘤血管生產(chǎn)的能力是惡性腫瘤能生長、浸潤與轉(zhuǎn)移的前提之一。 新生血管對腫瘤生長具有雙重意義：一是獲得營養(yǎng)和氧的供應，二是新生血管內(nèi)皮細胞分泌多肽生長因子（如胰島素樣生長因子和PDGF等），刺激腫瘤細胞生長。,腫

5、瘤的侵襲與轉(zhuǎn)移,7,2024/3/24,（三）腫瘤的演進與異質(zhì)化1.腫瘤的演進（progression )：惡性腫瘤在生長過程中變得越來越富有侵襲性和獲得更大惡性潛能的現(xiàn)象，包括生長加快、浸潤周圍組織和遠處轉(zhuǎn)移等。2.腫瘤的異質(zhì)化(heterogeneity )：指由一個克隆來源的腫瘤細胞群在生長過程中形成在侵襲力、生長速度、對激素的反應、對抗癌藥物的敏感性等方面有所不同的亞克隆的過程。腫瘤異質(zhì)化是演進的基礎！,腫瘤的侵

6、襲與轉(zhuǎn)移,8,2024/3/24,二、惡性腫瘤浸潤和轉(zhuǎn)移的機制（一）局部浸潤的過程第一步：腫瘤細胞之間的粘附力減弱:cadherin ↓、Fn↓→細胞間連接↓；第二步：腫瘤細胞與基底膜和細胞外基質(zhì)粘附力增強：Ln受體 ↑, Fn受體 ↑；第三步：腫瘤細胞降解基底膜與細胞外基質(zhì)， Cathepsin-D, u-PA溶解 Ln、Fn ；第四步：腫瘤細胞的移出：阿米巴運動→游出 。,腫瘤的侵襲與轉(zhuǎn)移,9,2024/3/24,局

7、部浸潤的機制示意圖,10,2024/3/24,（二）轉(zhuǎn)移的步驟①腫瘤細胞同質(zhì)型粘附降低，從原發(fā)灶脫離；②腫瘤細胞與細胞外基質(zhì)（ECM）發(fā)生異質(zhì)型粘附增加；③ECM降解；腫瘤細胞與ECM中大分子作用，分泌蛋白降解酶類降解ECM成分，形成腫瘤細胞移動的通道，并以此為誘導血管生成的基礎；④腫瘤細胞運動性增強在粘附降解的過程中移動，穿透ECM，并穿透血管壁的基底膜進入循環(huán)；⑤在循環(huán)中運行逃避免疫系統(tǒng)識別與破壞；⑥到達繼發(fā)部位后，在有

8、新生血管形成的前提下增殖，形成轉(zhuǎn)移灶。,腫瘤的侵襲與轉(zhuǎn)移,11,2024/3/24,轉(zhuǎn)移的機制示意圖,12,2024/3/24,（三）腫瘤侵襲與轉(zhuǎn)移的機制1.瘤細胞同質(zhì)型粘附下降 同質(zhì)型（homotypic）粘附：是指同種細胞間的粘附，主要由存在于細胞表面的粘附分子（cell adhesion molecule CAM）所介導。 同質(zhì)型粘附下降，促進腫瘤細胞從瘤體上脫落，所以CAM在腫瘤浸潤和轉(zhuǎn)移中起重要作用。,腫

9、瘤的侵襲與轉(zhuǎn)移,13,2024/3/24,（1）鈣粘蛋白（Cadherin） 鈣粘蛋白是鈣依賴性跨膜糖蛋白，是一組依賴細胞外Ca2+的CAM，介導Ca2+依賴性細胞間粘附，通過同類或同分子親和反應相結合。鈣粘蛋白參與建立和維持細胞間連接，可能是最重要的形成細胞間聯(lián)系的細胞粘附因子之一。 已克隆了4種鈣粘蛋白，一級結構相似，由723-748個氨基酸組成，每個鈣粘蛋白分子包含一個信號肽，一個含三個重復結構的細胞外區(qū)，一個跨

