医学精品课件：肿瘤分子生物学-侵袭转移.ppt

1、肿瘤的侵袭和转移肿瘤的侵袭和转移肿瘤侵袭和转移肿瘤侵袭和转移肿瘤细胞的侵袭、浸润和转移是恶性肿瘤的基本生物学特征肿瘤细胞的侵袭、浸润和转移是恶性肿瘤的基本生物学特征。1.概念：概念：肿瘤侵袭：肿瘤侵袭：是指恶性肿瘤细胞离开原发肿瘤向周围组织进攻，包括粘连、酶降解、移动、机制增殖等一系列过程的表现，其标志是肿瘤细胞突破基底膜。肿瘤侵袭和肿瘤转移是互有关系的不同病理过程，肿瘤侵袭是肿瘤转移的前提，但并不意味着有侵袭就必然有转移，而肿瘤转移必定有侵袭。肿瘤浸润：肿瘤浸润：肿瘤细胞在组织间隙内分布，同时可在浸润部位继续增生繁殖，是肿瘤侵袭的后果，也是肿瘤转移的前奏。浸润方式：a.组织浸润 b.淋巴管渗

2、透 c.血管渗透 d.浆膜和粘膜面蔓延。肿瘤转移：肿瘤转移：是指恶性肿瘤细胞脱离原发肿瘤，通过各种方式，到达继发组织或器官后得以继续增殖生长，形成与原发肿瘤相同性质的继发肿瘤的全过程。肿瘤转移是恶性肿瘤的基本生物学特征，包括原发性肿瘤扩展扩展浸润浸润、肿瘤细胞脱离肿瘤细胞脱离、转送转送和继发性生长继发性生长等环节。肿瘤转移类型或者途径肿瘤转移类型或者途径恶性肿瘤的转移主要通过淋巴管、血管和体腔。血管主要通过静脉，很少先通过动脉。淋巴道转移：癌的常见转移途径 方式：瀑布式、跳跃式、逆行、交叉转移血道转移：肉瘤的常见转移途径 常见部位：肺、肝，也可逆行或交叉转移种植性转移：种植于浆膜、粘膜面等 浆

3、膜的种植性转移以腹膜多见，其次为胸膜、蛛网膜下腔等。如：胃癌、卵巢、Krukenberg瘤2.肿瘤侵袭转移的基本步骤肿瘤侵袭转移的基本步骤 早期原发癌生长 肿瘤血管形成 肿瘤细胞脱落并侵入基质 进入血管系统 癌栓形成 继发组织器官定位生长 转移癌继续扩散3.肿瘤转移的器官选择性肿瘤转移的器官选择性 肿瘤转移的器官选择性规律：多数恶性肿瘤通过血道血道和淋巴道淋巴道转移到继发组织器官。继发性转移癌多集中发生在肺、骨、肝、脑等脏器，较少发生于脾、肾和肌肉。肿瘤转移是多步骤、多因素的复杂过程肿瘤转移是多步骤、多因素的复杂过程（一）原发瘤增殖和扩（一）原发瘤增殖和扩展展 增殖导致肿瘤内部压力增加 接触抑

4、制丧失 增殖只是肿瘤细胞转移的基础（二）肿瘤血管的形（二）肿瘤血管的形成成1.1.肿瘤超过肿瘤超过1 12mm2mm时，新时，新生血管形成是维持其生长生血管形成是维持其生长所必需。所必需。2.2.宿主毛细血管网进入肿宿主毛细血管网进入肿瘤组织。瘤组织。3.3.是血管生成刺激因子和是血管生成刺激因子和抑制因子共同调控的结果。抑制因子共同调控的结果。（三）肿瘤细胞脱落并进（三）肿瘤细胞脱落并进入基质入基质1.1.肿瘤细胞分离倾向与细胞膜结肿瘤细胞分离倾向与细胞膜结构的变化和粘附力的下降有密切关构的变化和粘附力的下降有密切关系。系。2.2.恶性肿瘤细胞恶性肿瘤细胞E E钙粘连素表达降钙粘连素表达降低

