肿瘤的转移和浸润实用版课件

肿瘤的转移和浸润肿瘤的转移和浸润1（优选）肿瘤的转移和浸润（优选）肿瘤的转移和浸润2肿瘤瘤转移的基本移的基本过程程原原发瘤的增殖瘤的增殖 肿瘤新生血管的生瘤新生血管的生长 瘤瘤细胞侵胞侵袭基底膜基底膜 在循在循环系系统中存活中存活 侵入血管或淋巴管侵入血管或淋巴管 形成瘤栓并形成瘤栓并转运到运到远隔靶器官隔靶器官滞留于靶器官微小血管中滞留于靶器官微小血管中穿出血管并形成微小穿出血管并形成微小转移灶移灶肿瘤血管形成，瘤血管形成，转移癌灶增殖移癌灶增殖肿瘤转移的基本过程形成瘤栓并转运到远隔靶器官滞留于靶器官微小3肿瘤的转移和浸润实用版课件4 （一）原发瘤增殖和扩展（一）原发瘤增殖和扩展n 增殖增殖导致致肿瘤内部瘤内部压力增加力增加 n 增殖只是增殖只是肿瘤瘤细胞胞转移的基移的基础n 接触抑制接触抑制丧失失（一）原发瘤增殖和扩展增殖导致肿瘤内部压力增加5 （二）肿瘤血管的形成（二）肿瘤血管的形成n肿瘤超瘤超过12mm3时，新生血管形成是，新生血管形成是维持其生持其生长所所必需。必需。n宿主毛宿主毛细血管网血管网进入入肿瘤瘤组织。n是血管生成刺激因子和抑制因子共同是血管生成刺激因子和抑制因子共同调控的控的结果。果。（二）肿瘤血管的形成肿瘤超过12mm3时，新生血管形6肿瘤的转移和浸润实用版课件7 （三）肿瘤细胞脱落并进入基质（三）肿瘤细胞脱落并进入基质n恶性性肿瘤瘤细胞胞E-钙粘粘连素素(E-cadherin)表达降低。表达降低。n肿瘤瘤细胞分离胞分离倾向与向与细胞膜胞膜结构的构的变化和粘附力化和粘附力的下降有密切关系。的下降有密切关系。n癌癌细胞表面胞表面电荷荷发生改生改变、与、与钙离子离子结合能力减合能力减弱以及弱以及桥粒粒发育不全也与之有关。育不全也与之有关。（三）肿瘤细胞脱落并进入基质恶性肿瘤细胞E-钙粘连素(8（七）逸出循环系统MMP的众多调控因素构成微妙的调节网络，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ECM重构；（四）基质金属蛋白酶及其抑制剂与肿瘤转移肺小细胞癌骨、脑、肝在循环系统中存活侵入血管或淋巴管（一）肿瘤转移器官选择性影响因素（四）基质金属蛋白酶及其抑制剂与肿瘤转移基质金属蛋白酶（MatrixmetalloprotinaseMMP）血管生成抑制剂抑制肿瘤新生血管形成的机制：原发瘤的增殖肿瘤新生血管的生长瘤细胞侵袭基底膜肿瘤的生长和转移与血管形成密切相关。分裂和死亡处于动态平衡；肿瘤细胞的血行转移和淋巴道转移并不总是循着血流或淋巴液流动方向到达相应的脏器，即使通过渗透进入体腔的肿瘤细胞也不遵循自由沉淀规律继发生长各种ECM成分的酶解有利于肿瘤细胞的侵袭与转移。主要包括丝氨酸蛋白酶、金属蛋白酶和半胱氨酸蛋白酶三大类肿瘤转移与促进基因和抑制基因之间表达失衡相关。n癌癌细胞可以胞可以产生多种水解基生多种水解基质(ECM)的的酶类。n定向移定向移动（migration）：在癌）：在癌细胞侵胞侵袭过程中程中起重要作用。起重要作用。（七）逸出循环系统癌细胞可以产生多种水解基质(ECM)的酶类9 （四）进入脉管系统（四）进入脉管系统n肿瘤瘤组织的血管与正常血管差异的血管与正常血管差异显著。著。n肿瘤血管瘤血管为侵入基侵入基质的游离的游离肿瘤瘤细胞胞进入循入循环系系统提供条件。提供条件。（四）进入脉管系统肿瘤组织的血管与正常血管差异显著。10 （五）癌栓形成（五）癌栓形成n侵侵袭进入循入循环的癌的癌细胞大部分死亡胞大部分死亡(脱巢凋亡脱巢凋亡)。n转移能力高的移能力高的细胞在循胞在循环中相互聚集形成小的癌中相互聚集形成小的癌栓才能抵抗易栓才能抵抗易损因素。因素。（五）癌栓形成侵袭进入循环的癌细胞大部分死亡(脱巢凋亡11肿瘤的转移和浸润实用版课件12 （六）肿瘤细胞锚定黏附（六）肿瘤细胞锚定黏附n肿瘤瘤细胞胞-血小板簇与靶器官内皮血小板簇与靶器官内皮细胞的粘附胞的粘附并并锚定在内皮定在内皮细胞表面。胞表面。n微小脉管微小脉管对癌栓的截癌栓的截获也是也是锚定粘附的方式。定粘附的方式。