肿瘤的侵袭与转移复习课程.ppt

肿瘤的侵袭与转移肿瘤的侵袭与转移肿瘤的侵袭与转移 肿瘤是常见病、多发病，其中恶性肿瘤是威胁人类健康最严重的疾病之一。具有局部浸润和远处转移的能力是恶性肿瘤最主要的生物学特性，并且是导致患者死亡的主要原因。什么是肿瘤？肿瘤的生物学特征有哪些？恶性肿瘤是为何发生浸润和转移？恶性肿瘤的浸润与转移能否及时发现和预防？恶性肿瘤的浸润过程中是否有特异性标记物？2022/11/212 一、肿瘤生长的生物学一、肿瘤生长的生物学 1.肿瘤是转化细胞单克隆增生的结果。2.恶性肿瘤的自然史：特定靶细胞的转化转化细胞的生长局部浸润远处转移3.问题解答最终将是从肿瘤转移的分子机制中寻找。瘤细胞侵袭转移的过程是瘤细胞与宿主细胞之间相互作用的动态连续过程，这个过程是复杂的、多步骤的。肿瘤的侵袭与转移肿瘤的侵袭与转移2022/11/213肿瘤的侵袭与转移肿瘤的侵袭与转移（一）肿瘤生长的动力学（一）肿瘤生长的动力学1.肿瘤细胞倍增时间（doubling time)：与正常细胞相似或更长。2.生长分数（growth fraction):指肿瘤细胞群体中处于增殖阶段的细胞比例。3.肿瘤细胞的生成与丢失：决定肿瘤能否不断生长及其长大速度。4.肿瘤干细胞（tumor stem cell):占肿瘤细胞总数的很少部分。如乳腺癌少于2%，急性粒细胞性白血病在0.1%1%之间。2022/11/214（二）肿瘤的血管形成（二）肿瘤的血管形成 诱导肿瘤血管生产的能力是恶性肿瘤能生长、浸润与转移的前提之一。新生血管对肿瘤生长具有双重意义：一是获得营养和氧的供应，二是新生血管内皮细胞分泌多肽生长因子（如胰岛素样生长因子和PDGF等），刺激肿瘤细胞生长。肿瘤的侵袭与转移肿瘤的侵袭与转移2022/11/215（三）肿瘤的演进与异质化（三）肿瘤的演进与异质化1.肿瘤的演进（progression)：恶性肿瘤在生长过程中变得越来越富有侵袭性和获得更大恶性潜能的现象，包括生长加快、浸润周围组织和远处转移等。2.肿瘤的异质化(heterogeneity)：指由一个克隆来源的肿瘤细胞群在生长过程中形成在侵袭力、生长速度、对激素的反应、对抗癌药物的敏感性等方面有所不同的亚克隆的过程。肿瘤异质化是演进的基础！肿瘤异质化是演进的基础！肿瘤的侵袭与转移肿瘤的侵袭与转移2022/11/216二、恶性肿瘤浸润和转移的机制二、恶性肿瘤浸润和转移的机制（一）局部浸润的过程（一）局部浸润的过程第一步：肿瘤细胞之间的粘附力减弱:cadherin、Fn细胞间连接；第二步：肿瘤细胞与基底膜和细胞外基质粘附力增强：Ln受体,Fn受体；第三步：肿瘤细胞降解基底膜与细胞外基质，Cathepsin-D,u-PA溶解 Ln、Fn；第四步：肿瘤细胞的移出：阿米巴运动游出。肿瘤的侵袭与转移肿瘤的侵袭与转移2022/11/217局局部部浸浸润润的的机机制制示示意意图图 2022/11/218（二）转移的步骤（二）转移的步骤肿瘤细胞同质型粘附降低，从原发灶脱离；肿瘤细胞同质型粘附降低，从原发灶脱离；肿瘤细胞与细胞外基质（肿瘤细胞与细胞外基质（ECMECM）发生异质型粘附增加；发生异质型粘附增加；ECMECM降降解解；肿肿瘤瘤细细胞胞与与ECMECM中中大大分分子子作作用用，分分泌泌蛋蛋白白降降解解酶酶类类降降解解ECMECM成成分分，形形成成肿肿瘤瘤细细胞胞移移动动的的通通道道，并并以以此此为为诱诱导导血血管生成的基础；管生成的基础；肿肿瘤瘤细细胞胞运运动动性性增增强强在在粘粘附附降降解解的的过过程程中中移移动动，穿穿透透ECMECM，并穿透血管壁的基底膜进入循环；并穿透血管壁的基底膜进入循环；在循环中运行逃避免疫系统识别与破坏；在循环中运行逃避免疫系统识别与破坏；到达继发部位后，在有新生血管形成的前提下增殖，形成转到达继发部位后，在有新生血管形成的前提下增殖，形成转移灶。移灶。肿瘤的侵袭与转移肿瘤的侵袭与转移2022/11/219转转移移的的机机制制示示意意图图 2022/11/2110（三）肿瘤侵袭与转移的机制（三）肿瘤侵袭与转移的机制1.1.瘤细胞同质型粘附下降瘤细胞同质型粘附下降 同同质质型型（homotypichomotypic）粘粘附附：是是指指同同种种细细胞胞间间的的粘粘附附，主主要要由由存存在在于于细细胞胞表表面面的的粘粘附附分分子子（cell cell adhesion adhesion molecule molecule CAMCAM）所介导。