5、。低。3.3.癌细胞表面负电荷高、与钙离癌细胞表面负电荷高、与钙离子结合能力差以及桥粒发育不全也子结合能力差以及桥粒发育不全也与之有关。与之有关。（四）进入脉管系（四）进入脉管系统统1.1.肿瘤血管为侵入基质肿瘤血管为侵入基质的游离肿瘤细胞进入的游离肿瘤细胞进入循环系统提供条件。循环系统提供条件。2.2.肿瘤组织的血管与肿瘤组织的血管与正常血管差异显著。正常血管差异显著。（五）癌栓形成（五）癌栓形成1.侵袭进入循环的癌细胞大部分死亡。2.转移能力高的细胞在循环中相互聚集形成小的癌栓才能抵抗易损因素。（六）肿瘤细胞锚（六）肿瘤细胞锚定黏附定黏附1.肿瘤细胞-血小板簇与靶器官内皮细胞的粘附并锚定在

6、内皮细胞表面。2.微小脉管对癌栓的截获也是锚定粘附的方式。3.影响粘附的因素：碳氢类配子与选择素 透明质酸裂解酶受体CD44vCD44v与整合素（七）逸出循环（七）逸出循环系统系统1.肿瘤细胞诱导脉管基底膜的降解和穿透。2.肿瘤细胞穿透脉管后细胞外基质中的移行。（八）转移后结局（八）转移后结局 侵入靶器官的肿瘤细胞形成转移瘤并进行性长大才真正完成了转移。1.转移后生长2.转移之转移3.转移的休眠（黑色素瘤、乳腺癌切除后多年后的复发）处于G 0 期，逃避机体杀伤作用；分裂和死亡处于动态平 衡；肿瘤血管形成缺如；正常的机体免疫功能状态。肿瘤转移的分子生物学基础肿瘤转移的分子生物学基础 肿瘤的演进与

7、异质化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！恶性肿瘤浸润和转移的机制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:钙粘蛋白 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

8、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，组织蛋白酶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。（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降解；肿瘤细胞与降解；肿瘤细胞与ECMECM中大分子作用，分泌蛋白降解中大分子作用，分泌蛋白降解酶类降解酶类降解ECMECM成分，形成肿瘤细胞移动的通道，并以此为诱成分，形成肿瘤细胞移动的通道，并以此为诱导血管

9、生成的基础；导血管生成的基础；肿瘤细胞运动性增强在粘附降解的过程中移动，穿透肿瘤细胞运动性增强在粘附降解的过程中移动，穿透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。转移灶。肿瘤的侵袭与转移肿瘤的侵袭与转移1.1.瘤细胞同质型粘附下降瘤细胞同质型粘附下降 同质型（同质型（homotypichomotypic）粘附）粘附：是指同种细胞间的粘附，主要由：是指同种细胞间的粘附，主要由存在于细胞

10、表面的粘附分子（存在于细胞表面的粘附分子（cell adhesion molecule cell adhesion molecule CAMCAM）所介）所介导。导。同质型粘附下降，促进肿瘤细胞从瘤体上脱落，所以同质型粘附下降，促进肿瘤细胞从瘤体上脱落，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（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，是一组依赖细胞外钙粘蛋白是钙依赖性跨膜糖蛋白，是一组依赖细胞外CaCa2+2+的的CAMCAM，介导，介导CaCa2+2+依赖性细胞间粘附，通

11、过同类或同分子亲和反依赖性细胞间粘附，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细胞间连接。应相结合。钙粘蛋白参与建立和维持细胞间连接。肿瘤的侵袭与转移肿瘤的侵袭与转移 E型：分布于上皮细胞，负性调控肿瘤侵袭。型：分布于上皮细胞，负性调控肿瘤侵袭。P型：分布于上皮组织和胎盘的基底层。型：分布于上皮组织和胎盘的基底层。N型型:分布于神经组织和肌肉组织。分布于神经组织和肌肉组织。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作用于形成完整的上作用于形成完整的上皮层，皮层，P-CadP-Cad则在基底层起作用，这些钙粘蛋白的存在对于则在基底层起作用，这些钙粘

12、蛋白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保持上皮和内皮结构很重要，其表达改变将导致细胞-细胞细胞间正常连接完整性的丧失。间正常连接完整性的丧失。目前认为与肿瘤浸润、转移关系最密切的是目前认为与肿瘤浸润、转移关系最密切的是E-CadE-Cad。许多研究证实。许多研究证实E-CadE-Cad与与肿瘤浸润、转移呈负相关，可能由于肿瘤浸润、转移呈负相关，可能由于E-CadE-Cad能促进瘤细胞的同质型粘附不易能促进瘤细胞的同质型粘附不易使瘤细胞从瘤体上脱落。使瘤细胞从瘤体上脱落。体外试验表明，有体外试验表明，有E-CadE-Cad表达的肿瘤细胞株无浸润性，而浸润型表型的肿表达的肿瘤