n影响粘附的因素：影响粘附的因素：碳碳氢类配子与配子与选择素素 透明透明质酸裂解酸裂解酶受体受体CD44v与整合素与整合素（六）肿瘤细胞锚定黏附肿瘤细胞-血小板簇与靶器官内皮细13 （七）逸出循环系统（七）逸出循环系统n肿瘤瘤细胞胞诱导脉管基底膜的降解和穿透。脉管基底膜的降解和穿透。n肿瘤瘤细胞穿透脉管后胞穿透脉管后细胞外基胞外基质中的移行。中的移行。（七）逸出循环系统肿瘤细胞诱导脉管基底膜的降解和穿透。14肿瘤的转移和浸润实用版课件15反之将MMP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。侵入体循环静脉的瘤细胞经右心到达肺，在肺内形成转移灶然而并非所有肿瘤的转移都与E-Cad表达呈负相关。各种ECM成分的酶解有利于肿瘤细胞的侵袭与转移。核素骨扫描VCAM-1（血管细胞粘附分子-1）：参与协助肿瘤逸出循环系统，进入继发脏器。肿瘤新生毛细血管是在周边组织原有的血管基础上延伸扩展形成的不是所有的肿瘤都有转移表型，同种肿瘤细胞不同个体转移能力也不一样。编码E-Cad的基因是肿瘤抑制基因，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。血管生成抑制剂与抗肿瘤转移肺小细胞癌骨、脑、肝从粘附分子的角度看，肿瘤转移的亲器官性是通过器官内皮细胞表达特异性粘附分子，而肿瘤细胞则产生这些粘附分子的特异性配体得以实现的L型：存在于白细胞表面，白细胞与其他细胞结合原发瘤的增殖肿瘤新生血管的生长瘤细胞侵袭基底膜侵入体循环静脉的瘤细胞经右心到达肺，在肺内形成转移灶编码E-Cad的基因是肿瘤抑制基因，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。肿瘤无血管生成的支持就不能进一步增长ras基因表达阻断是跨膜糖蛋白家族，主要介导同源细胞间的连接。目前认为与肿瘤浸润、转移关系最密切的是E-Cad。（八）转移后结局（八）转移后结局侵入靶器官的侵入靶器官的肿瘤瘤细胞形成胞形成转移瘤并移瘤并进行性行性长大才真正完成了大才真正完成了转移。移。n 转移后生移后生长n 转移的休眠移的休眠（黑色素瘤、乳腺癌切除后多年后的复（黑色素瘤、乳腺癌切除后多年后的复发）处于于G0期，逃避机体期，逃避机体杀伤作用；分裂和死亡作用；分裂和死亡处于于动态平衡；平衡；肿瘤血管形成瘤血管形成缓慢。慢。反之将MMP的反义核酸序列导入高侵袭转移潜能的细胞后，可使其16二、二、肿瘤转移的途径肿瘤转移的途径二、17淋巴道转移乳腺癌淋巴道转移主要至腋窝各组淋巴结卵巢癌常发生髂区及腹主动脉旁淋巴结转移肺癌首先侵犯肺门淋巴结“跳跃性”转移“逆行”或“交叉”转移淋巴道转移18血道转移侵入体循环静脉的瘤细胞经右心到达肺，在肺内形成转移灶侵入门静脉系统的肿瘤细胞，首先在肝内形成转移瘤侵入肺静脉的肿瘤细胞或肺内转移瘤通过肺毛细血管进入肺静脉，经左心随主动脉血流播散至全身各器官（脑、骨、肾、肾上腺）血道转移侵入体循环静脉的瘤细胞经右心到达肺，在肺内形成转移19血液循环分为体循环和肺循环：体循环：左心室-主动脉-各级动脉-身体各处的毛细血管网-各级静脉-上下腔静脉（体静脉）-右心房肺循环：右心室-肺动脉-肺中的毛细血管网-肺静脉-左心房血液循环分为体循环和肺循环：20种植性转移体腔内器官的肿瘤侵袭器官被膜，蔓延至器官表面时，瘤细胞可以脱落并象播种一样，种植在体腔和体腔内器官的表面，形成多个转移瘤灶如胃癌破坏胃壁侵及浆膜层癌细胞脱落，可种植于大网膜、腹膜、腹腔内器官表面。种植性转移体腔内器官的肿瘤侵袭器官被膜，蔓延至器官表面时，21三、三、肿瘤转移的分子生物学基础肿瘤转移的分子生物学基础三、22 （一）基因调控下的肿瘤转移（一）基因调控下的肿瘤转移 肿瘤瘤转移与促移与促进基因和抑制基因之基因和抑制基因之间表达失表达失衡相关。衡相关。不是所有的不是所有的肿瘤都有瘤都有转移表型，同种移表型，同种肿瘤瘤细胞不同个体胞不同个体转移能力也不一移能力也不一样。（一）基因调控下的肿瘤转移肿瘤转移与促进23n n促进肿瘤转移的基因促进肿瘤转移的基因促进肿瘤转移的基因促进肿瘤转移的基因 u与与肿瘤瘤转移相关的基因有很多种，但移相关的基因有很多种，但还没没有有严格意格意义上的上的转移基因移基因u ras基因基因效应蛋白：效应蛋白：IVIV型胶原酶、组织蛋白酶和与细胞型胶原酶、组织蛋白酶和与细胞运动相关的细胞因子运动相关的细胞因子 促进肿瘤转移的基因24uCD44v：肿瘤瘤转移促移促进基因基因CD44是广泛分布跨膜糖蛋白分子是广泛分布跨膜糖蛋白分子，能与细胞外基质中透明质酸，能与细胞外基质中透明质酸结合、参与血管内皮细胞的粘附。