肿瘤转移机制研究进展1培训课件.ppt

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,文档仅供参考，不能作为科学依据，请勿模仿；如有不当之处，请联系网站或本人删除。,肿瘤转移,肿瘤细胞从原发部位侵入淋巴管、血管或体腔，被带到其他部位继续生长，并形成与原发部位肿瘤组织学类型相同的肿瘤，这个过程叫,转移,转移,是恶性肿瘤最本质的表现,80%以上的恶性肿瘤患者最终死于转移,只有不到0.01%的肿瘤细胞能完成转移过程,肿瘤转移的基本过程,肿瘤相关基因的调节和信号传导,肿瘤细胞、机体、靶组织相互影响、作用,多基因调控多步骤发展,肿瘤细胞的增殖，早期原发癌生长,肿瘤血管生成,肿瘤细胞 侵入基质 进入脉管系统,癌栓形成,继发组织器官生长,（肿瘤细胞的运动性与趋化性）,纤溶酶、组织蛋白酶、胶原酶,钙粘连素、电荷、压力,EGF、AMF、TGF,内容提要,概述,转移瀑布的形成,肿瘤转移的器官选择性,肿瘤转移器官影响因素,侵袭生长和转移的遗传学基础,转移过程的渐成学影响因素,3个理论解释肿瘤转移的起始信号,肿瘤转移潜能是由于肿瘤形成早期的基因突变引起的。,与淋巴细胞 的迁移机制类似，肿瘤的环境因素 如AMF(autocrine motility factor,),、EGF、趋化因子、神经递质等是肿瘤转移的起始因素。,肿瘤细胞通过与髓系干细胞进行细胞融合而获得转移潜能,转移瀑布的形成,早期原发癌生长,肿瘤血管形成,恶性优势克隆形成，侵入基层,进入脉管系统，癌栓形成,肿瘤细胞的定位,肿瘤细胞的游出及继发性生长,转移病灶中的血管生成,免疫逃逸,肿瘤直径12mm，血管生成因子,分泌多种蛋白酶,肿瘤浸润,从受精卵开始 多细胞机体,（繁殖后代）,多细胞共同协作,（信号传导机制进化了，细,胞生长，分化得以协调，,执行生物学功能）,如果一个细胞或若干细胞发生,突变,（该细胞竞争空间和营养，,扰乱了细胞分裂和细胞协作）,某些细胞形成克隆肿瘤,（,Tumor，良、恶性）,形成癌,（Cancer，恶性）,肿瘤的转移的核心问题,肿瘤细胞脱离原发灶侵入细胞外基质,侵袭附近血管和淋巴管而进入循环系统,与血小板和靶点处内皮细胞黏附，穿出脉管系统,在靶点（特异性器官）处形成新的克隆,有效地逃避机体免疫清除,“肿瘤干细胞”,数目极少，但具有高度的成瘤性,是肿瘤发生、发展及转移根源,内容提要,(二）肿瘤转移的器官选择性,局部播散：,解剖和机械因素,远处转移：,器官特异性,内容提要,（三）肿瘤转移器官特异性影响因素,1.肿瘤细胞的异质性,同一瘤体包括多种转移能力不同，对不同脏器选择能力不同的细胞克隆,2.,器官微环境对肿瘤细胞增殖的影响,器官微环境自分泌、旁分泌、内分泌的正性、负性生长信号间的综合平衡。,3.,器官微环境内转移介质分子的影响,生长因子、黏附分子、,趋化因子,等 不仅是肿瘤增殖重要因素也是肿瘤转移的起始因素,器官微环境对肿瘤细胞增殖的影响,机体在特定条件产生的生理信号促进相应器官转移性肿瘤生长,人结肠癌、肾细胞癌,皮下接种裸鼠,部分切除肝脏或肾脏,相应肿瘤生长加速,影响因素,器官微环境内转移介质分子的影响,胰岛素样生长因子（IGF）,细胞进入DNA合成期 细胞生长,肝细胞高表达胰岛素样生长因子,转移癌细胞进入生长状态,肝细胞转移灶,影响因素,趋化因子CXCL12及其受体CXCR4高表达,趋化因子CXCL12及其受体CXCR4体外试验,CXCL12 是目前已知唯一能与CXCR4 N 端结合并与CXCR4 的第二胞外环相互作用,启动下游信号转导通路,Lee 等发现CXCL12 与CXCR4 结合后使黏着斑激酶(Focal Adhesion Kinase,FA K)、磷脂酰肌醇-3-激酶(Phosphoinsitol-3-kinase,PI-3K)磷酸化而促进乳腺癌细胞的转移,PI-3K 抑制剂能够阻止乳腺癌细胞的转移。