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關(guān)于腫瘤的侵襲轉(zhuǎn)移機(jī)制惡性腫瘤為什么會(huì)侵襲與轉(zhuǎn)移?過(guò)程中有無(wú)標(biāo)記?能否預(yù)防?

問(wèn)題解答最終將是從腫瘤轉(zhuǎn)移的分子機(jī)制中尋找。瘤細(xì)胞侵襲轉(zhuǎn)移的過(guò)程是瘤細(xì)胞與宿主細(xì)胞之間相互作用的連續(xù)過(guò)程,這個(gè)過(guò)程是復(fù)雜、多步驟的。1第2頁(yè),共91頁(yè),2024年2月25日,星期天腫瘤轉(zhuǎn)移(tumormetastasis)是指腫瘤細(xì)胞脫離原發(fā)生長(zhǎng)部位,通過(guò)各種途徑的轉(zhuǎn)運(yùn),在機(jī)體內(nèi)遠(yuǎn)離原發(fā)部位的器官/組織繼續(xù)增殖生長(zhǎng),形成同樣性質(zhì)腫瘤(轉(zhuǎn)移瘤)的過(guò)程.在原發(fā)部位生長(zhǎng)的腫瘤稱為原發(fā)瘤(primarytumor),在遠(yuǎn)隔部位生長(zhǎng)的腫瘤稱為轉(zhuǎn)移瘤(metastatictumor).腫瘤轉(zhuǎn)移是惡性腫瘤最顯著的生物學(xué)特性之一,是臨床腫瘤病人的主要死因.2第3頁(yè),共91頁(yè),2024年2月25日,星期天瘤細(xì)胞轉(zhuǎn)移步驟:

腫瘤細(xì)胞同質(zhì)型粘附降低,從原發(fā)灶脫離;

②腫瘤細(xì)胞與細(xì)胞外基質(zhì)(ECM)發(fā)生異質(zhì)型粘附增加;

③ECM降解;腫瘤細(xì)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(xì)胞移動(dòng)的通道,并以此為誘導(dǎo)血管生成的基礎(chǔ);

腫瘤細(xì)胞運(yùn)動(dòng)性增強(qiáng)在粘附降解的過(guò)程中移動(dòng),穿透ECM,并穿透血管壁的基底膜進(jìn)入循環(huán);

在循環(huán)中運(yùn)行逃避免疫系統(tǒng)識(shí)別與破壞;

到達(dá)繼發(fā)部位后,在有新生血管形成的前提下增殖,形成轉(zhuǎn)移灶。3第4頁(yè),共91頁(yè),2024年2月25日,星期天4第5頁(yè),共91頁(yè),2024年2月25日,星期天腫瘤轉(zhuǎn)移的主要途徑淋巴道轉(zhuǎn)移:淋巴道轉(zhuǎn)移是癌轉(zhuǎn)移的重要途徑,少數(shù)肉瘤如滑膜肉瘤、惡性纖維組織細(xì)胞瘤也可發(fā)生淋巴道轉(zhuǎn)移。淋巴道轉(zhuǎn)移與淋巴引流的方向相同,但少數(shù)情況下也可發(fā)生跳躍轉(zhuǎn)移或逆行轉(zhuǎn)移。瘤細(xì)胞侵入淋巴管,隨引流淋巴液進(jìn)入局部淋巴結(jié),先聚集在淋巴結(jié)邊緣竇,逐漸累及破壞整個(gè)淋巴結(jié),并可進(jìn)一步轉(zhuǎn)移到下一站引流淋巴結(jié),最終經(jīng)胸導(dǎo)管進(jìn)入體循環(huán)。受累的淋巴結(jié)腫大、變硬、互相粘連成團(tuán),切面灰白而干燥。顯微鏡下淋巴結(jié)結(jié)構(gòu)被破壞,出現(xiàn)數(shù)量不等的腫瘤細(xì)胞,嚴(yán)重者整個(gè)淋巴結(jié)被腫瘤組織取代。5第6頁(yè),共91頁(yè),2024年2月25日,星期天6血道轉(zhuǎn)移:血道轉(zhuǎn)移是肉瘤轉(zhuǎn)移的重要途徑,部分癌如腎細(xì)胞癌、肝細(xì)胞癌、肺癌以及其它癌的晚期也發(fā)生血道轉(zhuǎn)移。肝、肺是兩個(gè)血道轉(zhuǎn)移的主要靶器官。種植性轉(zhuǎn)移:體腔內(nèi)器官的腫瘤累及到器官的表面時(shí),瘤細(xì)胞可脫落并種植到體腔各器官的表面,形成種植性轉(zhuǎn)移瘤。腹腔、胸腔最常受累,心包腔、蛛網(wǎng)膜下腔亦可受累。常在漿膜面形成多數(shù)轉(zhuǎn)移結(jié)節(jié),很少侵入器官的深層,并常伴血性積液,積液內(nèi)可查到腫瘤細(xì)胞。第7頁(yè),共91頁(yè),2024年2月25日,星期天第一節(jié)瘤細(xì)胞同質(zhì)型粘附下降

同質(zhì)型(homotypic)粘附是指同種細(xì)胞間的粘附,主要由存在于細(xì)胞表面的粘附分子(celladhesionmoleculeCAM)所介導(dǎo)。同質(zhì)型粘附下降,促進(jìn)腫瘤細(xì)胞從瘤體上脫落,所以CAM在腫瘤浸潤(rùn)和轉(zhuǎn)移中起重要作用。7CAM是指由細(xì)胞合成并組裝與細(xì)胞表面或分泌至胞外基質(zhì)可存進(jìn)細(xì)胞粘附的一類分子。介導(dǎo)細(xì)胞之間或細(xì)胞與胞外基質(zhì)之間的選擇性粘附,在機(jī)體的發(fā)育、形態(tài)發(fā)生、炎癥反應(yīng)、凝血和維持組織結(jié)構(gòu)完整性起著重要作用。第8頁(yè),共91頁(yè),2024年2月25日,星期天粘附因子相關(guān)腫瘤變化趨勢(shì)整合素 a2b1 a4b1 a5b1 a7b1 a6b1鈣粘蛋白 E-鈣粘蛋白免疫球蛋白超家族 DCC ICAM-1 CEA其他因子