结合、参与血管内皮细胞的粘附。CD44V1-10CD44V1-10，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。其正常功能是作为受体识别透明质酸（其正常功能是作为受体识别透明质酸（HA）和胶原蛋白）和胶原蛋白、等，等，主要参与细胞主要参与细胞-细胞，细胞细胞，细胞-基质之间的特异性粘连过程。基质之间的特异性粘连过程。CD44V6高表达的癌细胞可能获得淋巴细胞高表达的癌细胞可能获得淋巴细胞“伪装伪装”，逃避人体，逃避人体免疫系统的识别和杀伤，更易进入淋巴结，形成转移。免疫系统的识别和杀伤，更易进入淋巴结，形成转移。可促进可促进ras基因表达基因表达 CD44v：肿瘤转移促进基因25n n抑制肿瘤转移基因抑制肿瘤转移基因抑制肿瘤转移基因抑制肿瘤转移基因 u抑制抑制肿瘤瘤转移基因是近年来倍受关注的研究移基因是近年来倍受关注的研究领域。域。u nm23基因：基因：肿瘤瘤转移抑制基因移抑制基因影响细胞内微管系统的状态而抑制癌的转移：提供影响细胞内微管系统的状态而抑制癌的转移：提供GTPGTP而调节微管而调节微管的聚合与解聚的聚合与解聚 。能与能与G G蛋白结合，本身也具有蛋白结合，本身也具有G G蛋白的某些特性，可能通过细胞跨膜蛋白的某些特性，可能通过细胞跨膜信号传递调节肿瘤细胞转移。信号传递调节肿瘤细胞转移。近年来大量的有关近年来大量的有关nm23nm23基因与肿瘤转移的报道，在一些肿瘤中，如基因与肿瘤转移的报道，在一些肿瘤中，如乳腺癌、肝癌、黑色素瘤、胃癌等，其乳腺癌、肝癌、黑色素瘤、胃癌等，其nm23nm23的的mRNAmRNA蛋白表达与肿瘤蛋白表达与肿瘤的转移及临床预后不良呈反相关。的转移及临床预后不良呈反相关。抑制肿瘤转移基因2692例例结直直肠癌的癌的nm23表达阳性率表达阳性率42.4%。nm23阴性病例阴性病例预示更差的示更差的预后。因而后。因而nm23基因具有抗基因具有抗肿瘤瘤转移的潜能，移的潜能，认为nm23表达减少表达减少预示示结直直肠癌更癌更强的侵的侵袭性性和易于和易于转移移扩散。散。92例结直肠癌的nm23表达阳性率42.4%。nm23阴性病27uTIMP:金属蛋白金属蛋白酶组织抑制抑制剂参与基质胶原酶的代谢，使其失活。参与基质胶原酶的代谢，使其失活。对肿瘤转移的抑制作用主要在侵袭阶段。对肿瘤转移的抑制作用主要在侵袭阶段。还具有抑制血管增生的作用。还具有抑制血管增生的作用。uKiss-1基因：基因：编码产物为编码产物为G G蛋白偶联受体的内源蛋白偶联受体的内源性配体，能使胞内性配体，能使胞内CaCa2 2浓度增加，同时能明显抑浓度增加，同时能明显抑制肿瘤细胞的迁移和侵袭。制肿瘤细胞的迁移和侵袭。TIMP:金属蛋白酶组织抑制剂28MMP的众多调控因素构成微妙的调节网络，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ECM重构；肿瘤细胞本身可以产生多种可降解基质的蛋白酶。（三）转移前微环境（pre-metastaticniche）眼脉络膜黑色素瘤肝KaplanRN,LydenD.免疫组织化学技术聚合酶链反应（PCR）逆转录PCR（RTPCR）技术1、Caspase-2，-8，-9，是细胞凋亡的起始Caspase，从粘附分子的角度看，肿瘤转移的亲器官性是通过器官内皮细胞表达特异性粘附分子，而肿瘤细胞则产生这些粘附分子的特异性配体得以实现的肿瘤血管形成，转移癌灶增殖在循环系统中存活侵入血管或淋巴管免疫球蛋白类粘附分子：分裂和死亡处于动态平衡；与肿瘤转移相关的基因有很多种，但还没有严格意义上的转移基因主要包括丝氨酸蛋白酶、金属蛋白酶和半胱氨酸蛋白酶三大类TIMP:金属蛋白酶组织抑制剂增殖只是肿瘤细胞转移的基础KaplanRN,LydenD.分裂和死亡处于动态平衡；酶催化区和前肽区具有高度保守性。