10、膜錨定作用的高疏水區(qū)，還有一個較長的胞內(nèi)尾部。不同組織不同種族之間鈣粘蛋白的同源性為50%-60%。,腫瘤的侵襲與轉(zhuǎn)移,14,2024/3/24,根據(jù)基因克隆免疫學特征及分布組織不同，將鈣粘蛋白家族分為三個亞類:①E-Cad：見于成熟上皮細胞;②N-Cad：成熟神經(jīng)組織及肌肉組織;③P-Cad：起初在胎盤及上皮基底層發(fā)現(xiàn)，后來發(fā)現(xiàn)發(fā)育過程中在其它組織也有短暫表達。 近來又發(fā)現(xiàn)新的亞類，如內(nèi)皮細胞鈣粘蛋白和橋連

11、粘附蛋白（desmoglein），以及V-Cad，M-Cad，B-Cad，R-Cad，T-Cad等。,腫瘤的侵襲與轉(zhuǎn)移,15,2024/3/24,鈣粘蛋白選擇性地與同種分子親和性結合，這種粘附反應是利用其細胞外結構中“組-丙-頡”（HAV）序列來識別和介導的，鈣粘蛋白的功能依賴于胞漿內(nèi)結構與細胞骨架元件之間的作用。但這種作用是間接的與三種胞漿連鎖蛋白（catenin）α、β、γ結合，這些分子與鈣粘蛋白一起位于細胞的粘附小帶(zonule

12、 adherin)上，參與連接的形成與穩(wěn)定。 鈣粘蛋白也是重要的形態(tài)分子，E-Cad作用于形成完整的上皮層，P-Cad則在基底層起作用，這些鈣粘蛋白的存在對于保持上皮和內(nèi)皮結構很重要，其表達改變將導致細胞-細胞間正常連接完整性的喪失。,腫瘤的侵襲與轉(zhuǎn)移,16,2024/3/24,目前認為與腫瘤浸潤、轉(zhuǎn)移關系最密切的是E-Cad。許多研究證實E-Cad與腫瘤浸潤、轉(zhuǎn)移呈負相關，可能由于E-Cad能促進瘤細胞的同質(zhì)型粘附不易使瘤細胞

13、從瘤體上脫落。 體外試驗表明，有E-Cad表達的腫瘤細胞株無浸潤性，而浸潤型表型的腫瘤細胞株則無E-Cad表達。E-Cad表達與腫瘤細胞分化之間有密切關系，分化好的細胞E-Cad正常，分化差的細胞E-Cad不表達。編碼E-Cad的基因是腫瘤抑制基因，此基因突變或缺失導致細胞過度增生，細胞形態(tài)及分化異常。,腫瘤的侵襲與轉(zhuǎn)移,17,2024/3/24,轉(zhuǎn)染E-Cad cDNA可抑制腫瘤細胞的浸潤轉(zhuǎn)移。Vleminchix等給高浸潤性

14、細胞株轉(zhuǎn)染E-Cad cDNA，使其浸潤性降低，體內(nèi)形成腫瘤后分化亦較未轉(zhuǎn)染的細胞好。轉(zhuǎn)染E-Cad反義RNA到E-Cad高表達的細胞株中，使E-Cad表達下調(diào)，并促使浸潤。 Biawy報道67%舌鱗癌E-Cad表達下降。E-Cad（-）者淋巴結轉(zhuǎn)移發(fā)生率遠高于E-Cad（+）者。以攜帶E-Cad mRNA的質(zhì)粒轉(zhuǎn)染高侵襲性的癌細胞，可使其侵襲性消失。因此認為E-Cad是一種抑制侵襲轉(zhuǎn)移的因子。,腫瘤的侵襲與轉(zhuǎn)移,18,202

15、4/3/24,（2）瘤細胞表面電荷增加 瘤細胞表面電荷增加時瘤細胞間的排斥力增大，促使瘤細胞從瘤體上脫落。瘤細胞表面電荷大小可以通過電泳速度表現(xiàn)出來。細胞電泳率的大小與轉(zhuǎn)移呈負相關。所以細胞電泳速度被認為是篩選不同浸潤和轉(zhuǎn)移潛能瘤細胞的初篩標記。 此外溶解性酶的釋放，細胞間隙壓力的增加，也有利于瘤細胞從瘤體上脫落下來。,腫瘤的侵襲與轉(zhuǎn)移,19,2024/3/24,2. 瘤細胞異質(zhì)型粘附的增加 異質(zhì)型（he