選擇素 CD44

粘蛋白受體乳腺癌、肺癌黑色素瘤乳腺癌、小細(xì)胞肺癌黑色素瘤結(jié)腸癌乳腺癌、頭頸腫瘤結(jié)直腸癌黑色素瘤結(jié)腸癌淋巴瘤乳腺癌、結(jié)直腸癌、肺癌增加或減少增加減少增加增加減少減少增加增加增加增加增加8第9頁(yè),共91頁(yè),2024年2月25日,星期天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(xì)胞外Ca2+的CAM,介導(dǎo)Ca2+依賴性細(xì)胞間粘附,通過(guò)同類或同分子親和反應(yīng)相結(jié)合。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。已克隆了4種鈣粘蛋白,一級(jí)結(jié)構(gòu)相似,由723-748個(gè)氨基酸組成,每個(gè)鈣粘蛋白分子包含一個(gè)信號(hào)肽,一個(gè)含三個(gè)重復(fù)結(jié)構(gòu)的細(xì)胞外區(qū),一個(gè)跨膜錨定作用的高疏水區(qū),還有一個(gè)較長(zhǎng)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%。9第10頁(yè),共91頁(yè),2024年2月25日,星期天第11頁(yè),共91頁(yè),2024年2月25日,星期天

根據(jù)基因克隆免疫學(xué)特征及分布組織不同,將鈣粘蛋白家族分為三個(gè)亞類:①E-Cad:見(jiàn)于成熟上皮細(xì)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(lái)發(fā)現(xiàn)發(fā)育過(guò)程中在其它組織也有短暫表達(dá)。

近來(lái)又發(fā)現(xiàn)新的亞類,如內(nèi)皮細(xì)胞鈣粘蛋白和橋連粘附蛋白(desmoglein),以及V-Cad,M-Cad,B-Cad,R-Cad,T-Cad等。10第12頁(yè),共91頁(yè),2024年2月25日,星期天鈣粘蛋白選擇性地與同種分子親和性結(jié)合,這種粘附反應(yīng)是利用其細(xì)胞外結(jié)構(gòu)中“組-丙-頡”(HAV)序列來(lái)識(shí)別和介導(dǎo)的,鈣粘蛋白的功能依賴于胞漿內(nèi)結(jié)構(gòu)與細(xì)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)αβγ結(jié)合,這些分子與鈣粘蛋白一起位于細(xì)胞的粘附小帶(zonuleadherin)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(duì)于保持上皮和內(nèi)皮結(jié)構(gòu)很重要,其表達(dá)改變將導(dǎo)致細(xì)胞-細(xì)胞間正常連接完整性的喪失。11第13頁(yè),共91頁(yè),2024年2月25日,星期天目前認(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。在很多腫瘤組織中呈低表達(dá)、不均勻性表達(dá)、甚至表達(dá)缺失狀態(tài),其表達(dá)強(qiáng)度往往隨著腫瘤分化程度的降低而下降。表達(dá)下調(diào)是多種上皮源性惡性腫瘤如乳腺癌、頭頸部鱗癌、婦科腫瘤等發(fā)生淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移的重要原因之一。12第14頁(yè),共91頁(yè),2024年2月25日,星期天Biawy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。13第15頁(yè),共91頁(yè),2024年2月25日,星期天2、腫瘤細(xì)胞表面電荷增加

瘤細(xì)胞表面電荷增加時(shí)瘤細(xì)胞間的排斥力增大,促使瘤細(xì)胞從瘤體上脫落。瘤細(xì)胞表面電荷大小可以通過(guò)電泳速度表現(xiàn)出來(lái)。細(xì)胞電泳率的大小與轉(zhuǎn)移呈負(fù)相關(guān)。所以細(xì)胞電泳速度被認(rèn)為是篩選不同浸潤(rùn)和轉(zhuǎn)移潛能瘤細(xì)胞的初篩標(biāo)記。此外溶解性酶的釋放,細(xì)胞間隙壓力的增加,也有利于瘤細(xì)胞從瘤體上脫落下來(lái)。14第16頁(yè),共91頁(yè),2024年2月25日,星期天第二節(jié)瘤細(xì)胞異質(zhì)型粘附的增加

異質(zhì)型(heterotypic)粘附是指瘤細(xì)胞與宿主細(xì)胞,或宿主基質(zhì)的粘附。瘤細(xì)胞脫離瘤體,浸潤(rùn)到基底膜或穿過(guò)基底膜遭遇宿主基質(zhì)和宿主細(xì)胞,這一過(guò)程就是異質(zhì)型粘附的過(guò)程。這一過(guò)程有利于瘤細(xì)胞穿過(guò)基質(zhì)、基底膜的血管壁,有利于瘤細(xì)胞在血管內(nèi)聚積。15第17頁(yè),共91頁(yè),2024年2月25日,星期天(一)整合素(Integrin)

是一組介導(dǎo)異質(zhì)粘附的細(xì)胞粘附分子。

整合素:是一類廣泛分布的具有二價(jià)陽(yáng)離子依賴性的細(xì)胞表面糖蛋白。由α/β亞單位通過(guò)非共價(jià)鍵相連的異二聚體,現(xiàn)已發(fā)現(xiàn)18種α亞單位和11種β亞單位,可形成20多種整合素。

16第18頁(yè),共91頁(yè),2024年2月25日,星期天整合素配體:Ⅰ型、Ⅳ型膠原、LN、FN、Vitronectin、endotoxin、ICAM-1、VCAM-1。整合素與相鄰細(xì)胞上或ECM中相應(yīng)配體相結(jié)合,介導(dǎo)細(xì)胞間以及與ECM間的粘附作用,參與細(xì)胞信號(hào)傳導(dǎo)及影響細(xì)胞的運(yùn)動(dòng)。在細(xì)胞生長(zhǎng)、分化、形成連接和維持極性等方面起重要作用。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(jié)合位點(diǎn)。17第19頁(yè),共91頁(yè),2024年2月25日,星期天根據(jù)作用方式分三類:介導(dǎo)細(xì)胞與ECM的粘附反應(yīng):α4/β1、α5/β1、αV/β1均可與FN相結(jié)合;αV/β3、αV/β5可與LN相結(jié)合,αV/β3還可與纖維蛋白原結(jié)合介導(dǎo)細(xì)胞-細(xì)胞間粘附反應(yīng):αL/β2(LFA-1)的配體是ICAM-1,αM/β2(MAC-1)的配體是ICAM-1、C3bi、Endotoxin;α4/β1的配體是VCAM-1。既介導(dǎo)細(xì)胞-細(xì)胞又介導(dǎo)細(xì)胞-ECM的粘附反應(yīng):VLA-4及αM/β2。18第20頁(yè),共91頁(yè),2024年2月25日,星期天ListofIntegrinReceptorsandTheirLigands19第21頁(yè),共91頁(yè),2024年2月25日,星期天樁蛋白踝蛋白紐蛋白紐蛋白(黏著斑蛋白、聯(lián)結(jié)蛋白VCL):連接肌動(dòng)蛋白與質(zhì)膜踝蛋白(Talin):膜下的一種細(xì)胞骨架蛋白樁蛋白(Paxillin)