基质金属蛋白酶（MMP）（二）粘附分子与肿瘤转移（二）粘附分子与肿瘤转移粘附因子是一粘附因子是一类介介导细胞与胞与细胞、胞、细胞与胞与细胞外基胞外基质间粘附作用的膜表面糖蛋白。粘附作用的膜表面糖蛋白。在在肿瘤瘤转移的每个移的每个环节均包含粘附与分离均包含粘附与分离（粘附解聚）两个方面。（粘附解聚）两个方面。MMP的众多调控因素构成微妙的调节网络，正是这种精确的调控机29u 细胞与胞与细胞胞间的粘附的粘附同源细胞间的粘附：同源细胞间的粘附：E-E-钙粘连素；在肿瘤转钙粘连素；在肿瘤转移的某些环节上发挥重要作用。移的某些环节上发挥重要作用。异源细胞间的粘附：选择素；肿瘤细胞与血异源细胞间的粘附：选择素；肿瘤细胞与血小板、内皮细胞和基质细胞的结合。小板、内皮细胞和基质细胞的结合。细胞与细胞间的粘附30u 细胞与胞与细胞外基胞外基质的粘附的粘附肿瘤细胞主要通过整合素（肿瘤细胞主要通过整合素（integrinintegrin）受体）受体与细胞外基质结合与细胞外基质结合细胞与细胞外基质的粘附31细胞外基质（细胞外基质（ECM）细胞外基质(extracellularmatrixc,ECM),是由动物细胞合成并分泌到胞外、分布在细胞表面或细胞之间的大分子,主要是一些多糖和蛋白,或蛋白聚糖。这些物质构成复杂的网架结构，支持并连接组织结构、调节组织的发生和细胞的生理活动。细胞外基质是动物组织的一部分,不属于任何细胞。它决定结缔组织的特性，对于一些动物组织的细胞具有重要作用。细胞外基质（ECM）细胞外基质(extracellular32ECM主要包括胶原蛋白、非胶原性糖蛋白，蛋白多糖和糖胺多糖几种成分，它们对组成和稳定细胞外基质蛋白与蛋白之间、多糖与蛋白之间的结合起着重要作用各种ECM成分的酶解有利于肿瘤细胞的侵袭与转移。而每种ECM成分的降解都需要特定的水解酶肿瘤细胞本身可以产生多种可降解基质的蛋白酶。主要包括丝氨酸蛋白酶、金属蛋白酶和半胱氨酸蛋白酶三大类ECM主要包括胶原蛋白、非胶原性糖蛋白，蛋白多糖和糖胺多糖几33u 钙连接素（接素（cadherin）是跨膜糖蛋白家族，主要介是跨膜糖蛋白家族，主要介导同源同源细胞胞间的的连接。接。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粘附因子之一。E型：分布于上皮型：分布于上皮细胞，胞，负性性调控控肿瘤侵瘤侵袭。P型：分布于上皮型：分布于上皮组织和胎和胎盘的基底的基底层。N型型:分布于神分布于神经组织和肌肉和肌肉组织。钙连接素（cadherin）34肿瘤的转移和浸润实用版课件35目前认为与肿瘤浸润、转移关系最密切的是E-Cad。许多研究证实E-Cad与肿瘤浸润、转移呈负相关，可能由于E-Cad能促进瘤细胞的同质型粘附不易使瘤细胞从瘤体上脱落。体外试验表明，有E-Cad表达的肿瘤细胞株无浸润性，而浸润型表型的肿瘤细胞株则无E-Cad表达。E-Cad表达与肿瘤细胞分化之间有密切关系，分化好的细胞E-Cad正常，分化差的细胞E-Cad不表达。编码E-Cad的基因是肿瘤抑制基因，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。目前认为与肿瘤浸润、转移关系最密切的是E-Ca36Biawy报道67%舌鳞癌E-Cad表达下降。E-Cad（-）者淋巴结转移发生率远高于E-Cad（+）者。以携带E-CadmRNA的质粒转染高侵袭性的癌细胞，可使其侵袭性消失。因此认为E-Cad是一种抑制侵袭转移的因子。然而并非所有肿瘤的转移都与E-Cad表达呈负相关。GunjiN等报道E-Cad表达与原发性胰腺癌肝转移不存在显著关系。可可能能与与E-Cad能能稳定定细胞胞间连接接，促促进细胞胞分分化化，促促进细胞胞间信息信息传递有关有关。Biawy报道67%舌鳞癌E-Cad表达下降37u 选择素（素（selectin）该类粘附分子主要通过碳氢键连接该类粘附分子主要通过碳氢键连接P P型：肿瘤细胞与血小板的粘附结合型：肿瘤细胞与血小板的粘附结合 E E型：肿瘤细胞与内皮细胞的结合型：肿瘤细胞与内皮细胞的结合 L L型：存在于白细胞表面，白细胞与其他细胞结合型：存在于白细胞表面，白细胞与其他细胞结合 肿瘤转移的一些关键步骤，如循环肿瘤细胞的聚集和癌栓的形成，以肿瘤转移的一些关键步骤，如循环肿瘤细胞的聚集和癌栓的形成，以及肿瘤细胞与特定脏器脉管内皮的粘附结合都有选择素的参与。