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文檔簡(jiǎn)介
腫瘤的轉(zhuǎn)移和浸潤(rùn)腫瘤的轉(zhuǎn)移和浸潤(rùn)1(優(yōu)選)腫瘤的轉(zhuǎn)移和浸潤(rùn)(優(yōu)選)腫瘤的轉(zhuǎn)移和浸潤(rùn)2腫瘤轉(zhuǎn)移的基本過(guò)程原發(fā)瘤的增殖腫瘤新生血管的生長(zhǎng)瘤細(xì)胞侵襲基底膜
在循環(huán)系統(tǒng)中存活侵入血管或淋巴管
形成瘤栓并轉(zhuǎn)運(yùn)到遠(yuǎn)隔靶器官滯留于靶器官微小血管中穿出血管并形成微小轉(zhuǎn)移灶腫瘤血管形成,轉(zhuǎn)移癌灶增殖腫瘤轉(zhuǎn)移的基本過(guò)程形成瘤栓并轉(zhuǎn)運(yùn)到遠(yuǎn)隔靶器官滯留于靶器官微小3腫瘤的轉(zhuǎn)移和浸潤(rùn)培訓(xùn)課件4
(一)原發(fā)瘤增殖和擴(kuò)展
增殖導(dǎo)致腫瘤內(nèi)部壓力增加增殖只是腫瘤細(xì)胞轉(zhuǎn)移的基礎(chǔ)接觸抑制喪失(一)原發(fā)瘤增殖和擴(kuò)展增殖導(dǎo)致腫瘤內(nèi)部壓力增加5
(二)腫瘤血管的形成腫瘤超過(guò)1~2mm3時(shí),新生血管形成是維持其生長(zhǎng)所必需。宿主毛細(xì)血管網(wǎng)進(jìn)入腫瘤組織。是血管生成刺激因子和抑制因子共同調(diào)控的結(jié)果。(二)腫瘤血管的形成腫瘤超過(guò)1~2mm3時(shí),新生血管形6腫瘤的轉(zhuǎn)移和浸潤(rùn)培訓(xùn)課件7
(三)腫瘤細(xì)胞脫落并進(jìn)入基質(zhì)惡性腫瘤細(xì)胞E-鈣粘連素(E-cadherin)表達(dá)降低。腫瘤細(xì)胞分離傾向與細(xì)胞膜結(jié)構(gòu)的變化和粘附力的下降有密切關(guān)系。癌細(xì)胞表面電荷發(fā)生改變、與鈣離子結(jié)合能力減弱以及橋粒發(fā)育不全也與之有關(guān)。(三)腫瘤細(xì)胞脫落并進(jìn)入基質(zhì)惡性腫瘤細(xì)胞E-鈣粘連素(8癌細(xì)胞可以產(chǎn)生多種水解基質(zhì)(ECM)的酶類。定向移動(dòng)(migration):在癌細(xì)胞侵襲過(guò)程中起重要作用。癌細(xì)胞可以產(chǎn)生多種水解基質(zhì)(ECM)的酶類。9
(四)進(jìn)入脈管系統(tǒng)腫瘤組織的血管與正常血管差異顯著。腫瘤血管為侵入基質(zhì)的游離腫瘤細(xì)胞進(jìn)入循環(huán)系統(tǒng)提供條件。(四)進(jìn)入脈管系統(tǒng)腫瘤組織的血管與正常血管差異顯著。10(一)基因調(diào)控下的腫瘤轉(zhuǎn)移③流式細(xì)胞術(shù)N型:分布于神經(jīng)組織和肌肉組織。免疫球蛋白類粘附分子:(一)基因調(diào)控下的腫瘤轉(zhuǎn)移腫瘤血管為侵入基質(zhì)的游離腫瘤細(xì)胞進(jìn)入循環(huán)系統(tǒng)提供條件。P型:分布于上皮組織和胎盤的基底層。這兩組Caspase在細(xì)胞凋亡中缺一不可。腫瘤細(xì)胞-血小板簇與靶器官內(nèi)皮細(xì)胞的粘附并錨定在內(nèi)皮細(xì)胞表面。2005Dec8;438(7069):820.ECM主要包括膠原蛋白、非膠原性糖蛋白,蛋白多糖和糖胺多糖幾種成分,它們對(duì)組成和穩(wěn)定細(xì)胞外基質(zhì)蛋白與蛋白之間、多糖與蛋白之間的結(jié)合起著重要作用(三)腫瘤細(xì)胞脫落并進(jìn)入基質(zhì)血管新生是血管生長(zhǎng)因子和血管生長(zhǎng)抑制因子均衡作用的結(jié)果②在腫瘤細(xì)胞進(jìn)入循環(huán)后,整合素表達(dá)的增多有利于腫瘤細(xì)胞粘附于脈管內(nèi)皮,繼而發(fā)生侵襲、轉(zhuǎn)移E型:分布于上皮細(xì)胞,負(fù)性調(diào)控腫瘤侵襲。侵入門靜脈系統(tǒng)的腫瘤細(xì)胞,首先在肝內(nèi)形成轉(zhuǎn)移瘤
(五)癌栓形成侵襲進(jìn)入循環(huán)的癌細(xì)胞大部分死亡(脫巢凋亡)。轉(zhuǎn)移能力高的細(xì)胞在循環(huán)中相互聚集形成小的癌栓才能抵抗易損因素。(一)基因調(diào)控下的腫瘤轉(zhuǎn)移(五)癌栓形成侵襲進(jìn)入循環(huán)的11腫瘤的轉(zhuǎn)移和浸潤(rùn)培訓(xùn)課件12
(六)腫瘤細(xì)胞錨定黏附腫瘤細(xì)胞-血小板簇與靶器官內(nèi)皮細(xì)胞的粘附并錨定在內(nèi)皮細(xì)胞表面。微小脈管對(duì)癌栓的截獲也是錨定粘附的方式。影響粘附的因素:碳?xì)漕惻渥优c選擇素透明質(zhì)酸裂解酶受體CD44v與整合素(六)腫瘤細(xì)胞錨定黏附腫瘤細(xì)胞-血小板簇與靶器官內(nèi)皮細(xì)13
(七)逸出循環(huán)系統(tǒng)腫瘤細(xì)胞誘導(dǎo)脈管基底膜的降解和穿透。腫瘤細(xì)胞穿透脈管后細(xì)胞外基質(zhì)中的移行。(七)逸出循環(huán)系統(tǒng)腫瘤細(xì)胞誘導(dǎo)脈管基底膜的降解和穿透。14腫瘤的轉(zhuǎn)移和浸潤(rùn)培訓(xùn)課件15
(八)轉(zhuǎn)移后結(jié)局侵入靶器官的腫瘤細(xì)胞形成轉(zhuǎn)移瘤并進(jìn)行性長(zhǎng)大才真正完成了轉(zhuǎn)移。轉(zhuǎn)移后生長(zhǎng)轉(zhuǎn)移的休眠(黑色素瘤、乳腺癌切除后多年后的復(fù)發(fā))
處于G0期,逃避機(jī)體殺傷作用;分裂和死亡處于動(dòng)態(tài)平衡;腫瘤血管形成緩慢。(八)轉(zhuǎn)移后結(jié)局侵入靶器官的腫瘤細(xì)胞形成轉(zhuǎn)移瘤并進(jìn)行性16腫瘤轉(zhuǎn)移的常規(guī)診斷方法VCAM-1(血管細(xì)胞粘附分子-1):參與協(xié)助腫瘤逸出循環(huán)系統(tǒng),進(jìn)入繼發(fā)臟器。CD44V1-10,分子量約85-160KD,目前研究較多的是CD44v6。然而并非所有腫瘤的轉(zhuǎn)移都與E-Cad表達(dá)呈負(fù)相關(guān)。還具有抑制血管增生的作用。影像學(xué)手段普通X線攝片血管生成刺激因子:VEGF、FGF、EGF、陰莖癌腹股溝淋巴結(jié)N型:分布于神經(jīng)組織和肌肉組織。(八)轉(zhuǎn)移后結(jié)局各種MMP之間具有一定的底物特異性,但不是絕對(duì)的。④組織器官的微環(huán)境差異也對(duì)腫瘤的器官選擇傾向有著重要的影響,繼發(fā)臟器的微環(huán)境對(duì)轉(zhuǎn)移腫瘤細(xì)胞具有特殊親和力是腫瘤轉(zhuǎn)移的重要基礎(chǔ),鈣連接素(cadherin)CD44是廣泛分布跨膜糖蛋白分子,能與細(xì)胞外基質(zhì)中透明質(zhì)酸結(jié)合、參與血管內(nèi)皮細(xì)胞的粘附。一組細(xì)胞表面糖蛋白受體,配體為細(xì)胞外基質(zhì)(ECM)成分,由和兩個(gè)亞基組成腫瘤轉(zhuǎn)移的分子生物學(xué)基礎(chǔ)以攜帶E-CadmRNA的質(zhì)粒轉(zhuǎn)染高侵襲性的癌細(xì)胞,可使其侵襲性消失。反之就成為腫瘤侵襲和轉(zhuǎn)移等病理過(guò)程發(fā)生的原因。該類粘附分子主要通過(guò)碳?xì)滏I連接二、腫瘤轉(zhuǎn)移的途徑腫瘤轉(zhuǎn)移的常規(guī)診斷方法二、17淋巴道轉(zhuǎn)移乳腺癌淋巴道轉(zhuǎn)移主要至腋窩各組淋巴結(jié)卵巢癌常發(fā)生髂區(qū)及腹主動(dòng)脈旁淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移肺癌首先侵犯肺門淋巴結(jié)“跳躍性”轉(zhuǎn)移“逆行”或“交叉”轉(zhuǎn)移淋巴道轉(zhuǎn)移18血道轉(zhuǎn)移
侵入體循環(huán)靜脈的瘤細(xì)胞經(jīng)右心到達(dá)肺,在肺內(nèi)形成轉(zhuǎn)移灶侵入門靜脈系統(tǒng)的腫瘤細(xì)胞,首先在肝內(nèi)形成轉(zhuǎn)移瘤侵入肺靜脈的腫瘤細(xì)胞或肺內(nèi)轉(zhuǎn)移瘤通過(guò)肺毛細(xì)血管進(jìn)入肺靜脈,經(jīng)左心隨主動(dòng)脈血流播散至全身各器官(腦、骨、腎、腎上腺)血道轉(zhuǎn)移侵入體循環(huán)靜脈的瘤細(xì)胞經(jīng)右心到達(dá)肺,在肺內(nèi)形成轉(zhuǎn)移19血液循環(huán)分為體循環(huán)和肺循環(huán):體循環(huán):左心室--主動(dòng)脈--各級(jí)動(dòng)脈--身體各處的毛細(xì)血管網(wǎng)---各級(jí)靜脈--上下腔靜脈(體靜脈)--右心房肺循環(huán):右心室--肺動(dòng)脈--肺中的毛細(xì)血管網(wǎng)--肺靜脈--左心房血液循環(huán)分為體循環(huán)和肺循環(huán):20種植性轉(zhuǎn)移
體腔內(nèi)器官的腫瘤侵襲器官被膜,蔓延至器官表面時(shí),瘤細(xì)胞可以脫落并象播種一樣,種植在體腔和體腔內(nèi)器官的表面,形成多個(gè)轉(zhuǎn)移瘤灶如胃癌破壞胃壁侵及漿膜層癌細(xì)胞脫落,可種植于大網(wǎng)膜、腹膜、腹腔內(nèi)器官表面。種植性轉(zhuǎn)移體腔內(nèi)器官的腫瘤侵襲器官被膜,蔓延至器官表面時(shí),21三、腫瘤轉(zhuǎn)移的分子生物學(xué)基礎(chǔ)三、22
(一)基因調(diào)控下的腫瘤轉(zhuǎn)移