13、细胞株无浸润性，而浸润型表型的肿瘤细胞株则无瘤细胞株则无E-CadE-Cad表达。表达。E-CadE-Cad表达与肿瘤细胞分化之间有密切关系，分化表达与肿瘤细胞分化之间有密切关系，分化好的细胞好的细胞E-CadE-Cad正常，分化差的细胞正常，分化差的细胞E-CadE-Cad不表达。不表达。编码编码E-CadE-Cad的基因是肿瘤的基因是肿瘤抑制基因抑制基因，此基因突变或缺失导致细胞过度增生，细胞形态及分化异常。，此基因突变或缺失导致细胞过度增生，细胞形态及分化异常。转染转染E-Cad cDNAE-Cad cDNA可抑制肿瘤细胞的浸润转移可抑制肿瘤细胞的浸润转移。高浸润性细胞株转染。高浸润性细

14、胞株转染E-Cad E-Cad cDNAcDNA后其浸润性降低，体内形成肿瘤后分化亦较未转染细胞好。转染后其浸润性降低，体内形成肿瘤后分化亦较未转染细胞好。转染E-CadE-Cad反义反义RNARNA到到E-CadE-Cad高表达细胞株中，使高表达细胞株中，使E-CadE-Cad表达下调，并促使浸润。表达下调，并促使浸润。BiawyBiawy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（-）者淋巴结转移发生率远高）者淋巴结转移发生率远高于于E-CadE-Cad（+）者。以携带）者。以携带E-Cad mRNAE-Cad mRNA的质粒转染高侵袭性的

15、癌细胞，可使其的质粒转染高侵袭性的癌细胞，可使其侵袭性消失。侵袭性消失。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。（2 2）瘤细胞表面电荷增加）瘤细胞表面电荷增加 瘤细胞表面电荷增加时瘤细胞间的排斥力增大，促使瘤细胞从瘤体上脱瘤细胞表面电荷增加时瘤细胞间的排斥力增大，促使瘤细胞从瘤体上脱落。瘤细胞表面电荷大小可以通过电泳速度表现出来。细胞电泳率的大小落。瘤细胞表面电荷大小可以通过电泳速度表现出来。细胞电泳率的大小与转移呈负相关。与转移呈负相关。所以细胞电泳速度被认为是筛选不同浸润和转移潜能瘤所以细胞电泳速度被认为是筛选不同浸润和转移潜能瘤细胞的初筛

16、标记细胞的初筛标记。此外溶解性酶的释放，细胞间隙压力的增加，也有利于瘤细胞从瘤体上此外溶解性酶的释放，细胞间隙压力的增加，也有利于瘤细胞从瘤体上脱落下来。脱落下来。肿瘤的侵袭与转移肿瘤的侵袭与转移2.2.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

17、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（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体，是一类细胞表面糖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，现已发现蛋白，现已发现1818种种亚单位和亚单位和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、LNL

18、N、FNFN、VitronectinVitronectin 、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，参与细胞信号传导及细中相应配体相结合，参与细胞信号传导及细胞骨架改变。在细胞生长、分化、形成连接和维持极性等方面起重要作用。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。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。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。肿瘤的侵袭与转移肿瘤的侵袭与转移 介导细胞与介导细胞与ECMEC

19、M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-ECM-ECM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（精精-甘甘-天冬天冬）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）的粘附反应，并具有抑制肿瘤细胞转移的作用。细胞转移的作用。（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

20、细胞只有通过基底膜才能产生浸润与转移。LNLN是基是基底膜的重要组成部分，底膜的重要组成部分，8080年代初就发现了年代初就发现了LNLN的的67KD67KD受体能识别受体能识别LNLN分子的分子的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和移动性，其高表能促进瘤细胞的粘连性和移动性，其高表达与乳癌，肺癌，结肠癌等许多肿瘤的浸润转移能力呈正达与乳癌，肺癌，结肠癌等许多肿瘤的浸润转移能力呈正相关相关。肿瘤的侵袭与转移肿瘤的侵袭与转移（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，

