肿瘤转移的分子生物学

1、肿瘤转移分子生物学第1页 当前，肿瘤治疗最棘手问题，莫过于肿瘤细胞对传统治疗药品抗性和肿瘤转移。所以，深入研究肿瘤转移分子机制，有利于我们寻找预防办法以及早期诊疗和有效治疗新靶点。肿瘤转移过程受很多原因影响，近年来肿瘤分子生物学方面研究提醒，许多基因直接/间接参加/影响肿瘤转移。我们首先按照肿瘤转移过程，作一个大致介绍。 第2页肿瘤细胞发生转移，必须要克服多个障碍。肿瘤细胞都必须要逃脱宿主免疫监控。在转移起始阶段，肿瘤细胞从原发部位扩散并迁移，这一过程包括到：（1）细胞间作用调整（2）细胞基质粘附调整（3）肿瘤细胞迁移及侵入周围组织。 第3页肿瘤细胞假如要经过全身循环系统就必须先经过血管内皮进

2、入瘤内血管或者进入淋巴管，这个过程称作“内渗”（intravasation）；然后，再从全身循环中逃逸出来，这个过程称作“外渗”（extravasation），并最终抵达继发部位。在“外渗”过程中，肿瘤细胞处于与原发灶差异很大微环境中。所以，若要在继发组织中生存并增生，肿瘤细胞必须含有相当强适应能力。 第4页Chamber 试验室研究表明，从单个细胞转移到微小转移（micrometastases）直至产生最终肉眼可见转移这个过程中，主要限速步骤在“外渗”过程之后。所以，单个细胞转移或微转移在发展成为肉眼转移之前，可数月甚至多年处于休眠状态。转移最终形成受很多原因/基因调控。第5页1 癌基因、抑

3、癌基因与肿瘤转移 许多癌基因被证实与肿瘤转移过程相关。比如，在一些人类肿瘤中，经常能够观察到小GTP结合蛋白中Ras家族存在有突变，在各种细胞类型出现这种突变时会发生转移。除Ras以外，其它一些癌基因诸如丝氨酸/苏氨酸激酶Mos和Rof，以及酪氨酸激酶Src，Fms和Fes异位表示也能够在受体细胞中诱导出含有转移特征表型。 第6页另外，在人类肿瘤中，Met和（或）肝细胞生长因子/扩散因子（HGF/SF）异常表示经常与肿瘤转移及较差预后相关。最近，从人类肾乳头状癌中分离出活化了Met基因突变使小鼠细胞发生转化，并在小鼠模型系统体外试验中介导了小鼠细胞癌变及转移。当把这种突变基因转入小鼠后，小鼠发

4、生了乳腺肿瘤。在HGF/SFMet转导路径被发觉并证实在转移中起关键作用后，研究者正在寻找可用于治疗肿瘤HGF/SFMet转导路径抑制剂。第7页许多基因经过抑制转移级联中不一样作用点来抑制肿瘤转移。比如，组织特异性基质蛋白酶抑制物（Tissue specific inhibitor of metalloproteinases, TIMP）及纤维蛋白溶酶活化抑制剂（plasmin activator inhibitor, PAI）都显示含有抑制转移能力。 第8页一些较传统肿瘤抑制物被证实参加肿瘤转移后期阶段。（1）Nm23被发觉在转移黑色素瘤细胞中下调表示，以后这一现象又在很多其它人类肿瘤转移过

5、程中被发觉。（2）PTEN酪氨酸磷酸酶突变能够在诸如脑、乳腺、前列腺等部位癌瘤中发觉，而该酶功效缺失在转移表型产生过程中起一定作用。 第9页（3）Nf2基因是一个编码Nf2细胞膜/细胞骨架连接蛋白抑癌基因。 Nf2基因丢失被证实与肿瘤转移相关。比如，Nf2基因缺失小鼠易患各种含有转移特征恶性癌肿。（4）p53功效丢失促进肿瘤进展，不但是因为它在血管生成中作用，而且还与其在保持遗传稳定性中主要作用相关。所以，p53丢失造成了遗传上改变积累，而这些改变能够促进肿瘤转移。 第10页（5）肿瘤转移分子C4.4A是一类与尿激酶型纤维酶原激活物受体（urokinasetypeplasminogenacti

