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组织由细胞和细胞外基质(extracellular matrix,ECM)组成,EC M的成份为:①胶原。②非胶原糖蛋白,如纤维粘连蛋白(fibronectin,FN)、层粘连蛋白( l aminin,LN)、玻璃粘连蛋白(vitronectin,VN)。③弹性蛋白。④蛋白聚糖及氨基聚糖。ECM 的存在形式有二类,一是存在于细胞之间者称之为间质性结缔组织或间质性基质;二是存在 于内皮细胞、上皮细胞基底部者称之为基底膜(basement membrane,BM),BM实际上是一种特 化的间质性结缔组织。BM的主要成份是Ⅳ型胶原、LN,间质性结缔组织的主要成份是Ⅰ、Ⅱ 、Ⅲ型胶原、FN、LN[1]。 ECM是由细胞分泌产生的,反过来ECM又影响细胞的生存、分化及增殖。整合素是与细胞—EC M联系有关的主要分子,实质为一种跨膜糖蛋白,整合素由α、β两条链构成,分为细胞外 区、跨膜区和胞浆区,α链的细胞外区特异性地识别ECM并与之粘附,β链胞浆区与细胞骨 架相连,从而沟通细胞与ECM的联系。整合素不仅介导细胞—ECM的粘附,而且与细胞信号传 导有关,目前研究最多的是酪氨酸磷酸化途径[1]。整合素介导的信号传导是双向 的,既能从细胞外向细胞内传导,又能从细胞内向细胞外传导。 在肿瘤转移过程中,一方面ECM影响肿瘤细胞的增殖、转移,另一方面肿瘤细胞与ECM的粘附 、对ECM的侵袭,肿瘤细胞在ECM中的迁移与肿瘤转移密切相关。此外,肿瘤转移过程中的血 管生成与ECM亦存在广泛的联系。
一、ECM成份对肿瘤转移的影响
ECM位于细胞的周围,是细胞生存的环境,影响细胞的形态、增殖、分化和迁移 。不同的ECM成份对肿瘤细胞的转移能力有不同的影响。ECM促进神经母细胞瘤(C1300)与肾 、肝、肺组织的粘附,有利于瘤细胞的转移[2]。 大量实验证明LN促进肿瘤转移。LN作用于黑色素瘤细胞后,瘤细胞α3β1整合素表达增 加,瘤细胞通过自分泌生长因子的方式使自身繁殖加快[3]。黑色素瘤细胞在LN存 在的条件下培养后,与胶原的粘附增加,体外穿透重组基底膜能力及体内转移能力提高。LN -1分子的LQVQLSIR氨基酸序列加入黑色素瘤(B16F10)细胞培养液后,瘤细胞体外粘附、侵袭 、迁移和体内形成转移的能力均提高[4]。 一般认为FN是α5β1整合素的唯一配体,肿瘤细胞α5β1整合素表达下降与恶性程 度增加、转移能力提高有关,FN与α5β1整合素结合后引起的信号传导对细胞增殖的作 用是负调节作用,FN对肿瘤转移的作用是抑制作用。但是,亦有不少研究发现FN对肿瘤的转 移无抑制作用。采用FN基因敲除鼠的研究表明,FN的缺乏并不影响肿瘤的转移[5] 。Nista等[6]认为,在乳腺癌(MCF-7)中,FN与α5β1整合素结合后,为静止 期瘤细胞提供的是促分裂信号,使之重新进入S期。FN作用于卵巢癌细胞后,基质金属蛋白 酶9(matrix metalloproteinase-9,MMP-9)的分泌增加,肿瘤细胞体外侵袭能力提高[7 ]。亦有研究认为FN的片断具有运动因子的作用,能促进肿瘤的侵袭、转移[8] 。 Ⅳ型胶原通过肿瘤细胞的α1β1、α3β1整合素,促进黑色素瘤、乳腺癌细胞的迁 移、粘附功能,有利于肿瘤转移[9]。 SPARC(osteonectin,BM-40)、thrombospondin,tenascin是ECM中的一类特殊分子,具有抑制 瘤细胞与LN、FN等粘附的功能,SPARC等成份减少,瘤细胞—ECM粘附增加,肿瘤易发生转移 [10]。
二、瘤细胞对ECM的作用与肿瘤转移
瘤细胞与ECM的粘附、瘤细胞对ECM的侵袭、瘤细胞在ECM中的迁移是肿瘤转移的 三个关键因素,瘤细胞在这三个方面能力的大小直接影响肿瘤的转移能力。 1.肿瘤细胞—ECM的粘附与肿瘤转移:在肿瘤原发灶处,瘤细胞之间粘附下降,瘤细胞—ECM 粘附上升使瘤细胞离开原发部位;在靶器官微血管,瘤细胞与ECM的粘附较瘤细胞与血管内 皮细胞的粘附强,决定靶器官对瘤细胞的捕获。在不同转移能力的黑色素瘤细胞中,只有高 转移者能与LN、I型胶原粘附。用蛇毒contortrostain可阻断黑色素瘤细胞与FN、VN、I型胶 原的粘附,抑制其在体内的肿瘤转移形成[11]。瘤细胞与ECM粘附上升,转移能力 的提高与肿瘤细胞表面存在较多的ECM受体有关,尤其与LN受体数量的增加有关,用LN粘附 方法筛选的黑色素瘤细胞体外侵袭性强,体内肿瘤转移能力高[4]。
责任编辑:姚红祥 |