腫瘤轉(zhuǎn)移分子生物學(xué)

1、腫瘤轉(zhuǎn)移的分子生物學(xué),,,目前，腫瘤治療最棘手的問題，莫過于腫瘤細(xì)胞對傳統(tǒng)治療藥物的抗性和腫瘤轉(zhuǎn)移。因此，進(jìn)一步研究腫瘤轉(zhuǎn)移的分子機(jī)制，有助于我們尋找預(yù)防措施以及早期診斷和有效治療的新靶點(diǎn)。腫瘤轉(zhuǎn)移的過程受諸多因素影響，近年來腫瘤分子生物學(xué)方面的研究提示，許多基因直接/間接的參與/影響腫瘤的轉(zhuǎn)移。我們首先按照腫瘤轉(zhuǎn)移的過程，作一個(gè)大體的介紹。,,腫瘤細(xì)胞發(fā)生轉(zhuǎn)移，必須要克服多個(gè)障礙。腫瘤細(xì)胞都必須要逃脫宿主的免疫監(jiān)控。在轉(zhuǎn)移的起始階

2、段，腫瘤細(xì)胞從原發(fā)部位擴(kuò)散并遷移，這一過程涉及到：（1）細(xì)胞間作用的調(diào)節(jié)（2）細(xì)胞－基質(zhì)粘附的調(diào)節(jié)（3）腫瘤細(xì)胞的遷移及侵入周圍組織。,,腫瘤細(xì)胞如果要通過全身循環(huán)系統(tǒng)就必須先通過血管內(nèi)皮進(jìn)入瘤內(nèi)血管或者進(jìn)入淋巴管，這個(gè)過程稱作“內(nèi)滲”（intravasation）；然后，再從全身循環(huán)中逃逸出來，這個(gè)過程稱作“外滲”（extravasation），并最終到達(dá)繼發(fā)部位。在“外滲”過程中，腫瘤細(xì)胞處在與原發(fā)灶差別很大的微環(huán)境中。因

3、此，若要在繼發(fā)組織中生存并增生，腫瘤細(xì)胞必須具有相當(dāng)強(qiáng)的適應(yīng)能力。,,Chamber 實(shí)驗(yàn)室的研究表明，從單個(gè)細(xì)胞轉(zhuǎn)移到微小轉(zhuǎn)移（micrometastases）直至產(chǎn)生最終肉眼可見轉(zhuǎn)移的這個(gè)過程中，主要限速步驟在“外滲”過程之后。因此，單個(gè)細(xì)胞轉(zhuǎn)移或微轉(zhuǎn)移在發(fā)展成為肉眼轉(zhuǎn)移之前，可數(shù)月甚至多年處于休眠狀態(tài)。轉(zhuǎn)移的最終形成受諸多因素/基因的調(diào)控。,1　 癌基因、抑癌基因與腫瘤轉(zhuǎn)移,許多癌基因被證明與腫瘤的轉(zhuǎn)移過程有關(guān)。例如，在一些人

4、類腫瘤中，經(jīng)?？梢杂^察到小GTP結(jié)合蛋白中的Ras家族存在有突變，在多種細(xì)胞類型出現(xiàn)這種突變時(shí)會發(fā)生轉(zhuǎn)移。除Ras以外，其他一些癌基因諸如絲氨酸/蘇氨酸激酶Mos和Rof，以及酪氨酸激酶Src，F(xiàn)ms和Fes的異位表達(dá)也可以在受體細(xì)胞中誘導(dǎo)出具有轉(zhuǎn)移特性的表型。,,此外，在人類腫瘤中，Met和（或）肝細(xì)胞生長因子/擴(kuò)散因子（HGF/SF）的異常表達(dá)經(jīng)常與腫瘤的轉(zhuǎn)移及較差的預(yù)后有關(guān)。最近，從人類腎乳頭狀癌中分離出的活化了的Met基因突變使

5、小鼠細(xì)胞發(fā)生轉(zhuǎn)化，并在小鼠模型系統(tǒng)的體外實(shí)驗(yàn)中介導(dǎo)了小鼠細(xì)胞的癌變及轉(zhuǎn)移。當(dāng)把這種突變基因轉(zhuǎn)入小鼠后，小鼠發(fā)生了乳腺的腫瘤。在HGF/SF－Met轉(zhuǎn)導(dǎo)途徑被發(fā)現(xiàn)并證明在轉(zhuǎn)移中起核心作用后，研究者正在尋找可用于治療腫瘤的HGF/SF－Met轉(zhuǎn)導(dǎo)途徑抑制劑。,,許多基因通過抑制轉(zhuǎn)移級聯(lián)中的不同作用點(diǎn)來抑制腫瘤的轉(zhuǎn)移。例如，組織特異性基質(zhì)蛋白酶抑制物（Tissue specific inhibitor of metalloprotein

6、ases, TIMP）及纖維蛋白溶酶活化抑制劑（plasmin activator inhibitor, PAI）都顯示具有抑制轉(zhuǎn)移的能力。,,一些較傳統(tǒng)的腫瘤抑制物被證明參與腫瘤轉(zhuǎn)移的后期階段。（1）Nm23被發(fā)現(xiàn)在轉(zhuǎn)移的黑色素瘤細(xì)胞中下調(diào)表達(dá)，后來這一現(xiàn)象又在很多其他人類腫瘤的轉(zhuǎn)移過程中被發(fā)現(xiàn)。（2）PTEN酪氨酸磷酸酶的突變可以在諸如腦、乳腺、前列腺等部位的癌瘤中發(fā)現(xiàn)，而該酶功能的缺失在轉(zhuǎn)移表型的產(chǎn)生過程中起一定作用。,,（3