21、细胞外基质受体抗原，细胞外基质受体（ECM-ECM-）。）。CD44V1-10CD44V1-10，分子量约，分子量约85-160KD85-160KD，目前研究较多，目前研究较多的是的是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，在多种高）受体，在多种高转移性癌中高表达转移性癌中高表达。CD44CD44原为淋巴细胞和小静脉内皮细胞有关原为淋巴细胞和小静脉内皮细胞有关的分子，的分子，CD44CD44阳性的瘤细胞也可能因此获得淋巴细胞的伪装，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。更易进入淋巴

22、结形成转移。肿瘤的侵袭与转移肿瘤的侵袭与转移 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）肿瘤细胞与基质细胞相互

23、作用产生生长因子及血管生成因）肿瘤细胞与基质细胞相互作用产生生长因子及血管生成因子，促进肿瘤生长；子，促进肿瘤生长；3 3）肿瘤细胞通过）肿瘤细胞通过ECMECM的蛋白聚糖获得隐蔽的生长因子，逃避的蛋白聚糖获得隐蔽的生长因子，逃避免疫监视；免疫监视；4 4）CD44CD44还可识别宿主组织的额外配体，直接刺激肿瘤细胞还可识别宿主组织的额外配体，直接刺激肿瘤细胞增殖；增殖；5 5）CD44CD44的胞浆内部分与细胞骨架蛋白作用，传导细胞分裂的胞浆内部分与细胞骨架蛋白作用，传导细胞分裂信号。信号。肿瘤的侵袭与转移肿瘤的侵袭与转移 CultyCulty等进行细胞培养实验表明，乳癌细胞等进行细胞培养实

24、验表明，乳癌细胞CD44CD44表达与其浸润能力呈正表达与其浸润能力呈正相关，只有相关，只有CD44CD44高表达的细胞株才有结合降解透明质酸盐的能力，高表达的细胞株才有结合降解透明质酸盐的能力，H H3 3 标记的透明质酸盐降解率与标记的透明质酸盐降解率与CD44CD44含量和细胞浸润生物学潜能密切相关，含量和细胞浸润生物学潜能密切相关，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。介导降解介导降解透明质酸盐是透明质酸盐是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

25、一。肿瘤的侵袭与转移肿瘤的侵袭与转移 Washington Washington等免疫组化分析表明，等免疫组化分析表明，CD44CD44表达与胃癌浸润表型及生存期有表达与胃癌浸润表型及生存期有关，认为关，认为CD44CD44高表达是浸润表型及预后差的指标。高表达是浸润表型及预后差的指标。CastellaCastella 等用免疫组化等用免疫组化方法检测方法检测1414例早期胃癌，例早期胃癌，3737例晚期胃癌，例晚期胃癌，1818例胃周围转移淋巴结。结果表例胃周围转移淋巴结。结果表明浸润程度与明浸润程度与CD44CD44表达没有明显关系，但肠型胃癌转移灶表达没有明显关系，但肠型胃癌转移灶CD4

26、4V6CD44V6阳性率阳性率比弥漫型胃癌转移灶中比弥漫型胃癌转移灶中CD44V6CD44V6阳性率显著增高，说明阳性率显著增高，说明CD44V6CD44V6表达可能与表达可能与肠型胃癌，而不是弥漫型胃癌的转移有关肠型胃癌，而不是弥漫型胃癌的转移有关。（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。在肿瘤分布。在肿瘤分布于上皮性肿瘤细胞表面如肺癌，胃癌，结肠癌等。于上皮性肿瘤细胞表面如肺癌，胃癌，结肠癌等。SLESLEX X可分泌可分泌入血，肿瘤病人血清中可查到入血，肿瘤病人血清中可查到SLES

27、LEX X。最近研究指出，。最近研究指出，肿瘤细胞肿瘤细胞表面唾液酸化的表面唾液酸化的SLESLEX X作为血管内皮细胞上的作为血管内皮细胞上的E-E-选择素的配体，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是结肠癌早期诊断、癌浸润、预后不良的一个指标。结肠癌细。结肠癌细胞表面胞表面SLESLEX X抗原结构和数量的变化是导致转移的关键因素。所抗原结构和数量的变化是导致转移的关键因素。所以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，尤其是结肠可以有效监测肿瘤，尤其是结肠癌转移癌转移。肿瘤的侵袭与转移肿瘤的侵袭与转移1.1.开始黏附选择素与糖蛋白