16、terotypic）粘附是指瘤細胞與宿主細胞、或宿主基質(zhì)的粘附。瘤細胞脫離瘤體，浸潤到基底膜或穿過基底膜遭遇宿主基質(zhì)和宿主細胞，這一過程就是異質(zhì)型粘附的過程。這一過程有利于瘤細胞穿過基質(zhì)、血管壁的基底膜，有利于瘤細胞在血管內(nèi)聚積。,腫瘤的侵襲與轉(zhuǎn)移,20,2024/3/24,,,,（1）整合素（Integrin） 是一組介導異質(zhì)粘附的細胞粘附分子。整合素：由α/β亞單位通過非共價鍵相連的異二聚體，是一類細胞表面糖蛋白，現(xiàn)已發(fā)現(xiàn)

17、18種α亞單位和11種β亞單位，可形成20多種整合素。整合素配體：Ⅰ型、Ⅳ型膠原、LN、FN、Vitronectin 、endotoxin、ICAM-1、VCAM-1。 整合素與相鄰細胞上或ECM中相應配體相結合，參與細胞信號傳導及細胞骨架改變。在細胞生長、分化、形成連接和維持極性等方面起重要作用。,腫瘤的侵襲與轉(zhuǎn)移,21,2024/3/24,根據(jù)作用方式分三類：介導細胞與ECM的粘附反應：介導細胞-細胞間粘附反應：既介

18、導細胞-細胞又介導細胞-ECM的粘附反應： 在整合素配體中多含有RGD（精氨酸-甘氨酸-天冬氨酸）序列，這一序列是整合素的結合位點。含有RGD序列的多肽具有抑制細胞-細胞外蛋白（如FN、LN）的粘附反應，并具有抑制腫瘤細胞轉(zhuǎn)移的作用。 整合素分子結構或表達水平的改變與腫瘤細胞浸潤轉(zhuǎn)移行為密切相關。,腫瘤的侵襲與轉(zhuǎn)移,22,2024/3/24,（2）LN受體（LN-R） 瘤細胞只有通過基底膜才能產(chǎn)生浸潤與轉(zhuǎn)

19、移。LN是基底膜的重要組成部分，瘤細胞通過其表面的LN-R與基底膜中的LN結合而穿過基底膜。 80年代初就發(fā)現(xiàn)了LN的67KD受體能識別LN分子的β2鏈，研究證實了LN-R能促進瘤細胞的粘連性和移動性，其高表達與乳癌，肺癌，結腸癌等許多腫瘤的浸潤轉(zhuǎn)移能力呈正相關。,腫瘤的侵襲與轉(zhuǎn)移,23,2024/3/24,（3）CD44及其變體 也稱為Hermes抗原，H-CAM、Pag-1抗原，細胞外基質(zhì)受體Ⅲ（ECM-Ⅲ）。

20、 CD44V1-10，分子量約85-160KD，目前研究較多的是CD44v6。 CD44是一種淋巴細胞表面的歸巢（homing）受體，在多種高轉(zhuǎn)移性癌中高表達。CD44原為淋巴細胞和小靜脈內(nèi)皮細胞有關的分子，CD44陽性的瘤細胞也可能因此獲得淋巴細胞的偽裝，更易進入淋巴結形成轉(zhuǎn)移。,腫瘤的侵襲與轉(zhuǎn)移,24,2024/3/24,CD44的功能：1）作為透明質(zhì)酸受體（C-C, C –ECM間的黏附）；2）為淋巴細胞歸巢分

21、子；3）賦予腫瘤細胞轉(zhuǎn)移潛能；4）參與正常免疫應答(Tc活動和炎癥反應）。,腫瘤的侵襲與轉(zhuǎn)移,25,2024/3/24,腫瘤細胞表達的CD44刺激腫瘤生長的途徑：1）固定腫瘤細胞，為克隆形成提供場所；2）腫瘤細胞與基質(zhì)細胞相互作用產(chǎn)生生長因子及血管生成因子，促進腫瘤生長；3）腫瘤細胞通過ECM的蛋白聚糖獲得隱蔽的生長因子，逃避免疫監(jiān)視；4）CD44還可識別宿主組織的額外配體，直接刺激腫瘤細胞增殖；5）CD44的胞漿內(nèi)部分與