及肿瘤细胞与特定脏器脉管内皮的粘附结合都有选择素的参与。选择素（selectin）38u 整合素（整合素（integrin）一组细胞表面糖蛋白受体，配体为细胞外基质一组细胞表面糖蛋白受体，配体为细胞外基质（ECMECM）成分，由）成分，由 和和 两个亚基组成两个亚基组成主要功能是参与不同细胞间的粘附、介导细胞与主要功能是参与不同细胞间的粘附、介导细胞与ECMECM的结合等的结合等直接介导肿瘤细胞与基质的粘附；通过信号转导直接介导肿瘤细胞与基质的粘附；通过信号转导调控细胞骨架变形和能量代谢；诱导蛋白溶解酶调控细胞骨架变形和能量代谢；诱导蛋白溶解酶活化；启动细胞逃逸机制抑制细胞凋亡。活化；启动细胞逃逸机制抑制细胞凋亡。整合素（integrin）39KaplanRN,LydenD.VCAM-1（血管细胞粘附分子-1）：参与协助肿瘤逸出循环系统，进入继发脏器。P型：肿瘤细胞与血小板的粘附结合主要包括丝氨酸蛋白酶、金属蛋白酶和半胱氨酸蛋白酶三大类（七）逸出循环系统（三）转移前微环境（pre-metastaticniche）但不同酶的降解效率可有不同。肿瘤转移抑制基因nm23基因治疗靶点肿瘤细胞本身可以产生多种可降解基质的蛋白酶。如胃癌破坏胃壁侵及浆膜层癌细胞脱落，可种植于大网膜、腹膜、腹腔内器官表面。血管生成抑制因子：angiostatin、endostatin、侵入体循环静脉的瘤细胞经右心到达肺，在肺内形成转移灶通过对肿瘤转移的整个过程及其调控、影响机制的深入了解，可以探索阻止肿瘤转移的治疗方案。（一）肿瘤转移器官选择性影响因素TIMP:金属蛋白酶组织抑制剂血管内皮基质膜溶解在循环系统中存活侵入血管或淋巴管肿瘤无血管生成的支持就不能进一步增长KaplanRN,LydenD.40整合素与肿瘤的关系具有两重性在肿瘤发生早期，整合素表达的降低可导致肿瘤细胞与基底膜或ECM成分的粘附作用减弱，这有利于肿瘤在局部的增殖扩展在肿瘤细胞进入循环后，整合素表达的增多有利于肿瘤细胞粘附于脉管内皮，继而发生侵袭、转移整合素与肿瘤的关系具有两重性41u 免疫球蛋白免疫球蛋白类粘附分子：粘附分子：结构上具有同源性，主要参与细胞之间的粘附。结构上具有同源性，主要参与细胞之间的粘附。ICAM-1ICAM-1（内皮细胞粘附分子（内皮细胞粘附分子-1-1）：ICAM-1ICAM-1从肿瘤细从肿瘤细胞表面脱落进入循环系统成为可溶性分子后，可协胞表面脱落进入循环系统成为可溶性分子后，可协助肿瘤细胞逃逸细胞毒助肿瘤细胞逃逸细胞毒T T细胞和细胞和NKNK细胞的免疫监视细胞的免疫监视杀伤效应，促使肿瘤发生转移杀伤效应，促使肿瘤发生转移 免疫球蛋白类粘附分子：42VCAM-1VCAM-1（血管细胞粘附分子（血管细胞粘附分子-1-1）：参与协助肿瘤）：参与协助肿瘤逸出循环系统，进入继发脏器。逸出循环系统，进入继发脏器。NCAMNCAM（神经细胞粘附分子）：它的功能为信息传（神经细胞粘附分子）：它的功能为信息传导和调控细胞生长，其缺失可能导致细胞生长失导和调控细胞生长，其缺失可能导致细胞生长失控和高度转移倾向。控和高度转移倾向。VCAM-1（血管细胞粘附分子-1）：参与协助肿瘤逸出循环43 （三）血管生成与肿瘤转移（三）血管生成与肿瘤转移n肿瘤的生瘤的生长和和转移与血管形成密切相关移与血管形成密切相关。n肿瘤新生毛瘤新生毛细血管是在周血管是在周边组织原有的血管基原有的血管基础上延伸上延伸扩展形成的展形成的n肿瘤本身能瘤本身能诱导血管的形成。血管的形成。（三）血管生成与肿瘤转移肿瘤的生长和转移与血管形成密切44肿瘤的转移和浸润实用版课件45肿瘤无血管生成的支持就不能进一步增长肿瘤无血管生成的支持就不能进一步增长 血管前期血管前期 肿瘤生长休眠期，直径12mm 血管期血管期 瘤体积增大,浸润、转移 有诱导血管形成的能力。肿瘤血管形成这一过程既受机体神经内分泌因素影响，肿瘤血管形成这一过程既受机体神经内分泌因素影响，又受肿瘤细胞和肿瘤基质细胞表达的生长因子调控。