7、）Nf2基因是一種編碼Nf2細(xì)胞膜/細(xì)胞骨架連接蛋白的抑癌基因。 Nf2基因的丟失被證明與腫瘤的轉(zhuǎn)移有關(guān)。例如，Nf2基因缺失的小鼠易患多種具有轉(zhuǎn)移特性的惡性癌腫。（4）p53功能的丟失促進(jìn)腫瘤的進(jìn)展，不僅是因?yàn)樗谘苌芍械淖饔茫疫€與其在保持遺傳穩(wěn)定性中的重要作用有關(guān)。因此，p53的丟失導(dǎo)致了遺傳上改變的積累，而這些改變可以促進(jìn)腫瘤的轉(zhuǎn)移。,,（5）腫瘤轉(zhuǎn)移分子C4.4A是一類與尿激酶型纖維酶原激活物受體（urokinase　

8、type　plasminogen　activator　receptor,　uPAR）有某些共同特性的分子。采用RT－PCR及Northern　blot 的方法檢測，人類胎盤組織、皮膚、食管及外周血中的白細(xì)胞都有C4.4A的表達(dá)。雖然腦、肺、肝、腎、胃、結(jié)腸及淋巴器官起源的腫瘤經(jīng)常可以找到C4.4A mRNA的存在，但在以上組織器官中卻不能觀察到C4.4A的表達(dá)。 有研究表明，惡性黑色素瘤中C4.4A mRNA的表達(dá)與腫

9、瘤的轉(zhuǎn)移相關(guān)。即使在痣中找不到C4.4A的存在或者在原發(fā)黑色素瘤中僅有一小部分瘤細(xì)胞表達(dá)C4.4A，但在所有轉(zhuǎn)移灶中，C4.4A都為陽性。鑒于人類與大鼠C4.4A的高度同源性，及大鼠 C4.4A 的表達(dá)與腫瘤轉(zhuǎn)移的密切關(guān)系，人類 C4.4A 極有可能成為某些腫瘤的預(yù)后指標(biāo)及潛在的治療靶點(diǎn)。,2　 腫瘤細(xì)胞的播散與相關(guān)因子,粘附分子中的鈣黏著蛋白及相關(guān)蛋白如β－聯(lián)蛋白、α－聯(lián)蛋白及plakoglobin構(gòu)成了在轉(zhuǎn)移過程中介導(dǎo)細(xì)胞間粘附的粘

10、附聯(lián)接。 E－鈣黏著蛋白介導(dǎo)的粘附作用的丟失與膀胱、胰腺及胃部癌腫浸潤/轉(zhuǎn)移有密切關(guān)系。許多參與轉(zhuǎn)移擴(kuò)散的生長因子部分通過受體－酪氨酸蛋白激酶轉(zhuǎn)導(dǎo)途徑和鈣黏著蛋白/聯(lián)蛋白復(fù)合物之間的結(jié)合及其隨后發(fā)生的連接蛋白酪氨酸的磷酸化來調(diào)控 E－鈣黏著蛋白/聯(lián)蛋白介導(dǎo)的粘附過程。例如，HGF/SF介導(dǎo)的內(nèi)皮細(xì)胞的“擴(kuò)散”（scattering）就與β－聯(lián)蛋白的酪氨酸的磷酸化及鈣黏著蛋白/聯(lián)蛋白的內(nèi)部作用有關(guān)。 細(xì)胞內(nèi)粘附分子（Int

11、racellular adhesion molecules, ICAM）中的免疫球蛋白家族如ICAM－1和ICAM－2也是細(xì)胞間粘附的重要介質(zhì)。這些蛋白表達(dá)的喪失或因突變而失活將有利于腫瘤的播散。高水平的ICAM常常是乳腺癌預(yù)后良好的標(biāo)志物。,3　 腫瘤細(xì)胞的運(yùn)動和侵襲,（一）在腫瘤播散過程中，腫瘤細(xì)胞的運(yùn)動和侵潤是必須的。多種生長因子對腫瘤細(xì)胞的遷移具有趨化和（或）化學(xué)激動（chemokinetic）的作用。這些因子可以由腫瘤細(xì)胞、周

12、圍間質(zhì)細(xì)胞和（或）浸潤性白細(xì)胞產(chǎn)生，并被這些細(xì)胞以自分泌或旁分泌的形式排出進(jìn)而刺激細(xì)胞的遷移。 例如，（1）自分泌運(yùn)動因子（autocrine motility factor, AMF）是由某些腫瘤細(xì)胞分泌并結(jié)合到同一細(xì)胞上的AMF受體（gp78），通過自分泌的方式刺激細(xì)胞的運(yùn)動。AMF和（或）gp78 的過度表達(dá)已被證明與肺、胃、食管及結(jié)腸癌的轉(zhuǎn)移有關(guān)。,,（2）HGF/SF能有力的促進(jìn)具有Met受體表達(dá)癌細(xì)胞的遷移和侵潤。它主要

13、是由間質(zhì)起源的細(xì)胞合成并以旁分泌的形式排出的。因此，在很多癌腫，特別是那些具有侵潤/轉(zhuǎn)移特性的腫瘤中，經(jīng)常可以觀察到HGF/SF和（或）Met水平升高的現(xiàn)象。例如，高水平的HGF/SF和Met可以在多形性膠質(zhì)母細(xì)胞瘤中，特別是在侵潤的邊界區(qū)域里被發(fā)現(xiàn)。而低水平的HGF/SF和Met通常是在較低惡性度的腫瘤，如低惡性度的星形細(xì)胞瘤中被觀察到。,,（二）在細(xì)胞外基質(zhì)（Extracellular　matrix, ECM）蛋白水解過程中，尿激酶

14、型纖維酶原激活物（Urokinase　type plasminogen activator,　uPA）/纖維蛋白溶酶網(wǎng)絡(luò)及基質(zhì)金屬蛋白酶（Matrix　metalloproteinase ， MMP）的活化在腫瘤細(xì)胞的侵潤過程中是關(guān)鍵。,,因此，在患有諸如乳腺、肺、腎臟、結(jié)腸、胃部及軟組織等部位惡性腫瘤的病人體內(nèi)， uPA、uPAR和（或）纖維蛋白溶酶活化抑制劑PA－1 的活性增高或過度表達(dá)與腫瘤的進(jìn)展與較差的預(yù)后相關(guān)。在腦腫瘤中，高水