所介导。同同质质型型粘粘附附下下降降，促促进进肿肿瘤瘤细细胞胞从从瘤瘤体体上上脱脱落落，所以所以CAMCAM在肿瘤浸润和转移中起重要作用。在肿瘤浸润和转移中起重要作用。肿瘤的侵袭与转移肿瘤的侵袭与转移2022/11/2111（1 1）钙粘蛋白（）钙粘蛋白（CadherinCadherin）钙粘蛋白是钙依赖性跨膜糖蛋白，是一组依赖细胞钙粘蛋白是钙依赖性跨膜糖蛋白，是一组依赖细胞外外CaCa2+2+的的CAMCAM，介导介导CaCa2+2+依赖性细胞间粘附，通过同类依赖性细胞间粘附，通过同类或同分子亲和反应相结合。钙粘蛋白参与建立和维持或同分子亲和反应相结合。钙粘蛋白参与建立和维持细胞间连接，可能是最重要的形成细胞间联系的细胞细胞间连接，可能是最重要的形成细胞间联系的细胞粘附因子之一。粘附因子之一。已克隆了已克隆了4 4种钙粘蛋白，一级结构相似，由种钙粘蛋白，一级结构相似，由723-748723-748个个氨基酸组成，每个钙粘蛋白分子包含一个信号肽，一氨基酸组成，每个钙粘蛋白分子包含一个信号肽，一个含三个重复结构的细胞外区，一个跨膜锚定作用的个含三个重复结构的细胞外区，一个跨膜锚定作用的高疏水区，还有一个较长的胞内尾部。不同组织不同高疏水区，还有一个较长的胞内尾部。不同组织不同种族之间钙粘蛋白的同源性为种族之间钙粘蛋白的同源性为5050%-60%-60%。肿瘤的侵袭与转移肿瘤的侵袭与转移2022/11/2112 根根根根据据据据基基基基因因因因克克克克隆隆隆隆免免免免疫疫疫疫学学学学特特特特征征征征及及及及分分分分布布布布组组组组织织织织不不不不同同同同，将将将将钙钙钙钙粘粘粘粘蛋白家族分为三个亚类蛋白家族分为三个亚类蛋白家族分为三个亚类蛋白家族分为三个亚类:E-CadE-Cad：见于成熟上皮细胞见于成熟上皮细胞;N-CadN-Cad：成熟神经组织及肌肉组织：成熟神经组织及肌肉组织;P-CadP-Cad：起起初初在在胎胎盘盘及及上上皮皮基基底底层层发发现现，后后来来发发现现发发育过程中在其它组织也有短暂表达。育过程中在其它组织也有短暂表达。近近来来又又发发现现新新的的亚亚类类，如如内内皮皮细细胞胞钙钙粘粘蛋蛋白白和和桥桥连连粘粘附附蛋蛋白白（desmogleindesmoglein），以以及及V-CadV-Cad，M-CadM-Cad，B-CadB-Cad，R-CadR-Cad，T-CadT-Cad等。等。肿瘤的侵袭与转移肿瘤的侵袭与转移2022/11/2113 钙粘蛋白选择性地与同种分子亲和性结合，这种粘钙粘蛋白选择性地与同种分子亲和性结合，这种粘附反应是利用其细胞外结构中附反应是利用其细胞外结构中“组组-丙丙-颉颉”（HAVHAV）序列来识别和介导的，钙粘蛋白的功能依赖于胞浆内序列来识别和介导的，钙粘蛋白的功能依赖于胞浆内结构与细胞骨架元件之间的作用。但这种作用是间接结构与细胞骨架元件之间的作用。但这种作用是间接的与三种胞浆连锁蛋白（的与三种胞浆连锁蛋白（catenincatenin）、结合，结合，这些分子与钙粘蛋白一起位于细胞的粘附小带这些分子与钙粘蛋白一起位于细胞的粘附小带(zonule zonule adherin)adherin)上，参与连接的形成与稳定。上，参与连接的形成与稳定。钙粘蛋白也是重要的形态分子，钙粘蛋白也是重要的形态分子，E-CadE-Cad作用于形成完作用于形成完整的上皮层，整的上皮层，P-CadP-Cad则在基底层起作用，这些钙粘蛋白则在基底层起作用，这些钙粘蛋白的存在对于保持上皮和内皮结构很重要，其表达改变的存在对于保持上皮和内皮结构很重要，其表达改变将导致细胞将导致细胞-细胞间正常连接完整性的丧失。细胞间正常连接完整性的丧失。肿瘤的侵袭与转移肿瘤的侵袭与转移2022/11/2114 目目前前认认为为与与肿肿瘤瘤浸浸润润、转转移移关关系系最最密密切切的的是是E-CadE-Cad。许许多多研研究究证证实实E-CadE-Cad与与肿肿瘤瘤浸浸润润、转转移移呈呈负负相相关关，可可能能由由于于E-CadE-Cad能能促促进进瘤瘤细细胞胞的的同同质质型型粘粘附附不不易易使使瘤瘤细细胞胞从从瘤体上脱落。瘤体上脱落。体体外外试试验验表表明明，有有E-CadE-Cad表表达达的的肿肿瘤瘤细细胞胞株株无无浸浸润润性性，而而浸浸润润型型表表型型的的肿肿瘤瘤细细胞胞株株则则无无E-CadE-Cad表表达达。