6、vatorreceptor,uPAR）有一些共同特征分子。采取RTPCR及Northernblot 方法检测，人类胎盘组织、皮肤、食管及外周血中白细胞都有C4.4A表示。即使脑、肺、肝、肾、胃、结肠及淋巴器官起源肿瘤经常能够找到C4.4A mRNA存在，但在以上组织器官中却不能观察到C4.4A表示。 有研究表明，恶性黑色素瘤中C4.4A mRNA表示与肿瘤转移相关。即使在痣中找不到C4.4A存在或者在原发黑色素瘤中仅有一小部分瘤细胞表示C4.4A，但在全部转移灶中，C4.4A都为阳性。鉴于人类与大鼠C4.4A高度同源性，及大鼠 C4.4A 表示与肿瘤转移亲密关系，人类 C4.4A 极有可能成为

7、一些肿瘤预后指标及潜在治疗靶点。第11页2 肿瘤细胞播散与相关因子 粘附分子中钙黏着蛋白及相关蛋白如联蛋白、联蛋白及plakoglobin组成了在转移过程中介导细胞间粘附粘附联接。 E钙黏着蛋白介导粘附作用丢失与膀胱、胰腺及胃部癌肿浸润/转移有亲密关系。许多参加转移扩散生长因子部分经过受体酪氨酸蛋白激酶转导路径和钙黏着蛋白/联蛋白复合物之间结合及其随即发生连接蛋白酪氨酸磷酸化来调控 E钙黏着蛋白/联蛋白介导粘附过程。比如，HGF/SF介导内皮细胞“扩散”（scattering）就与联蛋白酪氨酸磷酸化及钙黏着蛋白/联蛋白内部作用相关。 细胞内粘附分子（Intracellular adhesion

8、 molecules, ICAM）中免疫球蛋白家族如ICAM1和ICAM2也是细胞间粘附主要介质。这些蛋白表示丧失或因突变而失活将有利于肿瘤播散。高水平ICAM经常是乳腺癌预后良好标志物。第12页3 肿瘤细胞运动和侵袭（一）在肿瘤播散过程中，肿瘤细胞运动和侵润是必须。各种生长因子对肿瘤细胞迁移含有趋化和（或）化学激动（chemokinetic）作用。这些因子能够由肿瘤细胞、周围间质细胞和（或）浸润性白细胞产生，并被这些细胞以自分泌或旁分泌形式排出进而刺激细胞迁移。 比如，（1）自分泌运动因子（autocrine motility factor, AMF）是由一些肿瘤细胞分泌并结合到同一细胞上A

9、MF受体（gp78），经过自分泌方式刺激细胞运动。AMF和（或）gp78 过分表示已被证实与肺、胃、食管及结肠癌转移相关。 第13页（2）HGF/SF能有力促进含有Met受体表示癌细胞迁移和侵润。它主要是由间质起源细胞合成并以旁分泌形式排出。所以，在很多癌肿，尤其是那些含有侵润/转移特征肿瘤中，经常能够观察到HGF/SF和（或）Met水平升高现象。比如，高水平HGF/SF和Met能够在多形性胶质母细胞瘤中，尤其是在侵润边界区域里被发觉。而低水平HGF/SF和Met通常是在较低恶性度肿瘤，如低恶性度星形细胞瘤中被观察到。 第14页（二）在细胞外基质（Extracellularmatrix, EC

10、M）蛋白水解过程中，尿激酶型纤维酶原激活物（Urokinasetype plasminogen activator,uPA）/纤维蛋白溶酶网络及基质金属蛋白酶（Matrixmetalloproteinase ， MMP）活化在肿瘤细胞侵润过程中是关键。 第15页 所以，在患有诸如乳腺、肺、肾脏、结肠、胃部及软组织等部位恶性肿瘤病人体内， uPA、uPAR和（或）纤维蛋白溶酶活化抑制剂PA1 活性增高或过分表示与肿瘤进展与较差预后相关。在脑肿瘤中，高水平表示uPA和（或）uPAR能够在高恶性度肿瘤中，尤其是在肿瘤浸润边缘区域被观察到，而经过利用抑制uPAR合成反义基因治疗，能够抑制裸鼠体内胶质母