28、开始黏附选择素与糖蛋白 EP selectinEP selectin-Ec-CD34-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selectinselectin 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（CD31CD31）相互作用介导细胞间）相互作用介导细胞间的移出。的移出。（5 5）免疫球蛋白超家族（）免疫球蛋白超家族（Ig Ig-SF-SF）IgI

29、g-SF-SF包括许多有共同结构特征的分子，这一结构包含包括许多有共同结构特征的分子，这一结构包含170-210170-210氨基酸组成氨基酸组成7-97-9个个折叠，每个单位在两条折叠，每个单位在两条链之间由链之间由二硫键形成稳定复合物。二硫键形成稳定复合物。IgIg-SF-SF大部分成员参与细胞间识别大部分成员参与细胞间识别（包括那些有免疫功能的分子，如（包括那些有免疫功能的分子，如MHAMHA、CD4CD4、CD8CD8和和T T细胞细胞受体，参与受体，参与N N发育（发育（N-CAMN-CAM，L1L1）、白细胞交流（）、白细胞交流（ICAM-1ICAM-1，VCAM-1VCAM-1，

30、PECAM-1PECAM-1）和信息传递（）和信息传递（CSF-1CSF-1受体，血小板源性生受体，血小板源性生长因子受体）。长因子受体）。肿瘤的侵袭与转移肿瘤的侵袭与转移 carcino-embryonic antigen 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180KD180KD。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 Ig-SF-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

31、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。HostetterHostetter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，

32、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高表达的高表达的细胞株肝脏转移明显高于细胞株肝脏转移明显高于CEACEA低表达者，并且有肝转移的裸鼠低表达者，并且有肝转移的裸鼠血清血清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N-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

33、附性，使细胞呈“漂浮漂浮”状态。状态。N-CAMN-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V-CAM-1V-CAM-1（INCAM10INCAM10）VCAMVCAM（vascularvascular cell adhesion molecule-1 cell adhesion molecule-1）或）或INCAMINCAM（inducib

34、le inducible cell adhesion moleculecell adhesion molecule）是血管内皮细胞中细胞因子诱导的粘附）是血管内皮细胞中细胞因子诱导的粘附分子，属分子，属Ig Ig-SF-SF成员，是成员，是VLA-4VLA-4（4/14/1）的受体。）的受体。V-CAM-1V-CAM-1的功能是的功能是介导白细胞与血管内皮细胞之间的粘附反介导白细胞与血管内皮细胞之间的粘附反应应，许多恶性细胞中也有，许多恶性细胞中也有VLA-4VLA-4表达，因此表达，因此V-CAM-1V-CAM-1在这些有在这些有VLA-4VLA-4表达的肿瘤中作为肿瘤细胞粘附受体。表达的肿

35、瘤中作为肿瘤细胞粘附受体。肿瘤的侵袭与转移肿瘤的侵袭与转移ICAM-1ICAM-1 是相对分子质量为是相对分子质量为90009000的糖蛋白，是免疫球蛋白粘附因子家的糖蛋白，是免疫球蛋白粘附因子家族成员，可与整合素族成员，可与整合素L/2L/2和和 Mac-l Mac-l 连接，连接，主要参与细胞与细主要参与细胞与细胞之间的连接，与肿瘤转移关系密切胞之间的连接，与肿瘤转移关系密切。除介导粘附外，实验证。除介导粘附外，实验证实实ICAM-1ICAM-1可从肿瘤细胞表面脱落，进入循环系统形成可溶性分可从肿瘤细胞表面脱落，进入循环系统形成可溶性分子，子，可助肿瘤细胞逃逸可助肿瘤细胞逃逸CTL CTL

36、 和和NKNK细胞的免疫监视效应，促进肿细胞的免疫监视效应，促进肿瘤的发生与转移瘤的发生与转移。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，转移形成前后，癌组中，转移形成前后，癌组织织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3.3.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，蛋白多糖和氨）主要由胶原，糖蛋白，蛋白多糖和氨基葡萄糖组成。基葡萄糖组成。ECM ECM 以基底膜和间质结缔组织的形式存在，胶以基底膜和间