腫瘤轉(zhuǎn)移與促進(jìn)基因和抑制基因之間表達(dá)失衡相關(guān)。不是所有的腫瘤都有轉(zhuǎn)移表型,同種腫瘤細(xì)胞不同個(gè)體轉(zhuǎn)移能力也不一樣。(一)基因調(diào)控下的腫瘤轉(zhuǎn)移腫瘤轉(zhuǎn)移與促進(jìn)23促進(jìn)腫瘤轉(zhuǎn)移的基因
與腫瘤轉(zhuǎn)移相關(guān)的基因有很多種,但還沒(méi)有嚴(yán)格意義上的轉(zhuǎn)移基因
ras基因效應(yīng)蛋白:IV型膠原酶、組織蛋白酶和與細(xì)胞運(yùn)動(dòng)相關(guān)的細(xì)胞因子
促進(jìn)腫瘤轉(zhuǎn)移的基因24腫瘤新生毛細(xì)血管是在周邊組織原有的血管基礎(chǔ)上延伸擴(kuò)展形成的侵入體循環(huán)靜脈的瘤細(xì)胞經(jīng)右心到達(dá)肺,在肺內(nèi)形成轉(zhuǎn)移灶④聚合酶鏈反應(yīng)(PCR)逆轉(zhuǎn)錄PCR(RTPCR)技術(shù)特別是針對(duì)轉(zhuǎn)移中的一些關(guān)鍵環(huán)節(jié)如基因突變、血管生成、粘附等設(shè)計(jì)調(diào)節(jié)阻斷方法,以達(dá)到遏止腫瘤轉(zhuǎn)移的目的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間充質(zhì)溶解素),大小各異底物不盡相同,但至少都含有信號(hào)肽,前肽,催化區(qū)3個(gè)結(jié)構(gòu)區(qū)。②免疫組織化學(xué)技術(shù)其正常功能是作為受體識(shí)別透明質(zhì)酸(HA)和膠原蛋白Ⅰ、Ⅳ等,主要參與細(xì)胞-細(xì)胞,細(xì)胞-基質(zhì)之間的特異性粘連過(guò)程。腫瘤細(xì)胞-血小板簇與靶器官內(nèi)皮細(xì)胞的粘附并錨定在內(nèi)皮細(xì)胞表面。(一)腫瘤轉(zhuǎn)移器官選擇性規(guī)律特別是針對(duì)轉(zhuǎn)移中的一些關(guān)鍵環(huán)節(jié)如基因突變、血管生成、粘附等設(shè)計(jì)調(diào)節(jié)阻斷方法,以達(dá)到遏止腫瘤轉(zhuǎn)移的目的阻止腫瘤轉(zhuǎn)移的發(fā)展方向④聚合酶鏈反應(yīng)(PCR)逆轉(zhuǎn)錄PCR(RTPCR)技術(shù)絲氨酸蛋白酶(纖溶酶原激活劑,As)分裂和死亡處于動(dòng)態(tài)平衡;因此認(rèn)為E-Cad是一種抑制侵襲轉(zhuǎn)移的因子。3、由Caspase-1,-4,-5組成,與細(xì)胞凋亡的關(guān)系不是很密切,可能與多種炎癥因子的成熟有關(guān)。E型:分布于上皮細(xì)胞,負(fù)性調(diào)控腫瘤侵襲。原發(fā)腫瘤常見(jiàn)繼發(fā)轉(zhuǎn)移器官天門冬氨酸蛋白酶包括CathepsinB、D、H等,CathepsinD能降解基底膜、間質(zhì)Ⅰ、Ⅲ型膠原、蛋白聚糖、肌動(dòng)蛋白、肌球蛋白、FN,從而促進(jìn)許多腫瘤細(xì)胞的侵襲和轉(zhuǎn)移。(三)腫瘤細(xì)胞脫落并進(jìn)入基質(zhì)抗生素、維生素D3衍生物、維甲酸類、多磺基化合物、肝素類似物及細(xì)胞外基質(zhì)成分等。CD44v:腫瘤轉(zhuǎn)移促進(jìn)基因CD44是廣泛分布跨膜糖蛋白分子,能與細(xì)胞外基質(zhì)中透明質(zhì)酸結(jié)合、參與血管內(nèi)皮細(xì)胞的粘附。CD44V1-10,分子量約85-160KD,目前研究較多的是CD44v6。其正常功能是作為受體識(shí)別透明質(zhì)酸(HA)和膠原蛋白Ⅰ、Ⅳ等,主要參與細(xì)胞-細(xì)胞,細(xì)胞-基質(zhì)之間的特異性粘連過(guò)程。CD44V6高表達(dá)的癌細(xì)胞可能獲得淋巴細(xì)胞“偽裝”,逃避人體免疫系統(tǒng)的識(shí)別和殺傷,更易進(jìn)入淋巴結(jié),形成轉(zhuǎn)移。可促進(jìn)ras基因表達(dá)
腫瘤新生毛細(xì)血管是在周邊組織原有的血管基礎(chǔ)上延伸擴(kuò)展形成的C25抑制腫瘤轉(zhuǎn)移基因
抑制腫瘤轉(zhuǎn)移基因是近年來(lái)倍受關(guān)注的研究領(lǐng)域。
nm23基因:腫瘤轉(zhuǎn)移抑制基因影響細(xì)胞內(nèi)微管系統(tǒng)的狀態(tài)而抑制癌的轉(zhuǎn)移:提供GTP而調(diào)節(jié)微管的聚合與解聚。能與G蛋白結(jié)合,本身也具有G蛋白的某些特性,可能通過(guò)細(xì)胞跨膜信號(hào)傳遞調(diào)節(jié)腫瘤細(xì)胞轉(zhuǎn)移。近年來(lái)大量的有關(guān)nm23基因與腫瘤轉(zhuǎn)移的報(bào)道,在一些腫瘤中,如乳腺癌、肝癌、黑色素瘤、胃癌等,其nm23的mRNA蛋白表達(dá)與腫瘤的轉(zhuǎn)移及臨床預(yù)后不良呈反相關(guān)。
抑制腫瘤轉(zhuǎn)移基因2692例結(jié)直腸癌的nm23表達(dá)陽(yáng)性率42.4%。nm23陰性病例預(yù)示更差的預(yù)后。因而nm23基因具有抗腫瘤轉(zhuǎn)移的潛能,認(rèn)為nm23表達(dá)減少預(yù)示結(jié)直腸癌更強(qiáng)的侵襲性和易于轉(zhuǎn)移擴(kuò)散。92例結(jié)直腸癌的nm23表達(dá)陽(yáng)性率42.4%。nm23陰性病27TIMP:金屬蛋白酶組織抑制劑參與基質(zhì)膠原酶的代謝,使其失活。對(duì)腫瘤轉(zhuǎn)移的抑制作用主要在侵襲階段。還具有抑制血管增生的作用。Kiss-1基因:編碼產(chǎn)物為G蛋白偶聯(lián)受體的內(nèi)源性配體,能使胞內(nèi)Ca2+濃度增加,同時(shí)能明顯抑制腫瘤細(xì)胞的遷移和侵襲。TIMP:金屬蛋白酶組織抑制劑28
(二)粘附分子與腫瘤轉(zhuǎn)移
粘附因子是一類介導(dǎo)細(xì)胞與細(xì)胞、細(xì)胞與細(xì)胞外基質(zhì)間粘附作用的膜表面糖蛋白。在腫瘤轉(zhuǎn)移的每個(gè)環(huán)節(jié)均包含粘附與分離(粘附解聚)兩個(gè)方面。(二)粘附分子與腫瘤轉(zhuǎn)移粘附因子29
細(xì)胞與細(xì)胞間的粘附同源細(xì)胞間的粘附:E-鈣粘連素;在腫瘤轉(zhuǎn)移的某些環(huán)節(jié)上發(fā)揮重要作用。異源細(xì)胞間的粘附:選擇素;腫瘤細(xì)胞與血小板、內(nèi)皮細(xì)胞和基質(zhì)細(xì)胞的結(jié)合。細(xì)胞與細(xì)胞間的粘附30
細(xì)胞與細(xì)胞外基質(zhì)的粘附腫瘤細(xì)胞主要通過(guò)整合素(integrin)受體與細(xì)胞外基質(zhì)結(jié)合細(xì)胞與細(xì)胞外基質(zhì)的粘附31細(xì)胞外基質(zhì)(ECM)細(xì)胞外基質(zhì)(extracellularmatrixc,ECM),是由動(dòng)物細(xì)胞合成并分泌到胞外、分布在細(xì)胞表面或細(xì)胞之間的大分子,主要是一些多糖和蛋白,或蛋白聚糖。這些物質(zhì)構(gòu)成復(fù)雜的網(wǎng)架結(jié)構(gòu),支持并連接組織結(jié)構(gòu)、調(diào)節(jié)組織的發(fā)生和細(xì)胞的生理活動(dòng)。細(xì)胞外基質(zhì)是動(dòng)物組織的一部分,不屬于任何細(xì)胞。它決定結(jié)締組織的特性,對(duì)于一些動(dòng)物組織的細(xì)胞具有重要作用。細(xì)胞外基質(zhì)(ECM)細(xì)胞外基質(zhì)(extracellular32ECM主要包括膠原蛋白、非膠原性糖蛋白,蛋白多糖和糖胺多糖幾種成分,它們對(duì)組成和穩(wěn)定細(xì)胞外基質(zhì)蛋白與蛋白之間、多糖與蛋白之間的結(jié)合起著重要作用各種ECM成分的酶解有利于腫瘤細(xì)胞的侵襲與轉(zhuǎn)移。而每種ECM成分的降解都需要特定的水解酶腫瘤細(xì)胞本身可以產(chǎn)生多種可降解基質(zhì)的蛋白酶。主要包括絲氨酸蛋白酶、金屬蛋白酶和半胱氨酸蛋白酶三大類ECM主要包括膠原蛋白、非膠原性糖蛋白,蛋白多糖和糖胺多糖幾33
鈣連接素(cadherin)是跨膜糖蛋白家族,主要介導(dǎo)同源細(xì)胞間的連接。
鈣粘蛋白參與建立和維持細(xì)胞間連接,可能是最重要的形成細(xì)胞間聯(lián)系的細(xì)胞粘附因子之一。E型:分布于上皮細(xì)胞,負(fù)性調(diào)控腫瘤侵襲。
P型:分布于上皮組織和胎盤的基底層。
N型:分布于神經(jīng)組織和肌肉組織。鈣連接素(cadherin)34腫瘤的轉(zhuǎn)移和浸潤(rùn)培訓(xùn)課件35目前認(rèn)為與腫瘤浸潤(rùn)、轉(zhuǎn)移關(guān)系最密切的是E-Cad。許多研究證實(shí)E-Cad與腫瘤浸潤(rùn)、轉(zhuǎn)移呈負(fù)相關(guān),可能由于E-Cad能促進(jìn)瘤細(xì)胞的同質(zhì)型粘附不易使瘤細(xì)胞從瘤體上脫落。體外試驗(yàn)表明,有E-Cad表達(dá)的腫瘤細(xì)胞株無(wú)浸潤(rùn)性,而浸潤(rùn)型表型的腫瘤細(xì)胞株則無(wú)E-Cad表達(dá)。E-Cad表達(dá)與腫瘤細(xì)胞分化之間有密切關(guān)系,分化好的細(xì)胞E-Cad正常,分化差的細(xì)胞E-Cad不表達(dá)。編碼E-Cad的基因是腫瘤抑制基因,此基因突變或缺失導(dǎo)致細(xì)胞過(guò)度增生,細(xì)胞形態(tài)及分化異常。目前認(rèn)為與腫瘤浸潤(rùn)、轉(zhuǎn)移關(guān)系最密切的是E-Ca36Biawy報(bào)道67%舌鱗癌E-Cad表達(dá)下降。E-Cad(-)者淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移發(fā)生率遠(yuǎn)高于E-Cad(+)者。以攜帶E-CadmRNA的質(zhì)粒轉(zhuǎn)染高侵襲性的癌細(xì)胞,可使其侵襲性消失。因此認(rèn)為E-Cad是一種抑制侵襲轉(zhuǎn)移的因子。然而并非所有腫瘤的轉(zhuǎn)移都與E-Cad表達(dá)呈負(fù)相關(guān)。GunjiN等報(bào)道E-Cad表達(dá)與原發(fā)性胰腺癌肝轉(zhuǎn)移不存在顯著關(guān)系??赡芘cE-Cad能穩(wěn)定細(xì)胞間連接,促進(jìn)細(xì)胞分化,促進(jìn)細(xì)胞間信息傳遞有關(guān)。Biawy報(bào)道67%舌鱗癌E-Cad表達(dá)下降37