11、细胞瘤形成。 uPAR还能够与ECM中玻基结合素相结合，从而参加ECM所介导粘附过程、细胞内信号转导、细胞运动及浸润。uPAR这些作用与它在ECM蛋白水解中所起作用是相互独立。第16页基质金属蛋白酶（matrix metalloproteinase，MMP）家族中各种组员及其抑制剂（TIMP）异常表示可在各种癌肿观察到，而且常与癌肿浸润及转移相关。比如， MMP-2 与 MMP-9 都参加胶质细胞瘤进展及其浸润。许多能够诱导肿瘤转移生长因子已被证实能够调控 uPA-纤维蛋白溶酶网络和（或）MMP 活性 / 表示。比如， HGF/SF 能够在各种肿瘤细胞系中诱导 uPA 和 uPAR 表示。在人

12、类神经胶质细胞瘤受 HGF/SF 刺激后， MT-MMP-1 及 MMP-2 表示 / 活化都上升。 第17页（三）肿瘤细胞若要发生迁移及浸润就必须与细胞外基质粘附。细胞粘附分子中整联蛋白家族在转移过程中能够介导ECM及基底膜粘附。各种不一样整联蛋白亚单位都参加肿瘤转移过程。因为各种组织环境中ECM差异，不一样肿瘤细胞在浸润及迁移过程中能够合成份泌各种不一样整联蛋白。以人类黑色素瘤为例，一些整联蛋白如21，31及61表示调高与肿瘤进展程度及转移能力相关。 第18页（四）一旦与 ECM 发生粘附后，肿瘤细胞运动、浸润及生存都由整联蛋白所介导细胞内信号转导来调控。整联蛋白介导 FAK 活化引发各种

13、信号转导分子如 Src, PI3激酶及MAPK1/2激活。它们都是细胞运动及浸润主要介导者。有趣是，由肿瘤抑制剂PTEN编码一个胞质酪氨酸磷酸酶能够使PI3激酶产生肌醇脂（inositol lipids）及其它灶性接触成份（focal contacts）如FAK及Shc等脱磷酸。所以，PTEN过分表示能够抑制整联蛋白介导信号转导。相反，PTEN功效丧失将造成整联蛋白调控癌变及转移产生。 第19页 许多非整联蛋白糖蛋白在肿瘤细胞浸润及转移中也参加细胞ECM粘附以及其后信号转导路径活化过程。由同一基因经不一样剪接方式所产生跨膜糖蛋白CD44各种同工型蛋白是ECM成份之一透明质酸酶受体，并被证实参加

14、了肿瘤转移。尤其是CD44v3同工型，它胞外部分含有肝素硫酸盐（heparin sulfate），能够与肝素硫酸盐生长因子（heparin sulfate binding growth factor）结合，并被证实与肿瘤进展及转移有亲密关系。CD44v3还能够与HGF/SF结合而且促进由HGF/SF所介导Met受体活化过程。 第20页4 肿瘤细胞在循环系统内存活肿瘤细胞进入血液循环后所面正确两大主要障碍是本身凋亡及宿主免疫监控。（1）假如上皮细胞因为整联蛋白所介导信号转导丢失而没有与ECM发生粘附作用，上皮细胞通常发生凋亡。这是因为，由整联蛋白介导FAK，PI3激酶及AKT（蛋白激酶B，pro

15、tein kinaseB）活化能够抑制细胞凋亡。肿瘤细胞在与ECM粘附过程中不停发生本身修饰，并经过改变整联蛋白、整联蛋白相关信号转导分子和（或）凋亡调控剂而防止凋亡发生。 第21页（2）循环中肿瘤细胞对宿主免疫细胞尤其易感。但在一些情况下，肿瘤细胞似乎能够击退一些参加肿瘤免疫监控细胞。比如，一些结肠癌细胞能够经过表示Fas配体从而诱导含有 Fas受体T细胞发生凋亡。另外，肿瘤细胞能够经过掩盖其表面抗原来逃避循环中淋巴细胞识别。尤其是肿瘤细胞表面糖类，他们经常发生改变，这使得肿瘤细胞能够逃脱宿主免疫反应。淋巴细胞与肿瘤细胞粘附在免疫识别过程中起着十分主要作用。所以，包含ICAM1等在内嗜异染细

16、胞粘附分子极有可能是肿瘤淋巴细胞粘附过程主要介体。第22页5 肿瘤细胞与内皮细胞粘附当抵达继发组织毛细血管床后，肿瘤细胞便开始沿着内皮层移行。内皮细胞表示选择蛋白（selectins）介导了内皮细胞与表示有某种唾液酸寡糖（sialylated oligosaccharides）肿瘤细胞之间最早细胞接触。整联蛋白也在转移过程中介导肿瘤细胞内皮细胞间粘附。肿瘤转移模式不但由循环系统解剖所决定，还与扩散肿瘤细胞抵达继发组织之特定部位相关，这一观点已被广泛接收。 第23页 这个由Paget早在1889年就提出“种子与土壤”假说直到最近才开始在分子水平上被充分了解。组织特异性肿瘤细胞是决定转移组织特异性