E-CadE-Cad表表达达与与肿肿瘤瘤细细胞胞分分化化之之间间有有密密切切关关系系，分分化化好好的的细细胞胞E-E-CadCad正正常常，分分化化差差的的细细胞胞E-CadE-Cad不不表表达达。编编码码E-CadE-Cad的的基基因因是是肿肿瘤瘤抑抑制制基基因因，此此基基因因突突变变或或缺缺失失导导致致细细胞胞过过度度增生，细胞形态及分化异常。增生，细胞形态及分化异常。肿瘤的侵袭与转移肿瘤的侵袭与转移2022/11/2115 转转 染染 E-Cad E-Cad cDNAcDNA可可 抑抑 制制 肿肿 瘤瘤 细细 胞胞 的的 浸浸 润润 转转 移移。VleminchixVleminchix等等给给高高浸浸润润性性细细胞胞株株转转染染E-Cad E-Cad cDNAcDNA，使使其其浸浸润润性性降降低低，体体内内形形成成肿肿瘤瘤后后分分化化亦亦较较未未转转染染的的细细胞胞好好。转转染染E-CadE-Cad反反义义RNARNA到到E-CadE-Cad高高表表达达的的细细胞胞株株中中，使使E-CadE-Cad表达下调，并促使浸润。表达下调，并促使浸润。Biawy Biawy报道报道67%67%舌鳞癌舌鳞癌E-CadE-Cad表达下降。表达下降。E-CadE-Cad（-）者淋者淋巴结转移发生率远高于巴结转移发生率远高于E-CadE-Cad（+）者。以携带者。以携带E-CadE-Cad mRNA mRNA的质粒转染高侵袭性的癌细胞，可使其侵袭性消的质粒转染高侵袭性的癌细胞，可使其侵袭性消失。失。因此认为因此认为E-CadE-Cad是一种抑制侵袭转移的因子。是一种抑制侵袭转移的因子。肿瘤的侵袭与转移肿瘤的侵袭与转移2022/11/2116（2 2）瘤细胞表面电荷增加）瘤细胞表面电荷增加 瘤瘤细细胞胞表表面面电电荷荷增增加加时时瘤瘤细细胞胞间间的的排排斥斥力力增增大大，促促使使瘤瘤细细胞胞从从瘤瘤体体上上脱脱落落。瘤瘤细细胞胞表表面面电电荷荷大大小小可可以以通通过过电电泳泳速速度度表表现现出出来来。细细胞胞电电泳泳率率的的大大小小与与转转移移呈呈负负相相关关。所所以以细细胞胞电电泳泳速速度度被被认认为为是是筛筛选选不不同同浸浸润润和和转转移潜能瘤细胞的初筛标记移潜能瘤细胞的初筛标记。此此外外溶溶解解性性酶酶的的释释放放，细细胞胞间间隙隙压压力力的的增增加加，也也有有利于瘤细胞从瘤体上脱落下来。利于瘤细胞从瘤体上脱落下来。肿瘤的侵袭与转移肿瘤的侵袭与转移2022/11/21172.2.瘤细胞异质型粘附的增加瘤细胞异质型粘附的增加 异质型（异质型（heterotypicheterotypic）粘附粘附是指瘤细胞与宿主细胞、是指瘤细胞与宿主细胞、或宿主基质的粘附。瘤细胞脱离瘤体，浸润到基底或宿主基质的粘附。瘤细胞脱离瘤体，浸润到基底膜或穿过基底膜遭遇宿主基质和宿主细胞，这一过膜或穿过基底膜遭遇宿主基质和宿主细胞，这一过程就是异质型粘附的过程。这一过程有利于瘤细胞程就是异质型粘附的过程。这一过程有利于瘤细胞穿过基质、血管壁的基底膜，有利于瘤细胞在血管穿过基质、血管壁的基底膜，有利于瘤细胞在血管内聚积。内聚积。肿瘤的侵袭与转移肿瘤的侵袭与转移2022/11/2118（1 1）整合素（）整合素（IntegrinIntegrin）是一组介导异质粘附的细胞粘附分子。是一组介导异质粘附的细胞粘附分子。整合素：整合素：由由/亚单位通过非共价键相连的异二聚亚单位通过非共价键相连的异二聚体，是一类细胞表面糖蛋白，现已发现体，是一类细胞表面糖蛋白，现已发现1818种种亚单位亚单位和和1111种种亚单位，可形成亚单位，可形成2020多种整合素。多种整合素。整合素配体：整合素配体：型、型、型胶原、型胶原、LNLN、FNFN、Vitronectin Vitronectin、endotoxinendotoxin、ICAM-1ICAM-1、VCAM-1VCAM-1。整合素与相邻细胞上或整合素与相邻细胞上或ECMECM中相应配体相结合，参中相应配体相结合，参与细胞信号传导及细胞骨架改变。在细胞生长、分化、与细胞信号传导及细胞骨架改变。在细胞生长、分化、形成连接和维持极性等方面起重要作用。形成连接和维持极性等方面起重要作用。肿瘤的侵袭与转移肿瘤的侵袭与转移2022/11/2119根据作用方式分三类根据作用方式分三类：介导细胞与介导细胞与ECMECM的粘附反应：的粘附反应：介导细胞介导细胞-细胞间粘附反应：细胞间粘附反应：既介导细胞既介导细胞-细胞又介导细胞细胞又介导细胞-ECMECM的粘附反应：的粘附反应：在整合素配体中多含有在整合素配体中多含有RGDRGD（精氨酸精氨酸-甘氨酸甘氨酸-天冬天冬氨酸氨酸）序列，这一序列是整合素的结合位点。