聚焦粘附激酶(FAK)

引起細(xì)胞膜磷脂酰肌醇代謝,將細(xì)胞外信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)到胞質(zhì)核糖體合成基因轉(zhuǎn)錄所需的蛋白質(zhì)。20第22頁(yè),共91頁(yè),2024年2月25日,星期天Regulationofintracellularsignallingbyintegrins

21第23頁(yè),共91頁(yè),2024年2月25日,星期天IntegrinbindingtoECMligandspreventsapoptosis

失巢凋亡anoikis22第24頁(yè),共91頁(yè),2024年2月25日,星期天表達(dá)可隨腫瘤轉(zhuǎn)移的不同階段而改變。如在轉(zhuǎn)移早期,某些整合素(如FN受體、α5β1)表達(dá)減弱或功能喪失,導(dǎo)致腫瘤細(xì)胞間及腫瘤細(xì)胞與ECM間的粘附作用降低而易于從瘤體脫落;而當(dāng)腫瘤細(xì)胞進(jìn)入循環(huán)系統(tǒng)后,瘤細(xì)胞表面某些整合素分子如α2β1(膠原/LN受體)表達(dá)增強(qiáng),促進(jìn)了與血管內(nèi)皮細(xì)胞間的粘附,有助于轉(zhuǎn)移灶的最終形成。23第25頁(yè),共91頁(yè),2024年2月25日,星期天整合素分子結(jié)構(gòu)或表達(dá)水平的改變與腫瘤細(xì)胞浸潤(rùn)轉(zhuǎn)移行為密切相關(guān)。并且在各種不同的瘤細(xì)胞中表達(dá)頻率不同,如:α4β1、α1β1、α2Bβ3主要在黑色素瘤中表達(dá);浸潤(rùn)性黑色素細(xì)胞瘤β3亞單位表達(dá)上升;在黑色素細(xì)胞生長(zhǎng)過(guò)程中VLA-4整合素增加,α6亞單位表達(dá)下降。N膠質(zhì)細(xì)胞瘤、惡性星形細(xì)胞瘤的VN-R、αv/β3表達(dá)增加。當(dāng)N母細(xì)胞瘤有αv/β3、α4/β1、α6/β4表達(dá)而無(wú)N-myc原癌基因表達(dá)時(shí)腫瘤預(yù)后較好。24第26頁(yè),共91頁(yè),2024年2月25日,星期天上皮性腫瘤的整合素表達(dá)也有異質(zhì)性,分化差的腫瘤中一些整合素亞單位(尤其是膠原、LN結(jié)合亞單位α2、α3、α6)表達(dá)下降。在許多研究中發(fā)現(xiàn)基底膜完整性與整合素表達(dá)之間存在一定關(guān)系,浸潤(rùn)性腫瘤基底膜缺乏完整性,與基底膜結(jié)合的整合素(如α6)趨于不表達(dá);膠原的α2/β1在正常乳腺細(xì)胞中有較強(qiáng)表達(dá),而在浸潤(rùn)性乳腺癌中表達(dá)明顯下降。α5β1主要在乳腺癌和小細(xì)胞肺癌中表達(dá)。α6β主要在結(jié)腸癌中表達(dá)。25第27頁(yè),共91頁(yè),2024年2月25日,星期天(二)LN受體(LN—R)腫瘤細(xì)胞只有通過(guò)基底膜才能產(chǎn)生浸潤(rùn)與轉(zhuǎn)移。LN是基底膜的重要組成部分,腫瘤細(xì)胞通過(guò)其表面的LN-R與基底膜中的LN結(jié)合而穿過(guò)基底膜。

其高表達(dá)與乳癌,肺癌,結(jié)腸癌等許多腫瘤的浸潤(rùn)轉(zhuǎn)移能力呈正相關(guān)。26第28頁(yè),共91頁(yè),2024年2月25日,星期天(三)CD44及其變體

也稱為Hermes抗原,H-CAM、Pag-1抗原,細(xì)胞外基質(zhì)受體Ⅲ(ECM-Ⅲ)。CD44V1-10,分子量約85-160KD,目前研究較多的是CD44v6。CD44是一種淋巴細(xì)胞表面的歸巢(homing)受體,在多種高轉(zhuǎn)移性癌中高表達(dá)。CD44原為淋巴細(xì)胞和小靜脈內(nèi)皮細(xì)胞有關(guān)的分子,CD44陽(yáng)性的腫瘤細(xì)胞也可能因此獲得淋巴細(xì)胞的偽裝,更易進(jìn)入淋巴結(jié)形成轉(zhuǎn)移。27第29頁(yè),共91頁(yè),2024年2月25日,星期天CD44是一種多功能的跨膜透明質(zhì)酸受體,介導(dǎo)細(xì)胞與細(xì)胞間,細(xì)胞與ECM間的相互作用.28第30頁(yè),共91頁(yè),2024年2月25日,星期天胞膜外區(qū):是CD44分子發(fā)揮生物學(xué)功能的重要結(jié)構(gòu),在此區(qū)域,CD44分子信號(hào)肽的氮末段功能區(qū)(糖基化位點(diǎn)和硫酸軟骨素連接位點(diǎn))能夠連接胞外基質(zhì)及基底膜的透明質(zhì)酸,從而調(diào)節(jié)細(xì)胞的運(yùn)動(dòng)及形態(tài);跨膜區(qū):由21個(gè)疏水氨基酸組成;胞漿區(qū):部分可作為蛋白激酶C(PKC)的底物被磷酸化,參與信號(hào)傳導(dǎo)過(guò)程。N-連接的糖基化位點(diǎn)

連接的糖基化位點(diǎn)

硫酸軟骨素連接位點(diǎn)

29第31頁(yè),共91頁(yè),2024年2月25日,星期天

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(xì)胞歸巢分子;3)賦予腫瘤細(xì)胞轉(zhuǎn)移潛能;4)參與正常免疫應(yīng)答(Tc活動(dòng)和炎癥反應(yīng))。