17、主要原因。已经有噬菌体文库显示，一些多肽能够导向 （homing）不一样组织内内皮层。 最近，有研究证实，含有天冬氨酸甘氨酸精氨酸（NGR）序列多肽经过与肿瘤血管所表示氨肽酶N（CD13）结合，可特异性导向肿瘤血管系统。这些研究使我们对内皮细胞在肿瘤特异性转移中作用有了深入了解，而且会对未来开发有效肿瘤治疗方法产生巨大影响。 第24页6 肿瘤转移后休眠血管生成 肿瘤转移过程限速步骤在于休眠细胞向微小转移发展转化，这一观点为今后研究提供了方向。临床上，转移被认为是极难治疗。因为，在原发肿瘤确诊或在开始治疗时，出现远处转移者病情往往已经很严重。现在普遍认为，肿瘤在早期阶段就发生了微小转移，而肉眼可

18、见转移直到后期阶段才发生。而血管生成在肿瘤转移过程中含有关键作用。第25页 Folkman 试验室在分离血管抑素 (angiostatin) 过程中所做研究工作是最好例证。患有原发肿瘤而无转移迹象小鼠在原发灶被切除后出现了转移表现。研究显示，原发肿瘤在试验动物体内产生了高水平血管抑素，它能抑制继发灶血管形成，因而使微小转移灶保持在无血管、无症状休眠状态。 第26页 Chamber试验小组及其它遍布全球试验室所做工作已经开始揭示转移级联组成及参加这一过程很多因子。比如，试验显示，利用MMP抑制剂batimastat能够降低小鼠黑色素瘤发生肝转移机会，这一现象并不是如以往所构想那样经过降低瘤细胞“

19、外渗”，而是经过抑制血管生成到达。所以，转移过程后期阶段能够看成一个很好治疗窗。转移休眠状态中所参加原因发觉以及对肿瘤宿主相互作用研究，将有利于我们开发针对肿瘤转移新治疗办法。 第27页基质金属蛋白酶(MMPs)及其组织抑制物(TIMPs)与肿瘤侵袭转移第28页 我们说，肿瘤进程包含：正常细胞一些基因改变、恶性表型形成、侵袭临近正常组织、远距离及全身组织扩散转移。肿瘤细胞生物学特征不一样于正常细胞，近年来，经过对这些细胞及其所依赖细胞外环境中各种不一样类型分子与肿瘤间质之间相互关系研究，发觉了许多新黏附分子、细胞移动分子及各种类型降解酶。肿瘤细胞侵袭与转移成功在很大程度上正是依赖于这些酶降解了

20、一系列组织屏障（屏障主要成份包含有，各型胶原、层粘连蛋白、纤粘连蛋白、弹力蛋白和蛋白多糖等）。在这些降解酶中，对MMPs及其组织抑制因子TIMPs研究最多，二者表示动态平衡决定了细胞外基质降解程度，继而也决定了肿瘤侵袭与转移。第29页MMPs MMPs是含有高度同源性能降解基底膜水解酶类，至今已发觉有23种，在人体内最少有19种，组成MMPs超家族。 按照MMPs各组员作用底物特异性，可将它们分为以下几类：胶原酶，MMP-1、-8、-13；明胶酶，MMP-2、-9；基质溶酶，MMP-3、-10、-11；膜型基质金属蛋白酶，MMP-14、-15、-16、-17；以及其它类，MMP-7、-12、-

21、18、-19、-20、-21、-22。第30页MMPs存在方式有前酶型、活化酶型以及与组织抑制因子结合复合物型，其存在方式与肿瘤种类及恶性程度亲密相关。MMPs产生于正常组织细胞（包含有结缔组织细胞、内皮细胞、巨噬细胞、淋巴细胞、胸腺细胞等）和肿瘤细胞中，以前酶形式分泌。它们结构含有高度同源性，其肽链中都含有两个Zn2+、两个Ca2+和一个半胱氨酸开关，它能够封闭或暴露活性中心2价阳离子并维持酶蛋白稳定。MMPs普通都含有三个结构域即N-末端前肽域、催化域和C-末端类血红素域，而后两个域区较为保守。 第31页MMPs活化机制还未明了，普通认为MMP活化是一个由其它MMP及血清蛋白酶介导级联水解