,Helbig等研究证实,NF-B)通过直接上调CXCR4 的表达而调整乳腺癌细胞的活性,内容提要,二、侵袭生长和转移的遗传学基础,（一）转移克隆的起源,肿瘤异型性学说:,机体存在具有高度转移能力的恶性细胞克隆,不同转移潜能由不同遗传编码的细胞表面结构、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、产生血凝因子或血管生成因子对免疫反应的应答力等因素所决定,（二）肿瘤转移相关基因,内容提要,肿瘤干细胞：,具有无限增殖潜能、可自我更新的肿瘤细胞,无成体干细胞的自稳调控能力,缺乏分化、成熟能力,对信号转导途径进行自我更新的负反馈调节能力,倾向于累积复制错误,John Dick：急性髓性白血病CD34+CD38-,免疫缺陷小鼠 NOD/SCID,移植性肿瘤,其他：乳腺癌CD44+CD24-或低表达免疫表型,克隆优势学说：遗传易感性,肿瘤转移细胞：多基因表达特点与特定的生物学特征,人乳腺癌细胞系MDA-MB-231,免疫缺陷小鼠 NOD/SCID,诱发骨及肾上腺转移,基因芯片 MDA-MB-231原发灶与转移灶,预后不良基因表达,癌细胞群体受内外环境的影响而处于不断的变异之中，这就决定了各癌细胞核型的多样性。,同一肿瘤各个细胞的核型常常不完全相同，,不同核型的细胞生存、繁殖能力不同，有的在选择过程中逐渐被淘汰，有的则形成增殖优势，,因此，细胞群体处于选择之中。这种类似物种进化的过程，,称为克隆演化（clone evolution）。,结肠癌的发生过程（基因突变的积累）,二、侵袭的遗传学,（二）肿瘤转移相关基因,已知至少有10余种癌基因、抑癌基因与肿瘤转移相关如编码基因CD44；癌基因ras、myc;突变的p53、DCC等,特异的转移促进基因：,MTA1(tumor metastasis associated gene),、,ras,特异的转移抑制基因,：,KAL1,CD44,KISS,BRSM1,MMK4,nm23等,MTA1(,metastasis associated,),三类六个亚型,MTA1蛋白末端696-705：LPPRPPPPAP,与SH3（src homology 3）结合位点基序完全一致,一个DNA锌指结合区,一个亮氨酸拉链区，富含SPXX序列,核小体重构及组蛋白脱乙酰基酶复合体（NuRD）组成部分,反义RNA处理：试验肿瘤浸润与转移能力显著降低,食管鳞癌（30/70）、胰腺癌（12/23）、乳腺癌组织高,Ras基因,包括N-Ras、K-Ras、H-Ras,编码产物p21-ras参与细胞生长分化的调节,参与细胞跨膜信号传导（与G蛋白相似）,基因活化 多种细胞过度增殖,诱导转移,与型胶原酶、组织蛋白酶、细胞运动有关的细胞因子,纤维母细胞瘤NIH3T3,PRL-3：,促肝细胞再生磷酸酶-3,PRL-3（phosphatase of regenerating liver-3）,产物分子量只有20KD，属于蛋白质酪氨酸磷酸酶,促进肿瘤细胞的运动和侵袭转移,WU 等将 PRL-3cDNA 转染到B16 细胞中,由上皮细胞转变为成纤维细胞形态，,细胞运动能力加强，体外侵袭能力增强,18 例大肠癌肝转移标本中唯一持续高表达,胃癌、卵巢癌、乳腺癌、肺癌转移灶高表达,转移基因,K1735 细胞系,nm23,nm23基因结构和功能,（,）基因定位于人类染色体17q22，编码区长533bp，产物为个氨基酸组成的17kd蛋白。