30第32頁(yè),共91頁(yè),2024年2月25日,星期天

腫瘤細(xì)胞表達(dá)CD44刺激腫瘤生長(zhǎng)的途徑:1)固定腫瘤細(xì)胞,為克隆形成提供病灶場(chǎng)所;2)腫瘤細(xì)胞與基質(zhì)細(xì)胞相互作用產(chǎn)生EGF及VEGF,促進(jìn)腫瘤生長(zhǎng);3)CD44還可識(shí)別宿主組織的額外配體,直接刺激腫瘤細(xì)胞增殖;4)CD44的胞漿內(nèi)部分與細(xì)胞骨架蛋白作用,傳導(dǎo)細(xì)胞分裂信號(hào)。31第33頁(yè),共91頁(yè),2024年2月25日,星期天Culty等進(jìn)行細(xì)胞培養(yǎng)實(shí)驗(yàn)表明,乳癌細(xì)胞CD44表達(dá)與其浸潤(rùn)能力呈正相關(guān),只有CD44高表達(dá)的細(xì)胞株才有結(jié)合降解透明質(zhì)酸鹽的能力,[H3]標(biāo)記的透明質(zhì)酸鹽降解率與CD44含量和細(xì)胞浸潤(rùn)生物學(xué)潛能密切相關(guān),CD44結(jié)合降解透明質(zhì)酸鹽能力可被抗CD44抗體Hermes-1阻斷。介導(dǎo)降解透明質(zhì)酸鹽是CD44在腫瘤細(xì)胞浸潤(rùn)過(guò)程中主要功能之一。32第34頁(yè),共91頁(yè),2024年2月25日,星期天Washington等免疫組化分析表明,CD44表達(dá)與胃癌浸潤(rùn)表型及生存期有關(guān),認(rèn)為CD44高表達(dá)是浸潤(rùn)表型及預(yù)后差的指標(biāo)。Castella等用免疫組化方法檢測(cè)14例早期胃癌,37例晚期胃癌,18例胃周圍轉(zhuǎn)移淋巴結(jié)。結(jié)果表明浸潤(rùn)程度與CD44表達(dá)沒(méi)有明顯關(guān)系,但腸型胃癌轉(zhuǎn)移灶CD44V6陽(yáng)性率比彌漫型胃癌轉(zhuǎn)移灶中CD44V6陽(yáng)性率顯著增高,說(shuō)明CD44V6表達(dá)可能與腸型胃癌,而不是彌漫型胃癌的轉(zhuǎn)移有關(guān)。

33第35頁(yè),共91頁(yè),2024年2月25日,星期天

Guo等用ELISA測(cè)定腫瘤病人血清中CD44濃度,表明血清CD44濃度與腫瘤轉(zhuǎn)移及腫瘤增殖有關(guān),外科切除腫瘤后血清CD44水平明顯下降,認(rèn)為血清CD44濃度可作為監(jiān)測(cè)腫瘤增殖及腫瘤轉(zhuǎn)移的指標(biāo)。Matsumura等測(cè)定尿中脫落細(xì)胞的CD446號(hào)外顯子產(chǎn)物診斷膀胱癌,敏感性91%(40/44),特異性83%(38/46)。體液:治療:抗CD44抗體在腫瘤浸潤(rùn)轉(zhuǎn)移的治療中有潛力。(靜脈,皮下)34第36頁(yè),共91頁(yè),2024年2月25日,星期天(四)路易斯寡糖(SLEX)

SLEX在正常成人分布于粒細(xì)胞,單核細(xì)胞表面。在腫瘤分布于上皮性腫瘤細(xì)胞表面如肺癌,胃癌,結(jié)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(xì)胞表面唾液酸化的SLEX作為血管內(nèi)皮細(xì)胞上的E-選擇素的配體,是結(jié)腸癌早期診斷、癌浸潤(rùn)、預(yù)后不良的一個(gè)指標(biāo)。結(jié)腸癌細(xì)胞表面SLEX抗原結(jié)構(gòu)和數(shù)量的變化是導(dǎo)致轉(zhuǎn)移的關(guān)鍵因素。所以檢測(cè)血清或腫瘤組織中SLEX可以有效監(jiān)測(cè)腫瘤,尤其是結(jié)腸癌轉(zhuǎn)移。35第37頁(yè),共91頁(yè),2024年2月25日,星期天36選擇素是一類新發(fā)現(xiàn)的以唾液化路易斯a和x抗原為識(shí)別配體的跨膜蛋白。在腫轉(zhuǎn)移的關(guān)鍵步驟如進(jìn)入循環(huán)系統(tǒng)內(nèi)腫瘤細(xì)胞的聚集,腫瘤細(xì)胞與特定臟器血管內(nèi)皮的錨定粘附等,選擇素被認(rèn)為是可能與腫瘤轉(zhuǎn)移的器官選擇性有關(guān)。第38頁(yè),共91頁(yè),2024年2月25日,星期天1、開(kāi)始黏附選擇素與糖蛋白E\Pselectin---Ec---CD34

SLEX----腫瘤細(xì)胞--Lselectin2、腫瘤細(xì)胞通過(guò)selectin的結(jié)合或介導(dǎo)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(xì)胞與Ec表面同形分子(CD31)相互作用介導(dǎo)細(xì)胞間的移出。

37第39頁(yè),共91頁(yè),2024年2月25日,星期天

(五)免疫球蛋白超家族(Ig-SF)Ig-SF包括許多有共同結(jié)構(gòu)特征的分子,這一結(jié)構(gòu)包含170-110氨基酸組成7-9個(gè)β折疊,每個(gè)單位在兩條β鏈之間由二硫鍵形成穩(wěn)定復(fù)合物。Ig-SF大部分成員參與細(xì)胞間識(shí)別(包括那些有免疫功能的分子,如MHA、CD4、CD8和T細(xì)胞受體,參與N發(fā)育(N-CAM,L1)白細(xì)胞交流(ICAM-1,VCAM-1,PECAM-1)和信息傳遞(CSF-1受體,血小板源性生長(zhǎng)因子受體)。38第40頁(yè),共91頁(yè),2024年2月25日,星期天39第41頁(yè),共91頁(yè),2024年2月25日,星期天1.CEA

CEA是一種高度糖基化的細(xì)胞表面糖蛋白,分子量為180KD。近年來(lái)對(duì)CEA基因及蛋白結(jié)構(gòu)分析表明,CEA是Ig-SF的成員之一,是一種重要的細(xì)胞粘附分子,可能有細(xì)胞識(shí)別和相互作用的功能,作為粘附分子,CEA可增強(qiáng)腫瘤細(xì)胞與正常細(xì)胞間的結(jié)合。Hostetter等給予外源性的CEA后,促進(jìn)結(jié)、直腸癌細(xì)胞的轉(zhuǎn)移潛能。Benchimol等觀察到產(chǎn)生CEA多的細(xì)胞株比產(chǎn)生CEA少的細(xì)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(jié)腸癌細(xì)胞株,測(cè)定細(xì)胞株CEA表達(dá)水平,再將表達(dá)CEA不同的細(xì)胞株注射入裸鼠脾臟,結(jié)果表明,CEA高表達(dá)的細(xì)胞株肝臟轉(zhuǎn)移明顯高于CEA低表達(dá)者,并且有肝轉(zhuǎn)移的裸鼠血清CEA亦明顯升高。40第42頁(yè),共91頁(yè),2024年2月25日,星期天2.N-CAM