15、平表達(dá)uPA和（或）uPAR可以在高惡性度的腫瘤中，特別是在腫瘤浸潤的邊緣區(qū)域被觀察到，而通過運(yùn)用抑制uPAR合成的反義基因治療，可以抑制裸鼠體內(nèi)膠質(zhì)母細(xì)胞瘤的形成。 uPAR還可以與ECM中的玻基結(jié)合素相結(jié)合，從而參與ECM所介導(dǎo)的粘附過程、細(xì)胞內(nèi)信號轉(zhuǎn)導(dǎo)、細(xì)胞運(yùn)動及浸潤。uPAR的這些作用與它在ECM蛋白水解中所起的作用是相互獨(dú)立的。,,基質(zhì)金屬蛋白酶（matrix metalloproteinase，MMP）家族中的多種成員及其抑

16、制劑（TIMP）的異常表達(dá)可在多種癌腫觀察到，并且常與癌腫的浸潤及轉(zhuǎn)移相關(guān)。例如， MMP-2 與 MMP-9 都參與膠質(zhì)細(xì)胞瘤的進(jìn)展及其浸潤。許多可以誘導(dǎo)腫瘤轉(zhuǎn)移的生長因子已被證明可以調(diào)控 uPA-纖維蛋白溶酶網(wǎng)絡(luò)和（或）MMP 的活性 / 表達(dá)。例如， HGF/SF 可以在多種腫瘤細(xì)胞系中誘導(dǎo) uPA 和 uPAR 的表達(dá)。在人類神經(jīng)膠質(zhì)細(xì)胞瘤受 HGF/SF 刺激后， MT-MMP-1 及 MMP-2 的表達(dá) / 活化都上升。,

17、,（三）腫瘤細(xì)胞若要發(fā)生遷移及浸潤就必須與細(xì)胞外基質(zhì)粘附。細(xì)胞粘附分子中的整聯(lián)蛋白家族在轉(zhuǎn)移過程中可以介導(dǎo)ECM及基底膜的粘附。多種不同的整聯(lián)蛋白的亞單位都參與腫瘤轉(zhuǎn)移的過程。由于各種組織環(huán)境中ECM的差異，不同的腫瘤細(xì)胞在浸潤及遷移過程中可以合成分泌多種不同的整聯(lián)蛋白。以人類黑色素瘤為例，某些整聯(lián)蛋白如α2β1，α3β1及α6β1表達(dá)的調(diào)高與腫瘤的進(jìn)展程度及轉(zhuǎn)移能力有關(guān)。,,（四）一旦與 ECM 發(fā)生粘附后，腫瘤細(xì)胞的運(yùn)動、浸潤及生存

18、都由整聯(lián)蛋白所介導(dǎo)的細(xì)胞內(nèi)信號轉(zhuǎn)導(dǎo)來調(diào)控。整聯(lián)蛋白介導(dǎo)的 FAK 的活化引起多種信號轉(zhuǎn)導(dǎo)分子如 Src, PI3－激酶及MAPK1/2的激活。它們都是細(xì)胞運(yùn)動及浸潤的重要介導(dǎo)者。有趣的是，由腫瘤抑制劑PTEN編碼的一種胞質(zhì)酪氨酸磷酸酶可以使PI3激酶產(chǎn)生的肌醇脂（inositol lipids）及其它的灶性接觸成分（focal contacts）如FAK及Shc等脫磷酸。因此，PTEN的過度表達(dá)可以抑制整聯(lián)蛋白介導(dǎo)的信號轉(zhuǎn)導(dǎo)。相反，PT

19、EN功能的喪失將導(dǎo)致整聯(lián)蛋白調(diào)控的癌變及轉(zhuǎn)移的產(chǎn)生。,,許多非整聯(lián)蛋白糖蛋白在腫瘤細(xì)胞的浸潤及轉(zhuǎn)移中也參與細(xì)胞－ECM的粘附以及其后信號轉(zhuǎn)導(dǎo)途徑的活化過程。由同一基因經(jīng)不同剪接方式所產(chǎn)生的跨膜糖蛋白CD44的多種同工型蛋白是ECM成分之一的透明質(zhì)酸酶的受體，并被證明參與了腫瘤的轉(zhuǎn)移。尤其是CD44v3的同工型，它的胞外部分含有肝素硫酸鹽（heparin sulfate），可以與肝素硫酸鹽生長因子（heparin　 sulfate bin

20、ding growth factor）結(jié)合，并被證明與腫瘤的進(jìn)展及轉(zhuǎn)移有密切的關(guān)系。CD44v3還可以與HGF/SF結(jié)合并且促進(jìn)由HGF/SF所介導(dǎo)的Met受體的活化過程。,4　 腫瘤細(xì)胞在循環(huán)系統(tǒng)內(nèi)的存活,腫瘤細(xì)胞進(jìn)入血液循環(huán)后所面對的兩大主要障礙是自身的凋亡及宿主的免疫監(jiān)控。（1）如果上皮細(xì)胞由于整聯(lián)蛋白所介導(dǎo)的信號轉(zhuǎn)導(dǎo)的丟失而沒有與ECM發(fā)生粘附作用，上皮細(xì)胞通常發(fā)生凋亡。這是因?yàn)?，由整?lián)蛋白介導(dǎo)的FAK，PI3激酶及AKT（蛋

