肿瘤间质、浸润、转移

1、肿瘤间质、浸润、转移第一节 肿瘤间质二、肿瘤间质 血管 结缔组织 细胞成分（固有和浸润） 细胞间物质 纤维（胶原、弹力、网状纤维） 基质（纤连蛋白、粘蛋白、软骨粘 素、骨粘素） 基底膜 型胶原 层粘连蛋白肿瘤的间质、实质一、肿瘤的组成（一）血管 1肿瘤血管的形态 肿瘤性血管主要是毛细血管，小静脉，小动脉。肿瘤血管的主要表现形式为 （1）无血管；（如原位癌和绒癌） （2）血窦样结构；（如肝癌和肾上腺皮质癌）（3）血管内皮增生；（如淋巴瘤） （4）血管球样增生。（如胶质瘤） 恶性肿瘤中血管绝对数急剧增多，尤其在肿瘤的边缘。2.肿瘤血管形成因子（TAF）发现：胚胎组织 移植物血管与宿主相接成年组织

2、移植在角膜 血管破坏，无血管生成肿瘤组织 宿主血管伸入肿瘤组织特点： 1. 来源于肿瘤细胞，无种属特异性。 2. 存于细胞浆。 3. 诱导毛细血管内皮细胞分裂、迁移，增加毛细血管的通透性，刺激毛细血管形成。肿瘤血管生成因子 碱性纤维母细胞生长因子(bFGF) 血管内皮细胞生长因子(VEGF)抗肿瘤血管生成治疗 多种VEGF抑制剂都具有明显的抗肿瘤效果，如反义VEGF核苷酸、干扰RNA、抗VEGF或其受体的抗体、结合毒素的抗VEGF受体的抗体、VEGF受体激酶抑制剂等。血管形成抑制因子1.血管抑素(angiostatin) 纤维蛋白溶解酶原内的一个片段。2.内皮抑素(endostatin) 胶原

3、蛋白18的C-末端非胶原区内的184个氨基酸片段。 抗肿瘤机制是：阻止血管形成因子从肿瘤或其他细胞释放；中和已释放的血管形成因子；阻止血管内皮细胞对血管形成因子的反应。3.栓桥蛋白(thrombospondin) p53基因表达 p53基因的丧失（肿瘤） + - 栓桥蛋白 VEGF表达 抗血管生成 血管生成 抗血管生成疗法 抑制肿瘤血管生成，从而抑制肿瘤生长血管靶向疗法 特异性破坏肿瘤血管，从而导致肿瘤坏死。 血管抑素（20 g/g）；内皮抑素（10 g/g） 这两种物质均为机体正常蛋白质的裂解产物，因而不会使机体产生免疫反应或耐药性，可反复使用，而且无毒、副作用。肿瘤坏死原因：1. 瘤细胞生

4、长速度比血管 生长快2. 肿瘤内压高，血供不够3. 血管构造异常，血供不 均匀或血栓形成4. 细胞因子如肿瘤坏死 因子作用于瘤细胞（二）结缔组织 肿瘤结缔组织多少不等，硬癌多，软癌少。癌有间质分隔，肉瘤则没有胶原间质，只有血管作为间质。 由癌细胞和纤维母细胞产生，直径为 1 - 2 m，有明暗周期性横纹。原纤维分、IV、五种类型 型见于皮肤、肌腱、骨、韧带、内脏 型见于软骨、椎间盘、 型见于皮肤、血管、内脏 IV型见于基底膜 型广泛分布胶原纤维和纤维母细胞的电镜扫描图胶原纤维的结构胶原蛋白链中，每隔2个氨基酸，就有1个甘氨酸（Gly-x-y）甘氨酸肿瘤结缔组织增生（硬化）原因：1. 癌细胞分泌

5、结缔组织活性肽 2. 癌细胞合成分泌胶原 3. 原有组织的塌陷融合4. 宿主合成，以限制肿瘤组织的扩展。5. 肿瘤间质及边缘的肉芽样组织形成。乳腺硬癌弹力纤维 由癌细胞和（肌）纤维母细胞产生 意义：1. 肿瘤早期浸润标志 2. 宿主局部防御反应 3. 作为预后的指标 网状纤维（嗜银纤维） 由纤维母细胞产生意义：1. 区别淋巴瘤或未分化癌2. 鉴别神经系统肿瘤（阴 性）和肉瘤（阳性） 3. 区别原位癌或浸润癌4. 鉴别是否血管源性肿瘤血管内皮瘤的银纤维染色纤维粘连蛋白（fibronectin) 由多种细胞和瘤细胞产生，为细胞周边蛋白 结构：由二硫键连接两条线状糖蛋白 作用：对细胞外基质起组合作用