37、质结缔组织的形式存在，胶原是原是ECMECM的主要成分，的主要成分，、型胶原主要存在于间质结缔型胶原主要存在于间质结缔组织中，组织中，型胶原则主要存在于基底膜。型胶原则主要存在于基底膜。ECMECM中的糖蛋白包括中的糖蛋白包括LNLN，FNFN和和NDND（接触蛋白）等。（接触蛋白）等。ECMECM是肿瘤侵袭和转移的天然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，它们的活性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。均

38、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（CaspasesCaspases 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（1 1）基质金属蛋白酶）基质金属蛋白酶（Matrix metalloprotinaseMatrix metalloprotinase MMP MMP）是一组锌离子依

39、赖性内肽酶，是一组锌离子依赖性内肽酶，大小各异底物不尽相同，但至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。酶催化区和前肽区个结构区。酶催化区和前肽区具有高度保守性；具有高度保守性；MMPsMMPs可分为胶原酶、明胶酶、基质溶解酶和膜类可分为胶原酶、明胶酶、基质溶解酶和膜类MMPsMMPs；经典型经典型MMP MMP 以水溶性酶原形式分泌至细胞外，需要在激活剂作用下，脱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；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分泌至细胞外间质溶

40、解素可直接以活性酶形式分泌至细胞外。膜型。膜型 MMP MMP（membrane type MMP MT-MMPmembrane type MMP MT-MMP）则结合于胞膜上，它们的共同特征是）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在前肽区和催化区间有一含RXKRRXKR序列的插入区，可能与其活化有关。序列的插入区，可能与其活化有关。肿瘤的侵袭与转移肿瘤的侵袭与转移基质金属蛋白酶的种类基质金属蛋白酶的种类基质金属蛋白酶的功能与调节基质金属蛋白酶的功能与调节1.降解细胞外基质，促进肿瘤细胞进入脉管系统。2.促进原发瘤和继发瘤的生长，创造肿瘤生长和扩散的微环境。3.促进血管生长

41、的作用，MMP2MMP2在毛细血管末梢形成及内皮细胞基底膜形成中发挥重要作用。4.MMPs4.MMPs在细胞外以非活性的酶原存在，需要活化后才能发挥生物学功能。5.5.生长因子（EGFEGF、bFGFbFGF等）、细胞与细胞、基质之间的反应因子。6.抑制调节包括特异性组织抑制剂如TIMP1TIMP14 4和大量非特异性蛋白酶抑制剂，是目前发展最快的抗癌药物。三个水平调控三个水平调控MMPMMP的表达和活性的表达和活性1.酶原合成：生长因子和细胞因子等活性介质(EGF,TGF-等是酶原合成阶段最主要的调节因子)，它们不仅能促进或抑制MMP mRNA的转录，而且能影响其半衰期。2.酶原活化：组织金

42、属蛋白酶抑制剂（tissue inhibitor of metalloproteinase TIMP）可以通过抑制MMP内源性物质而抑止MMP的活性。3.抑制剂抑制：基质金属蛋白酶的调节基质金属蛋白酶的调节 各种各种MMPMMP之间具有一定的底物特异性，但不是绝对的。同之间具有一定的底物特异性，但不是绝对的。同一种一种MMPMMP可降解多种可降解多种ECMECM成分，而某一种成分，而某一种ECMECM成分又可以被成分又可以被多种多种MMPMMP降解。但不同酶的降解效率可有不同。降解。但不同酶的降解效率可有不同。MMPMMP的众多调控因素构成微妙的调节网络，正是这种精确的众多调控因素构成微妙的调

43、节网络，正是这种精确的调控机制保证了机体内生理状态下细胞迁移的的调控机制保证了机体内生理状态下细胞迁移的ECMECM重构；重构；反之就成为肿瘤侵袭和转移等病理过程发生的原因反之就成为肿瘤侵袭和转移等病理过程发生的原因。肿瘤的侵袭与转移肿瘤的侵袭与转移MMPMMP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MMPMMP基因转染技术所证实，将基质基因转染技术所证实，将基质溶素和溶素和MT1-MMPMT1-MMP完整完整cDNAcDNA导入无转移潜能的或转移潜能较弱的细胞后，导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