21、白激酶B，protein kinase　B）的活化可以抑制細(xì)胞的凋亡。腫瘤細(xì)胞在與ECM粘附過程中不斷發(fā)生自身的修飾，并通過改變整聯(lián)蛋白、整聯(lián)蛋白相關(guān)信號轉(zhuǎn)導(dǎo)分子和（或）凋亡調(diào)控劑而避免凋亡的發(fā)生。,,（2）循環(huán)中的腫瘤細(xì)胞對宿主的免疫細(xì)胞特別易感。但在某些情況下，腫瘤細(xì)胞似乎可以擊退某些參與腫瘤免疫監(jiān)控的細(xì)胞。例如，某些結(jié)腸癌細(xì)胞可以通過表達(dá)Fas配體從而誘導(dǎo)具有 Fas受體的T細(xì)胞發(fā)生凋亡。另外，腫瘤細(xì)胞可以通過掩蓋其表面的抗原來逃

22、避循環(huán)中淋巴細(xì)胞的識別。尤其是腫瘤細(xì)胞表面的糖類，他們經(jīng)常發(fā)生改變，這使得腫瘤細(xì)胞能夠逃脫宿主的免疫反應(yīng)。淋巴細(xì)胞與腫瘤細(xì)胞的粘附在免疫識別過程中起著十分重要的作用。所以，包括ICAM－1等在內(nèi)的嗜異染細(xì)胞粘附分子極有可能是腫瘤－淋巴細(xì)胞粘附過程的重要介體。,5　 腫瘤細(xì)胞與內(nèi)皮細(xì)胞的粘附,當(dāng)?shù)竭_(dá)繼發(fā)組織的毛細(xì)血管床后，腫瘤細(xì)胞便開始沿著內(nèi)皮層移行。內(nèi)皮細(xì)胞表達(dá)的選擇蛋白（selectins）介導(dǎo)了內(nèi)皮細(xì)胞與表達(dá)有某種唾液酸寡糖（sia

23、lylated oligosaccharides）的腫瘤細(xì)胞之間的最早的細(xì)胞接觸。整聯(lián)蛋白也在轉(zhuǎn)移過程中介導(dǎo)腫瘤細(xì)胞－內(nèi)皮細(xì)胞間的粘附。腫瘤轉(zhuǎn)移的模式不僅由循環(huán)系統(tǒng)的解剖所決定，還與擴(kuò)散的腫瘤細(xì)胞到達(dá)的繼發(fā)組織之特定部位有關(guān)，這一觀點(diǎn)已被廣泛接受。,,這個(gè)由Paget早在1889年就提出的“種子與土壤”假說直到最近才開始在分子水平上被充分理解。組織特異性的腫瘤細(xì)胞是決定轉(zhuǎn)移的組織特異性的主要因素。已有噬菌體文庫顯示，某些多肽能夠?qū)?（

24、homing）不同組織內(nèi)的內(nèi)皮層。 最近，有研究證明，含有天冬氨酸－甘氨酸－精氨酸（NGR）序列的多肽通過與腫瘤血管所表達(dá)的氨肽酶N（CD13）結(jié)合，可特異性導(dǎo)向腫瘤血管系統(tǒng)。這些研究使我們對內(nèi)皮細(xì)胞在腫瘤特異性轉(zhuǎn)移中的作用有了進(jìn)一步的了解，并且會對未來開發(fā)有效的腫瘤治療方法產(chǎn)生巨大影響。,6　 腫瘤轉(zhuǎn)移后休眠－血管生成,腫瘤轉(zhuǎn)移過程的限速步驟在于休眠細(xì)胞向微小轉(zhuǎn)移的發(fā)展轉(zhuǎn)化，這一觀點(diǎn)為今后的研究提供了方向。臨床上，轉(zhuǎn)移被認(rèn)為是很

25、難治療的。因?yàn)椋谠l(fā)腫瘤確診或在開始治療時(shí)，出現(xiàn)遠(yuǎn)處轉(zhuǎn)移者的病情往往已經(jīng)很嚴(yán)重?，F(xiàn)在普遍認(rèn)為，腫瘤在早期階段就發(fā)生了微小轉(zhuǎn)移，而肉眼可見轉(zhuǎn)移直到后期階段才發(fā)生。而血管生成在腫瘤轉(zhuǎn)移過程中具有核心作用。,,Folkman 實(shí)驗(yàn)室在分離血管抑素 (angiostatin) 過程中所做的研究工作是最好的例證?；加性l(fā)腫瘤而無轉(zhuǎn)移跡象的小鼠在原發(fā)灶被切除后出現(xiàn)了轉(zhuǎn)移的表現(xiàn)。研究顯示，原發(fā)腫瘤在實(shí)驗(yàn)動物體內(nèi)產(chǎn)生了高水平的血管抑素，它能抑制繼發(fā)灶

26、的血管形成，因而使微小轉(zhuǎn)移灶保持在無血管、無癥狀的休眠狀態(tài)。,,Chamber實(shí)驗(yàn)小組及其他遍布全球的實(shí)驗(yàn)室所做的工作已經(jīng)開始揭示轉(zhuǎn)移級聯(lián)的組成及參與這一過程的諸多因子。例如，實(shí)驗(yàn)顯示，利用MMP的抑制劑batimastat可以減少小鼠黑色素瘤發(fā)生肝轉(zhuǎn)移的機(jī)會，這一現(xiàn)象并不是如以往所設(shè)想的那樣通過減少瘤細(xì)胞的“外滲”，而是通過抑制血管生成達(dá)到的。因此，轉(zhuǎn)移過程的后期階段可以當(dāng)作一個(gè)很好的治療窗。轉(zhuǎn)移休眠狀態(tài)中所參與因素的發(fā)現(xiàn)以及對腫瘤－