6、和将细胞与各种 细胞外基质连接（桥梁作用）。恶性转化的 细胞表面FN减少，容易脱离原来部位造成 浸润和转移。肿瘤细胞表面FN功能下降的机理： 1. 局部蛋白酶降解 2. 成分改变或聚合程度改变 3. 结构异常致识别位点不同 4. 肿瘤细胞表面FN受体改变纤维粘连蛋白左上：胃高分化腺癌左下：胃低分化腺癌右下：肝细胞癌粘蛋白 占细胞外基质干重30%，由多个氨基多糖链连在核心蛋白上组成，调节水份和离子含量。三、基底膜 位于上皮层下，主要由型胶原、层粘连蛋白和糖蛋白组成。型胶原： 六角型网状结构，有弹性。层粘连蛋白(laminin) 由上皮和内皮细胞产生，呈十字形，交叉处为受体结合位点。主要位于癌的基

7、底膜上。层粘连蛋白受体 肿瘤细胞LM受体比正常细胞多，恶性比良性多。封闭LM受体可阻断肿瘤细胞与基底膜结合。四、间质中细胞成分 1. 纤维母细胞 2. 间充质细胞：有分化潜能。 3. 巨噬细胞（单核细胞和组织细胞）：有吞噬 能力和参与免疫反应。4. 树状突细胞：抗原呈递细胞。能摄取、处理抗 原，包括肿瘤性抗原。然后能活化CD4+和 CD8+ T 淋巴细胞，并聚集在肿瘤部位，发 挥细胞毒性作用，杀伤肿瘤细胞。五、肿瘤间质反应性细胞 1. 淋巴细胞：增多时预后好 从恶性肿瘤组织中分离浸润的淋巴细胞主要为T淋巴细胞（TIL)。经在体外用IL-1刺激增生和繁殖，再回输到该患者的体内，可使病人肿瘤减小或

8、使病人的生存率提高。 2. 浆细胞：产生抗体，负责肿瘤体液免疫。 癌组织中浸润的淋巴细胞。六、间质化生 间质细胞化生: 软骨、骨和脂肪。 间质细胞也可恶变成肉瘤（癌肉瘤）。七、组织液 肿瘤间质常有水肿和发生粘液变性。 第二节 肿瘤浸润早期浸润癌的形成 瘤细胞从其起源组织不断迁移，侵入周围组织的过程称为浸润。肿瘤浸润机理: 一、机械压力作用 瘤细胞快速增生，并向周围阻力低处挤压、迁移，造成局部浸润。不能成立的理由：1.小堆恶性瘤细胞可呈明显浸润（如乳腺癌）。2.恶性肿瘤早期即可浸润及转移。3.体外无机械压力下可见瘤细胞浸润。二、瘤细胞迁移和化学趋化性 瘤细胞运动活跃，胞浆突起钻入并撬开组织。 C

9、5分解物对瘤细胞有化学趋化性。 1. 炎症区转移。 2. 动物实验证据。 骨质吸收因子有趋向作用（骨转移）。三、细胞外基质的酶解 恶性肿瘤细胞分泌蛋白酶活性显著增加。肿瘤浸润外基质三步过程：1.瘤细胞特异性受体与LM和FN结合，粘附。2.分泌蛋白酶（原），降解外基质。3.瘤细胞迁入外基质区。 上述过程中降解和迁移反复进行，造成浸润。1. 肿瘤细胞产生的蛋白酶作用（1）尿激酶型纤溶酶原激活物(uPA)+uPA受体 纤溶酶原 纤溶酶 胶原酶原 胶原酶 降解胶原、FN、LM等(2)基质金属蛋白酶 MMP 包括胶原酶 ( collagenase )、明胶酶(gelatinase)、基质溶素(strom