選擇素(selectin)該類粘附分子主要通過(guò)碳?xì)滏I連接P型:腫瘤細(xì)胞與血小板的粘附結(jié)合
E型:腫瘤細(xì)胞與內(nèi)皮細(xì)胞的結(jié)合
L型:存在于白細(xì)胞表面,白細(xì)胞與其他細(xì)胞結(jié)合
腫瘤轉(zhuǎn)移的一些關(guān)鍵步驟,如循環(huán)腫瘤細(xì)胞的聚集和癌栓的形成,以及腫瘤細(xì)胞與特定臟器脈管內(nèi)皮的粘附結(jié)合都有選擇素的參與。選擇素(selectin)38
整合素(integrin)一組細(xì)胞表面糖蛋白受體,配體為細(xì)胞外基質(zhì)(ECM)成分,由和兩個(gè)亞基組成主要功能是參與不同細(xì)胞間的粘附、介導(dǎo)細(xì)胞與ECM的結(jié)合等直接介導(dǎo)腫瘤細(xì)胞與基質(zhì)的粘附;通過(guò)信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)調(diào)控細(xì)胞骨架變形和能量代謝;誘導(dǎo)蛋白溶解酶活化;啟動(dòng)細(xì)胞逃逸機(jī)制抑制細(xì)胞凋亡。整合素(integrin)39腫瘤的轉(zhuǎn)移和浸潤(rùn)培訓(xùn)課件40整合素與腫瘤的關(guān)系具有兩重性①在腫瘤發(fā)生早期,整合素表達(dá)的降低可導(dǎo)致腫瘤細(xì)胞與基底膜或ECM成分的粘附作用減弱,這有利于腫瘤在局部的增殖擴(kuò)展②在腫瘤細(xì)胞進(jìn)入循環(huán)后,整合素表達(dá)的增多有利于腫瘤細(xì)胞粘附于脈管內(nèi)皮,繼而發(fā)生侵襲、轉(zhuǎn)移整合素與腫瘤的關(guān)系具有兩重性41
免疫球蛋白類粘附分子:結(jié)構(gòu)上具有同源性,主要參與細(xì)胞之間的粘附。ICAM-1(內(nèi)皮細(xì)胞粘附分子-1
):ICAM-1從腫瘤細(xì)胞表面脫落進(jìn)入循環(huán)系統(tǒng)成為可溶性分子后,可協(xié)助腫瘤細(xì)胞逃逸細(xì)胞毒T細(xì)胞和NK細(xì)胞的免疫監(jiān)視殺傷效應(yīng),促使腫瘤發(fā)生轉(zhuǎn)移免疫球蛋白類粘附分子:42VCAM-1(血管細(xì)胞粘附分子-1):參與協(xié)助腫瘤逸出循環(huán)系統(tǒng),進(jìn)入繼發(fā)臟器。NCAM(神經(jīng)細(xì)胞粘附分子):它的功能為信息傳導(dǎo)和調(diào)控細(xì)胞生長(zhǎng),其缺失可能導(dǎo)致細(xì)胞生長(zhǎng)失控和高度轉(zhuǎn)移傾向。VCAM-1(血管細(xì)胞粘附分子-1):參與協(xié)助腫瘤逸出循環(huán)43
(三)血管生成與腫瘤轉(zhuǎn)移腫瘤的生長(zhǎng)和轉(zhuǎn)移與血管形成密切相關(guān)。腫瘤新生毛細(xì)血管是在周邊組織原有的血管基礎(chǔ)上延伸擴(kuò)展形成的腫瘤本身能誘導(dǎo)血管的形成。(三)血管生成與腫瘤轉(zhuǎn)移腫瘤的生長(zhǎng)和轉(zhuǎn)移與血管形成密切44原發(fā)瘤的增殖腫瘤新生血管的生長(zhǎng)瘤細(xì)胞侵襲基底膜膀胱癌腦肺循環(huán):右心室--肺動(dòng)脈--肺中的毛細(xì)血管網(wǎng)--肺靜脈--左心房(四)基質(zhì)金屬蛋白酶及其抑制劑與腫瘤轉(zhuǎn)移“逆行”或“交叉”轉(zhuǎn)移反之就成為腫瘤侵襲和轉(zhuǎn)移等病理過(guò)程發(fā)生的原因。E型:分布于上皮細(xì)胞,負(fù)性調(diào)控腫瘤侵襲。CD44V1-10,分子量約85-160KD,目前研究較多的是CD44v6。轉(zhuǎn)移的休眠(黑色素瘤、乳腺癌切除后多年后的復(fù)發(fā))穩(wěn)定,免疫原性高)細(xì)胞外基質(zhì)的溶解酶系統(tǒng)由一個(gè)龐大的蛋白溶解酶家族組成,稱為MMPs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。惡性腫瘤細(xì)胞E-鈣粘連素(E-cadherin)表達(dá)降低。N型:分布于神經(jīng)組織和肌肉組織。④聚合酶鏈反應(yīng)(PCR)逆轉(zhuǎn)錄PCR(RTPCR)技術(shù)增殖導(dǎo)致腫瘤內(nèi)部壓力增加ras基因表達(dá)阻斷腫瘤轉(zhuǎn)移抑制基因nm23基因治療靶點(diǎn)C、臟器相關(guān)免疫狀態(tài)腫瘤超過(guò)1~2mm3時(shí),新生血管形成是維持其生長(zhǎng)所必需。原發(fā)瘤的增殖腫瘤新生血管的生長(zhǎng)瘤細(xì)45腫瘤無(wú)血管生成的支持就不能進(jìn)一步增長(zhǎng)
血管前期腫瘤生長(zhǎng)休眠期,直徑<1~2mm
血管期瘤體積增大,浸潤(rùn)、轉(zhuǎn)移有誘導(dǎo)血管形成的能力。
腫瘤血管形成這一過(guò)程既受機(jī)體神經(jīng)內(nèi)分泌因素影響,又受腫瘤細(xì)胞和腫瘤基質(zhì)細(xì)胞表達(dá)的生長(zhǎng)因子調(diào)控。腫瘤生長(zhǎng)過(guò)程腫瘤無(wú)血管生成的支持就不能進(jìn)一步增長(zhǎng)腫瘤生長(zhǎng)過(guò)程46
血管新生包括以下步驟:
血管內(nèi)皮基質(zhì)膜溶解內(nèi)皮細(xì)胞向腫瘤組織遷移內(nèi)皮細(xì)胞在遷移前沿增殖內(nèi)皮細(xì)胞管道化、分支形成血管環(huán)形成新的基底膜血管新生包括以下步驟:47
48
血管新生是血管生長(zhǎng)因子和血管生長(zhǎng)抑制因子均衡作用的結(jié)果血管生成刺激因子:VEGF、FGF、EGF、
angiogenin、TNF-α等血管生成抑制因子:angiostatin、endostatin、
PEDF、γ干擾素等血管新生是血管生長(zhǎng)因子和血管生長(zhǎng)抑制因子均衡作用的結(jié)果49腫瘤的轉(zhuǎn)移和浸潤(rùn)培訓(xùn)課件50
(四)基質(zhì)金屬蛋白酶及其抑制劑與腫瘤轉(zhuǎn)移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(rùn)轉(zhuǎn)移的演進(jìn)過(guò)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(guān)。
細(xì)胞外基質(zhì)的溶解酶系統(tǒng)由一個(gè)龐大的蛋白溶解酶家族組成,稱為MMPsMMPs及其抑制劑(TIMP)在腫瘤侵襲和轉(zhuǎn)移過(guò)程中擔(dān)任重要角色(四)基質(zhì)金屬蛋白酶及其抑制劑與腫瘤轉(zhuǎn)移51腫瘤的轉(zhuǎn)移和浸潤(rùn)培訓(xùn)課件52MMPs的種類和結(jié)構(gòu)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(Caspase家族)天門冬氨酸蛋白酶它們幾乎能降解ECM中的所有成分,是近年腫瘤侵襲、轉(zhuǎn)移研究中的熱點(diǎn)。MMPs的種類和結(jié)構(gòu)四類蛋白水解酶53基質(zhì)金屬蛋白酶(MatrixmetalloprotinaseMMP)
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間充質(zhì)溶解素),大小各異底物不盡相同,但至少都含有信號(hào)肽,前肽,催化區(qū)3個(gè)結(jié)構(gòu)區(qū)。酶催化區(qū)和前肽區(qū)具有高度保守性。
各種MMP之間具有一定的底物特異性,但不是絕對(duì)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(gòu)成微妙的調(diào)節(jié)網(wǎng)絡(luò),正是這種精確的調(diào)控機(jī)制保證了機(jī)體內(nèi)生理狀態(tài)下細(xì)胞遷移的ECM重構(gòu);反之就成為腫瘤侵襲和轉(zhuǎn)移等病理過(guò)程發(fā)生的原因?;|(zhì)金屬蛋白酶(Matrixmetalloprotina54MMP與腫瘤侵襲、轉(zhuǎn)移的關(guān)系
MMP與腫瘤侵襲轉(zhuǎn)移的關(guān)系正被MMP基因轉(zhuǎn)染技術(shù)所證實(shí),將基質(zhì)溶素和MT1-MMP完整cDNA導(dǎo)入無(wú)轉(zhuǎn)移潛能的或轉(zhuǎn)移潛能較弱的細(xì)胞后,受染細(xì)胞的侵襲、轉(zhuǎn)移率大大提高。反之將MMP的反義核酸序列導(dǎo)入高侵襲轉(zhuǎn)移潛能的細(xì)胞后,可使其侵襲轉(zhuǎn)移表型減弱。通過(guò)調(diào)節(jié)MMP抑制劑的水平,也證實(shí)了MMP在腫瘤侵襲和轉(zhuǎn)移中的作用。MMP與腫瘤侵襲、轉(zhuǎn)移的關(guān)系55絲氨酸蛋白酶(纖溶酶原激活劑,As)