27、宿主的相互作用的研究，將有助于我們開發(fā)針對腫瘤轉(zhuǎn)移的新的治療措施。,基質(zhì)金屬蛋白酶(MMPs)及其組織抑制物(TIMPs)與腫瘤侵襲轉(zhuǎn)移,,,我們說，腫瘤的進(jìn)程包括：正常細(xì)胞某些基因的改變、惡性表型的形成、侵襲臨近正常組織、遠(yuǎn)距離及全身組織擴(kuò)散轉(zhuǎn)移。腫瘤細(xì)胞的生物學(xué)特性不同于正常細(xì)胞，近年來，通過對這些細(xì)胞及其所依賴的細(xì)胞外環(huán)境中各種不同類型分子與腫瘤間質(zhì)之間相互關(guān)系的研究，發(fā)現(xiàn)了許多新的黏附分子、細(xì)胞移動分子及各種類型的降解酶。腫

28、瘤細(xì)胞侵襲與轉(zhuǎn)移的成功在很大程度上正是依賴于這些酶降解了一系列的組織屏障（屏障的主要成分包括有，各型膠原、層粘連蛋白、纖粘連蛋白、彈力蛋白和蛋白多糖等）。在這些降解酶中，對MMPs及其組織抑制因子TIMPs的研究最多，兩者表達(dá)的動態(tài)平衡決定了細(xì)胞外基質(zhì)的降解程度，繼而也決定了腫瘤的侵襲與轉(zhuǎn)移。,MMPs,MMPs是具有高度同源性的能降解基底膜的水解酶類，至今已發(fā)現(xiàn)有23種，在人體內(nèi)至少有19種，構(gòu)成MMPs超家族。 按照MMPs

29、各成員作用的底物特異性，可將它們分為以下幾類：膠原酶，MMP-1、-8、-13；明膠酶，MMP-2、-9；基質(zhì)溶酶，MMP-3、-10、-11；膜型基質(zhì)金屬蛋白酶，MMP-14、-15、-16、-17；以及其他類，MMP-7、-12、-18、-19、-20、-21、-22。,,MMPs的存在方式有前酶型、活化酶型以及與組織抑制因子結(jié)合的復(fù)合物型，其存在方式與腫瘤的種類及惡性程度密切相關(guān)。MMPs產(chǎn)生于正常組織細(xì)胞（包括有結(jié)締

30、組織細(xì)胞、內(nèi)皮細(xì)胞、巨噬細(xì)胞、淋巴細(xì)胞、胸腺細(xì)胞等）和腫瘤細(xì)胞中，以前酶的形式分泌。它們的結(jié)構(gòu)具有高度同源性，其肽鏈中都含有兩個(gè)Zn2+、兩個(gè)Ca2+和一個(gè)半胱氨酸開關(guān)，它可以封閉或暴露活性中心2價(jià)陽離子并維持酶蛋白的穩(wěn)定。MMPs一般都含有三個(gè)結(jié)構(gòu)域即N-末端前肽域、催化域和C-末端類血紅素域，而后兩個(gè)域區(qū)較為保守。,,MMPs的活化機(jī)制尚未明了，一般認(rèn)為MMP的活化是一個(gè)由其他MMP及血清蛋白酶介導(dǎo)的級聯(lián)水解過程，切除N-末端前肽

31、并將半胱氨酸與鋅離子分離，暴露活性中心而活化；在體外可被一系列有機(jī)汞試劑、烷基化試劑、氧化試劑及一些水解酶試劑活化。MMPs的功能主要有：降解細(xì)胞外基質(zhì)膜有效成分、調(diào)節(jié)細(xì)胞黏著、作用于細(xì)胞外組分或其他蛋白成分而啟動潛在的生物學(xué)功能、直接或間接參與胚胎發(fā)育、組織模型再塑及創(chuàng)傷修復(fù)等正常生理過程。一般認(rèn)為活化型MMP與其組織抑制因子1:1比例的結(jié)合將導(dǎo)致MMP功能的抑制。,,MMPs活性的調(diào)節(jié)機(jī)制包括：A.酶自身代謝的調(diào)節(jié)、B.天然抑

32、制因子的調(diào)節(jié)C.轉(zhuǎn)錄調(diào)控。（1）代謝調(diào)節(jié)，就是MMPs的合成與分解的調(diào)節(jié)，包括有，前酶的合成分泌、前酶的前肽域水解、酶的活化、酶的降解失活。代謝過程中酶的活化又有生理的激活和病理的激活。生理情況下，由血漿纖溶酶系統(tǒng)和間質(zhì)溶解素介導(dǎo)，由MMP級聯(lián)效應(yīng)激活、尿激酶型或組織型纖溶酶原激活物激活纖溶酶原，活化的纖溶酶再激活基質(zhì)金屬蛋白酶。而病理情況下，則是由許多的細(xì)胞內(nèi)外信息傳導(dǎo)分子誘導(dǎo)而產(chǎn)生病理性激活因子繼而再作用于基質(zhì)金屬酶使之活化。,

33、,（2）抑制因子的調(diào)節(jié)有特異性和非特異性：A.特異性抑制因子調(diào)節(jié)指的是MMPs的天然抑制物TIMPs對MMPs的調(diào)節(jié)，一般認(rèn)為TIMPs特異結(jié)合活化型的MMP可以導(dǎo)致MMP的功能失活；B.非特異性抑制因子則是某些蛋白質(zhì)如α2巨球蛋白以及一些肽類衍生物或非肽類衍生物，它們以結(jié)合MMPs的鋅離子活性中心而使酶失活。（3）轉(zhuǎn)錄調(diào)節(jié)機(jī)制則尚未完全明了。,TIMPs,按照TIMP發(fā)現(xiàn)的先后、分子結(jié)構(gòu)同源以及功能上的相關(guān)性可分為四類：TIMP-