22、細胞骨架蛋白作用，傳導細胞分裂信號。,腫瘤的侵襲與轉(zhuǎn)移,26,2024/3/24,Culty等進行細胞培養(yǎng)實驗表明，乳癌細胞CD44表達與其浸潤能力呈正相關，只有CD44高表達的細胞株才有結合降解透明質(zhì)酸鹽的能力，[H3]標記的透明質(zhì)酸鹽降解率與CD44含量和細胞浸潤生物學潛能密切相關，CD44結合降解透明質(zhì)酸鹽能力可被抗CD44抗體Hermes-1阻斷。介導降解透明質(zhì)酸鹽是CD44在腫瘤細胞浸潤過程中主要功能之一。,腫瘤的侵襲與轉(zhuǎn)移,

23、27,2024/3/24,Washington等免疫組化分析表明，CD44表達與胃癌浸潤表型及生存期有關，認為CD44高表達是浸潤表型及預后差的指標。Castella 等用免疫組化方法檢測14例早期胃癌，37例晚期胃癌，18例胃周圍轉(zhuǎn)移淋巴結。結果表明浸潤程度與CD44表達沒有明顯關系，但腸型胃癌轉(zhuǎn)移灶CD44V6陽性率比彌漫型胃癌轉(zhuǎn)移灶中CD44V6陽性率顯著增高，說明CD44V6表達可能與腸型胃癌，而不是彌漫型胃癌的轉(zhuǎn)移有關。,腫瘤

24、的侵襲與轉(zhuǎn)移,28,2024/3/24,（4）路易斯寡糖（SLEX） SLEX在正常成人分布于粒細胞，單核細胞表面。在腫瘤分布于上皮性腫瘤細胞表面如肺癌，胃癌，結腸癌等。SLEX可分泌入血，腫瘤病人血清中可查到SLEX。最近研究指出，腫瘤細胞表面唾液酸化的SLEX作為血管內(nèi)皮細胞上的E-選擇素的配體，是結腸癌早期診斷、癌浸潤、預后不良的一個指標。結腸癌細胞表面SLEX抗原結構和數(shù)量的變化是導致轉(zhuǎn)移的關鍵因素。所以檢測血清

25、或腫瘤組織中SLEX可以有效監(jiān)測腫瘤，尤其是結腸癌轉(zhuǎn)移。,腫瘤的侵襲與轉(zhuǎn)移,29,2024/3/24,1. 開始黏附選擇素與糖蛋白 E\P selectin ---Ec---CD34 SLEX----腫瘤細胞--L selectin2. 腫瘤細胞通過selectin 的結合或介導selectin間的相互作用3. 受體間相互作用出現(xiàn)牢固黏附4. 腫瘤細胞與Ec表面同形分子（CD31）相互作用介導細胞間的移出。,,,3

26、0,2024/3/24,（5）免疫球蛋白超家族（Ig-SF） Ig-SF包括許多有共同結構特征的分子，這一結構包含170-210氨基酸組成7-9個β折疊，每個單位在兩條β鏈之間由二硫鍵形成穩(wěn)定復合物。Ig-SF大部分成員參與細胞間識別（包括那些有免疫功能的分子，如MHA、CD4、CD8和T細胞受體，參與N發(fā)育（N-CAM，L1）、白細胞交流（ICAM-1，VCAM-1，PECAM-1）和信息傳遞（CSF-1受體，血小板源

27、性生長因子受體）。,腫瘤的侵襲與轉(zhuǎn)移,31,2024/3/24,CEA CEA是一種高度糖基化的細胞表面糖蛋白，分子量為180KD。近年來對CEA基因及蛋白結構分析表明，CEA是Ig-SF的成員之一，是一種重要的細胞粘附分子，可能有細胞識別和相互作用的功能，作為粘附分子，CEA可增強腫瘤細胞與正常細胞間的結合。 Hostetter等給予外源性的CEA后，促進結、直腸癌細胞的轉(zhuǎn)移潛能。Benchimol等觀察到產(chǎn)生C