10、allysin)、弹力蛋白酶(elastinase)等。 MMP与许多生理和病理过程都有关。例如伤口愈合、骨重建、子宫内膜溶解、肿瘤浸润转移。MMP结构和功能特点 酶分子含有Ca2+和Zn2+，因此可被螯合剂所抑制； 以酶原形式出胞，需要被激活才具有蛋白溶解活力； 可被金属蛋白酶组织抑制剂( TIMP )所抑制； MMP及其底物MMP 1 胶原酶 原纤维胶原MMP 2 明胶酶A IV, V型胶原，fibronectinMMP 3 基质溶素1 laminin, fibronectinMMP 7 基质溶素 laminin, fibronectinMMP 8 胶原酶 原纤维胶原MMP 9 明胶酶A

11、IV, V型胶原MMP10 基质溶素2 laminin, fibronectin MMP11 基质溶素3 Serpin MMP12 弹力蛋白酶 弹力蛋白MMP13 胶原酶3 原纤维胶原MMP-14 膜型金属蛋白酶 、型胶原，FnMMP-15MMP-16 膜型金属蛋白酶 MMP其他成员激活MMP-17 和信号转导MMP-18 胶原酶 纤维胶原MMP-19 未归类MMP-20 未归类 参与牙釉质降解MMP-21 未归类MMP-22 未归类MMP-23 未归类MMP-24 未归类（3）组织蛋白酶B 胶原、LM粘蛋白 降 解 活化胶原酶原成为胶原酶 （4）粘蛋白酶：糖苷酶 水解氨基多糖侧链 蛋白酶 水

12、解中心区蛋白2.基底膜的降解1）粘附 瘤细胞依赖受体与LM和FN结合，再与型 胶原连接。粘附于基底膜。2）酶解 分泌胶原酶，裂解型胶原的六角型结构， 基底膜对组织蛋白酶 B 和纤溶酶也很敏感。3）迁移，存活。3.间质胶原纤维的降解 瘤细胞分泌间质胶原酶，裂解、型胶原分子的3/4和1/4交界处，裂解后的片断在明胶酶和中性蛋白酶作用下进一步降解。4.非胶原性基质成分的降解 瘤细胞分泌糖苷酶降解LM、FN、蛋白聚糖的碳水化合物成分。 蛋白质部分则由非特异性蛋白酶完成。四、细胞外基质降解与瘤细胞的迁移 局部水肿和基质溶解是肿瘤细胞浸润的良好环境。不少物质的裂解产物（C5）对瘤细胞有趋化作用。 浸润性癌

13、细胞周围的透明质酸浓度比肿瘤内高 3倍。透明质酸选择性沉积可成为浸润通道，瘤细胞透明质酸受体与细胞迁移有关。第 三 节 肿 瘤 转 移概念： 转移 转移瘤 肿瘤转移的发现： Recamer (1829)乳腺癌转移到脑 Thiersch (1895)子宫癌转移到卵巢、局部淋巴结（盆腔）、胸导管。子宫颈癌（左）和直肠癌（右）的浸润和转移肿瘤转移致死的原因： 继发感染 42% 重要器官衰竭 19% 出血 9% 血拴拴塞 12% 全身衰弱或电解质平衡紊乱 7% 肿瘤转移途径： 血道、淋巴道和体腔种植。 血 道 转 移一、转移形成的步骤：1. 瘤细胞与原发瘤脱离 (1)瘤细胞表面负电荷增加（Ca+）。

14、(2)瘤细胞同质粘附力下降 瘤细胞表达的表面粘附蛋白(如E-钙粘素)下调。 (3)瘤细胞异质粘附力增加整合素 能与、型胶原、LM、FN、纤维蛋白原等结合，促进肿瘤的浸润转移。CD44 是一种跨膜的透明质酸受体，与细胞外基质中的配体结合，导致细胞形态和游走性改变，从而促进肿瘤细胞的浸润和转移。选择素 参与肿瘤细胞与内皮细胞之间的粘附。选择素在肿瘤转移的器官亲和性中发挥重要作用 2. 局部浸润细胞外基质 瘤细胞迁移能力（胞浆突起钻入基质和杠杆 作用） 化学趋化作用 基质溶解酶的酶解 肿瘤细胞的增殖癌细胞浸润间质的过程3. 穿透血管壁 4. 在循环中存活 瘤细胞侵入血管、增殖、脱落成为瘤栓子。 机体