含有）序列，这一序列是整合素的结合位点。含有RGDRGD序列的多肽具有抑制细胞序列的多肽具有抑制细胞-细胞外蛋白（如细胞外蛋白（如FNFN、LNLN）的粘附反应，并具有抑制肿瘤细胞转移的作用。的粘附反应，并具有抑制肿瘤细胞转移的作用。整合素分子结构或表达水平的改变与肿瘤细胞浸润整合素分子结构或表达水平的改变与肿瘤细胞浸润转移行为密切相关转移行为密切相关。肿瘤的侵袭与转移肿瘤的侵袭与转移2022/11/2120（2 2）LNLN受体（受体（LN-RLN-R）瘤细胞只有通过基底膜才能产生浸润与转移瘤细胞只有通过基底膜才能产生浸润与转移。LNLN是基底膜的重要组成部分，是基底膜的重要组成部分，瘤细胞通过其表面瘤细胞通过其表面瘤细胞通过其表面瘤细胞通过其表面的的的的LN-RLN-RLN-RLN-R与基底膜中的与基底膜中的与基底膜中的与基底膜中的LNLNLNLN结合而穿过基底膜。结合而穿过基底膜。结合而穿过基底膜。结合而穿过基底膜。80 80年代初就发现了年代初就发现了LNLN的的6767KDKD受体能识别受体能识别LNLN分子分子的的22链，链，研究证实了研究证实了LN-RLN-R能促进瘤细胞的粘连性能促进瘤细胞的粘连性和移动性，其高表达与乳癌，肺癌，结肠癌等许和移动性，其高表达与乳癌，肺癌，结肠癌等许多肿瘤的浸润转移能力呈正相关多肿瘤的浸润转移能力呈正相关。肿瘤的侵袭与转移肿瘤的侵袭与转移2022/11/2121（3 3）CD44CD44及其变体及其变体 也称为也称为HermesHermes抗原，抗原，H-CAMH-CAM、Pag-1Pag-1抗原，细胞外基抗原，细胞外基质受体质受体（ECM-ECM-）。）。CD44V1-10 CD44V1-10，分子量约分子量约85-16085-160KDKD，目前研究较多的是目前研究较多的是CD44v6CD44v6。CD44CD44是一种淋巴细胞表面的归巢（是一种淋巴细胞表面的归巢（hominghoming）受体，受体，在多种高转移性癌中高表达在多种高转移性癌中高表达。CD44CD44原为淋巴细胞和小原为淋巴细胞和小静脉内皮细胞有关的分子，静脉内皮细胞有关的分子，CD44CD44阳性的瘤细胞也可能阳性的瘤细胞也可能因此获得淋巴细胞的伪装，更易进入淋巴结形成转移。因此获得淋巴细胞的伪装，更易进入淋巴结形成转移。肿瘤的侵袭与转移肿瘤的侵袭与转移2022/11/2122 CD44CD44的功能：的功能：1 1）作为透明质酸受体（）作为透明质酸受体（C-C,C C-C,C ECMECM间的黏附）；间的黏附）；2 2）为淋巴细胞归巢分子；）为淋巴细胞归巢分子；3 3）赋予肿瘤细胞转移潜能；）赋予肿瘤细胞转移潜能；4 4）参与正常免疫应答）参与正常免疫应答(TcTc活动和炎症反应）。活动和炎症反应）。肿瘤的侵袭与转移肿瘤的侵袭与转移2022/11/2123肿瘤细胞表达的肿瘤细胞表达的CD44CD44刺激肿瘤生长的途径：刺激肿瘤生长的途径：1 1）固定肿瘤细胞，为克隆形成提供场所；）固定肿瘤细胞，为克隆形成提供场所；2 2）肿肿瘤瘤细细胞胞与与基基质质细细胞胞相相互互作作用用产产生生生生长长因因子子及及血血管管生成因子，促进肿瘤生长；生成因子，促进肿瘤生长；3 3）肿肿瘤瘤细细胞胞通通过过ECMECM的的蛋蛋白白聚聚糖糖获获得得隐隐蔽蔽的的生生长长因因子子，逃避免疫监视；逃避免疫监视；4 4）CD44CD44还还可可识识别别宿宿主主组组织织的的额额外外配配体体，直直接接刺刺激激肿肿瘤瘤细胞增殖；细胞增殖；5 5）CD44CD44的的胞胞浆浆内内部部分分与与细细胞胞骨骨架架蛋蛋白白作作用用，传传导导细细胞胞分裂信号。分裂信号。肿瘤的侵袭与转移肿瘤的侵袭与转移2022/11/2124 CultyCulty等进行细胞培养实验表明，乳癌细胞等进行细胞培养实验表明，乳癌细胞CD44CD44表达与其浸润能力呈正相关，只有表达与其浸润能力呈正相关，只有CD44CD44高表达的细高表达的细胞株才有结合降解透明质酸盐的能力，胞株才有结合降解透明质酸盐的能力，H H3 3 标记的透标记的透明质酸盐降解率与明质酸盐降解率与CD44CD44含量和细胞浸润生物学潜能含量和细胞浸润生物学潜能密切相关，密切相关，CD44CD44结合降解透明质酸盐能力可被抗结合降解透明质酸盐能力可被抗CD44CD44抗体抗体Hermes-1Hermes-1阻断。