22、过程，切除N-末端前肽并将半胱氨酸与锌离子分离，暴露活性中心而活化；在体外可被一系列有机汞试剂、烷基化试剂、氧化试剂及一些水解酶试剂活化。MMPs功效主要有：降解细胞外基质膜有效成份、调整细胞黏着、作用于细胞外组分或其它蛋白成份而开启潜在生物学功效、直接或间接参加胚胎发育、组织模型再塑及创伤修复等正常生理过程。普通认为活化型MMP与其组织抑制因子1:1百分比结合将造成MMP功效抑制。 第32页MMPs活性调整机制包含：A.酶本身代谢调整、B.天然抑制因子调整C.转录调控。（1）代谢调整，就是MMPs合成与分解调整，包含有，前酶合成份泌、前酶前肽域水解、酶活化、酶降解失活。代谢过程中酶活化又有生

23、理激活和病理激活。生理情况下，由血浆纤溶酶系统和间质溶解素介导，由MMP级联效应激活、尿激酶型或组织型纤溶酶原激活物激活纤溶酶原，活化纤溶酶再激活基质金属蛋白酶。而病理情况下，则是由许多细胞内外信息传导分子诱导而产生病理性激活因子继而再作用于基质金属酶使之活化。 第33页（2）抑制因子调整有特异性和非特异性：A.特异性抑制因子调整指是MMPs天然抑制物TIMPs对MMPs调整，普通认为TIMPs特异结合活化型MMP能够造成MMP功效失活；B.非特异性抑制因子则是一些蛋白质如2巨球蛋白以及一些肽类衍生物或非肽类衍生物，它们以结合MMPs锌离子活性中心而使酶失活。（3）转录调整机制则还未完全明了。

24、 第34页TIMPs按照TIMP发觉先后、分子结构同源以及功效上相关性可分为四类：TIMP-1,-2,-3,-4。TIMPs广泛分布于组织及体液中，主要由巨噬细胞和结缔组织产生。TIMP-1,-2,-4以可溶性小分子量多肽形式分泌；而小分子量多肽TIMP-3则是以不溶性形式分泌，而且与分泌细胞和基质组分间相互作用机制相关，当前仅发觉于细胞外基质中；TIMP-4表示更含有组织特异性，其分泌水平在各脏器差异较大，而以心脏最为丰富。 第35页TIMPs结构含有一定同源性，有两个功效区：N-末端功效区为一个大三环结构，其中半胱氨酸残基为与MMPs锌离子活性中心结合区域；C-末端功效区为一较小三环结构，

25、该功效区在TIMPs定位和/或与前MMPs形成复合物方面有主要意义。 第36页 TIMPs功效主要是天然地抑制MMPs，在调整细胞外基质代谢中起主要作用。其作用方式较为复杂，大多数情况下是和MMPs以1：1百分比结合成复合物，使MMPs失活。最近发觉有TIMPs能够与MMPsC-末端类血红素区作用，而调整MMPs活性。另外，TIMP-2还在细胞生长、繁殖及刺激血管生成等生理和病理学方面发挥一定作用；TIMP-3甚至能直接作用于细胞周期调控，诱导肿瘤细胞凋亡。 第37页TIMPs调控机制研究不多。普通认为其表示调控主要是受细胞内一些激酶以及胞内外一些激素和一些信息分子、效应分子所诱导。各类TIM

26、Ps表示调控有差异:TIMP-1调控有强刺激反应性，在对成纤维细胞研究中发觉FGF、PDGF、IL-1等均能强调整其表示，有研究更揭示TIMP-1最少间接收到ras原癌基因调控；TIMP-2表示调控与MMP-2相关，大多与前MMP-2形成复合体形式分泌；TIMP-3与其它TIMPs仅有25%氨基酸同源性，其调控与细胞周期之间有复杂关系，为TIMP-3所独有；而TIMP-4表示则表示出组织器官特异性，详细机制还不清楚。 第38页 肿瘤细胞与其所依赖细胞外间质之间相互作用，造成细胞外基质代谢平衡失调，从而引发细胞侵袭转移。细胞外基质代谢主要包括到基质有效成份生成与降解，在肿瘤侵袭转移中这一代谢失衡