34、1,-2,-3,-4。TIMPs廣泛分布于組織及體液中，主要由巨噬細(xì)胞和結(jié)締組織產(chǎn)生。TIMP-1,-2,-4以可溶性小分子量多肽的形式分泌；而小分子量多肽TIMP-3則是以不溶性形式分泌，而且與分泌細(xì)胞和基質(zhì)組分間的相互作用機(jī)制有關(guān)，目前僅發(fā)現(xiàn)于細(xì)胞外基質(zhì)中；TIMP-4的表達(dá)更具有組織特異性，其分泌水平在各臟器差異較大，而以心臟最為豐富。,,TIMPs的結(jié)構(gòu)具有一定的同源性，有兩個(gè)功能區(qū)：N-末端功能區(qū)為一個(gè)大三環(huán)結(jié)構(gòu)，其中的

35、半胱氨酸殘基為與MMPs鋅離子活性中心結(jié)合的區(qū)域；C-末端功能區(qū)為一較小的三環(huán)結(jié)構(gòu)，該功能區(qū)在TIMPs定位和/或與前MMPs形成復(fù)合物方面有重要意義。,,TIMPs的功能主要是天然地抑制MMPs，在調(diào)節(jié)細(xì)胞外基質(zhì)的代謝中起重要作用。其作用方式較為復(fù)雜，大多數(shù)情況下是和MMPs以1：1的比例結(jié)合成復(fù)合物，使MMPs失活。近來發(fā)現(xiàn)有的TIMPs可以與MMPs的C-末端類血紅素區(qū)作用，而調(diào)節(jié)MMPs活性。此外，TIMP-2還在細(xì)胞生長、繁

36、殖及刺激血管生成等生理和病理學(xué)方面發(fā)揮一定的作用；TIMP-3甚至能直接作用于細(xì)胞周期的調(diào)控，誘導(dǎo)腫瘤細(xì)胞的凋亡。,,TIMPs的調(diào)控機(jī)制研究不多。一般認(rèn)為其表達(dá)調(diào)控主要是受細(xì)胞內(nèi)的某些激酶以及胞內(nèi)外的某些激素和一些信息分子、效應(yīng)分子所誘導(dǎo)。各類TIMPs表達(dá)的調(diào)控有差異:TIMP-1的調(diào)控有強(qiáng)刺激反應(yīng)性，在對成纖維細(xì)胞的研究中發(fā)現(xiàn)FGF、PDGF、IL-1等均能強(qiáng)調(diào)節(jié)其表達(dá)，有研究更揭示TIMP-1至少間接受到ras原癌基因的調(diào)控

37、；TIMP-2的表達(dá)調(diào)控與MMP-2相關(guān)，大多與前MMP-2形成復(fù)合體的形式分泌；TIMP-3與其他TIMPs僅有25%的氨基酸同源性，其調(diào)控與細(xì)胞周期之間有復(fù)雜關(guān)系，為TIMP-3所獨(dú)有；而TIMP-4的表達(dá)則體現(xiàn)出組織器官特異性，具體機(jī)制還不清楚。,,腫瘤細(xì)胞與其所依賴的細(xì)胞外間質(zhì)之間相互作用，導(dǎo)致細(xì)胞外基質(zhì)代謝平衡的失調(diào)，從而引發(fā)細(xì)胞的侵襲轉(zhuǎn)移。細(xì)胞外基質(zhì)代謝主要涉及到基質(zhì)有效成分的生成與降解，在腫瘤的侵襲轉(zhuǎn)移中這一代謝的失

38、衡表現(xiàn)為對細(xì)胞外基質(zhì)有效成分降解的增強(qiáng)。盡管胞外基質(zhì)成分復(fù)雜，且涉及的降解酶種類較多，但人們發(fā)現(xiàn)MMPs在對胞外基質(zhì)有效成分降解的過程中起著關(guān)鍵的作用。越來越多的研究表明，惡性表型和侵襲轉(zhuǎn)移表型的細(xì)胞均高表達(dá)MMPs水平。,,在形成細(xì)胞外基質(zhì)的兩大部分(即基底膜和間質(zhì))中，基底膜構(gòu)成一道阻滯屏障，該屏障以基膜膠原即IV型膠原為主要成分，故對其降解成為細(xì)胞侵襲與轉(zhuǎn)移的關(guān)鍵步驟，IV型膠原酶(MMP-2，MMP-9)因此被研究得最多。不同種

39、類的腫瘤，特別是乳腺癌其惡性程度與MMP-2、MMP-9過多表達(dá)有正相關(guān)。同時(shí)有些研究還發(fā)現(xiàn)，MMP-2、MMP-9與TIMPs特別是TIMP-1,-2相互作用的結(jié)果與腫瘤細(xì)胞侵襲與轉(zhuǎn)移有相關(guān)性，MMP-2/TIMP-2比值甚至作為一些腫瘤惡性程度及預(yù)后判斷的一項(xiàng)指標(biāo)。,,在MMPs超家族其他成員及TIMPs與腫瘤的侵襲轉(zhuǎn)移的研究中，發(fā)現(xiàn)有些MMP可表現(xiàn)與惡性表型和侵襲轉(zhuǎn)移表型相關(guān)的高表達(dá)水平，而有些MMP的表達(dá)則與此無相關(guān)性，有的甚至

40、檢測不到表達(dá)，呈現(xiàn)典型的不均一性，而且也呈現(xiàn)功能上的差異。,,對TIMPs的研究也顯示類似的結(jié)果。一般認(rèn)為，TIMPs天然抑制MMPs，在某些條件下卻表現(xiàn)出調(diào)節(jié)MMPs活性，這是通過與后者的類血紅素結(jié)合區(qū)作用而實(shí)現(xiàn)的，在有些情形下更表現(xiàn)出促腫瘤進(jìn)程，如Baker等發(fā)現(xiàn)，低濃度的TIMPs啟動MMP-2活化，TIMP-1等不能抑制MT1-MMP；TIMP-1,-2發(fā)揮類似生長因子的作用，TIMP-3在腫瘤細(xì)胞循環(huán)周期中發(fā)揮特有的誘導(dǎo)細(xì)胞凋