阻断。介导降解透明质酸盐是介导降解透明质酸盐是CD44CD44在肿瘤细胞浸润过程中主要功能之一在肿瘤细胞浸润过程中主要功能之一。肿瘤的侵袭与转移肿瘤的侵袭与转移2022/11/2125 Washington Washington等免疫组化分析表明，等免疫组化分析表明，CD44CD44表达与胃表达与胃癌浸润表型及生存期有关，认为癌浸润表型及生存期有关，认为CD44CD44高表达是浸润高表达是浸润表型及预后差的指标。表型及预后差的指标。Castella Castella 等用免疫组化方法检等用免疫组化方法检测测1414例早期胃癌，例早期胃癌，3737例晚期胃癌，例晚期胃癌，1818例胃周围转移淋例胃周围转移淋巴结。结果表明浸润程度与巴结。结果表明浸润程度与CD44CD44表达没有明显关系，表达没有明显关系，但肠型胃癌转移灶但肠型胃癌转移灶CD44V6CD44V6阳性率比弥漫型胃癌转移阳性率比弥漫型胃癌转移灶中灶中CD44V6CD44V6阳性率显著增高，说明阳性率显著增高，说明CD44V6CD44V6表达可能表达可能与肠型胃癌，而不是弥漫型胃癌的转移有关。与肠型胃癌，而不是弥漫型胃癌的转移有关。肿瘤的侵袭与转移肿瘤的侵袭与转移2022/11/2126（4 4）路易斯寡糖（）路易斯寡糖（SLESLEX X）SLESLEX X在正常成人分布于粒细胞，单核细胞表面在正常成人分布于粒细胞，单核细胞表面。在。在肿瘤分布于上皮性肿瘤细胞表面如肺癌，胃癌，结肠肿瘤分布于上皮性肿瘤细胞表面如肺癌，胃癌，结肠癌等。癌等。SLESLEX X可分泌入血，肿瘤病人血清中可查到可分泌入血，肿瘤病人血清中可查到SLESLEX X。最近研究指出，最近研究指出，肿瘤细胞表面唾液酸化的肿瘤细胞表面唾液酸化的SLESLEX X作为血作为血管内皮细胞上的管内皮细胞上的E-E-选择素的配体，是结肠癌早期诊断、选择素的配体，是结肠癌早期诊断、癌浸润、预后不良的一个指标癌浸润、预后不良的一个指标。结肠癌细胞表面。结肠癌细胞表面SLESLEX X抗原结构和数量的变化是导致转移的关键因素。所以抗原结构和数量的变化是导致转移的关键因素。所以检测血清或肿瘤组织中检测血清或肿瘤组织中SLESLEX X可以有效监测肿瘤，尤其可以有效监测肿瘤，尤其是结肠癌转移是结肠癌转移。肿瘤的侵袭与转移肿瘤的侵袭与转移2022/11/21271 1.开始黏附选择素与糖蛋白开始黏附选择素与糖蛋白 EP selectin-Ec-CD34 EP selectin-Ec-CD34 SLE SLEX-X-肿瘤细胞肿瘤细胞-L selectinL selectin2.2.肿瘤细胞通过肿瘤细胞通过selectin selectin 的结合的结合或介导或介导selectinselectin间的相互作用间的相互作用3.3.受体间相互作用出现牢固黏受体间相互作用出现牢固黏附附4.4.肿瘤细胞与肿瘤细胞与EcEc表面同形分子表面同形分子（CDCD3131）相互作用介导细胞间）相互作用介导细胞间的移出。的移出。2022/11/2128（5 5）免疫球蛋白超家族（）免疫球蛋白超家族（Ig-SFIg-SF）Ig-SFIg-SF包包括括许许多多有有共共同同结结构构特特征征的的分分子子，这这一一结结构构包包含含170-170-210210氨氨基基酸酸组组成成7-97-9个个折折叠叠，每每个个单单位位在在两两条条链链之之间间由由二二硫硫键键形形成成稳稳定定复复合合物物。Ig-SFIg-SF大大部部分分成成员员参参与与细细胞胞间间识识别别（包包括括那那些些有有免免疫疫功功能能的的分分子子，如如MHAMHA、CD4CD4、CD8CD8和和T T细细胞胞受受体体，参参与与N N发发育育（N-CAMN-CAM，L1L1）、白白细细胞胞交交流流（ICAM-1ICAM-1，VCAM-1VCAM-1，PECAM-1PECAM-1）和和信信息息传传递递（CSF-1CSF-1受受体体，血血小小板板源源性性生生长因子受体）。长因子受体）。肿瘤的侵袭与转移肿瘤的侵袭与转移2022/11/2129CEACEA CEACEA是一种高度糖基化的细胞表面糖蛋白，分子量为是一种高度糖基化的细胞表面糖蛋白，分子量为180180KDKD。