又受肿瘤细胞和肿瘤基质细胞表达的生长因子调控。肿瘤生长过程肿瘤生长过程肿瘤无血管生成的支持就不能进一步增长肿瘤生长过程46n 血管新生包括以下步血管新生包括以下步骤：血管内皮基质膜溶解血管内皮基质膜溶解 内皮细胞向肿瘤组织迁移内皮细胞向肿瘤组织迁移 内皮细胞在迁移前沿增殖内皮细胞在迁移前沿增殖 内皮细胞管道化、分支形成血管环内皮细胞管道化、分支形成血管环 形成新的基底膜形成新的基底膜血管新生包括以下步骤：4748n 血管新生是血管生血管新生是血管生长因子和血管生因子和血管生长抑制因抑制因子均子均 衡作用的衡作用的结果果 血管生成刺激因子血管生成刺激因子：VEGF、FGF、EGF、angiogenin、TNF-等等 血管生成抑制因子：血管生成抑制因子：angiostatin、endostatin、PEDF、干干扰素等素等血管新生是血管生长因子和血管生长抑制因子均衡作用的结果49肿瘤的转移和浸润实用版课件50 （四）基质金属蛋白酶及其抑制剂与肿瘤转移（四）基质金属蛋白酶及其抑制剂与肿瘤转移 ECM是是肿瘤瘤侵侵袭和和转移移的的天天然然屏屏障障，肿瘤从原位增殖到浸润转移的演进过程中必须具备降解ECM的能力。能能溶溶解解ECM的的酶主主要要是是蛋蛋白白水水解解酶，它它们的的活活性性均均与与肿瘤的侵瘤的侵袭和和转移有关移有关。细胞外基胞外基质的溶解的溶解酶系系统由一个由一个庞大的蛋白溶大的蛋白溶解解酶家族家族组成，称成，称为MMPs MMPs及其抑制及其抑制剂（TIMP）在）在肿瘤侵瘤侵袭和和转移移过程中担任重要角色程中担任重要角色（四）基质金属蛋白酶及其抑制剂与肿瘤转移51肿瘤的转移和浸润实用版课件52n MMPs的种类和结构的种类和结构四四类蛋白水解蛋白水解酶u 基基质金属蛋白金属蛋白酶（MMP）u 丝氨酸蛋白氨酸蛋白酶u 半胱氨酸蛋白半胱氨酸蛋白酶（Caspase家族）家族）u 天天门冬氨酸蛋白冬氨酸蛋白酶它们几乎能降解ECM中的所有成分，是近年肿瘤侵袭、转移研究中的热点。MMPs的种类和结构四类蛋白水解酶53n 基质金属蛋白酶（基质金属蛋白酶（Matrix metalloprotinase MMP）是一组锌离子依赖性内肽酶（间质胶原酶明胶酶间充质溶解素），大小各异底物不尽相同，但至少都含有信号肽，前肽，催化区3个结构区。酶催化区和前肽区具有高度保守性。各种MMP之间具有一定的底物特异性，但不是绝对的。同同一一种种MMP可可降降解解多多种种ECM成成分分，而而某某一一种种ECM成成分分又又可可以被多种以被多种MMP降解降解。但不同酶的降解效率可有不同。MMP的众多调控因素构成微妙的调节网络，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ECM重构；反之就成为肿瘤侵袭和转移等病理过程发生的原因。基质金属蛋白酶（Matrixmetalloprotina54MMP与与肿瘤侵瘤侵袭、转移的关系移的关系 MMP与肿瘤侵袭转移的关系正被MMP基因转染技术所证实，将基质溶素和MT1-MMP完整cDNA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、转移率大大提高。反之将MMP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MMP抑制剂的水平，也证实了MMP在肿瘤侵袭和转移中的作用。MMP与肿瘤侵袭、转移的关系55n 丝氨酸蛋白氨酸蛋白酶（纤溶溶酶原激活原激活剂，As）白细胞弹性蛋白酶和组织蛋白酶G，As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ECM的许多成分。纤溶酶还可激活一些前金属蛋白酶及潜伏弹性蛋白酶。已证明As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，促进肿瘤细胞的侵袭和转移。丝氨酸蛋白酶（纤溶酶原激活剂，As）56n 半胱氨酸蛋白半胱氨酸蛋白酶Caspase家族家族至今已发现有14种Caspase，分为3组：1、Caspase-2，-8，-9，是细胞凋亡的起始Caspase，2、Caspase-3，-6，-7，执行细胞凋亡，是效应Caspase。