白細(xì)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。纖溶酶還可激活一些前金屬蛋白酶及潛伏彈性蛋白酶。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(dá),它參與降解基質(zhì),促進(jìn)腫瘤細(xì)胞的侵襲和轉(zhuǎn)移。絲氨酸蛋白酶(纖溶酶原激活劑,As)56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(xì)胞凋亡的起始Caspase,2、Caspase-3,-6,-7,執(zhí)行細(xì)胞凋亡,是效應(yīng)Caspase。這兩組Caspase在細(xì)胞凋亡中缺一不可。3、由Caspase-1,-4,-5組成,與細(xì)胞凋亡的關(guān)系不是很密切,可能與多種炎癥因子的成熟有關(guān)。半胱氨酸蛋白酶Caspase家族57③流式細(xì)胞術(shù)腫瘤血管為侵入基質(zhì)的游離腫瘤細(xì)胞進(jìn)入循環(huán)系統(tǒng)提供條件。②免疫組織化學(xué)技術(shù)①阻斷內(nèi)皮細(xì)胞降解周圍基質(zhì)的能力各種MMP之間具有一定的底物特異性,但不是絕對(duì)的。整合素(integrin)半胱氨酸蛋白酶(Caspase家族)MMP與腫瘤侵襲轉(zhuǎn)移的關(guān)系正被MMP基因轉(zhuǎn)染技術(shù)所證實(shí),將基質(zhì)溶素和MT1-MMP完整cDNA導(dǎo)入無(wú)轉(zhuǎn)移潛能的或轉(zhuǎn)移潛能較弱的細(xì)胞后,受染細(xì)胞的侵襲、轉(zhuǎn)移率大大提高。血管內(nèi)皮基質(zhì)膜溶解穿出血管并形成微小轉(zhuǎn)移灶胃腸道惡性腫瘤肝臟TNP470是煙曲霉素的一種類似物,它可能通過(guò)抑制內(nèi)皮細(xì)胞的生長(zhǎng)而使腫瘤血管生成減少,從而達(dá)到抑制腫瘤轉(zhuǎn)移的作用。內(nèi)皮細(xì)胞管道化、分支形成血管環(huán)以上方法只能檢測(cè)到較大的轉(zhuǎn)移瘤灶或數(shù)量較多的腫瘤細(xì)胞集團(tuán),而卻難以發(fā)現(xiàn)小的轉(zhuǎn)移灶和微轉(zhuǎn)移(micrometastasis)的存在選擇素(selectin)啟動(dòng)細(xì)胞逃逸機(jī)制抑制細(xì)胞凋亡。N型:分布于神經(jīng)組織和肌肉組織。肝癌肺、骨原發(fā)瘤的增殖腫瘤新生血管的生長(zhǎng)瘤細(xì)胞侵襲基底膜腫瘤細(xì)胞分離傾向與細(xì)胞膜結(jié)構(gòu)的變化和粘附力的下降有密切關(guān)系。天門冬氨酸蛋白酶天門冬氨酸蛋白酶包括CathepsinB、D、H等,CathepsinD能降解基底膜、間質(zhì)Ⅰ、Ⅲ型膠原、蛋白聚糖、肌動(dòng)蛋白、肌球蛋白、FN,從而促進(jìn)許多腫瘤細(xì)胞的侵襲和轉(zhuǎn)移。組織蛋白酶β基因表達(dá)與腫瘤惡性程度平行。③流式細(xì)胞術(shù)天門冬氨酸蛋白酶58四、關(guān)于腫瘤轉(zhuǎn)移的理論四、59(一)解剖學(xué)的觀點(diǎn)以器官的血流、淋巴的引流方向解釋轉(zhuǎn)移
乳腺癌腋窩淋巴結(jié)胃腸道惡性腫瘤肝臟陰莖癌腹股溝淋巴結(jié)卵巢癌髂區(qū)淋巴結(jié)(一)解剖學(xué)的觀點(diǎn)60(二)“種子-土壤”學(xué)說(shuō)腫瘤轉(zhuǎn)移是特殊的癌細(xì)胞(種子)在適宜的環(huán)境(土壤)生長(zhǎng)發(fā)展的結(jié)果
心肌、主動(dòng)脈、甲狀腺和脾雖血供豐富,但很少有轉(zhuǎn)移瘤。膀胱癌轉(zhuǎn)移至腦、前列腺癌轉(zhuǎn)移至骨組織、眼脈絡(luò)膜黑色素瘤轉(zhuǎn)移至肝、甲狀腺癌轉(zhuǎn)移至骨、LLC(慢性淋巴細(xì)胞性白血?。┳园l(fā)性肺轉(zhuǎn)移
(二)“種子-土壤”學(xué)說(shuō)61(三)轉(zhuǎn)移前微環(huán)境(pre-metastaticniche)“癌細(xì)胞轉(zhuǎn)移前的早期步驟很復(fù)雜”“腫瘤向新的部位派去特使,為癌細(xì)胞轉(zhuǎn)移做準(zhǔn)備”
KaplanRN,LydenD.VEGFR1-positivehaematopoieticbonemarrowprogenitorsinitiatethepre-metastaticniche.Nature.2005Dec8;438(7069):820.(三)轉(zhuǎn)移前微環(huán)境(pre-metastaticniche62四、腫瘤轉(zhuǎn)移的器官選擇性
四、63
(一)腫瘤轉(zhuǎn)移器官選擇性規(guī)律
腫瘤細(xì)胞的血行轉(zhuǎn)移和淋巴道轉(zhuǎn)移并不總是循著血流或淋巴液流動(dòng)方向到達(dá)相應(yīng)的臟器,即使通過(guò)滲透進(jìn)入體腔的腫瘤細(xì)胞也不遵循自由沉淀規(guī)律繼發(fā)生長(zhǎng)從粘附分子的角度看,腫瘤轉(zhuǎn)移的親器官性是通過(guò)器官內(nèi)皮細(xì)胞表達(dá)特異性粘附分子,而腫瘤細(xì)胞則產(chǎn)生這些粘附分子的特異性配體得以實(shí)現(xiàn)的
(一)腫瘤轉(zhuǎn)移器官選擇性規(guī)律
64原發(fā)腫瘤常見(jiàn)繼發(fā)轉(zhuǎn)移器官肺小細(xì)胞癌骨、腦、肝結(jié)腸、胃癌肝肝癌肺、骨乳腺癌骨、腦、腎上腺甲狀腺癌骨前列腺癌骨腎癌骨、肝、甲狀腺睪丸癌肝膀胱癌腦皮膚黑色素瘤肺、腦眼脈絡(luò)膜黑色素瘤肝神經(jīng)母細(xì)胞瘤肝、腎上腺原發(fā)腫瘤常65(一)腫瘤轉(zhuǎn)移器官選擇性影響因素
①不同腫瘤轉(zhuǎn)移潛能不同,通常分化差、惡性程度高、生長(zhǎng)快、病程晚的腫瘤易發(fā)生轉(zhuǎn)移②各種腫瘤以及各種腫瘤亞系所具有的不同轉(zhuǎn)移潛能可能由不同遺傳編碼、細(xì)胞表面結(jié)構(gòu)、抗原特性、代謝特性、受體種類和分布、侵襲力與血管內(nèi)皮細(xì)胞的粘附力、產(chǎn)生局部血凝因子或腫瘤血管生成因子的能力以及對(duì)免疫反應(yīng)的應(yīng)答力等因素所決定③基因表達(dá)及各種調(diào)控信號(hào)分子的表達(dá)和傳遞在不同腫瘤和不同細(xì)胞亞系都有所不同,從而決定了其轉(zhuǎn)移傾向(一)腫瘤轉(zhuǎn)移器官選擇性影響因素
①不同腫瘤轉(zhuǎn)移潛能不同,通66④組織器官的微環(huán)境差異也對(duì)腫瘤的器官選擇傾向有著重要的影響,繼發(fā)臟器的微環(huán)境對(duì)轉(zhuǎn)移腫瘤細(xì)胞具有特殊親和力是腫瘤轉(zhuǎn)移的重要基礎(chǔ),⑤其他A、影響腫瘤細(xì)胞與繼發(fā)臟器脈管內(nèi)皮細(xì)胞的細(xì)胞外基質(zhì)粘附的因素B、化學(xué)趨化因子C、臟器相關(guān)免疫狀態(tài)④組織器官的微環(huán)境差異也對(duì)腫瘤的器官選擇傾向有著重要的影響,67五、阻止腫瘤轉(zhuǎn)移的策略和手段五、68(三)腫瘤細(xì)胞脫落并進(jìn)入基質(zhì)NCAM(神經(jīng)細(xì)胞粘附分子):它的功能為信息傳導(dǎo)和調(diào)控細(xì)胞生長(zhǎng),其缺失可能導(dǎo)致細(xì)胞生長(zhǎng)失控和高度轉(zhuǎn)移傾向。是跨膜糖蛋白家族,主要介導(dǎo)同源細(xì)胞間的連接。P型:腫瘤細(xì)胞與血小板的粘附結(jié)合N型:分布于神經(jīng)組織和肌肉組織。腫瘤血管形成這一過(guò)程既受機(jī)體神經(jīng)內(nèi)分泌因素影響,又受腫瘤細(xì)胞和腫瘤基質(zhì)細(xì)胞表達(dá)的生長(zhǎng)因子調(diào)控。PEDF、γ干擾素等主要功能是參與不同細(xì)胞間的粘附、介導(dǎo)細(xì)胞與ECM的結(jié)合等轉(zhuǎn)移的休眠(黑色素瘤、乳腺癌切除后多年后的復(fù)發(fā))而每種ECM成分的降解都需要特定的水解酶鈣粘蛋白參與建立和維持細(xì)胞間連接,可能是最1、Caspase-2,-8,-9,是細(xì)胞凋亡的起始Caspase,VCAM-1(血管細(xì)胞粘附分子-1):參與協(xié)助腫瘤逸出循環(huán)系統(tǒng),進(jìn)入繼發(fā)臟器。非病毒法基因槍、磷酸鈣共沉淀法、電穿孔法、顯微核素骨掃描反之就成為腫瘤侵襲和轉(zhuǎn)移等病理過(guò)程發(fā)生的原因。轉(zhuǎn)移能力高的細(xì)胞在循環(huán)中相互聚集形成小的癌栓才能抵抗易損因素。血管生成抑制劑抑制腫瘤新生血管形成的機(jī)制:影像學(xué)手段普通X線攝片CT、MR超聲診斷技術(shù)核素骨掃描常規(guī)病理組織學(xué)方法局部切除淋巴結(jié)、活檢組織以上方法只能檢測(cè)到較大的轉(zhuǎn)移瘤灶或數(shù)量較多的腫瘤細(xì)胞集團(tuán),而卻難以發(fā)現(xiàn)小的轉(zhuǎn)移灶和微轉(zhuǎn)移(micrometastasis)的存在腫瘤轉(zhuǎn)移的常規(guī)診斷方法(三)腫瘤細(xì)胞脫落并進(jìn)入基質(zhì)影像學(xué)手段普通X線攝片腫69腫瘤微轉(zhuǎn)移及其檢測(cè)方法