近年来对近年来对CEACEA基因及蛋白结构分析表明，基因及蛋白结构分析表明，CEACEA是是Ig-SFIg-SF的成员之的成员之一，是一种重要的细胞粘附分子，可能有细胞识别和相互作用一，是一种重要的细胞粘附分子，可能有细胞识别和相互作用的功能，作为粘附分子，的功能，作为粘附分子，CEACEA可增强肿瘤细胞与正常细胞间的可增强肿瘤细胞与正常细胞间的结合结合。Hostetter Hostetter等给予外源性的等给予外源性的CEACEA后，促进结、直肠癌细胞的转移后，促进结、直肠癌细胞的转移潜能。潜能。BenchimolBenchimol等观察到产生等观察到产生CEACEA多的细胞株比产生多的细胞株比产生CEACEA少的细少的细胞株聚集得快，这种聚集可被胞株聚集得快，这种聚集可被CEACEA抗体完全抑制。将抗体完全抑制。将CEACEA的的cDNAcDNA转染结肠癌细胞株，测定细胞株转染结肠癌细胞株，测定细胞株CEACEA表达水平，再将表达表达水平，再将表达CEACEA不同的细胞株注射入裸鼠脾脏，结果表明，不同的细胞株注射入裸鼠脾脏，结果表明，CEACEA高表达的细高表达的细胞株肝脏转移明显高于胞株肝脏转移明显高于CEACEA低表达者，并且有肝转移的裸鼠血低表达者，并且有肝转移的裸鼠血清清CEACEA亦明显升高。亦明显升高。肿瘤的侵袭与转移肿瘤的侵袭与转移2022/11/2130N-CAMN-CAM N-CAMN-CAM是一种同种亲和性钙依赖性细胞是一种同种亲和性钙依赖性细胞-细胞粘附细胞粘附分子，起初表达于分子，起初表达于N N系统。系统。N-CAMN-CAM的表达随发育而改的表达随发育而改变，变，N-CAMN-CAM可降低细胞的粘附性，使细胞呈可降低细胞的粘附性，使细胞呈“漂浮漂浮”状态。状态。N-CAM N-CAM在恶性发展过程中可能的机制是：在恶性发展过程中可能的机制是：涉及细涉及细胞生长的接触抑制胞生长的接触抑制。转化。转化N-CAMN-CAM的细胞株丧失接触的细胞株丧失接触抑制，用抗抑制，用抗N-CAMN-CAM抗体则可抑制肿瘤的生长。抗体则可抑制肿瘤的生长。肿瘤的侵袭与转移肿瘤的侵袭与转移2022/11/2131V-CAM-1V-CAM-1（INCAM10INCAM10）VCAMVCAM（vascular vascular cell cell adhesion adhesion molecule-1molecule-1）或或INCAMINCAM（inducible inducible cell cell adhesion adhesion moleculemolecule）是是血血管管内内皮皮细细胞胞中中细细胞胞因因 子子 诱诱 导导 的的 粘粘 附附 分分 子子，属属 Ig-SFIg-SF成成 员员，是是 VLA-VLA-4 4（4/14/1）的受体。的受体。V-CAM-1V-CAM-1的的功功能能是是介介导导白白细细胞胞与与血血管管内内皮皮细细胞胞之之间间的的粘粘附附反反应应，许许多多恶恶性性细细胞胞中中也也有有VLA-4VLA-4表表达达，因因此此V-CAM-1V-CAM-1在在这这些些有有VLA-4VLA-4表表达达的的肿肿瘤瘤中中作作为为肿肿瘤瘤细细胞胞粘附受体。粘附受体。肿瘤的侵袭与转移肿瘤的侵袭与转移2022/11/2132ICAM-1ICAM-1 是相对分子质量为是相对分子质量为90009000的糖蛋白，是免疫球蛋白粘的糖蛋白，是免疫球蛋白粘附因子家族成员，可与整合素附因子家族成员，可与整合素L/2L/2和和 Mac-l Mac-l 连接，连接，主要参与细胞与细胞之间的连接，与肿瘤转移关系密主要参与细胞与细胞之间的连接，与肿瘤转移关系密切切。除介导粘附外，实验证实。除介导粘附外，实验证实ICAM-1ICAM-1可从肿瘤细胞表可从肿瘤细胞表面脱落，进入循环系统形成可溶性分子，面脱落，进入循环系统形成可溶性分子，可助肿瘤细可助肿瘤细胞逃逸胞逃逸CTL CTL 和和NKNK细胞的免疫监视效应，促进肿瘤的发细胞的免疫监视效应，促进肿瘤的发生与转移生与转移。裸鼠人肝癌细胞转移模型裸鼠人肝癌细胞转移模型 LDI-20DLDI-20D中，转移形成前中，转移形成前后，癌组织后，癌组织ICAMICAM表达水平差别显著，转移建立后表达水平差别显著，转移建立后ICAMICAM表达明显上调。表达明显上调。肿瘤的侵袭与转移肿瘤的侵袭与转移2022/11/21333.3.细胞外基质降解细胞外基质降解 细胞外基质（细胞外基质（ECMECM）主要由胶原，糖蛋白，蛋白多主要由胶原，糖蛋白，蛋白多糖和氨基葡萄糖组成。