28、EA多的細胞株比產(chǎn)生CEA少的細胞株聚集得快，這種聚集可被CEA抗體完全抑制。將CEA的cDNA轉(zhuǎn)染結腸癌細胞株，測定細胞株CEA表達水平，再將表達CEA不同的細胞株注射入裸鼠脾臟，結果表明，CEA高表達的細胞株肝臟轉(zhuǎn)移明顯高于CEA低表達者，并且有肝轉(zhuǎn)移的裸鼠血清CEA亦明顯升高。,腫瘤的侵襲與轉(zhuǎn)移,32,2024/3/24,N-CAM N-CAM是一種同種親和性鈣依賴性細胞-細胞粘附分子，起初表達于N系統(tǒng)。N-CAM的

29、表達隨發(fā)育而改變，N-CAM可降低細胞的粘附性，使細胞呈“漂浮”狀態(tài)。 N-CAM在惡性發(fā)展過程中可能的機制是：涉及細胞生長的接觸抑制。轉(zhuǎn)化N-CAM的細胞株喪失接觸抑制，用抗N-CAM抗體則可抑制腫瘤的生長。,腫瘤的侵襲與轉(zhuǎn)移,33,2024/3/24,V-CAM-1（INCAM10） VCAM（vascular cell adhesion molecule-1）或INCAM（ inducible cell adhe

30、sion molecule）是血管內(nèi)皮細胞中細胞因子誘導的粘附分子，屬Ig-SF成員，是VLA-4（α4/β1）的受體。 V-CAM-1的功能是介導白細胞與血管內(nèi)皮細胞之間的粘附反應，許多惡性細胞中也有VLA-4表達，因此V-CAM-1在這些有VLA-4表達的腫瘤中作為腫瘤細胞粘附受體。,腫瘤的侵襲與轉(zhuǎn)移,34,2024/3/24,ICAM-1 是相對分子質(zhì)量為9000的糖蛋白，是免疫球蛋白粘附因子家族成員，可與整合素α

31、L/β2和 Mac-l 連接，主要參與細胞與細胞之間的連接，與腫瘤轉(zhuǎn)移關系密切。除介導粘附外，實驗證實ICAM-1可從腫瘤細胞表面脫落，進入循環(huán)系統(tǒng)形成可溶性分子，可助腫瘤細胞逃逸CTL 和NK細胞的免疫監(jiān)視效應，促進腫瘤的發(fā)生與轉(zhuǎn)移。 裸鼠人肝癌細胞轉(zhuǎn)移模型 LDI-20D中，轉(zhuǎn)移形成前后，癌組織ICAM表達水平差別顯著，轉(zhuǎn)移建立后ICAM表達明顯上調(diào)。,腫瘤的侵襲與轉(zhuǎn)移,35,2024/3/24,3. 細胞外基質(zhì)降解

32、 細胞外基質(zhì)（ECM）主要由膠原，糖蛋白，蛋白多糖和氨基葡萄糖組成。ECM 以基底膜和間質(zhì)結締組織的形式存在，膠原是ECM的主要成分，Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ型膠原主要存在于間質(zhì)結締組織中，Ⅳ型膠原則主要存在于基底膜。ECM中的糖蛋白包括LN，F(xiàn)N和ND（接觸蛋白）等。ECM是腫瘤侵襲和轉(zhuǎn)移的天然屏障，腫瘤從原位增殖到浸潤轉(zhuǎn)移的演進過程中必須具備降解ECM的能力。能溶解ECM 的酶主要是蛋白水解酶，它們的活性均與腫瘤的侵襲和轉(zhuǎn)移有關。,腫瘤的侵襲

33、與轉(zhuǎn)移,36,2024/3/24,37,2024/3/24,四類蛋白水解酶基質(zhì)金屬蛋白酶（MMP ）絲氨酸蛋白酶半胱氨酸蛋白酶（ Caspases 家族）天門冬氨酸蛋白酶 他們幾乎能降解ECM中的所有成分，是近年腫瘤侵襲、轉(zhuǎn)移研究中的熱點,腫瘤的侵襲與轉(zhuǎn)移,38,2024/3/24,（1）基質(zhì)金屬蛋白酶（Matrix metalloprotinase MMP） 是一組鋅離子依賴性內(nèi)肽酶（ ①間質(zhì)膠原酶②明膠酶③間