N-CAM是一種同種親和性鈣依賴性細(xì)胞-細(xì)胞粘附分子,起初表達(dá)于N系統(tǒng)。N-CAM的表達(dá)隨發(fā)育而改變,N-CAM可降低細(xì)胞的粘附性,使細(xì)胞呈“漂浮”狀態(tài)。N-CAM在惡性發(fā)展過(guò)程中可能的機(jī)制:涉及細(xì)胞生長(zhǎng)的接觸抑制。轉(zhuǎn)化N-CAM的細(xì)胞株喪失接觸抑制,用抗N-CAM抗體則可抑制腫瘤的生長(zhǎng)。41第43頁(yè),共91頁(yè),2024年2月25日,星期天3.V-CAM-1(INCAM10)VCAM(vascularcelladhesionmolecule-1)或INCAM(induciblecelladhesionmolecule)是血管內(nèi)皮細(xì)胞中細(xì)胞因子誘導(dǎo)的粘附分子,屬Ig-SF成員,是VLA-4(α4/β1)的受體。VCAM-1的功能是介導(dǎo)白細(xì)胞與血管內(nèi)皮細(xì)胞之間的粘附反應(yīng),許多惡性細(xì)胞中也有VLA-4表達(dá),因此VCAM-1在這些有VLA-4表達(dá)的腫瘤中作為腫瘤細(xì)胞粘附受體。42第44頁(yè),共91頁(yè),2024年2月25日,星期天4、ICAM-1是相對(duì)分子質(zhì)量為9000的糖蛋白,可與整合素αLβ2和Mac-l連接,主要參與細(xì)胞與細(xì)胞之間的連接,與腫瘤轉(zhuǎn)移關(guān)系密切。除介導(dǎo)粘附外,實(shí)驗(yàn)證實(shí)ICAM-1可從腫瘤細(xì)胞表面脫落,進(jìn)入循環(huán)系統(tǒng)形成可溶性分子,可助腫瘤細(xì)胞逃逸CTL和NK細(xì)胞的免疫監(jiān)視效應(yīng),促進(jìn)腫瘤的發(fā)生與轉(zhuǎn)移。ICAM-1表達(dá)增加與黑色素瘤惡性發(fā)展,及增加轉(zhuǎn)移危險(xiǎn)性有關(guān)。

43第45頁(yè),共91頁(yè),2024年2月25日,星期天第三節(jié)

細(xì)胞外基質(zhì)降解

細(xì)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(jié)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(jié)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,EN(內(nèi)動(dòng)蛋白)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(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)。44第46頁(yè),共91頁(yè),2024年2月25日,星期天45第47頁(yè),共91頁(yè),2024年2月25日,星期天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)。46第48頁(yè),共91頁(yè),2024年2月25日,星期天(一)、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),目前已發(fā)現(xiàn)至少28個(gè)成員,幾乎能降解除多糖外的所有ECM成分。典型MMP以水溶性酶原形式分泌至胞外,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)溶素可直接以活性酶形式分泌至胞外。膜類MMP(membraNetypeMMPMT-MMP)則結(jié)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(guān)。47第49頁(yè),共91頁(yè),2024年2月25日,星期天

MMP的調(diào)節(jié)三個(gè)水平調(diào)控MMP的表達(dá)和活性1、受酶原合成:生長(zhǎng)因子和細(xì)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(jìn)或抑制MMPmRNA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(tissueinhibitorofmetalloproteinaseTIMP)可以通過(guò)結(jié)合MMP的鋅離子活性中心抑止其活性。

48第50頁(yè),共91頁(yè),2024年2月25日,星期天TissueinhibitorsofmetalloproteinasesIsoformsTargetMMPsTargetpro-MMPsTIMP-1MMP-2、9Pro-MMP-9TIMP-2MMP-2、9Pro-MMP-2TIMP-3MMP-2、9Pro-MMP-2、9TIMP-4MMP-2、9Pro-MMP-23、抑制劑抑制:49第51頁(yè),共91頁(yè),2024年2月25日,星期天TargetsforinhibitingMMPexpressionandactivity

50第52頁(yè),共91頁(yè),2024年2月25日,星期天各種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。51第53頁(yè),共91頁(yè),2024年2月25日,星期天

MMP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。52第54頁(yè),共91頁(yè),2024年2月25日,星期天

MMP在人體腫瘤中表達(dá)較復(fù)雜,不同的研究結(jié)果也不盡相同,腫瘤細(xì)胞及其附近間質(zhì)細(xì)胞中均有表達(dá)的報(bào)道。間質(zhì)細(xì)胞主要是指(成)纖維細(xì)胞,內(nèi)皮細(xì)胞,巨噬細(xì)胞和淋巴細(xì)胞等。腫瘤周邊的間質(zhì)細(xì)胞產(chǎn)生MMP,提示腫瘤細(xì)胞可以通過(guò)可溶性介質(zhì)或膜結(jié)合分子與間質(zhì)細(xì)胞進(jìn)行信息交換,協(xié)同產(chǎn)生和調(diào)節(jié)MMP,這在腫瘤細(xì)胞侵襲和轉(zhuǎn)移機(jī)制中具有重要意義。53第55頁(yè),共91頁(yè),2024年2月25日,星期天(二)組織蛋白酶Cathepsin家族是一類在大多數(shù)動(dòng)物組織中存在的細(xì)胞內(nèi)肽鍵水解酶。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。其表達(dá)及分泌受惡性轉(zhuǎn)化、生長(zhǎng)因子和促癌劑的誘導(dǎo)。組織蛋白酶D是天冬氨酸蛋白酶。54第56頁(yè),共91頁(yè),2024年2月25日,星期天(三)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)。55第57頁(yè),共91頁(yè),2024年2月25日,星期天(四)絲氨酸蛋白酶(纖溶酶原激活劑,PA)