27、表现为对细胞外基质有效成份降解增强。尽管胞外基质成份复杂，且包括降解酶种类较多，但人们发觉MMPs在对胞外基质有效成份降解过程中起着关键作用。越来越多研究表明，恶性表型和侵袭转移表型细胞均高表示MMPs水平。 第39页 在形成细胞外基质两大部分(即基底膜和间质)中，基底膜组成一道阻滞屏障，该屏障以基膜胶原即IV型胶原为主要成份，故对其降解成为细胞侵袭与转移关键步骤，IV型胶原酶(MMP-2，MMP-9)所以被研究得最多。不一样种类肿瘤，尤其是乳腺癌其恶性程度与MMP-2、MMP-9过多表示有正相关。同时有些研究还发觉，MMP-2、MMP-9与TIMPs尤其是TIMP-1,-2相互作用结果与肿瘤

28、细胞侵袭与转移有相关性，MMP-2/TIMP-2比值甚至作为一些肿瘤恶性程度及预后判断一项指标。 第40页 在MMPs超家族其它组员及TIMPs与肿瘤侵袭转移研究中，发觉有些MMP可表现与恶性表型和侵袭转移表型相关高表示水平，而有些MMP表示则与此无相关性，有甚至检测不到表示，展现经典不均一性，而且也展现功效上差异。 第41页 对TIMPs研究也显示类似结果。普通认为，TIMPs天然抑制MMPs，在一些条件下却表现出调整MMPs活性，这是经过与后者类血红素结合区作用而实现，在有些情形下更表现出促肿瘤进程，如Baker等发觉，低浓度TIMPs开启MMP-2活化，TIMP-1等不能抑制MT1-MM

29、P；TIMP-1,-2发挥类似生长因子作用，TIMP-3在肿瘤细胞循环周期中发挥特有诱导细胞凋亡作用，TIMP-4既能抑制肿瘤侵袭也能抑制肿瘤转移，其在心脏中高表示可能说明了有些器官组织极少恶性变部分机理。第42页 总而言之，MMPs及TIMPs与肿瘤侵袭转移关系十分复杂，从理论上讲二者间动态平衡改变是肿瘤侵袭转移成功关键原因。高表示MMPs水平和相对低表示TIMPs水平在很多恶性表型和侵袭转移表型肿瘤研究中得到了证实。但在对有些肿瘤研究中，这一现象却得不到验证，尤其是TIMPs作用愈加复杂，往往表现相悖结果。所以对不一样肿瘤表型要作详细相关分析。第43页抑癌基因与肿瘤转移 肿瘤转移是一个由多

30、种基因参与过程。在此过程中，一方面是许多正常细胞基因过分表达，如IV型胶原蛋白酶，识别细胞外基质某些整合蛋白、转基因子及其受体、各种生长因子及其受体如bFGF等，从而使得细胞更具粘附性、浸润性、运动性及繁殖能力；其次是一些抑癌基因和转移抑制基因丢失和失活。 第44页作为抑癌基因通常必须满足以下两个条件：该基因在与肿瘤对应正常组织中表示，但在该肿瘤中则存在缺点，如在直肠癌中，DCC、p53、RB、NF1、APC/MCC等抑癌基因出现等位基因丢失；假如导入该基因，则肿瘤生长受抑或部分受抑。 第45页到当前为止，已发觉有各种抑癌基因，大致可分为以下几类：A. 跨膜受体类，如DCC基因；B. 胞质调整

31、因子或结构蛋白类，如PTEN、NF2；C. 转录因子和转录调整因子类，如VHL、p53；D. 细胞周期因子类，如p16、p15、p21；E. DNA损伤修复因子类，如MLH、ATM等；F. 其它类。第46页 细胞粘附能力下降是肿瘤转移原因之一。正常细胞表面存在各种介导细胞之间、细胞与细胞外基质(ECM)之间粘附分子，如神经细胞黏附分子(NCAM)、E-钙黏着蛋白(E-cadherin)、选凝素，细胞经过其粘附分子胞外部分和ECM发生粘附、识别，然后经过粘附分子胞内部分与骨架蛋白(、 连环蛋白catenin、黏着斑蛋白vinculin、根蛋白radixin等)相连，从而将细胞外信号转入胞内，调整