腫瘤微轉(zhuǎn)移概念惡性腫瘤在發(fā)展過(guò)程中,播散并存在于血液循環(huán)、淋巴管、骨髓及各組織器官中的少量腫瘤細(xì)胞,尚未形成轉(zhuǎn)移性結(jié)節(jié),且無(wú)任何臨床表現(xiàn),常規(guī)病理學(xué)、影像學(xué)等方法難以發(fā)現(xiàn)和檢測(cè)到的轉(zhuǎn)移檢測(cè)微轉(zhuǎn)移的方法①連續(xù)切片法②免疫組織化學(xué)技術(shù)③流式細(xì)胞術(shù)④聚合酶鏈反應(yīng)(PCR)逆轉(zhuǎn)錄PCR(RTPCR)技術(shù)腫瘤微轉(zhuǎn)移及其檢測(cè)方法
腫瘤微轉(zhuǎn)移概念惡性腫瘤在發(fā)展過(guò)程70阻止腫瘤轉(zhuǎn)移的發(fā)展方向
腫瘤轉(zhuǎn)移是一個(gè)多階段、多步驟的復(fù)雜過(guò)程,不同種類腫瘤轉(zhuǎn)移特性不同,但各種腫瘤轉(zhuǎn)移過(guò)程中一些關(guān)鍵步驟是基本一致的通過(guò)對(duì)腫瘤轉(zhuǎn)移的整個(gè)過(guò)程及其調(diào)控、影響機(jī)制的深入了解,可以探索阻止腫瘤轉(zhuǎn)移的治療方案。特別是針對(duì)轉(zhuǎn)移中的一些關(guān)鍵環(huán)節(jié)如基因突變、血管生成、粘附等設(shè)計(jì)調(diào)節(jié)阻斷方法,以達(dá)到遏止腫瘤轉(zhuǎn)移的目的阻止腫瘤轉(zhuǎn)移的發(fā)展方向
腫瘤轉(zhuǎn)移是一個(gè)多階段、多步驟的復(fù)71腫瘤轉(zhuǎn)移抑制基因nm23基因治療靶點(diǎn)基因轉(zhuǎn)染改變腫瘤細(xì)胞tPA/uPA的活性以阻斷腫瘤轉(zhuǎn)移
ras基因表達(dá)阻斷
腫瘤轉(zhuǎn)移的基因治療腫瘤轉(zhuǎn)移抑制基因nm23基因治療靶點(diǎn)腫瘤轉(zhuǎn)移的基因治療72基因轉(zhuǎn)移方法病毒法逆轉(zhuǎn)錄病毒(表達(dá)持續(xù)、穩(wěn)定,只感染分裂細(xì)胞,安全,但滴度低,轉(zhuǎn)染效率低)腺病毒(滴度高,轉(zhuǎn)染效率高,但表達(dá)持續(xù)、穩(wěn)定,免疫原性高)非病毒法基因槍、磷酸鈣共沉淀法、電穿孔法、顯微注射法、脂質(zhì)體包裹轉(zhuǎn)染等。基因轉(zhuǎn)移方法73
血管生成抑制劑與抗腫瘤轉(zhuǎn)移血管生成抑制劑抑制腫瘤新生血管形成的機(jī)制:①阻斷內(nèi)皮細(xì)胞降解周圍基質(zhì)的能力②直接抑制內(nèi)皮細(xì)胞的功能③阻斷血管生成因子的合成和釋放,拮抗其作用④阻斷內(nèi)皮細(xì)胞表面整合素的作用血管生成抑制劑與抗腫瘤轉(zhuǎn)移血管生成抑制劑抑制腫瘤新生血74已發(fā)現(xiàn)的具有血管生成抑制活性的化合物抗生素、維生素D3衍生物、維甲酸類、多磺基化合物、肝素類似物及細(xì)胞外基質(zhì)成分等。血小板因子4(PF4)是一種強(qiáng)有力的血管生成抑制劑,能使FGF喪失生物活性,并能增加TNFα的功效。
TNP470是煙曲霉素的一種類似物,它可能通過(guò)抑制內(nèi)皮細(xì)胞的生長(zhǎng)而使腫瘤血管生成減少,從而達(dá)到抑制腫瘤轉(zhuǎn)移的作用。血小板反應(yīng)素1(TSP1)是多種細(xì)胞分泌的一種糖蛋白,能抑制血管生長(zhǎng)因子對(duì)各種活性因子的刺激,并能抑制血管內(nèi)皮的“爬行”生長(zhǎng)。姜黃素可抑制腫瘤的增殖播散,它不但能抑制新生血管的形成,還可使已形成的微血管崩解,其機(jī)制可能是通過(guò)調(diào)節(jié)內(nèi)皮細(xì)胞增殖期蛋白酶的活性從而阻止和破壞腫瘤血管的形成。已發(fā)現(xiàn)的具有血管生成抑制活性的化合物75腫瘤的轉(zhuǎn)移和浸潤(rùn)腫瘤的轉(zhuǎn)移和浸潤(rùn)76(優(yōu)選)腫瘤的轉(zhuǎn)移和浸潤(rùn)(優(yōu)選)腫瘤的轉(zhuǎn)移和浸潤(rùn)77腫瘤轉(zhuǎn)移的基本過(guò)程原發(fā)瘤的增殖腫瘤新生血管的生長(zhǎng)瘤細(xì)胞侵襲基底膜
在循環(huán)系統(tǒng)中存活侵入血管或淋巴管
形成瘤栓并轉(zhuǎn)運(yùn)到遠(yuǎn)隔靶器官滯留于靶器官微小血管中穿出血管并形成微小轉(zhuǎn)移灶腫瘤血管形成,轉(zhuǎn)移癌灶增殖腫瘤轉(zhuǎn)移的基本過(guò)程形成瘤栓并轉(zhuǎn)運(yùn)到遠(yuǎn)隔靶器官滯留于靶器官微小78腫瘤的轉(zhuǎn)移和浸潤(rùn)培訓(xùn)課件79
(一)原發(fā)瘤增殖和擴(kuò)展
增殖導(dǎo)致腫瘤內(nèi)部壓力增加增殖只是腫瘤細(xì)胞轉(zhuǎn)移的基礎(chǔ)接觸抑制喪失(一)原發(fā)瘤增殖和擴(kuò)展增殖導(dǎo)致腫瘤內(nèi)部壓力增加80
(二)腫瘤血管的形成腫瘤超過(guò)1~2mm3時(shí),新生血管形成是維持其生長(zhǎng)所必需。宿主毛細(xì)血管網(wǎng)進(jìn)入腫瘤組織。是血管生成刺激因子和抑制因子共同調(diào)控的結(jié)果。(二)腫瘤血管的形成腫瘤超過(guò)1~2mm3時(shí),新生血管形81腫瘤的轉(zhuǎn)移和浸潤(rùn)培訓(xùn)課件82
(三)腫瘤細(xì)胞脫落并進(jìn)入基質(zhì)惡性腫瘤細(xì)胞E-鈣粘連素(E-cadherin)表達(dá)降低。腫瘤細(xì)胞分離傾向與細(xì)胞膜結(jié)構(gòu)的變化和粘附力的下降有密切關(guān)系。癌細(xì)胞表面電荷發(fā)生改變、與鈣離子結(jié)合能力減弱以及橋粒發(fā)育不全也與之有關(guān)。(三)腫瘤細(xì)胞脫落并進(jìn)入基質(zhì)惡性腫瘤細(xì)胞E-鈣粘連素(83癌細(xì)胞可以產(chǎn)生多種水解基質(zhì)(ECM)的酶類。定向移動(dòng)(migration):在癌細(xì)胞侵襲過(guò)程中起重要作用。癌細(xì)胞可以產(chǎn)生多種水解基質(zhì)(ECM)的酶類。84
(四)進(jìn)入脈管系統(tǒng)腫瘤組織的血管與正常血管差異顯著。腫瘤血管為侵入基質(zhì)的游離腫瘤細(xì)胞進(jìn)入循環(huán)系統(tǒng)提供條件。(四)進(jìn)入脈管系統(tǒng)腫瘤組織的血管與正常血管差異顯著。85(一)基因調(diào)控下的腫瘤轉(zhuǎn)移③流式細(xì)胞術(shù)N型:分布于神經(jīng)組織和肌肉組織。免疫球蛋白類粘附分子:(一)基因調(diào)控下的腫瘤轉(zhuǎn)移腫瘤血管為侵入基質(zhì)的游離腫瘤細(xì)胞進(jìn)入循環(huán)系統(tǒng)提供條件。P型:分布于上皮組織和胎盤的基底層。這兩組Caspase在細(xì)胞凋亡中缺一不可。腫瘤細(xì)胞-血小板簇與靶器官內(nèi)皮細(xì)胞的粘附并錨定在內(nèi)皮細(xì)胞表面。2005Dec8;438(7069):820.ECM主要包括膠原蛋白、非膠原性糖蛋白,蛋白多糖和糖胺多糖幾種成分,它們對(duì)組成和穩(wěn)定細(xì)胞外基質(zhì)蛋白與蛋白之間、多糖與蛋白之間的結(jié)合起著重要作用(三)腫瘤細(xì)胞脫落并進(jìn)入基質(zhì)血管新生是血管生長(zhǎng)因子和血管生長(zhǎng)抑制因子均衡作用的結(jié)果②在腫瘤細(xì)胞進(jìn)入循環(huán)后,整合素表達(dá)的增多有利于腫瘤細(xì)胞粘附于脈管內(nèi)皮,繼而發(fā)生侵襲、轉(zhuǎn)移E型:分布于上皮細(xì)胞,負(fù)性調(diào)控腫瘤侵襲。侵入門靜脈系統(tǒng)的腫瘤細(xì)胞,首先在肝內(nèi)形成轉(zhuǎn)移瘤
(五)癌栓形成侵襲進(jìn)入循環(huán)的癌細(xì)胞大部分死亡(脫巢凋亡)。轉(zhuǎn)移能力高的細(xì)胞在循環(huán)中相互聚集形成小的癌栓才能抵抗易損因素。(一)基因調(diào)控下的腫瘤轉(zhuǎn)移(五)癌栓形成侵襲進(jìn)入循環(huán)的86腫瘤的轉(zhuǎn)移和浸潤(rùn)培訓(xùn)課件87
(六)腫瘤細(xì)胞錨定黏附腫瘤細(xì)胞-血小板簇與靶器官內(nèi)皮細(xì)胞的粘附并錨定在內(nèi)皮細(xì)胞表面。微小脈管對(duì)癌栓的截獲也是錨定粘附的方式。影響粘附的因素:碳?xì)漕惻渥优c選擇素透明質(zhì)酸裂解酶受體CD44v與整合素(六)腫瘤細(xì)胞錨定黏附腫瘤細(xì)胞-血小板簇與靶器官內(nèi)皮細(xì)88
(七)逸出循環(huán)系統(tǒng)腫瘤細(xì)胞誘導(dǎo)脈管基底膜的降解和穿透。腫瘤細(xì)胞穿透脈管后細(xì)胞外基質(zhì)中的移行。(七)逸出循環(huán)系統(tǒng)腫瘤細(xì)胞誘導(dǎo)脈管基底膜的降解和穿透。89腫瘤的轉(zhuǎn)移和浸潤(rùn)培訓(xùn)課件90
(八)轉(zhuǎn)移后結(jié)局侵入靶器官的腫瘤細(xì)胞形成轉(zhuǎn)移瘤并進(jìn)行性長(zhǎng)大才真正完成了轉(zhuǎn)移。轉(zhuǎn)移后生長(zhǎng)轉(zhuǎn)移的休眠(黑色素瘤、乳腺癌切除后多年后的復(fù)發(fā))