有nm23 H1和nm-23 H2两个亚型,（）,编码NDPK（二磷酸核苷激酶），将磷酸核苷转化为除ATP以外的三磷酸核苷,GTP 微管的聚合与解聚、GDP GTP G蛋白,nm23 H1：生长因子的负调节物,（3）,nm23基因的表达与乳腺癌等肿瘤的转移密切相关。表达降低与人类的某些肿瘤转移力增强有关,应用：可作转移预测；肿瘤转移抑制,激活,KAI1基因基因结构和功能,1995年Dong等在前列腺癌中发现并分离KAI1基因。,位于染色体 11p11.2，由个外显子组成，全长80kb,编码含个氨基酸残基，分子量为29.6kD的蛋白质。,CD82,属于转膜4超家族(transmembrane TM4SF)。,有4个高度保守的疏水跨膜功能区和一个大的胞外亲水性功能区。,与肿瘤转移的关系,与肿瘤侵袭、转移、生长、分化呈负相关关系,。,抑制肿瘤转移的机制不清。,KAI1参与细胞间及细胞与胞外基质联系,介导细胞与环境间的信号传递（如RhoGTP)，从而影响细胞的运动和分化，影响肿瘤细胞的浸润和转移。,干扰趋化因子受体、表皮生长因子受体作用,前列腺癌、黑色素转移癌、乳腺转移癌,负相关,肿瘤转移抑制基因-1 Kiss1,广泛存在于人体各种组织,定位1号染色体长臂1q32-q41区,其编码的蛋白质 Kisspeptins与人类孤儿 G,蛋白偶联受体结合,使细胞发生局灶性粘附进使其运动能力受抑制,抑制 MM P-9的表达以维持基底膜的完整,抑制肿瘤细胞侵袭和转移的作用,Kiss1缺失是淋巴结转移的重要指标,Kisspepetins刺激,PIP水解,产生重要的细胞内第二信使PIP、DG,增加细胞内钙离子水平,钙调蛋白依赖性蛋白激酶活化,调节细胞运动,抑制肿瘤细胞的侵袭;同时还可以抑制肿瘤细胞的增生,诱导肿瘤细胞分化和凋亡,Kisspepetins,通过使细胞浆内抑制性核转录因子含量增高,使胞浆中活化的 NF-,B往核内转移受抑制,导致其与 MM P-9启动子结合减少,MM P表达减少,诱导细胞中灶性粘附激酶磷酸化,同时伴应激纤维过度形成,细胞发生局灶性粘附而使其运动能力受抑,乳腺癌转移抑制基因BRSM1,有抑制肿瘤细胞黑色素瘤 膀胱癌卵巢上皮癌 嗜铬细胞瘤 鼻咽癌 喉癌转移的能力,作用机制,恢复间隙连接介导的细胞间连接通讯,抑制磷酸肌醇信号转导,抑制 NF-,B活性 下调骨桥蛋白水平,改变乳腺癌细胞的黏附力和运动力,增强机体的免疫应答 改变乳腺癌细胞内蛋白转运,MAP(mitogen-activated protein),包括ERK(extracellular signal regulated protein kinase),JNK(c-JunNH2-terminal protein kinase),P38,受多种细胞外应激信号的调节,MHC,HLA-类分子在CD8+CTL应答中具有重要作用。,许多恶性肿瘤细胞其HLA-类分子表达减弱或缺失,导致CD8+T细胞的MHC限制性识别发生障碍，,肿瘤逃避免疫监视。,信号转导通路与肿瘤转移,TGF-,信号通路,PI3K/AKT,信号通路,受体酪氨酸激酶Ras-MAPK,Wnt,信号通路,Src信号通路,