32、细胞生长。所以，上述过程任一步骤缺失将使细胞粘附能力下降，促使肿瘤发生与转移。当前已发觉有各种抑癌基因编码蛋白与细胞粘附相关，它们失活将使细胞转移潜能增加。 第47页下面以与细胞粘附相关几个抑癌基因为例，简明说明它们与肿瘤转移关系。(1) DCC基因 该基因含有1.4Mbp和29个外显子，其表示产物为190kD跨膜磷蛋白，膜外有1100个氨基酸，膜内有324个氨基酸。值得注意是DCC氨基酸序列与NCAM及其它相关细胞表面糖蛋白含有同源性，这提醒DCC功效丢失可能造成细胞间接触、粘附能力下降，从而提升癌细胞转移能力。 第48页(2)NF2基因 该基因位于染色体22q12，其编码产物merlin为

33、66kD细胞骨架相关蛋白，与其它骨架相关蛋白含有同源性，介导细胞骨架蛋白与细胞膜连接，参加细胞骨架信号传导调整及细胞间接触，提醒NF2与肿瘤转移相关。 试验发觉22qLOH与淋巴结转移相关。 第49页(3)PTEN基因 该基因为新发觉抑癌基因，位于10q23.3，转录产物为515kb mRNA。其蛋白产物含有一酪蛋白磷酸酶功效区和约175个氨基酸左右与骨架蛋白tenasin、auxilin同源区域。 PTEN可能经过去磷酸化参加细胞调控。磷酸化和去磷酸化是调整细胞活动主要方式，许多癌基因产物都是经过磷酸化而刺激细胞生长。所以，PTEN可能与酪氨酸激酶竞争共同底物，在肿瘤发生、发展中起主要作用。

34、 第50页细胞间黏附分子-1与胃癌侵袭转移关系细胞间黏附分子-1（ICAM-1）是体内主要免疫活性分子，参加机体免疫过程，尤其是在炎症、肿瘤发生发展中起着极为主要作用。ICAM-1经过与其对应配体结合，介导肿瘤细胞与不一样细胞、基质黏附，最终使瘤细胞逃防止疫监视，利于侵袭转移。 第51页我们说，肿瘤转移是指瘤细胞脱离原发瘤，随淋巴、血流、腔道抵达靶组织并生长增生形成继发瘤过程。在这一阶梯过程中，肿瘤细胞经过黏附分子与宿主不一样细胞以及细胞外基质、基底膜相互接触黏附，使瘤细胞延长生存、免于吞噬、利于侵袭。第52页ICAM-1是由19号染色体基因编码一个单链跨膜糖蛋白，属黏附分子免疫球蛋白超家族（

35、IgSF）组员之一。含有5段细胞外免疫球蛋白样位点以及一个较短胞质尾巴结构，其分子量为76000-114000KD，可随分布细胞种类不一样而有差异，这种差异主要由该分子糖基化程度不一样造成。正常情况下，体内一些细胞，如非活化血管内皮细胞、淋巴细胞、胸腺上皮细胞、成纤维细胞及甲状腺上皮细胞都有低水平基础表示。各种细胞因子如IL-1、IFN-、TNF-及内毒素等可上调其表示。 第53页ICAM-1在体内有两种形式：一个为膜型，结构上分成胞外区、跨膜区、胞质区；另一个是可溶型(sICAM-1)，存在于血循环中。ICAM-1天然配体为淋巴细胞功效相关抗原-1(LFA-1，CD11a/CD18)及巨噬细

36、胞相关复合体(Mac-1，CD11b/CD18)，二者是整合素家族组员，分别表示在白细胞及吞噬细胞、大颗粒淋巴细胞表面。有些人报道ICAM-1亦是鼻病毒受体分子。 第54页ICAM-1/LFA-1黏附途径是细胞间相互作用和传达信息一个关键途径。生理状态下，这种黏附与T、B细胞激活，抗原递呈细胞功能调节及白细胞移动、淋巴细胞再循环有关。sICAM-1亦具有与LFA-1结合能力，并被认为是膜型ICAM-1竞争抑制剂。一方面能发挥与膜型ICAM-1相似信号刺激效应，其次能减弱淋巴细胞对表达膜型分子靶细胞黏附，在生理及病理过程中发挥效应。 具有淋巴结高转移力胃癌细胞林可能是经过低表达ICAM-1，减弱