處于G0期,逃避機(jī)體殺傷作用;分裂和死亡處于動(dòng)態(tài)平衡;腫瘤血管形成緩慢。(八)轉(zhuǎn)移后結(jié)局侵入靶器官的腫瘤細(xì)胞形成轉(zhuǎn)移瘤并進(jìn)行性91腫瘤轉(zhuǎn)移的常規(guī)診斷方法VCAM-1(血管細(xì)胞粘附分子-1):參與協(xié)助腫瘤逸出循環(huán)系統(tǒng),進(jìn)入繼發(fā)臟器。CD44V1-10,分子量約85-160KD,目前研究較多的是CD44v6。然而并非所有腫瘤的轉(zhuǎn)移都與E-Cad表達(dá)呈負(fù)相關(guān)。還具有抑制血管增生的作用。影像學(xué)手段普通X線攝片血管生成刺激因子:VEGF、FGF、EGF、陰莖癌腹股溝淋巴結(jié)N型:分布于神經(jīng)組織和肌肉組織。(八)轉(zhuǎn)移后結(jié)局各種MMP之間具有一定的底物特異性,但不是絕對(duì)的。④組織器官的微環(huán)境差異也對(duì)腫瘤的器官選擇傾向有著重要的影響,繼發(fā)臟器的微環(huán)境對(duì)轉(zhuǎn)移腫瘤細(xì)胞具有特殊親和力是腫瘤轉(zhuǎn)移的重要基礎(chǔ),鈣連接素(cadherin)CD44是廣泛分布跨膜糖蛋白分子,能與細(xì)胞外基質(zhì)中透明質(zhì)酸結(jié)合、參與血管內(nèi)皮細(xì)胞的粘附。一組細(xì)胞表面糖蛋白受體,配體為細(xì)胞外基質(zhì)(ECM)成分,由和兩個(gè)亞基組成腫瘤轉(zhuǎn)移的分子生物學(xué)基礎(chǔ)以攜帶E-CadmRNA的質(zhì)粒轉(zhuǎn)染高侵襲性的癌細(xì)胞,可使其侵襲性消失。反之就成為腫瘤侵襲和轉(zhuǎn)移等病理過(guò)程發(fā)生的原因。該類粘附分子主要通過(guò)碳?xì)滏I連接二、腫瘤轉(zhuǎn)移的途徑腫瘤轉(zhuǎn)移的常規(guī)診斷方法二、92淋巴道轉(zhuǎn)移乳腺癌淋巴道轉(zhuǎn)移主要至腋窩各組淋巴結(jié)卵巢癌常發(fā)生髂區(qū)及腹主動(dòng)脈旁淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移肺癌首先侵犯肺門淋巴結(jié)“跳躍性”轉(zhuǎn)移“逆行”或“交叉”轉(zhuǎn)移淋巴道轉(zhuǎn)移93血道轉(zhuǎn)移
侵入體循環(huán)靜脈的瘤細(xì)胞經(jīng)右心到達(dá)肺,在肺內(nèi)形成轉(zhuǎn)移灶侵入門靜脈系統(tǒng)的腫瘤細(xì)胞,首先在肝內(nèi)形成轉(zhuǎn)移瘤侵入肺靜脈的腫瘤細(xì)胞或肺內(nèi)轉(zhuǎn)移瘤通過(guò)肺毛細(xì)血管進(jìn)入肺靜脈,經(jīng)左心隨主動(dòng)脈血流播散至全身各器官(腦、骨、腎、腎上腺)血道轉(zhuǎn)移侵入體循環(huán)靜脈的瘤細(xì)胞經(jīng)右心到達(dá)肺,在肺內(nèi)形成轉(zhuǎn)移94血液循環(huán)分為體循環(huán)和肺循環(huán):體循環(huán):左心室--主動(dòng)脈--各級(jí)動(dòng)脈--身體各處的毛細(xì)血管網(wǎng)---各級(jí)靜脈--上下腔靜脈(體靜脈)--右心房肺循環(huán):右心室--肺動(dòng)脈--肺中的毛細(xì)血管網(wǎng)--肺靜脈--左心房血液循環(huán)分為體循環(huán)和肺循環(huán):95種植性轉(zhuǎn)移
體腔內(nèi)器官的腫瘤侵襲器官被膜,蔓延至器官表面時(shí),瘤細(xì)胞可以脫落并象播種一樣,種植在體腔和體腔內(nèi)器官的表面,形成多個(gè)轉(zhuǎn)移瘤灶如胃癌破壞胃壁侵及漿膜層癌細(xì)胞脫落,可種植于大網(wǎng)膜、腹膜、腹腔內(nèi)器官表面。種植性轉(zhuǎn)移體腔內(nèi)器官的腫瘤侵襲器官被膜,蔓延至器官表面時(shí),96三、腫瘤轉(zhuǎn)移的分子生物學(xué)基礎(chǔ)三、97
(一)基因調(diào)控下的腫瘤轉(zhuǎn)移
腫瘤轉(zhuǎn)移與促進(jìn)基因和抑制基因之間表達(dá)失衡相關(guān)。不是所有的腫瘤都有轉(zhuǎn)移表型,同種腫瘤細(xì)胞不同個(gè)體轉(zhuǎn)移能力也不一樣。(一)基因調(diào)控下的腫瘤轉(zhuǎn)移腫瘤轉(zhuǎn)移與促進(jìn)98促進(jìn)腫瘤轉(zhuǎn)移的基因
與腫瘤轉(zhuǎn)移相關(guān)的基因有很多種,但還沒(méi)有嚴(yán)格意義上的轉(zhuǎn)移基因
ras基因效應(yīng)蛋白:IV型膠原酶、組織蛋白酶和與細(xì)胞運(yùn)動(dòng)相關(guān)的細(xì)胞因子
促進(jìn)腫瘤轉(zhuǎn)移的基因99腫瘤新生毛細(xì)血管是在周邊組織原有的血管基礎(chǔ)上延伸擴(kuò)展形成的侵入體循環(huán)靜脈的瘤細(xì)胞經(jīng)右心到達(dá)肺,在肺內(nèi)形成轉(zhuǎn)移灶④聚合酶鏈反應(yīng)(PCR)逆轉(zhuǎn)錄PCR(RTPCR)技術(shù)特別是針對(duì)轉(zhuǎn)移中的一些關(guān)鍵環(huán)節(jié)如基因突變、血管生成、粘附等設(shè)計(jì)調(diào)節(jié)阻斷方法,以達(dá)到遏止腫瘤轉(zhuǎn)移的目的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間充質(zhì)溶解素),大小各異底物不盡相同,但至少都含有信號(hào)肽,前肽,催化區(qū)3個(gè)結(jié)構(gòu)區(qū)。②免疫組織化學(xué)技術(shù)其正常功能是作為受體識(shí)別透明質(zhì)酸(HA)和膠原蛋白Ⅰ、Ⅳ等,主要參與細(xì)胞-細(xì)胞,細(xì)胞-基質(zhì)之間的特異性粘連過(guò)程。腫瘤細(xì)胞-血小板簇與靶器官內(nèi)皮細(xì)胞的粘附并錨定在內(nèi)皮細(xì)胞表面。(一)腫瘤轉(zhuǎn)移器官選擇性規(guī)律特別是針對(duì)轉(zhuǎn)移中的一些關(guān)鍵環(huán)節(jié)如基因突變、血管生成、粘附等設(shè)計(jì)調(diào)節(jié)阻斷方法,以達(dá)到遏止腫瘤轉(zhuǎn)移的目的阻止腫瘤轉(zhuǎn)移的發(fā)展方向④聚合酶鏈反應(yīng)(PCR)逆轉(zhuǎn)錄PCR(RTPCR)技術(shù)絲氨酸蛋白酶(纖溶酶原激活劑,As)分裂和死亡處于動(dòng)態(tài)平衡;因此認(rèn)為E-Cad是一種抑制侵襲轉(zhuǎn)移的因子。3、由Caspase-1,-4,-5組成,與細(xì)胞凋亡的關(guān)系不是很密切,可能與多種炎癥因子的成熟有關(guān)。E型:分布于上皮細(xì)胞,負(fù)性調(diào)控腫瘤侵襲。原發(fā)腫瘤常見(jiàn)繼發(fā)轉(zhuǎn)移器官天門冬氨酸蛋白酶包括CathepsinB、D、H等,CathepsinD能降解基底膜、間質(zhì)Ⅰ、Ⅲ型膠原、蛋白聚糖、肌動(dòng)蛋白、肌球蛋白、FN,從而促進(jìn)許多腫瘤細(xì)胞的侵襲和轉(zhuǎn)移。(三)腫瘤細(xì)胞脫落并進(jìn)入基質(zhì)抗生素、維生素D3衍生物、維甲酸類、多磺基化合物、肝素類似物及細(xì)胞外基質(zhì)成分等。CD44v:腫瘤轉(zhuǎn)移促進(jìn)基因CD44是廣泛分布跨膜糖蛋白分子,能與細(xì)胞外基質(zhì)中透明質(zhì)酸結(jié)合、參與血管內(nèi)皮細(xì)胞的粘附。CD44V1-10,分子量約85-160KD,目前研究較多的是CD44v6。其正常功能是作為受體識(shí)別透明質(zhì)酸(HA)和膠原蛋白Ⅰ、Ⅳ等,主要參與細(xì)胞-細(xì)胞,細(xì)胞-基質(zhì)之間的特異性粘連過(guò)程。CD44V6高表達(dá)的癌細(xì)胞可能獲得淋巴細(xì)胞“偽裝”,逃避人體免疫系統(tǒng)的識(shí)別和殺傷,更易進(jìn)入淋巴結(jié),形成轉(zhuǎn)移??纱龠M(jìn)ras基因表達(dá)
腫瘤新生毛細(xì)血管是在周邊組織原有的血管基礎(chǔ)上延伸擴(kuò)展形成的C100抑制腫瘤轉(zhuǎn)移基因
抑制腫瘤轉(zhuǎn)移基因是近年來(lái)倍受關(guān)注的研究領(lǐng)域。
nm23基因:腫瘤轉(zhuǎn)移抑制基因影響細(xì)胞內(nèi)微管系統(tǒng)的狀態(tài)而抑制癌的轉(zhuǎn)移:提供GTP而調(diào)節(jié)微管的聚合與解聚。能與G蛋白結(jié)合,本身也具有G蛋白的某些特性,可能通過(guò)細(xì)胞跨膜信號(hào)傳遞調(diào)節(jié)腫瘤細(xì)胞轉(zhuǎn)移。近年來(lái)大量的有關(guān)nm23基因與腫瘤轉(zhuǎn)移的報(bào)道,在一些腫瘤中,如乳腺癌、肝癌、黑色素瘤、胃癌等,其nm23的mRNA蛋白表達(dá)與腫瘤的轉(zhuǎn)移及臨床預(yù)后不良呈反相關(guān)。
抑制腫瘤轉(zhuǎn)移基因10192例結(jié)直腸癌的nm23表達(dá)陽(yáng)性率42.4%。nm23陰性病例預(yù)示更差的預(yù)后。因而nm23基因具有抗腫瘤轉(zhuǎn)移的潛能,認(rèn)為nm23表達(dá)減少預(yù)示結(jié)直腸癌更強(qiáng)的侵襲性和易于轉(zhuǎn)移擴(kuò)散。92例結(jié)直腸癌的nm23表達(dá)陽(yáng)性率42.4%。nm23陰性病102TIMP:金屬蛋白酶組織抑制劑參與基質(zhì)膠原酶的代謝,使其失活。對(duì)腫瘤轉(zhuǎn)移的抑制作用主要在侵襲階段。還具有抑制血管增生的作用。Kiss-1基因:編碼產(chǎn)物為G蛋白偶聯(lián)受體的內(nèi)源性配體,能使胞內(nèi)Ca2+濃度增加,同時(shí)能明顯抑制腫瘤細(xì)胞的遷移和侵襲。TIMP:金屬蛋白酶組織抑制劑103
(二)粘附分子與腫瘤轉(zhuǎn)移