这两组Caspase在细胞凋亡中缺一不可。3、由Caspase-1，-4，-5组成，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。半胱氨酸蛋白酶Caspase家族57n 天天门冬氨酸蛋白冬氨酸蛋白酶天门冬氨酸蛋白酶包括CathepsinB、D、H等，CathepsinD能降解基底膜、间质、型胶原、蛋白聚糖、肌动蛋白、肌球蛋白、FN，从而促进许多肿瘤细胞的侵袭和转移。组织蛋白酶基因表达与肿瘤恶性程度平行。天门冬氨酸蛋白酶58四、四、关于肿瘤转移的理论关于肿瘤转移的理论四、59（一）解剖学的（一）解剖学的观点点 以器官的血流、淋巴的引流方向解以器官的血流、淋巴的引流方向解释转移移 乳腺癌乳腺癌 腋腋窝淋巴淋巴结 胃胃肠道道恶性性肿瘤瘤 肝肝脏 阴茎癌阴茎癌 腹股沟淋巴腹股沟淋巴结 卵巢癌卵巢癌 髂区淋巴区淋巴结（一）解剖学的观点60（二）（二）“种子种子-土壤土壤”学说学说 肿瘤瘤转移是特殊的癌移是特殊的癌细胞（种子）在适宜的胞（种子）在适宜的环境境（土壤）生（土壤）生长发展的展的结果果 心肌、主动脉、甲状腺和脾虽血供丰富，但很少有心肌、主动脉、甲状腺和脾虽血供丰富，但很少有转移瘤。转移瘤。膀胱癌转移至脑、前列腺癌转移至骨组织、眼脉络膀胱癌转移至脑、前列腺癌转移至骨组织、眼脉络膜黑色素瘤转移至肝、甲状腺癌转移至骨、膜黑色素瘤转移至肝、甲状腺癌转移至骨、LLCLLC（慢性淋巴（慢性淋巴细胞性白血病）胞性白血病）自发性肺转移自发性肺转移 （二）“种子-土壤”学说61（三）转移前微环境（三）转移前微环境（pre-metastatic nichepre-metastatic niche）“癌癌细胞胞转移前的早期步移前的早期步骤很复很复杂”“肿瘤向新的部位派去特使，瘤向新的部位派去特使，为癌癌细胞胞转移移做准做准备”Kaplan RN,Lyden D.VEGFR1-positive Kaplan RN,Lyden D.VEGFR1-positive haematopoietic bone marrow progenitors initiate the haematopoietic bone marrow progenitors initiate the pre-metastatic niche.Nature.2005 Dec pre-metastatic niche.Nature.2005 Dec 8;438(7069):820.8;438(7069):820.（三）转移前微环境（pre-metastaticniche62四、四、肿瘤转移的器官选择性肿瘤转移的器官选择性四、63（一）肿瘤转移器官选择性规律（一）肿瘤转移器官选择性规律肿瘤细胞的血行转移和淋巴道转移并不总是循着血流或淋巴液流动方向到达相应的脏器，即使通过渗透进入体腔的肿瘤细胞也不遵循自由沉淀规律继发生长从粘附分子的角度看，肿瘤转移的亲器官性是通过器官内皮细胞表达特异性粘附分子，而肿瘤细胞则产生这些粘附分子的特异性配体得以实现的（一）肿瘤转移器官选择性规律64原发肿瘤常见继发转移器官肺小细胞癌骨、脑、肝结肠、胃癌肝肝癌肺、骨乳腺癌骨、脑、肾上腺甲状腺癌骨前列腺癌骨肾癌骨、肝、甲状腺睾丸癌肝膀胱癌脑皮肤黑色素瘤肺、脑眼脉络膜黑色素瘤肝神经母细胞瘤肝、肾上腺原发肿瘤常65（一）肿瘤转移器官选择性影响因素（一）肿瘤转移器官选择性影响因素不同肿瘤转移潜能不同，通常分化差、恶性程度高、生长快、病程晚的肿瘤易发生转移各种肿瘤以及各种肿瘤亚系所具有的不同转移潜能可能由不同遗传编码、细胞表面结构、抗原特性、代谢特性、受体种类和分布、侵袭力与血管内皮细胞的粘附力、产生局部血凝因子或肿瘤血管生成因子的能力以及对免疫反应的应答力等因素所决定基因表达及各种调控信号分子的表达和传递在不同肿瘤和不同细胞亚系都有所不同，从而决定了其转移倾向（一）肿瘤转移器官选择性影响因素不同肿瘤转移潜能不同，通66组织器官的微环境差异也对肿瘤的器官选择倾向有着重要的影响，继发脏器的微环境对转移肿瘤细胞具有特殊亲和力是肿瘤转移的重要基础，其他A、影响肿瘤细胞与继发脏器脉管内皮细胞的细胞外基质粘附的因素B、化学趋化因子C、脏器相关免疫状态组织器官的微环境差异也对肿瘤的器官选择倾向有着重要的影响，67五、五、阻止肿瘤转移的策略和手段阻止肿瘤转移的策略和手段五、68影像学手段普通X线摄片CT、MR超声诊断技术核素骨扫描常规病理组织学方法局部切除淋巴结、活检组织以上方法只能检测到较大的转移瘤灶或数量较多的肿瘤细胞集团，而却难以发现小的转移灶和微转移（micrometastasis）的存在n 