37、了LFA-1介导效应细胞黏附，从而逃防止疫监视，利于转移。 第55页Yasuda等研究发觉，开始阶段瘤细胞同时高表示ICAM-1及1整合素，当后者与对应细胞外基质或特异性抗体结合后，瘤细胞对ICAM-1表示显著下调，而培养基中sICAM-1浓度显著升高。深入试验发觉这一改变是因为1整合素在完成与基质如纤维连结蛋白、层连蛋白、I型胶原结合后，经过酪氨酸激酶信号传导路径介导阻止了瘤细胞对ICAM-1深入表示。该种酪氨酸激酶位于细胞质中，被称为非受体型局部黏附激酶(focal adhesion kinase, FAK)，FAK在整合素参加下可本身磷酸化，所产生磷酸化位点能与含SH2结构域(Src同源

38、序列2，能专一地与磷酸酪氨酸结构模块结合)胞内蛋白结合，从而将由整合素促发各种信号连接起来，在细胞黏附运动中发挥作用。因为肿瘤细胞表面ICAM-1表示下降，从而逃避了淋巴细胞黏附、杀伤。 第56页由此推测，同一瘤细胞在迁移黏附不一样阶段，在周围组织不一样细胞、基质接触刺激下表示不一样黏附分子，而且相互调整，各司其职。在某一阶段，肿瘤细胞高表示ICAM-1，经过ICAM-1/LFA-1与浸润淋巴细胞结合，从而伴随淋巴细胞迁移脱离母瘤进入血循环，并在穿越血管时免受伤害，易于在毛细血管内或淋巴窦滞留和坐床，形成转移灶。当肿瘤细胞受到细胞外基质刺激时，又经过表示1整合素等黏附分子与对应基质结合，激活酪

39、氨酸激酶通路，进而改变基因表示及其对应产物修饰，使膜型ICAM-1表示下降，而sICAM-1分泌增加，并竞争性抑制ICAM-1/LFA-1路径，使淋巴细胞不能黏附于瘤细胞表面，中止了激活静止淋巴细胞所必需信号，从而使瘤细胞防止了细胞毒效应。伴随肿瘤生长，脱落于肿瘤细胞sICAM-1不停进入周围组织和血液循环，形成一个保护肿瘤免遭机体免疫系统攻击防御环境，最终造成病情恶化和不良预后。第57页 总之，ICAM-1/sICAM-1是IgSF中一员，在胃癌侵袭转移不一样阶段，癌细胞各有其对应表示水平。目标在于介导与不一样细胞、基质黏附，最终使癌细胞逃防止疫监视，完成侵袭转移。 第58页血管抑素及其抑瘤

40、作用研究进展 第59页血管抑素(angiostatin)最初是从荷瘤小鼠血清及尿液中分离得到一个蛋白质，分子量为38ku，它与纤溶酶原一段内部片段一致，包含纤溶酶原连续5个Kringle结构中前4个。体外试验表明，这种蛋白质含有抑制内皮细胞增殖活性。在体内，它能抑制包含小鼠Lewis肺癌在内各种肿瘤生长和转移。1994年，哈佛医学院Folkman试验室在Cell杂志上报道了一个新能够抑制血管生长因子Angiostatin，随即又发觉了Endostatin。小鼠试验表明，这两种蛋白能有效地抑制血管生成和癌症继续，成为当前较为看好两种抑癌新药。美国FDA已经同意Folkman开始这两种药品人体试验

41、。 第60页肿瘤生长依赖于血管生成。体积在12mm3以下瘤体可经过渗透作用从周围组织中取得营养，维持本身生存，但它深入生长则要依赖形成新生血管以取得充分营养供给。血管生成不但为肿瘤提供了生长所必需营养，同时也为肿瘤细胞扩散提供了主要路径。 第61页临床观察中人们发觉了肿瘤团块本身能够抑制肿瘤生长现象，有一些癌症，如乳腺癌、结肠癌、骨肉瘤，切除病灶后可促使其转移，加重患者病情；在一些晚期癌症患者身上还可发觉原发灶对继发灶抑制现象；一个肿瘤能够抑制另一个肿瘤转移，如乳腺癌能抑制黑色素瘤转移；另外，还发觉黑色素瘤原发灶自行退化可引发快速转移；原发灶部分切除后，促进残余病灶快速生长等。在动物试验中能更确切地观察到上述现象。人们试图从免疫、营养、活性因子产生及手术中肿癌细胞逃逸等很多