41、亡的作用，TIMP-4既能抑制腫瘤侵襲也能抑制腫瘤轉(zhuǎn)移，其在心臟中的高表達(dá)也許說明了有些器官組織很少惡性變的部分機(jī)理。,,綜上所述，MMPs及TIMPs與腫瘤侵襲轉(zhuǎn)移的關(guān)系十分復(fù)雜，從理論上講二者間動態(tài)平衡的改變是腫瘤侵襲轉(zhuǎn)移成功的關(guān)鍵因素。高表達(dá)MMPs水平和相對低表達(dá)TIMPs水平在很多惡性表型和侵襲轉(zhuǎn)移表型腫瘤的研究中得到了證實(shí)。但在對有些腫瘤的研究中，這一現(xiàn)象卻得不到驗(yàn)證，尤其是TIMPs的作用更加復(fù)雜，往往表現(xiàn)相悖的結(jié)果。所以

42、對不同的腫瘤表型要作具體的相關(guān)分析。,抑癌基因與腫瘤轉(zhuǎn)移,腫瘤轉(zhuǎn)移是一個(gè)由多種基因參與的過程。在此過程中，一方面是許多正常的細(xì)胞基因過度表達(dá)，如IV型膠原蛋白酶，識別細(xì)胞外基質(zhì)的某些整合蛋白、轉(zhuǎn)基因子及其受體、各種生長因子及其受體如bFGF等，從而使得細(xì)胞更具粘附性、浸潤性、運(yùn)動性及繁殖能力；另一方面是一些抑癌基因和轉(zhuǎn)移抑制基因的丟失和失活。,,作為抑癌基因通常必須滿足以下兩個(gè)條件：①該基因在與腫瘤相應(yīng)的正常組織中表達(dá)，但在該腫瘤中

43、則存在缺陷，如在直腸癌中，DCC、p53、RB、NF1、APC/MCC等抑癌基因出現(xiàn)等位基因丟失；②如果導(dǎo)入該基因，則腫瘤生長受抑或部分受抑。,,到目前為止，已發(fā)現(xiàn)有多種抑癌基因，大致可分為以下幾類：A. 跨膜受體類，如DCC基因；B. 胞質(zhì)調(diào)節(jié)因子或結(jié)構(gòu)蛋白類，如PTEN、NF2；C. 轉(zhuǎn)錄因子和轉(zhuǎn)錄調(diào)節(jié)因子類，如VHL、p53；D. 細(xì)胞周期因子類，如p16、p15、p21；E. DNA損傷修復(fù)因子類，如MLH、ATM

44、等；F. 其它類。,,細(xì)胞粘附能力下降是腫瘤轉(zhuǎn)移的因素之一。正常細(xì)胞表面存在多種介導(dǎo)細(xì)胞之間、細(xì)胞與細(xì)胞外基質(zhì)(ECM)之間粘附的分子，如神經(jīng)細(xì)胞黏附分子(NCAM)、E-鈣黏著蛋白(E-cadherin)、選凝素，細(xì)胞通過其粘附分子的胞外部分和ECM發(fā)生粘附、識別，然后通過粘附分子的胞內(nèi)部分與骨架蛋白(?、 ? 連環(huán)蛋白catenin、黏著斑蛋白vinculin、根蛋白radixin等)相連，從而將細(xì)胞外信號轉(zhuǎn)入胞內(nèi)，調(diào)節(jié)細(xì)胞生長。

45、因此，上述過程任一環(huán)節(jié)的缺失將使細(xì)胞粘附能力下降，促使腫瘤的發(fā)生與轉(zhuǎn)移。目前已發(fā)現(xiàn)有多種抑癌基因編碼的蛋白與細(xì)胞粘附有關(guān)，它們的失活將使細(xì)胞的轉(zhuǎn)移潛能增加。,,下面以與細(xì)胞粘附有關(guān)的幾個(gè)抑癌基因?yàn)槔?，簡要說明它們與腫瘤轉(zhuǎn)移的關(guān)系。(1)    DCC基因 該基因含有1.4Mbp和29個(gè)外顯子，其表達(dá)產(chǎn)物為190kD的跨膜磷蛋白，膜外有1100個(gè)氨基酸，膜內(nèi)有324個(gè)氨基酸。值得注意的是DCC的

46、氨基酸序列與NCAM及其它相關(guān)的細(xì)胞表面糖蛋白具有同源性，這提示DCC功能的丟失可能導(dǎo)致細(xì)胞間接觸、粘附能力下降，從而提高癌細(xì)胞的轉(zhuǎn)移能力。,,(2)  NF2基因 該基因位于染色體22q12，其編碼產(chǎn)物merlin為66kD的細(xì)胞骨架相關(guān)蛋白，與其它骨架相關(guān)蛋白具有同源性，介導(dǎo)細(xì)胞骨架蛋白與細(xì)胞膜連接，參與細(xì)胞骨架信號傳導(dǎo)調(diào)節(jié)及細(xì)胞間接觸，提示NF2與腫瘤轉(zhuǎn)移有關(guān)。 實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)22qLOH與淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移

47、有關(guān)。,,(3)  PTEN基因 該基因?yàn)樾掳l(fā)現(xiàn)的抑癌基因，位于10q23.3，轉(zhuǎn)錄產(chǎn)物為515kb mRNA。其蛋白產(chǎn)物含有一酪蛋白磷酸酶的功能區(qū)和約175個(gè)氨基酸左右的與骨架蛋白tenasin、auxilin同源的區(qū)域。 PTEN可能通過去磷酸化參與細(xì)胞調(diào)控。磷酸化和去磷酸化是調(diào)節(jié)細(xì)胞活動的重要方式，許多癌基因的產(chǎn)物都是通過磷酸化而刺激細(xì)胞生長。因此，PTEN可能與酪氨酸激酶競爭共同的底物