粘附因子是一類介導(dǎo)細(xì)胞與細(xì)胞、細(xì)胞與細(xì)胞外基質(zhì)間粘附作用的膜表面糖蛋白。在腫瘤轉(zhuǎn)移的每個(gè)環(huán)節(jié)均包含粘附與分離(粘附解聚)兩個(gè)方面。(二)粘附分子與腫瘤轉(zhuǎn)移粘附因子104
細(xì)胞與細(xì)胞間的粘附同源細(xì)胞間的粘附:E-鈣粘連素;在腫瘤轉(zhuǎn)移的某些環(huán)節(jié)上發(fā)揮重要作用。異源細(xì)胞間的粘附:選擇素;腫瘤細(xì)胞與血小板、內(nèi)皮細(xì)胞和基質(zhì)細(xì)胞的結(jié)合。細(xì)胞與細(xì)胞間的粘附105
細(xì)胞與細(xì)胞外基質(zhì)的粘附腫瘤細(xì)胞主要通過(guò)整合素(integrin)受體與細(xì)胞外基質(zhì)結(jié)合細(xì)胞與細(xì)胞外基質(zhì)的粘附106細(xì)胞外基質(zhì)(ECM)細(xì)胞外基質(zhì)(extracellularmatrixc,ECM),是由動(dòng)物細(xì)胞合成并分泌到胞外、分布在細(xì)胞表面或細(xì)胞之間的大分子,主要是一些多糖和蛋白,或蛋白聚糖。這些物質(zhì)構(gòu)成復(fù)雜的網(wǎng)架結(jié)構(gòu),支持并連接組織結(jié)構(gòu)、調(diào)節(jié)組織的發(fā)生和細(xì)胞的生理活動(dòng)。細(xì)胞外基質(zhì)是動(dòng)物組織的一部分,不屬于任何細(xì)胞。它決定結(jié)締組織的特性,對(duì)于一些動(dòng)物組織的細(xì)胞具有重要作用。細(xì)胞外基質(zhì)(ECM)細(xì)胞外基質(zhì)(extracellular107ECM主要包括膠原蛋白、非膠原性糖蛋白,蛋白多糖和糖胺多糖幾種成分,它們對(duì)組成和穩(wěn)定細(xì)胞外基質(zhì)蛋白與蛋白之間、多糖與蛋白之間的結(jié)合起著重要作用各種ECM成分的酶解有利于腫瘤細(xì)胞的侵襲與轉(zhuǎn)移。而每種ECM成分的降解都需要特定的水解酶腫瘤細(xì)胞本身可以產(chǎn)生多種可降解基質(zhì)的蛋白酶。主要包括絲氨酸蛋白酶、金屬蛋白酶和半胱氨酸蛋白酶三大類ECM主要包括膠原蛋白、非膠原性糖蛋白,蛋白多糖和糖胺多糖幾108
鈣連接素(cadherin)是跨膜糖蛋白家族,主要介導(dǎo)同源細(xì)胞間的連接。
鈣粘蛋白參與建立和維持細(xì)胞間連接,可能是最重要的形成細(xì)胞間聯(lián)系的細(xì)胞粘附因子之一。E型:分布于上皮細(xì)胞,負(fù)性調(diào)控腫瘤侵襲。
P型:分布于上皮組織和胎盤的基底層。
N型:分布于神經(jīng)組織和肌肉組織。鈣連接素(cadherin)109腫瘤的轉(zhuǎn)移和浸潤(rùn)培訓(xùn)課件110目前認(rèn)為與腫瘤浸潤(rùn)、轉(zhuǎn)移關(guān)系最密切的是E-Cad。許多研究證實(shí)E-Cad與腫瘤浸潤(rùn)、轉(zhuǎn)移呈負(fù)相關(guān),可能由于E-Cad能促進(jìn)瘤細(xì)胞的同質(zhì)型粘附不易使瘤細(xì)胞從瘤體上脫落。體外試驗(yàn)表明,有E-Cad表達(dá)的腫瘤細(xì)胞株無(wú)浸潤(rùn)性,而浸潤(rùn)型表型的腫瘤細(xì)胞株則無(wú)E-Cad表達(dá)。E-Cad表達(dá)與腫瘤細(xì)胞分化之間有密切關(guān)系,分化好的細(xì)胞E-Cad正常,分化差的細(xì)胞E-Cad不表達(dá)。編碼E-Cad的基因是腫瘤抑制基因,此基因突變或缺失導(dǎo)致細(xì)胞過(guò)度增生,細(xì)胞形態(tài)及分化異常。目前認(rèn)為與腫瘤浸潤(rùn)、轉(zhuǎn)移關(guān)系最密切的是E-Ca111Biawy報(bào)道67%舌鱗癌E-Cad表達(dá)下降。E-Cad(-)者淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移發(fā)生率遠(yuǎn)高于E-Cad(+)者。以攜帶E-CadmRNA的質(zhì)粒轉(zhuǎn)染高侵襲性的癌細(xì)胞,可使其侵襲性消失。因此認(rèn)為E-Cad是一種抑制侵襲轉(zhuǎn)移的因子。然而并非所有腫瘤的轉(zhuǎn)移都與E-Cad表達(dá)呈負(fù)相關(guān)。GunjiN等報(bào)道E-Cad表達(dá)與原發(fā)性胰腺癌肝轉(zhuǎn)移不存在顯著關(guān)系??赡芘cE-Cad能穩(wěn)定細(xì)胞間連接,促進(jìn)細(xì)胞分化,促進(jìn)細(xì)胞間信息傳遞有關(guān)。Biawy報(bào)道67%舌鱗癌E-Cad表達(dá)下降112
選擇素(selectin)該類粘附分子主要通過(guò)碳?xì)滏I連接P型:腫瘤細(xì)胞與血小板的粘附結(jié)合
E型:腫瘤細(xì)胞與內(nèi)皮細(xì)胞的結(jié)合
L型:存在于白細(xì)胞表面,白細(xì)胞與其他細(xì)胞結(jié)合
腫瘤轉(zhuǎn)移的一些關(guān)鍵步驟,如循環(huán)腫瘤細(xì)胞的聚集和癌栓的形成,以及腫瘤細(xì)胞與特定臟器脈管內(nèi)皮的粘附結(jié)合都有選擇素的參與。選擇素(selectin)113
整合素(integrin)一組細(xì)胞表面糖蛋白受體,配體為細(xì)胞外基質(zhì)(ECM)成分,由和兩個(gè)亞基組成主要功能是參與不同細(xì)胞間的粘附、介導(dǎo)細(xì)胞與ECM的結(jié)合等直接介導(dǎo)腫瘤細(xì)胞與基質(zhì)的粘附;通過(guò)信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)調(diào)控細(xì)胞骨架變形和能量代謝;誘導(dǎo)蛋白溶解酶活化;啟動(dòng)細(xì)胞逃逸機(jī)制抑制細(xì)胞凋亡。整合素(integrin)114腫瘤的轉(zhuǎn)移和浸潤(rùn)培訓(xùn)課件115整合素與腫瘤的關(guān)系具有兩重性①在腫瘤發(fā)生早期,整合素表達(dá)的降低可導(dǎo)致腫瘤細(xì)胞與基底膜或ECM成分的粘附作用減弱,這有利于腫瘤在局部的增殖擴(kuò)展②在腫瘤細(xì)胞進(jìn)入循環(huán)后,整合素表達(dá)的增多有利于腫瘤細(xì)胞粘附于脈管內(nèi)皮,繼而發(fā)生侵襲、轉(zhuǎn)移整合素與腫瘤的關(guān)系具有兩重性116
免疫球蛋白類粘附分子:結(jié)構(gòu)上具有同源性,主要參與細(xì)胞之間的粘附。ICAM-1(內(nèi)皮細(xì)胞粘附分子-1
):ICAM-1從腫瘤細(xì)胞表面脫落進(jìn)入循環(huán)系統(tǒng)成為可溶性分子后,可協(xié)助腫瘤細(xì)胞逃逸細(xì)胞毒T細(xì)胞和NK細(xì)胞的免疫監(jiān)視殺傷效應(yīng),促使腫瘤發(fā)生轉(zhuǎn)移免疫球蛋白類粘附分子:117VCAM-1(血管細(xì)胞粘附分子-1):參與協(xié)助腫瘤逸出循環(huán)系統(tǒng),進(jìn)入繼發(fā)臟器。NCAM(神經(jīng)細(xì)胞粘附分子):它的功能為信息傳導(dǎo)和調(diào)控細(xì)胞生長(zhǎng),其缺失可能導(dǎo)致細(xì)胞生長(zhǎng)失控和高度轉(zhuǎn)移傾向。VCAM-1(血管細(xì)胞粘附分子-1):參與協(xié)助腫瘤逸出循環(huán)118
(三)血管生成與腫瘤轉(zhuǎn)移腫瘤的生長(zhǎng)和轉(zhuǎn)移與血管形成密切相關(guān)。腫瘤新生毛細(xì)血管是在周邊組織原有的血管基礎(chǔ)上延伸擴(kuò)展形成的腫瘤本身能誘導(dǎo)血管的形成。(三)血管生成與腫瘤轉(zhuǎn)移腫瘤的生長(zhǎng)和轉(zhuǎn)移與血管形成密切119原發(fā)瘤的增殖腫瘤新生血管的生長(zhǎng)瘤細(xì)胞侵襲基底膜膀胱癌腦肺循環(huán):右心室--肺動(dòng)脈--肺中的毛細(xì)血管網(wǎng)--肺靜脈--左心房(四)基質(zhì)金屬蛋白酶及其抑制劑與腫瘤轉(zhuǎn)移“逆行”或“交叉”轉(zhuǎn)移反之就成為腫瘤侵襲和轉(zhuǎn)移等病理過(guò)程發(fā)生的原因。E型:分布于上皮細(xì)胞,負(fù)性調(diào)控腫瘤侵襲。CD44V1-10,分子量約85-160KD,目前研究較多的是CD44v6。轉(zhuǎn)移的休眠(黑色素瘤、乳腺癌切除后多年后的復(fù)發(fā))穩(wěn)定,免疫原性高)細(xì)胞外基質(zhì)的溶解酶系統(tǒng)由一個(gè)龐大的蛋白溶解酶家族組成,稱為MMPs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。惡性腫瘤細(xì)胞E-鈣粘連素(E-cadherin)表達(dá)降低。N型:分布于神經(jīng)組織和肌肉組織。④聚合酶鏈反應(yīng)(PCR)逆轉(zhuǎn)錄PCR(RTPCR)技術(shù)增殖導(dǎo)致腫瘤內(nèi)部壓力增加ras基因表達(dá)阻斷腫瘤轉(zhuǎn)移抑制基因nm23基因治療靶點(diǎn)C、臟器相關(guān)免疫狀態(tài)腫瘤超過(guò)1~2mm3時(shí),新生血管形成是維持其生長(zhǎng)所必需。原發(fā)瘤的增殖腫瘤新生血管的生長(zhǎng)瘤細(xì)120腫瘤無(wú)血管生成的支持就不能進(jìn)一步增長(zhǎng)
血管前期腫瘤生長(zhǎng)休眠期,直徑<1~2mm
血管期瘤體積增大,浸潤(rùn)、轉(zhuǎn)移有誘導(dǎo)血管形成的能力。