15、抗体和自然杀伤细胞对瘤细胞的杀伤。 瘤细胞抗挤压能力与细胞表面唾液酸含量有负相关（与细胞周期有关）。因此成团比单个瘤细胞转移成功率高。门脉中的肝癌癌栓肉瘤的血道转移5. 与血管内皮粘附及瘤细胞血栓形成 瘤细胞表面有纤连蛋白（FN）受体，与FN形成的桥接作用。 瘤细胞血栓形成，造成微循环缺氧，血管内膜受损。癌细胞分泌的癌凝固因子也参与这一过程。 但机体抗凝机制（如分泌纤溶酶原激活物）使癌栓形成受阻。6. 基底膜浸润及局部转移灶形成 瘤细胞与内皮细胞相互作用，粘附、溶解和穿破基底膜，形成微转移灶。 7. 转移瘤形成 微转移灶血供获得肿瘤血管形成因子 肿瘤间质形成瘤细胞分泌结缔组织活性肽和合成胶原的

16、脯氨酰羟化酶。 经上述各步骤，已有99.9%的瘤细胞死亡，仅0.1%存活，因而血液中有瘤细胞不一定有转移。 淋 巴 道 转 移1. 瘤细胞对淋巴管的侵入 淋巴管基底膜不完整，内皮细胞间有裂隙。 瘤细胞的阿米巴运动。 组织中强大的淋巴流冲击。位于淋巴管内的癌细胞2. 淋巴管内瘤细胞的运行瘤细胞瘤栓 淋巴结 淋巴结 边缘窦增殖 侵犯髓质 邻近淋巴结 胸导管 血道转移癌栓进入淋巴结淋巴管和边缘窦3. 淋巴结屏障功能和免疫作用 机械过滤。 窦性组织细胞增生。 皮质旁T淋巴细胞增生。4.淋巴结转移形态学 早期在淋巴结包膜内，后期与多个淋巴结及周围组织粘连。 淋巴结大小不是转移的标志。 种植性转移 当体腔

17、内器官肿瘤蔓延至器官表面并脱落，种植在其它器官上形成转移瘤 1.腹腔 如胃癌卵巢，形成Krukenberg瘤 2.胸腔 如肺癌胸膜 3.颅腔 小脑髓母细胞瘤脊髓 浆膜腔癌性血性积液原因 1.浆膜下淋巴管或毛细血管被癌栓阻塞。 2.浆膜受癌刺激，毛细血管通透性增加。 3.毛细血管被癌组织破坏出血。肿瘤转移的器官亲和性 如：肺癌脑、肾上腺 甲状腺 癌、肾癌、前列腺癌骨 乳腺癌肺、肝、骨、卵巢、肾上腺 神经母细胞瘤肝、肾上腺 心、脾和肌肉不易发生转移瘤1. 机械学说： 沿血循环或淋巴引流转移。 2. 种子和土壤学说： 血供丰富（如肺和肝脏）和生长促进物质（如肝脏）。3. 瘤细胞异质性： 同一肿瘤由具

18、有不同生物学特性的瘤细胞克隆组成，即为异质性。 瘤组织出现具有不同生物学行为的细胞亚群，这些细胞亚群的浸润性、生长率、转移能力、核型、对激素的反应、对抗癌药物的敏感性均不同。 瘤细胞异质性的实验证据：1、不同的瘤细胞对器官识别能力差异： 1）B16F10为肺高度转移细胞株。 2）B16F10具有识别组织器官能力。 3）B16F10胞膜囊泡能使低度肺转移细胞株 变为高转移细胞株。2、许多肿瘤细胞株都能分离出高转移能力的细胞亚系。肿瘤转移与转移抑制基因 1.转移基因指可诱发或促进肿瘤细胞转移潜能的基因，称转移诱导基因。如ras, mos, fes, fms, src, myc, fos, erb-B-2, p53(变异型)。2.转移抑制基因nm23：1)低转移的黑色素细胞 nm23的RNA水平比高转 移细胞高10倍。 2)将nm23 cDNA转染高转移的黑色素瘤细胞，其 转移能力降低90%，成瘤率也降低。3)nm23抑制转移的机制主要是使瘤细胞对一些生 长因子不敏感，如TGF 。 4)nm23-H1等位基因缺失与否对肿瘤患者术后是 否发生转移有预示作用。如结肠癌： nm23-H1阴性 转移例数 11例 8例 nm23-H1阳性 10例 2例 2. 金属蛋白酶组织抑制剂基因（TIMP） TIMP有3种，分别为-1、-2、-3，均为糖蛋白，能与胶原酶和其它活化的基质溶解