34、充質(zhì)溶解素），大小各異底物不盡相同，但至少都含有信號肽，前肽，催化區(qū)3個結構區(qū)。酶催化區(qū)和前肽區(qū)具有高度保守性。 經(jīng)典型MMP 以水溶性酶原形式分泌至細胞外，需要在激活劑作用下，脫去前肽才具酶活性。 新型MMP 則不同，間質(zhì)溶解素可直接以活性酶形式分泌至細胞外。膜型 MMP （membrane type MMP MT-MMP）則結合于胞膜上，它們的共同特征是在前肽區(qū)和催化區(qū)間有一含RXKR序列的插入?yún)^(qū)，可能與其活化有關。

35、,腫瘤的侵襲與轉(zhuǎn)移,39,2024/3/24,MMP的調(diào)節(jié)三個水平調(diào)控MMP 的表達和活性1.酶原合成：生長因子和細胞因子等活性介質(zhì)(EGF, TGF-β等是酶原合成階段最主要的調(diào)節(jié)因子)，它們不僅能促進或抑制MMP mRNA的轉(zhuǎn)錄，而且能影響其半衰期。2.酶原活化：組織金屬蛋白酶抑制劑（tissue inhibitor of metalloproteinase TIMP）可以通過抑制MMP內(nèi)源性物質(zhì)而抑止MMP的活性。3.抑制

36、劑抑制：,腫瘤的侵襲與轉(zhuǎn)移,40,2024/3/24,各種MMP之間具有一定的底物特異性，但不是絕對的。同一種MMP可降解多種ECM成分，而某一種ECM成分又可以被多種MMP降解。但不同酶的降解效率可有不同。 MMP的眾多調(diào)控因素構成微妙的調(diào)節(jié)網(wǎng)絡，正是這種精確的調(diào)控機制保證了機體內(nèi)生理狀態(tài)下細胞遷移的ECM重構；反之就成為腫瘤侵襲和轉(zhuǎn)移等病理過程發(fā)生的原因。,腫瘤的侵襲與轉(zhuǎn)移,41,2024/3/24,MMP與腫瘤侵襲、轉(zhuǎn)移

37、的關系 MMP 與腫瘤侵襲轉(zhuǎn)移的關系正被MMP 基因轉(zhuǎn)染技術所證實，將基質(zhì)溶素和MT1-MMP 完整cDNA導入無轉(zhuǎn)移潛能的或轉(zhuǎn)移潛能較弱的細胞后，受染細胞的侵襲、轉(zhuǎn)移率大大提高。反之將MMP 的反義核酸序列導入高侵襲轉(zhuǎn)移潛能的細胞后，可使其侵襲轉(zhuǎn)移表型減弱。通過調(diào)節(jié)MMP 抑制劑的水平，也證實了MMP 在腫瘤侵襲和轉(zhuǎn)移中的作用。,腫瘤的侵襲與轉(zhuǎn)移,42,2024/3/24,MMP 在人體腫瘤中表達較復雜，不同的研究

38、結果也不盡相同，腫瘤細胞及其附近間質(zhì)細胞中均有表達的報道。間質(zhì)細胞主要是指（成）纖維細胞，內(nèi)皮細胞，巨噬細胞和淋巴細胞等。腫瘤周邊的間質(zhì)細胞產(chǎn)生MMP，提示腫瘤細胞可以通過可溶性介質(zhì)或膜結合分子與間質(zhì)細胞進行信息交換，協(xié)同產(chǎn)生和調(diào)節(jié)MMP，這在腫瘤細胞侵襲和轉(zhuǎn)移機制中具有重要意義。,腫瘤的侵襲與轉(zhuǎn)移,43,2024/3/24,（2）胱氨酸蛋白酶 胱氨酸蛋白酶包括Cathepsin B、D、H 等，Cathepsin D

39、 能降解基底膜、間質(zhì)Ⅰ、Ⅲ型膠原、蛋白聚糖、肌動蛋白、肌球蛋白、FN，從而促進許多腫瘤細胞的侵襲和轉(zhuǎn)移。組織蛋白酶β基因表達與腫瘤惡性程度平行。,腫瘤的侵襲與轉(zhuǎn)移,44,2024/3/24,（3）半胱氨酸蛋白酶Caspase 家族 至今已發(fā)現(xiàn)有14種Caspase，分為3組。1. Caspase-2，-8，-9，是細胞凋亡的起始Caspase（啟動者），2. Caspase-3，-6，-7，執(zhí)行細胞凋亡，是效應Caspase（