44、率大大提高。反之将受染细胞的侵袭、转移率大大提高。反之将MMP MMP 的反义核酸序列导入高的反义核酸序列导入高侵袭转移潜能的细胞后，可使其侵袭转移表型减弱。通过调节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MMPMMP抑制抑制剂的水平，也证实了剂的水平，也证实了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。MMP MMP 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表达的报道。间质细胞主要是指（成）纤维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

45、，内皮细胞，巨噬细胞和淋巴细胞等。细胞，内皮细胞，巨噬细胞和淋巴细胞等。肿瘤周边的间质细胞产生肿瘤周边的间质细胞产生MMPMMP，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，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，协同产生和调节信息交换，协同产生和调节MMPMMP，这在肿瘤细胞侵袭和转移机制中具有，这在肿瘤细胞侵袭和转移机制中具有重要意义重要意义。（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CathepsinCathepsin B B、D D、H H 等，等，CathepsinCathepsin D D 能降解基底膜、间质能降解

46、基底膜、间质、型胶原、蛋型胶原、蛋白聚糖、肌动蛋白、肌球蛋白、白聚糖、肌动蛋白、肌球蛋白、FNFN，从而促进许多，从而促进许多肿瘤细胞的侵袭和转移。组织蛋白酶肿瘤细胞的侵袭和转移。组织蛋白酶基因表达与基因表达与肿瘤恶性程度平行。肿瘤恶性程度平行。肿瘤的侵袭与转移肿瘤的侵袭与转移（3 3）半胱氨酸蛋白酶）半胱氨酸蛋白酶CaspaseCaspase 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（启动者），（启动者），

47、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CaspaseCaspase 在细胞凋亡中缺一不可在细胞凋亡中缺一不可3.Caspase-13.Caspase-1，-4-4，-5-5，与细胞凋亡的关系不是很密切，可能与多，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。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（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）包括包括白细胞弹性蛋白酶和组织蛋白酶白细胞弹性蛋白酶和组织蛋白

48、酶G G，AsAs可使纤溶可使纤溶酶原转变为纤溶酶，纤溶酶的底物较为广泛，可降解酶原转变为纤溶酶，纤溶酶的底物较为广泛，可降解ECM ECM 的许多成分，包括的许多成分，包括FNFN、LNLN蛋白聚糖的蛋白质核蛋白聚糖的蛋白质核心。纤溶酶还可激活一些前金属蛋白酶及潜伏弹性蛋心。纤溶酶还可激活一些前金属蛋白酶及潜伏弹性蛋白酶。白酶。已证明已证明AsAs在许多肿瘤，尤其是肝癌、乳腺癌、在许多肿瘤，尤其是肝癌、乳腺癌、卵巢癌、肺癌中高度表达，它参与降解基质，促进肿卵巢癌、肺癌中高度表达，它参与降解基质，促进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4.4.肿瘤运动性增强

49、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、化学激动作用、吞噬动力学等。移动素分为三大类：性、化学激动作用、吞噬动力学等。移动素分为三大类：刺激肿瘤细胞移动与浸润的因子刺激肿瘤细胞移动与浸润的因子:如移动刺激因子、单核细胞如移动刺激因子、单核细胞源性分散因子、胶原性移动因子和自分泌移动因子（源性分散因子、胶原性移动因子和自分泌移动因子（AMFAMF）。）。刺激生长与移动的因子刺激生长与移动的因子:如肝细胞生长因子（如肝细胞生长因子（HGFHGF）、分散因）、分散

50、因子、内皮生长因子（子、内皮生长因子（EGFEGF）和）和IL-1IL-1，3 3，6 6。刺激移动但抑制生长的因子刺激移动但抑制生长的因子:如转化生长因子（如转化生长因子（TGFTGF）和干扰）和干扰素（素（INFINF）。）。肿瘤的侵袭与转移肿瘤的侵袭与转移自分泌移动因子（自分泌移动因子（AMFsAMFs）AMFsAMFs 是一类由多种肿瘤细胞产生的蛋白因子，各自有特异是一类由多种肿瘤细胞产生的蛋白因子，各自有特异的糖蛋白受体，信号传导受的糖蛋白受体，信号传导受G G蛋白调节，最近发现蛋白调节，最近发现AMFsAMFs还可以还可以旁分泌方式作用，此时称之为旁分泌移动因子（旁分泌方式作用，此