糖和氨基葡萄糖组成。ECM ECM 以基底膜和间质结缔组织以基底膜和间质结缔组织的形式存在，胶原是的形式存在，胶原是ECMECM的主要成分，的主要成分，、型型胶原主要存在于间质结缔组织中，胶原主要存在于间质结缔组织中，型胶原则主要存型胶原则主要存在于基底膜。在于基底膜。ECMECM中的糖蛋白包括中的糖蛋白包括LNLN，FNFN和和NDND（接接触蛋白）等。触蛋白）等。ECMECM是肿瘤侵袭和转移的天然屏障，肿是肿瘤侵袭和转移的天然屏障，肿瘤从原位增殖到浸润转移的演进过程中必须具备降解瘤从原位增殖到浸润转移的演进过程中必须具备降解ECMECM的能力的能力。能溶解。能溶解ECM ECM 的酶主要是蛋白水解酶，它的酶主要是蛋白水解酶，它们的活性均与肿瘤的侵袭和转移有关。们的活性均与肿瘤的侵袭和转移有关。肿瘤的侵袭与转移肿瘤的侵袭与转移2022/11/21342022/11/2135四类蛋白水解酶四类蛋白水解酶基质金属蛋白酶（基质金属蛋白酶（MMP MMP）丝氨酸蛋白酶丝氨酸蛋白酶半胱氨酸蛋白酶（半胱氨酸蛋白酶（Caspases Caspases 家族）家族）天门冬氨酸蛋白酶天门冬氨酸蛋白酶 他们几乎能降解他们几乎能降解ECMECM中的所有成分，是近中的所有成分，是近年肿瘤侵袭、转移研究中的热点年肿瘤侵袭、转移研究中的热点 肿瘤的侵袭与转移肿瘤的侵袭与转移2022/11/2136（1 1）基质金属蛋白酶）基质金属蛋白酶（Matrix metalloprotinase MMPMatrix metalloprotinase MMP）是一组锌离子依赖性内肽酶是一组锌离子依赖性内肽酶（间质胶原酶间质胶原酶明胶明胶酶酶间充质溶解素），大小各异底物不尽相同，但至间充质溶解素），大小各异底物不尽相同，但至少都含有信号肽，前肽，催化区少都含有信号肽，前肽，催化区3 3个结构区。酶催化区个结构区。酶催化区和前肽区具有高度保守性。和前肽区具有高度保守性。经典型经典型MMP MMP 以水溶性酶原形式分泌至细胞外，需要以水溶性酶原形式分泌至细胞外，需要在激活剂作用下，脱去前肽才具酶活性。在激活剂作用下，脱去前肽才具酶活性。新型新型MMP MMP 则不同，则不同，间质溶解素可直接以活性酶形式间质溶解素可直接以活性酶形式分泌至细胞外分泌至细胞外。膜型。膜型 MMP MMP（membrane type MMP MT-membrane type MMP MT-MMPMMP）则结合于胞膜上，它们的共同特征是在前肽区则结合于胞膜上，它们的共同特征是在前肽区和催化区间有一含和催化区间有一含RXKRRXKR序列的插入区，可能与其活化序列的插入区，可能与其活化有关。有关。肿瘤的侵袭与转移肿瘤的侵袭与转移2022/11/2137MMPMMP的调节的调节三个水平调控三个水平调控MMP MMP 的表达和活性的表达和活性1 1.酶酶原原合合成成：生生长长因因子子和和细细胞胞因因子子等等活活性性介介质质(EGF,EGF,TGF-TGF-等等是是酶酶原原合合成成阶阶段段最最主主要要的的调调节节因因子子)，它它们们不不仅仅能能促促进进或或抑抑制制MMP MMP mRNAmRNA的的转转录录，而而且且能能影影响响其其半衰期。半衰期。2 2.酶酶原原活活化化：组组织织金金属属蛋蛋白白酶酶抑抑制制剂剂（tissue tissue inhibitor inhibitor of of metalloproteinase metalloproteinase TIMPTIMP）可可以以通通过过抑抑制制MMPMMP内内源源性性物物质质而抑止而抑止MMPMMP的活性。的活性。3 3.抑制剂抑制：抑制剂抑制：肿瘤的侵袭与转移肿瘤的侵袭与转移2022/11/2138 各各种种MMPMMP之之间间具具有有一一定定的的底底物物特特异异性性，但但不不是是绝绝对对的的。同同一一种种MMPMMP可可降降解解多多种种ECMECM成成分分，而而某某一一种种ECMECM成成分分又又可可以以被被多多种种MMPMMP降降解解。但但不不同同酶酶的的降降解解效率可有不同。效率可有不同。MMPMMP的的众众多多调调控控因因素素构构成成微微妙妙的的调调节节网网络络，正正是是这这种种精精确确的的调调控控机机制制保保证证了了机机体体内内生生理理状状态态下下细细胞胞迁迁移移的的ECMECM重重构构；反反之之就就成成为为肿肿瘤瘤侵侵袭袭和和转转移移等等病病理过程发生的原因理过程发生的原因。