是一種單鏈絲氨酸蛋白酶,能催化纖維蛋白溶酶原轉(zhuǎn)變?yōu)槔w維蛋白溶酶(plasmin),后者除能引起血凝塊溶解外,還可降解ECM中的層粘蛋白(LN)、纖維連接蛋白(FN)及蛋白聚糖(PG)等,但不降解膠原和彈力蛋白。分為組織型(t-PA)和尿激酶型(u-PA)兩種。56第58頁(yè),共91頁(yè),2024年2月25日,星期天t-PA:促使腫瘤細(xì)胞降解ECM,腫瘤組織勻漿中t-PA的水平可作為預(yù)后判斷的指標(biāo)之一;u-PA:腫瘤細(xì)胞膜表面的uPA受體可與鄰近內(nèi)皮細(xì)胞、成纖維細(xì)胞等釋放的uPA相結(jié)合,通過(guò)參與細(xì)胞分化、血管形成、細(xì)胞遷移、ECM降解和組織重建等促進(jìn)腫瘤的轉(zhuǎn)移。另外u-PA還可促進(jìn)細(xì)胞粘附、遷移以及整合素信號(hào)通路的傳遞等,因此在腫瘤轉(zhuǎn)移中更為重要。57第59頁(yè),共91頁(yè),2024年2月25日,星期天PA的特異性抑制物為PAI,主要包括PAI-1、PAI-2和PAI-3。

PAI-1分布在腫瘤細(xì)胞及鄰近組織細(xì)胞中,其高水平表達(dá)在大多數(shù)腫瘤可提示預(yù)后不佳,作用機(jī)制可能與調(diào)節(jié)腫瘤細(xì)胞蛋白水解酶活性及抑制凋亡相關(guān)。

PAI-2在多數(shù)腫瘤侵襲轉(zhuǎn)移時(shí)表達(dá)水平降低,因此其高表達(dá)往往提示預(yù)后良好。58第60頁(yè),共91頁(yè),2024年2月25日,星期天第四節(jié)腫瘤運(yùn)動(dòng)性增強(qiáng)

(一)移動(dòng)素(Motogen)可以刺激腫瘤細(xì)胞移動(dòng)性的不同方面,包括:遷移、趨化性、化學(xué)激動(dòng)作用、吞噬動(dòng)力學(xué)等。59第61頁(yè),共91頁(yè),2024年2月25日,星期天移動(dòng)素分為三大類1、刺激腫瘤細(xì)胞移動(dòng)與浸潤(rùn)的因子,如移動(dòng)刺激因子、單核細(xì)胞源性分散因子、膠原性移動(dòng)因子和自分泌移動(dòng)因子(AMF)。2、刺激生長(zhǎng)與移動(dòng)的因子,如肝細(xì)胞生長(zhǎng)因子(HGF)、分散因子、內(nèi)皮生長(zhǎng)因子(EGF)和IL-1,3,6。3、刺激移動(dòng)但抑制生長(zhǎng)的因子,如轉(zhuǎn)化生長(zhǎng)因子(TGF)和干擾素(INF)。60第62頁(yè),共91頁(yè),2024年2月25日,星期天自分泌移動(dòng)因子(AMFs)AMFs是一類由多種腫瘤細(xì)胞產(chǎn)生的蛋白因子,各自有特異的糖蛋白受體,信號(hào)傳導(dǎo)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(shí)稱之為旁分泌移動(dòng)因子(PMF),調(diào)節(jié)細(xì)胞的生長(zhǎng)及移動(dòng)。新成員:autotaxin(ATX)61第63頁(yè),共91頁(yè),2024年2月25日,星期天第五節(jié)腫瘤新生血管是轉(zhuǎn)移阻力最小的通道

腫瘤長(zhǎng)到1-2mm3時(shí),為保證快速增殖必須新生血管支持。由腫瘤誘導(dǎo)產(chǎn)生的血管,其基底膜薄而且易斷裂,腫瘤細(xì)胞很容易進(jìn)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(xì)胞因子也均有利于腫瘤的侵襲和轉(zhuǎn)移。這些細(xì)胞因子包括酸性或堿性纖維母細(xì)胞生長(zhǎng)因子(aFGF、bFGF)、血管內(nèi)皮生長(zhǎng)因子(VEGF)又叫血管通透因子(VPF)、表皮生長(zhǎng)因子/轉(zhuǎn)化生長(zhǎng)因子(EGF/TGF)。除此之外IL-8、GM/M-GSF、IGF-1、IFN2、促血管素(angiotropin)、P物質(zhì)等能促進(jìn)腫瘤新生血管形成。62第64頁(yè),共91頁(yè),2024年2月25日,星期天腫瘤血管生成因子(TAF)是一種能促進(jìn)宿主毛細(xì)血管和小靜脈內(nèi)皮細(xì)胞分裂并刺激毛細(xì)血管生長(zhǎng),胃腫瘤的生長(zhǎng)與轉(zhuǎn)移提供有利條件。主要由宿主細(xì)胞和瘤細(xì)胞本身分泌的可溶性物質(zhì)。血管生長(zhǎng)素(Angiogenin)具有強(qiáng)烈的誘發(fā)血管生成的作用。63第65頁(yè),共91頁(yè),2024年2月25日,星期天與正常組織相比,腫瘤內(nèi)的毛細(xì)血管往往處于持續(xù)生長(zhǎng)狀態(tài).這些血管極少分化成熟,且形態(tài)學(xué)上表現(xiàn)出很大差異,如結(jié)構(gòu)粗糙,走行紊亂,常呈不規(guī)則的狹窄,擴(kuò)張及扭曲.多數(shù)血管壁薄,僅有一層內(nèi)皮細(xì)胞,細(xì)胞間裂隙較大,基底膜不完整或缺如.這些異常的結(jié)構(gòu)非常有利于腫瘤細(xì)胞進(jìn)入血管腔,進(jìn)而向遠(yuǎn)處播散.腫瘤的血管生成受到來(lái)自宿主細(xì)胞和腫瘤細(xì)胞本身產(chǎn)生分泌的血管生成刺激因子和抑制因子的調(diào)節(jié).目前明確的有調(diào)節(jié)血管生成作用的內(nèi)源性因子主要包括:血管生成刺激因子:aFGF,bFGF,angiogenin,IL-8,TGF-a,TGF-b,TNF-a,前列腺素E1,E2,血管內(nèi)皮細(xì)胞生長(zhǎng)因子VEGF等。血管生成抑制因子:angiostatin,IFNa,IFNb,TIMPs,肝素酶,血小板因子4,血小板反應(yīng)蛋白等。64第66頁(yè),共91頁(yè),2024年2月25日,星期天UchidaS等研究顯示VEGF表達(dá)與食管癌的浸潤(rùn)程度和淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移高度相關(guān)。VEGF促進(jìn)腫瘤侵襲轉(zhuǎn)移的機(jī)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(dǎo)內(nèi)皮細(xì)胞金屬蛋白酶和間質(zhì)膠原酶的產(chǎn)生有關(guān)。

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(rùn)和轉(zhuǎn)移有關(guān),誘發(fā)腫瘤血管生成是具有轉(zhuǎn)移潛能的腫瘤細(xì)胞特性之一。65第67頁(yè),共91頁(yè),2024年2月25日,星期天第六節(jié)腫瘤逃避免疫系統(tǒng)的識(shí)別與破壞