肿瘤转移的常规诊断方法肿瘤转移的常规诊断方法影像学手段普通X线摄片肿瘤转移的常规诊断方法69n 肿瘤微转移及其检测方法肿瘤微转移及其检测方法肿瘤微转移概念恶性肿瘤在发展过程中，播散并存在于血液循环、淋巴管、骨髓及各组织器官中的少量肿瘤细胞，尚未形成转移性结节，且无任何临床表现，常规病理学、影像学等方法难以发现和检测到的转移检测微转移的方法连续切片法免疫组织化学技术流式细胞术聚合酶链反应（PCR）逆转录PCR（RTPCR）技术肿瘤微转移及其检测方法肿瘤微转移概念恶性肿瘤在发展过程70n 阻止肿瘤转移的发展方向阻止肿瘤转移的发展方向肿瘤转移是一个多阶段、多步骤的复杂过程，不同种类肿瘤转移特性不同，但各种肿瘤转移过程中一些关键步骤是基本一致的通过对肿瘤转移的整个过程及其调控、影响机制的深入了解，可以探索阻止肿瘤转移的治疗方案。特别是针对转移中的一些关键环节如基因突变、血管生成、粘附等设计调节阻断方法，以达到遏止肿瘤转移的目的阻止肿瘤转移的发展方向肿瘤转移是一个多阶段、多步骤的复71u肿瘤瘤转移抑制基因移抑制基因nm23基因治基因治疗靶点靶点u基因基因转染改染改变肿瘤瘤细胞胞t PA/u PA的活的活性以阻断性以阻断肿瘤瘤转移移u ras基因表达阻断基因表达阻断 n 肿瘤转移的基因治疗肿瘤转移的基因治疗肿瘤转移抑制基因nm23基因治疗靶点肿瘤转移的基因治疗72u 基因转移方法基因转移方法 u病毒法逆转录病毒（表达持续、稳定，病毒法逆转录病毒（表达持续、稳定，只感染分裂细只感染分裂细 u 胞，安全，但滴胞，安全，但滴度低，转染效率低）度低，转染效率低）u 腺病毒（滴度高，腺病毒（滴度高，转染效率高，但表达持续、转染效率高，但表达持续、u 稳定，免疫原性稳定，免疫原性高）高）u非病毒法基因枪、磷酸钙共沉淀法、电非病毒法基因枪、磷酸钙共沉淀法、电穿孔法、显微穿孔法、显微u 注射法、脂注射法、脂质体包裹转染等。质体包裹转染等。基因转移方法73n 血管生成抑制剂与抗肿瘤转移血管生成抑制剂与抗肿瘤转移血管生成抑制血管生成抑制剂抑制抑制肿瘤新生血管形成的机制：瘤新生血管形成的机制：阻断内皮细胞降解周围基质的能力直接抑制内皮细胞的功能阻断血管生成因子的合成和释放，拮抗其作用阻断内皮细胞表面整合素的作用血管生成抑制剂与抗肿瘤转移血管生成抑制剂抑制肿瘤新生血74已发现的具有血管生成抑制活性的化合物已发现的具有血管生成抑制活性的化合物抗生素、维生素抗生素、维生素D3衍生物、维甲酸类、多磺衍生物、维甲酸类、多磺基化合物、肝素类似物及细胞外基质成分基化合物、肝素类似物及细胞外基质成分等等。血小板因子血小板因子4（PF4）是一种强有力的血管是一种强有力的血管生成抑制剂，能使生成抑制剂，能使FGF丧失生物活性，并丧失生物活性，并能增加能增加TNF的功效。的功效。TNP470 是烟曲霉素的一种类似物，它可能是烟曲霉素的一种类似物，它可能通过抑制内皮细胞的生长而使肿瘤血管生通过抑制内皮细胞的生长而使肿瘤血管生成减少，从而达到抑制肿瘤转移的作用成减少，从而达到抑制肿瘤转移的作用。血小板反应素血小板反应素1（TSP1）是多种细胞分泌的）是多种细胞分泌的一种糖蛋白一种糖蛋白，能抑制血管生长因子对各种，能抑制血管生长因子对各种活性因子的刺激，并能抑制血管内皮的活性因子的刺激，并能抑制血管内皮的“爬行爬行”生长生长。姜黄素可抑制肿瘤的增殖播散，它不但能抑姜黄素可抑制肿瘤的增殖播散，它不但能抑制新生血管的形成，还可使已形成的微血制新生血管的形成，还可使已形成的微血管崩解，其机制可能是通过调节内皮细胞管崩解，其机制可能是通过调节内皮细胞增殖期蛋白酶的活性从而阻止和破坏肿瘤增殖期蛋白酶的活性从而阻止和破坏肿瘤血管的形成血管的形成。已发现的具有血管生成抑制活性的化合物75