40、執(zhí)行者）。(這兩組Caspase 在細胞凋亡中缺一不可)3. Caspase-1，-4，-5，與細胞凋亡的關系不是很密切，可能與多種炎癥因子的成熟有關。,腫瘤的侵襲與轉(zhuǎn)移,45,2024/3/24,（4）絲氨酸蛋白酶（纖溶酶原激活劑，As） 包括白細胞彈性蛋白酶和組織蛋白酶G，As可使纖溶酶原轉(zhuǎn)變?yōu)槔w溶酶，纖溶酶的底物較為廣泛，可降解ECM 的許多成分，包括FN、LN蛋白聚糖的蛋白質(zhì)核心。纖溶酶還可激活一些前金屬蛋白酶及潛伏

41、彈性蛋白酶。已證明As在許多腫瘤，尤其是肝癌、乳腺癌、卵巢癌、肺癌中高度表達，它參與降解基質(zhì)，促進腫瘤細胞的侵襲和轉(zhuǎn)移。,腫瘤的侵襲與轉(zhuǎn)移,46,2024/3/24,4. 腫瘤運動性增強 （1）移動素（Motogen） 可以刺激腫瘤細胞移動性的不同方面，包括：遷移、趨化性、化學激動作用、吞噬動力學等。移動素分為三大類：①刺激腫瘤細胞移動與浸潤的因子:如移動刺激因子、單核細胞源性分散因子、膠原性移動因子和自分泌移動因子（A

42、MF）。②刺激生長與移動的因子:如肝細胞生長因子（HGF）、分散因子、內(nèi)皮生長因子（EGF）和IL-1，3，6。③刺激移動但抑制生長的因子:如轉(zhuǎn)化生長因子（TGF）和干擾素（INF）。,腫瘤的侵襲與轉(zhuǎn)移,47,2024/3/24,自分泌移動因子（AMFs） AMFs 是一類由多種腫瘤細胞產(chǎn)生的蛋白因子，各自有特異的糖蛋白受體，信號傳導受G蛋白調(diào)節(jié)，最近發(fā)現(xiàn)AMFs還可以旁分泌方式作用，此時稱之為旁分泌移動因子（PMF），調(diào)節(jié)

43、細胞的生長及移動。肝細胞生長因子（HGF） 于1984年由Nakamura首先識別，可刺激肝細胞合成DNA，后來發(fā)現(xiàn)HGF是由成纖維細胞產(chǎn)生的一種蛋白因子，也稱之為播散因子（scatter facter）。HGF 可與細胞膜上HGF 受體結合刺激細胞移動和增殖。HGF是一跨膜蛋白因子，含有一個酪氨酸激酶的結構功能區(qū)，這一結構功能區(qū)由原癌基因 c-met編碼。,腫瘤的侵襲與轉(zhuǎn)移,48,2024/3/24,5. 腫瘤新生血管是轉(zhuǎn)移

44、阻力最小的通道 腫瘤長到1-2mm3 時，為保證快速增殖必須新生血管支持。由腫瘤誘導產(chǎn)生的血管，其基底膜薄而且易斷裂，腫瘤細胞很容易進入這種血管。所以新生血管的形成十分有利于腫瘤的轉(zhuǎn)移，而一切有利于腫瘤新生血管形成的細胞因子也均有利于腫瘤的侵襲和轉(zhuǎn)移。這些細胞因子包括酸性或堿性纖維母細胞生長因子（aFGF、bFGF）、血管內(nèi)皮生長因子（VEGF）又叫血管通透因子（VPF）、表皮生長因子/轉(zhuǎn)化生長因子（EGF/TGF）。除此之外