腫瘤細(xì)胞即使從瘤體脫落下來(lái),突破細(xì)胞外基質(zhì)或基底膜進(jìn)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(lái),它可能會(huì)被免疫系統(tǒng)識(shí)別和消滅掉,所以逃避免疫系統(tǒng)的識(shí)別和破壞是腫瘤轉(zhuǎn)移形成的又一關(guān)鍵步驟。目前認(rèn)為在腫瘤轉(zhuǎn)移時(shí)MHC功能受到抑制,細(xì)胞刺激信號(hào)的作用減弱,導(dǎo)致了腫瘤細(xì)胞免疫逃逸,這是腫瘤轉(zhuǎn)移發(fā)生的重要原因。66第68頁(yè),共91頁(yè),2024年2月25日,星期天轉(zhuǎn)移瘤細(xì)胞的HLA抗原表達(dá)極弱或消失,分化越差的瘤細(xì)胞HLA表達(dá)也越弱。DouNall等人采用免疫組化法分析110例結(jié)腸癌活檢標(biāo)本,結(jié)果發(fā)現(xiàn)44%的結(jié)腸癌HLA表達(dá)幾乎消失,50%呈中度降低。日本學(xué)者的研究發(fā)現(xiàn),凡攜帶HLA-DR4患者結(jié)腸癌是極易轉(zhuǎn)移,即攜帶HLA-DR4者有47.4%發(fā)生轉(zhuǎn)移,而不帶HLA-DR4者只有18./5%發(fā)生轉(zhuǎn)移。誘導(dǎo)淋巴細(xì)胞凋亡67第69頁(yè),共91頁(yè),2024年2月25日,星期天第七節(jié)轉(zhuǎn)移過(guò)程中的信號(hào)傳導(dǎo)

信號(hào)傳導(dǎo)(signaltransduction)是90年代以來(lái)生命科學(xué)研究領(lǐng)域的熱點(diǎn)與前沿,雖然目前尚無(wú)統(tǒng)一確切的定義,但約定俗成的基本概念是指細(xì)胞外因子通過(guò)與受體結(jié)合所引發(fā)的細(xì)胞內(nèi)的一系列生化反應(yīng),蛋白與蛋白的相互作用,直至細(xì)胞生理反應(yīng)所需基因表達(dá)開(kāi)始的過(guò)程,即信號(hào)從細(xì)胞外通過(guò)膜到細(xì)胞核的過(guò)程。68第70頁(yè),共91頁(yè),2024年2月25日,星期天

細(xì)胞內(nèi)信號(hào)傳導(dǎo)途徑G蛋白途徑酪氨酸激酶途徑胞膜磷脂酰肌醇代謝途徑蛋白激酶C(PKC)途徑鈣調(diào)蛋白依賴途徑在侵襲轉(zhuǎn)移的整個(gè)過(guò)程中,包括粘附、降解、移動(dòng)都有信號(hào)傳遞參與,細(xì)胞表面受體接受刺激將信號(hào)傳入細(xì)胞內(nèi),調(diào)節(jié)細(xì)胞骨架蛋白,激發(fā)移動(dòng),激活細(xì)胞產(chǎn)生各種蛋白降解酶類。69第71頁(yè),共91頁(yè),2024年2月25日,星期天蛋白酪氨酸途徑

FAK和/或Ras激活有絲分裂原活化蛋白激酶(MAPK)級(jí)鏈反應(yīng)傳遞細(xì)胞生長(zhǎng)因子信號(hào)到細(xì)胞核激活涉及細(xì)胞生長(zhǎng)與增殖相關(guān)的基因轉(zhuǎn)錄參與細(xì)胞的活化、增殖、分化、分泌、遷移、凋亡等

細(xì)胞膜磷脂酰肌醇代謝途徑

聚焦粘附激酶(FAK,focaladhesionkinase,F(xiàn)AK)引起細(xì)胞膜磷脂酰肌醇代謝,將細(xì)胞外信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)到胞質(zhì)核糖體合成基因轉(zhuǎn)錄所需的蛋白質(zhì)。70第72頁(yè),共91頁(yè),2024年2月25日,星期天整合素經(jīng)FAK和ILK途徑信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)71第73頁(yè),共91頁(yè),2024年2月25日,星期天第八節(jié)腫瘤轉(zhuǎn)移的基因調(diào)控

在癌轉(zhuǎn)移這個(gè)復(fù)雜的過(guò)程中,必然有許多基因在不同層次上參與調(diào)控,包括腫瘤轉(zhuǎn)移基因的激活和轉(zhuǎn)移抑制基因的失活。許多與腫瘤侵襲轉(zhuǎn)移有關(guān)的基因表現(xiàn)為多效性(pleiotropy),同一基因在不同組織類型的腫瘤中作用有異,而同一腫瘤的不同階段又可能有不同組合的多個(gè)基因參與。

72第74頁(yè),共91頁(yè),2024年2月25日,星期天

用突變的ras基因轉(zhuǎn)染鼠成纖維細(xì)胞NIH3T3使之獲得轉(zhuǎn)移能力。以后研究表明,至少10余種癌基因由細(xì)胞轉(zhuǎn)染實(shí)驗(yàn)證實(shí)可誘導(dǎo)或促進(jìn)癌細(xì)胞的轉(zhuǎn)移潛能。最近通過(guò)對(duì)以ras基因蛋白為中心的信號(hào)傳導(dǎo)系統(tǒng)的闡明,將癌基因“網(wǎng)絡(luò)化”,網(wǎng)絡(luò)上游癌基因有src、fes、erb-B2等,這些基因編碼具有酪氨酸激酶(PTK)活性的蛋白;下游基因有raf、fos、myc等;ras基因蛋白則通過(guò)GTP與GDP功能狀態(tài)的轉(zhuǎn)換,在網(wǎng)絡(luò)中起分子開(kāi)關(guān)的作用。73第75頁(yè),共91頁(yè),2024年2月25日,星期天(一)Nm23:1988年由美國(guó)國(guó)立癌癥研究院steeg等首先在7株具有不同轉(zhuǎn)移能力的鼠K-1735黑色素瘤細(xì)胞系中,以消減雜交的方法從cDNA文庫(kù)中分離到Nm23基因(Non-metastasis非轉(zhuǎn)移性),并且是檢查到的第23個(gè)克隆基因。這是目前分離到的唯一對(duì)腫瘤轉(zhuǎn)移起著負(fù)調(diào)控作用的基因,它的出現(xiàn)導(dǎo)致了腫瘤轉(zhuǎn)移基因及轉(zhuǎn)移抑制基因的概念形成。74第76頁(yè),共91頁(yè),2024年2月25日,星期天Nm23H1基因全長(zhǎng)8.5Kb,由5個(gè)外顯子和4個(gè)內(nèi)含子組成,位于17號(hào)染色體著燃點(diǎn)附近。m23H1基因編碼152氨基酸組成的多肽,分子量約17KD,為二磷酸核苷激酶(NDPK)的A亞基。NDPK的B亞基由Nm23H2基因編碼。NDPK是一類廣泛存在的酶,已知其在正常發(fā)育和腫瘤發(fā)生發(fā)展中起一定作用。NDPK可能通過(guò)參與微管聚合或解聚來(lái)影響細(xì)胞有絲分裂和細(xì)胞運(yùn)動(dòng),并參與通過(guò)G蛋白介導(dǎo)的信號(hào)傳導(dǎo)。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)。