肿瘤的侵袭与转移肿瘤的侵袭与转移2022/11/2139MMPMMP与肿瘤侵袭、转移的关系与肿瘤侵袭、转移的关系 MMP MMP 与肿瘤侵袭转移的关系正被与肿瘤侵袭转移的关系正被MMP MMP 基因转染基因转染技术所证实，将基质溶素和技术所证实，将基质溶素和MT1-MMP MT1-MMP 完整完整cDNAcDNA导导入无转移潜能的或转移潜能较弱的细胞后，受染细入无转移潜能的或转移潜能较弱的细胞后，受染细胞的侵袭、转移率大大提高。反之将胞的侵袭、转移率大大提高。反之将MMP MMP 的反义核的反义核酸序列导入高侵袭转移潜能的细胞后，可使其侵袭酸序列导入高侵袭转移潜能的细胞后，可使其侵袭转移表型减弱。通过调节转移表型减弱。通过调节MMP MMP 抑制剂的水平，也证抑制剂的水平，也证实了实了MMP MMP 在肿瘤侵袭和转移中的作用。在肿瘤侵袭和转移中的作用。肿瘤的侵袭与转移肿瘤的侵袭与转移2022/11/2140 MMP MMP 在人体肿瘤中表达较复杂，不同的研究结在人体肿瘤中表达较复杂，不同的研究结果也不尽相同，肿瘤细胞及其附近间质细胞中均有果也不尽相同，肿瘤细胞及其附近间质细胞中均有表达的报道。间质细胞主要是指（成）纤维细胞，表达的报道。间质细胞主要是指（成）纤维细胞，内皮细胞，巨噬细胞和淋巴细胞等。内皮细胞，巨噬细胞和淋巴细胞等。肿瘤周边的间肿瘤周边的间质细胞产生质细胞产生MMPMMP，提示肿瘤细胞可以通过可溶性介提示肿瘤细胞可以通过可溶性介质或膜结合分子与间质细胞进行信息交换，协同产质或膜结合分子与间质细胞进行信息交换，协同产生和调节生和调节MMPMMP，这在肿瘤细胞侵袭和转移机制中具这在肿瘤细胞侵袭和转移机制中具有重要意义有重要意义。肿瘤的侵袭与转移肿瘤的侵袭与转移2022/11/2141（2 2）胱氨酸蛋白酶）胱氨酸蛋白酶 胱氨酸蛋白酶包括胱氨酸蛋白酶包括Cathepsin BCathepsin B、D D、H H 等，等，Cathepsin D Cathepsin D 能降解基底膜、间质能降解基底膜、间质、型胶原、型胶原、蛋白聚糖、肌动蛋白、肌球蛋白、蛋白聚糖、肌动蛋白、肌球蛋白、FNFN，从而从而促进许多肿瘤细胞的侵袭和转移。组织蛋白促进许多肿瘤细胞的侵袭和转移。组织蛋白酶酶基因表达与肿瘤恶性程度平行。基因表达与肿瘤恶性程度平行。肿瘤的侵袭与转移肿瘤的侵袭与转移2022/11/2142（3 3）半胱氨酸蛋白酶）半胱氨酸蛋白酶Caspase Caspase 家族家族 至今已发现有至今已发现有1414种种CaspaseCaspase，分为分为3 3组。组。1.Caspase-21.Caspase-2，-8-8，-9-9，是细胞凋亡的起始是细胞凋亡的起始CaspaseCaspase（启动（启动者），者），2.Caspase-32.Caspase-3，-6-6，-7-7，执行细胞凋亡，是效应执行细胞凋亡，是效应CaspaseCaspase（执行者）。（执行者）。(这两组这两组Caspase Caspase 在细胞凋亡中缺一不可在细胞凋亡中缺一不可)3 3.Caspase-1.Caspase-1，-4-4，-5-5，与细胞凋亡的关系不是很密切，与细胞凋亡的关系不是很密切，可能与多种炎症因子的成熟有关。可能与多种炎症因子的成熟有关。肿瘤的侵袭与转移肿瘤的侵袭与转移2022/11/2143（4 4）丝氨酸蛋白酶）丝氨酸蛋白酶（纤溶酶原激活剂，纤溶酶原激活剂，AsAs）包包括括白白细细胞胞弹弹性性蛋蛋白白酶酶和和组组织织蛋蛋白白酶酶G G，AsAs可可使使纤纤溶溶酶酶原原转转变变为为纤纤溶溶酶酶，纤纤溶溶酶酶的的底底物物较较为为广广泛泛，可可降降解解ECM ECM 的的许许多多成成分分，包包括括FNFN、LNLN蛋蛋白白聚聚糖糖的的蛋蛋白白质质核核心心。纤纤溶溶酶酶还还可可激激活活一一些些前前金金属属蛋蛋白白酶酶及及潜潜伏伏弹弹性性蛋蛋白白酶酶。已已证证明明AsAs在在许许多多肿肿瘤瘤，尤尤其其是是肝肝癌癌、乳乳腺腺癌癌、卵卵巢巢癌癌、肺肺癌癌中中高高度度表表达达，它它参参与与降降解解基基质质，促促进进肿肿瘤细胞的侵袭和转移瘤细胞的侵袭和转移。肿瘤的侵袭与转移肿瘤的侵袭与转移2022/11/21444.4.肿瘤运动性增强肿瘤运动性增强 （1 1）移动素（）移动素（MotogenMotogen）可以刺激肿瘤细胞移动性的不同方面，包括：迁移、趋化性、可以刺激肿瘤细胞移动性的不同方面，包括：迁移、趋化性、化学激