45、IL-8、GM/M-GSF、IGF-1、IFN2、促血管素（angiotropin）、P 物質(zhì)等能促進腫瘤新生血管形成。,腫瘤的侵襲與轉(zhuǎn)移,49,2024/3/24,Uchida S等研究顯示VEGF表達與食管癌的浸潤程度和淋巴結轉(zhuǎn)移高度相關。VEGF促進腫瘤侵襲轉(zhuǎn)移的機制除了與它參與腫瘤新生血管形成，使血管通透性增加外，還與它能誘導內(nèi)皮細胞金屬蛋白酶和間質(zhì)膠原酶的產(chǎn)生有關。研究表明腫瘤微血管數(shù)目和微血管密度直接與腫瘤浸潤和轉(zhuǎn)移有關，誘

46、發(fā)腫瘤血管生成是具有轉(zhuǎn)移潛能的腫瘤細胞特性之一，長期以來病理學家注意到一個事實，這也許正如淋巴細胞歸巢一樣，與瘤細胞選擇性識別特異性微血管內(nèi)皮細胞有關。,腫瘤的侵襲與轉(zhuǎn)移,50,2024/3/24,6. 腫瘤逃避免疫系統(tǒng)的識別與破壞 瘤細胞即使從瘤體脫落下來，突破細胞外基質(zhì)或基底膜進入血液循環(huán)或淋巴系統(tǒng)，也不一定能在血液或淋巴系統(tǒng)中存活下來，它可能會被免疫系統(tǒng)識別和消滅掉，所以逃避免疫系統(tǒng)的識別和破壞是腫瘤轉(zhuǎn)移形成的又一關

47、鍵步驟。目前認為在腫瘤轉(zhuǎn)移時MHC功能受到抑制，細胞刺激信號的作用減弱，導致了腫瘤細胞免疫逃逸，這是腫瘤轉(zhuǎn)移發(fā)生的重要原因。,腫瘤的侵襲與轉(zhuǎn)移,51,2024/3/24,轉(zhuǎn)移瘤細胞的HLA抗原表達極弱或消失，分化越差的瘤細胞HLA表達也越弱。 DouNall 等人采用免疫組化法分析110例結腸癌活檢標本，結果發(fā)現(xiàn)44%的結腸癌HLA表達幾乎消失，50%呈中度降低。,腫瘤的侵襲與轉(zhuǎn)移,52,2024/3/24,7. 轉(zhuǎn)移過程中的信

48、號傳導 信號傳導（signal transduction）是90年代以來生命科學研究領域的熱點與前沿，雖然目前尚無統(tǒng)一確切的定義，但約定俗成的基本概念是指細胞外因子通過與受體結合所引發(fā)的細胞內(nèi)的一系列生化反應，蛋白與蛋白的相互作用，直至細胞生理反應所需基因表達開始的過程，即信號從細胞外通過膜到細胞核的過程。,腫瘤的侵襲與轉(zhuǎn)移,53,2024/3/24,蛋白酪氨酸途徑FAK和/或Ras ①激活有絲分裂原活

49、化蛋白激酶（MAPK）級鏈反應 ②傳遞細胞生長因子信號到細胞核 ③激活涉及細胞生長與增殖相關的基因轉(zhuǎn)錄 ④參與細胞的活化、增殖、分化、分泌、遷移、凋亡等 細胞膜磷脂酰肌醇代謝途徑聚焦粘附激酶（FAK，focal adhesion kinase，F(xiàn)AK） 引起細胞膜磷脂酰肌醇代謝，將細胞外信號轉(zhuǎn)導到胞質(zhì)核糖體合成基因轉(zhuǎn)錄所需的蛋白質(zhì)。,腫瘤的侵襲與轉(zhuǎn)移,5

50、4,2024/3/24,癌轉(zhuǎn)移的分子病理學研究戰(zhàn)線很長，無論對轉(zhuǎn)移各個步驟，或各個有關類型的分別研究，還是從總體上探索其調(diào)控機制，都是有意義的。鑒于轉(zhuǎn)移是癌細胞多基因活動和多種細胞特征的總和，并且受到宿主體內(nèi)環(huán)境的影響。試圖從癌轉(zhuǎn)移的某個環(huán)節(jié)上突破以制止癌侵襲與轉(zhuǎn)移發(fā)生的設想，實際并不如此簡單。因此研究工作的重點宜放在探索那些在轉(zhuǎn)移過程多個環(huán)節(jié)上起作用的分子（如粘附分子等）以及關鍵性的調(diào)控基因。有必要在DNA 、mRNA、或產(chǎn)物三個不同