腫瘤血管形成這一過(guò)程既受機(jī)體神經(jīng)內(nèi)分泌因素影響,又受腫瘤細(xì)胞和腫瘤基質(zhì)細(xì)胞表達(dá)的生長(zhǎng)因子調(diào)控。腫瘤生長(zhǎng)過(guò)程腫瘤無(wú)血管生成的支持就不能進(jìn)一步增長(zhǎng)腫瘤生長(zhǎng)過(guò)程121
血管新生包括以下步驟:
血管內(nèi)皮基質(zhì)膜溶解內(nèi)皮細(xì)胞向腫瘤組織遷移內(nèi)皮細(xì)胞在遷移前沿增殖內(nèi)皮細(xì)胞管道化、分支形成血管環(huán)形成新的基底膜血管新生包括以下步驟:122
123
血管新生是血管生長(zhǎng)因子和血管生長(zhǎng)抑制因子均衡作用的結(jié)果血管生成刺激因子:VEGF、FGF、EGF、
angiogenin、TNF-α等血管生成抑制因子:angiostatin、endostatin、
PEDF、γ干擾素等血管新生是血管生長(zhǎng)因子和血管生長(zhǎng)抑制因子均衡作用的結(jié)果124腫瘤的轉(zhuǎn)移和浸潤(rùn)培訓(xùn)課件125
(四)基質(zhì)金屬蛋白酶及其抑制劑與腫瘤轉(zhuǎn)移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(rùn)轉(zhuǎn)移的演進(jìn)過(guò)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(guān)。
細(xì)胞外基質(zhì)的溶解酶系統(tǒng)由一個(gè)龐大的蛋白溶解酶家族組成,稱為MMPsMMPs及其抑制劑(TIMP)在腫瘤侵襲和轉(zhuǎn)移過(guò)程中擔(dān)任重要角色(四)基質(zhì)金屬蛋白酶及其抑制劑與腫瘤轉(zhuǎn)移126腫瘤的轉(zhuǎn)移和浸潤(rùn)培訓(xùn)課件127MMPs的種類和結(jié)構(gòu)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(Caspase家族)天門冬氨酸蛋白酶它們幾乎能降解ECM中的所有成分,是近年腫瘤侵襲、轉(zhuǎn)移研究中的熱點(diǎn)。MMPs的種類和結(jié)構(gòu)四類蛋白水解酶128基質(zhì)金屬蛋白酶(MatrixmetalloprotinaseMMP)
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間充質(zhì)溶解素),大小各異底物不盡相同,但至少都含有信號(hào)肽,前肽,催化區(qū)3個(gè)結(jié)構(gòu)區(qū)。酶催化區(qū)和前肽區(qū)具有高度保守性。
各種MMP之間具有一定的底物特異性,但不是絕對(duì)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(gòu)成微妙的調(diào)節(jié)網(wǎng)絡(luò),正是這種精確的調(diào)控機(jī)制保證了機(jī)體內(nèi)生理狀態(tài)下細(xì)胞遷移的ECM重構(gòu);反之就成為腫瘤侵襲和轉(zhuǎn)移等病理過(guò)程發(fā)生的原因?;|(zhì)金屬蛋白酶(Matrixmetalloprotina129MMP與腫瘤侵襲、轉(zhuǎn)移的關(guān)系
MMP與腫瘤侵襲轉(zhuǎn)移的關(guān)系正被MMP基因轉(zhuǎn)染技術(shù)所證實(shí),將基質(zhì)溶素和MT1-MMP完整cDNA導(dǎo)入無(wú)轉(zhuǎn)移潛能的或轉(zhuǎn)移潛能較弱的細(xì)胞后,受染細(xì)胞的侵襲、轉(zhuǎn)移率大大提高。反之將MMP的反義核酸序列導(dǎo)入高侵襲轉(zhuǎn)移潛能的細(xì)胞后,可使其侵襲轉(zhuǎn)移表型減弱。通過(guò)調(diào)節(jié)MMP抑制劑的水平,也證實(shí)了MMP在腫瘤侵襲和轉(zhuǎn)移中的作用。MMP與腫瘤侵襲、轉(zhuǎn)移的關(guān)系130絲氨酸蛋白酶(纖溶酶原激活劑,As)
白細(xì)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。纖溶酶還可激活一些前金屬蛋白酶及潛伏彈性蛋白酶。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(dá),它參與降解基質(zhì),促進(jìn)腫瘤細(xì)胞的侵襲和轉(zhuǎn)移。絲氨酸蛋白酶(纖溶酶原激活劑,As)131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(xì)胞凋亡的起始Caspase,2、Caspase-3,-6,-7,執(zhí)行細(xì)胞凋亡,是效應(yīng)Caspase。這兩組Caspase在細(xì)胞凋亡中缺一不可。3、由Caspase-1,-4,-5組成,與細(xì)胞凋亡的關(guān)系不是很密切,可能與多種炎癥因子的成熟有關(guān)。半胱氨酸蛋白酶Caspase家族132③流式細(xì)胞術(shù)腫瘤血管為侵入基質(zhì)的游離腫瘤細(xì)胞進(jìn)入循環(huán)系統(tǒng)提供條件。②免疫組織化學(xué)技術(shù)①阻斷內(nèi)皮細(xì)胞降解周圍基質(zhì)的能力各種MMP之間具有一定的底物特異性,但不是絕對(duì)的。整合素(integrin)半胱氨酸蛋白酶(Caspase家族)MMP與腫瘤侵襲轉(zhuǎn)移的關(guān)系正被MMP基因轉(zhuǎn)染技術(shù)所證實(shí),將基質(zhì)溶素和MT1-MMP完整cDNA導(dǎo)入無(wú)轉(zhuǎn)移潛能的或轉(zhuǎn)移潛能較弱的細(xì)胞后,受染細(xì)胞的侵襲、轉(zhuǎn)移率大大提高。血管內(nèi)皮基質(zhì)膜溶解穿出血管并形成微小轉(zhuǎn)移灶胃腸道惡性腫瘤肝臟TNP470是煙曲霉素的一種類似物,它可能通過(guò)抑制內(nèi)皮細(xì)胞的生長(zhǎng)而使腫瘤血管生成減少,從而達(dá)到抑制腫瘤轉(zhuǎn)移的作用。內(nèi)皮細(xì)胞管道化、分支形成血管環(huán)以上方法只能檢測(cè)到較大的轉(zhuǎn)移瘤灶或數(shù)量較多的腫瘤細(xì)胞集團(tuán),而卻難以發(fā)現(xiàn)小的轉(zhuǎn)移灶和微轉(zhuǎn)移(micrometastasis)的存在選擇素(selectin)啟動(dòng)細(xì)胞逃逸機(jī)制抑制細(xì)胞凋亡。N型:分布于神經(jīng)組織和肌肉組織。肝癌肺、骨原發(fā)瘤的增殖腫瘤新生血管的生長(zhǎng)瘤細(xì)胞侵襲基底膜腫瘤細(xì)胞分離傾向與細(xì)胞膜結(jié)構(gòu)的變化和粘附力的下降有密切關(guān)系。天門冬氨酸蛋白酶天門冬氨酸蛋白酶包括CathepsinB、D、H等,CathepsinD能降解基底膜、間質(zhì)Ⅰ、Ⅲ型膠原、蛋白聚糖、肌動(dòng)蛋白、肌球蛋白、FN,從而促進(jìn)許多腫瘤細(xì)胞的侵襲和轉(zhuǎn)移。組織蛋白酶β基因表達(dá)與腫瘤惡性程度平行。③流式細(xì)胞術(shù)天門冬氨酸蛋白酶133四、關(guān)于腫瘤轉(zhuǎn)移的理論四、134(一)解剖學(xué)的觀點(diǎn)以器官的血流、淋巴的引流方向解釋轉(zhuǎn)移
乳腺癌腋窩淋巴結(jié)胃腸道惡性腫瘤肝臟陰莖癌腹股溝淋巴結(jié)卵巢癌髂區(qū)淋巴結(jié)(一)解剖學(xué)的觀點(diǎn)135(二)“種子-土壤”學(xué)說(shuō)腫瘤轉(zhuǎn)移是特殊的癌細(xì)胞(種子)在適宜的環(huán)境(土壤)生長(zhǎng)發(fā)展的結(jié)果
心肌、主動(dòng)脈、甲狀腺和脾雖血供豐富,但很少有轉(zhuǎn)移瘤。膀胱癌轉(zhuǎn)移至腦、前列腺癌轉(zhuǎn)移至骨組織、眼脈絡(luò)膜黑色素瘤轉(zhuǎn)移至肝、甲狀腺癌轉(zhuǎn)移至骨、LLC(慢性淋巴細(xì)胞性白血?。┳园l(fā)性肺轉(zhuǎn)移
(二)“種子-土壤”學(xué)說(shuō)136(三)轉(zhuǎn)移前微環(huán)境(pre-metastaticniche)“癌細(xì)胞轉(zhuǎn)移前的早期步驟很復(fù)雜”“腫瘤向新的部位派去特使,為癌細(xì)胞轉(zhuǎn)移做準(zhǔn)備”
KaplanRN,LydenD.VEGFR1-positivehaematopoieticbonemarrowprogenitorsinitiatethepre-metastaticniche.Nature.2005Dec8;438(7069):820.(三)轉(zhuǎn)移前微環(huán)境(pre-metastaticniche137四、腫瘤轉(zhuǎn)移的器官選擇性
四、138
(一)腫瘤轉(zhuǎn)移器官選擇性規(guī)律
腫瘤細(xì)胞的血行轉(zhuǎn)移和淋巴道轉(zhuǎn)移并不總是循著血流或淋巴液流動(dòng)方向到達(dá)相應(yīng)的臟器,即使通過(guò)滲透進(jìn)入體腔的腫瘤細(xì)胞也不遵循自由沉淀規(guī)律繼發(fā)生長(zhǎng)從粘附分子的角度看,腫瘤轉(zhuǎn)移的親器官性是通過(guò)器官內(nèi)皮細(xì)胞表達(dá)特異性粘附分子,而腫瘤細(xì)胞則產(chǎn)生這些粘附分子的特異性配體得以實(shí)現(xiàn)的
(一)腫瘤轉(zhuǎn)移器官選擇性規(guī)律
139原發(fā)腫瘤常見(jiàn)繼發(fā)轉(zhuǎn)移器官肺小細(xì)胞癌骨、腦、肝結(jié)腸、胃癌肝肝癌肺、骨乳腺癌骨、腦、腎上腺
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