75第77頁(yè),共91頁(yè),2024年2月25日,星期天

Nm23基因的缺乏與腫瘤轉(zhuǎn)移密切相關(guān),顯示了Nm23基因作為腫瘤轉(zhuǎn)移抑制基因的特性。但在另一些腫瘤中,如結(jié)腸癌、N母細(xì)胞瘤、肺癌、前列腺癌、腎細(xì)胞癌、子宮內(nèi)膜癌、喉癌等,其Nm23基因的表達(dá)水平缺失與腫瘤是否轉(zhuǎn)移及臨床預(yù)后無(wú)關(guān)。甚至一些腫瘤如N母細(xì)胞瘤,其惡化和轉(zhuǎn)移時(shí)Nm23表達(dá)可能增高。而且對(duì)同一種腫瘤的研究結(jié)果也不盡相同,這一系列矛盾的結(jié)果使Nm23基因作為一個(gè)簡(jiǎn)單化的腫瘤轉(zhuǎn)移抑制基因的角色受到挑戰(zhàn),說(shuō)明人們對(duì)Nm23的全面認(rèn)識(shí)遠(yuǎn)未完成,需擴(kuò)大研究范圍并深入進(jìn)行研究。76第78頁(yè),共91頁(yè),2024年2月25日,星期天(二)、KAI1/CD82KAI1基因位于11p11.2區(qū),長(zhǎng)約80kb,其編碼的蛋白質(zhì)含277個(gè)氨基酸,相對(duì)分子質(zhì)量為29.61×1O3,與CD82結(jié)構(gòu)相同,是一種高度糖基化的細(xì)胞膜蛋白,KAI1蛋白的這種結(jié)構(gòu)與其參與調(diào)控細(xì)胞粘附、遷移、增殖、分化有關(guān),并最終抑制腫瘤的轉(zhuǎn)移。KAI1是一種通用的轉(zhuǎn)移抑制基因,在體內(nèi)分布廣泛,能抑制肝癌、直腸癌、食道癌、胰腺癌、肺癌、膀胱癌、卵巢癌、宮頸癌和乳腺癌等的轉(zhuǎn)移。

77第79頁(yè),共91頁(yè),2024年2月25日,星期天KAI1/CD82抑制腫瘤轉(zhuǎn)移的機(jī)制不清楚,可能與以下因素有關(guān):(1)KAI1/CD82與β1-整合素、E-鈣連素結(jié)合形成復(fù)合體,調(diào)節(jié)β1-整合素、E-鈣連素的粘附功能,從而影響腫瘤細(xì)胞的轉(zhuǎn)移。(2)KA11/CD82通過(guò)影響Src激酶介導(dǎo)的細(xì)胞內(nèi)信號(hào)傳導(dǎo)途徑,促進(jìn)細(xì)胞之間的同質(zhì)性粘附,抑制腫瘤的轉(zhuǎn)移。(3)KAI1/CD82可與表皮生長(zhǎng)因子(epidermalgrowthfactor,EGF)相互作用,下調(diào)EGF與相應(yīng)受體的結(jié)合,致使EGF誘導(dǎo)的信號(hào)傳遞迅速衰減,上皮細(xì)胞的板狀偽足伸展和細(xì)胞遷移受抑制,從而抑制血管的形成,最終抑制腫瘤轉(zhuǎn)移。

78第80頁(yè),共91頁(yè),2024年2月25日,星期天(三)、Kiss

從人類胎盤中分離到的具有抑制腫瘤轉(zhuǎn)移作用的基因。產(chǎn)物是G蛋白結(jié)合受體的內(nèi)源性配體,能使細(xì)胞內(nèi)鈣濃度明顯增加。KISS-1能明顯抑制腫瘤細(xì)胞的化學(xué)趨化性和侵襲性,并限制腫瘤細(xì)胞的遷移功能。

利用熒光標(biāo)記技術(shù),發(fā)現(xiàn)含Kiss1的黑色素瘤轉(zhuǎn)移細(xì)胞能到達(dá)轉(zhuǎn)移的靶器官組織,但只表現(xiàn)為單個(gè)細(xì)胞而不能形成瘤組織,表明它們?cè)谵D(zhuǎn)移點(diǎn)的生長(zhǎng)受到抑制。同時(shí)Kiss1能抑制胃癌、肝癌、鱗狀上皮食道癌、胰腺癌等的轉(zhuǎn)移。

79第81頁(yè),共91頁(yè),2024年2月25日,星期天(四)、轉(zhuǎn)移基因(MTSL)1989年Ebrallidze從乳腺肉瘤細(xì)胞株中分離出一種在轉(zhuǎn)移細(xì)胞中高度或中度表達(dá),而非轉(zhuǎn)移細(xì)胞中不表達(dá)的基因,稱之為轉(zhuǎn)移基因mtsl。Mtsl基因編碼一種101氨基酸的蛋白,這種蛋白屬鈣結(jié)合蛋白家族S100鈣結(jié)合蛋白的亞族,是一種S100相關(guān)鈣結(jié)合蛋白。這種蛋白與細(xì)胞骨架成分作用調(diào)節(jié)細(xì)胞移動(dòng)性和侵襲性。目前研究表明mtsl基因表達(dá)水平與細(xì)胞移動(dòng)性以及腫瘤細(xì)胞的侵襲性明顯相關(guān)。80第82頁(yè),共91頁(yè),2024年2月25日,星期天(五、腫瘤侵襲誘導(dǎo)基因(TIAM-1)TIAM-11994年由Habets等報(bào)道,TIAM-1位于人21號(hào)染色體q22帶上,含兩個(gè)外顯子一個(gè)內(nèi)含子,cDNA長(zhǎng)約7.3Kb,編碼1591氨基酸的蛋白。TIAM-1蛋白可能是Rac和/或Rho活性調(diào)節(jié)因子,后兩者為ras超家族。TIAM-

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