48、，在腫瘤的發(fā)生、發(fā)展中起重要作用。,細(xì)胞間黏附分子-1與胃癌侵襲轉(zhuǎn)移的關(guān)系,細(xì)胞間黏附分子-1（ICAM-1）是體內(nèi)重要的免疫活性分子，參與機(jī)體免疫過程，尤其是在炎癥、腫瘤的發(fā)生發(fā)展中起著極為重要的作用。ICAM-1通過與其相應(yīng)配體的結(jié)合，介導(dǎo)腫瘤細(xì)胞與不同細(xì)胞、基質(zhì)的黏附，最終使瘤細(xì)胞逃避免疫監(jiān)視，利于侵襲轉(zhuǎn)移。,,我們說，腫瘤的轉(zhuǎn)移是指瘤細(xì)胞脫離原發(fā)瘤，隨淋巴、血流、腔道到達(dá)靶組織并生長增生形成繼發(fā)瘤的過程。在這一階梯過程中，腫

49、瘤細(xì)胞通過黏附分子與宿主不同細(xì)胞以及細(xì)胞外基質(zhì)、基底膜相互接觸黏附，使瘤細(xì)胞延長生存、免于吞噬、利于侵襲。,,ICAM-1是由19號染色體基因編碼的一種單鏈跨膜糖蛋白，屬黏附分子免疫球蛋白超家族（IgSF）成員之一。具有5段細(xì)胞外免疫球蛋白樣位點(diǎn)以及一個(gè)較短的胞質(zhì)尾巴結(jié)構(gòu)，其分子量為76000-114000KD，可隨分布細(xì)胞種類的不同而有差異，這種差異主要由該分子的糖基化程度不同造成。正常情況下，體內(nèi)某些細(xì)胞，如非活化的血管內(nèi)皮細(xì)胞、

50、淋巴細(xì)胞、胸腺上皮細(xì)胞、成纖維細(xì)胞及甲狀腺上皮細(xì)胞均有低水平的基礎(chǔ)表達(dá)。多種細(xì)胞因子如IL-1、IFN-?、TNF-?及內(nèi)毒素等可上調(diào)其表達(dá)。,,ICAM-1在體內(nèi)有兩種形式：一種為膜型，結(jié)構(gòu)上分成胞外區(qū)、跨膜區(qū)、胞質(zhì)區(qū)；另一種是可溶型(sICAM-1)，存在于血循環(huán)中。ICAM-1的天然配體為淋巴細(xì)胞功能相關(guān)抗原-1(LFA-1，CD11a/CD18)及巨噬細(xì)胞相關(guān)復(fù)合體(Mac-1，CD11b/CD18)，兩者是整合素家族成

51、員，分別表達(dá)在白細(xì)胞及吞噬細(xì)胞、大顆粒淋巴細(xì)胞表面。有人報(bào)道ICAM-1亦是鼻病毒的受體分子。,,ICAM-1/LFA-1黏附途徑是細(xì)胞間相互作用和傳達(dá)信息的一個(gè)關(guān)鍵途徑。生理狀態(tài)下，這種黏附與T、B細(xì)胞的激活，抗原遞呈細(xì)胞功能的調(diào)節(jié)及白細(xì)胞的移動、淋巴細(xì)胞再循環(huán)有關(guān)。sICAM-1亦具有與LFA-1結(jié)合能力，并被認(rèn)為是膜型ICAM-1的競爭抑制劑。一方面能發(fā)揮與膜型ICAM-1相似的信號刺激效應(yīng)，另一方面能減弱淋巴細(xì)胞對表達(dá)膜型分

52、子的靶細(xì)胞的黏附，在生理及病理過程中發(fā)揮效應(yīng)。 具有淋巴結(jié)高轉(zhuǎn)移力的胃癌細(xì)胞林可能是通過低表達(dá)ICAM-1，減弱了LFA-1介導(dǎo)的效應(yīng)細(xì)胞的黏附，從而逃避免疫監(jiān)視，利于轉(zhuǎn)移。,,Yasuda等研究發(fā)現(xiàn)，開始階段瘤細(xì)胞同時(shí)高表達(dá)ICAM-1及?1整合素，當(dāng)后者與相應(yīng)細(xì)胞外基質(zhì)或特異性抗體結(jié)合后，瘤細(xì)胞對ICAM-1的表達(dá)顯著下調(diào)，而培養(yǎng)基中sICAM-1的濃度明顯升高。進(jìn)一步實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)這一改變是因?yàn)?1整合素在完成與基質(zhì)如纖維連結(jié)蛋白、

53、層連蛋白、I型膠原結(jié)合后，通過酪氨酸激酶信號傳導(dǎo)途徑的介導(dǎo)阻止了瘤細(xì)胞對ICAM-1進(jìn)一步表達(dá)。該種酪氨酸激酶位于細(xì)胞質(zhì)中，被稱為非受體型局部黏附激酶(focal adhesion kinase, FAK)，F(xiàn)AK在整合素參與下可自身磷酸化，所產(chǎn)生的磷酸化位點(diǎn)能與含SH2結(jié)構(gòu)域(Src同源序列2，能專一地與磷酸酪氨酸的結(jié)構(gòu)模塊結(jié)合)的胞內(nèi)蛋白結(jié)合，從而將由整合素促發(fā)的多種信號連接起來，在細(xì)胞黏附運(yùn)動中發(fā)揮作用。由于腫瘤細(xì)胞表面ICAM

54、-1表達(dá)的下降，從而逃避了淋巴細(xì)胞的黏附、殺傷。,,由此推測，同一瘤細(xì)胞在遷移黏附的不同階段，在周圍組織不同細(xì)胞、基質(zhì)接觸刺激下表達(dá)不同黏附分子，并且相互調(diào)節(jié)，各司其職。在某一階段，腫瘤細(xì)胞高表達(dá)ICAM-1，通過ICAM-1/LFA-1與浸潤淋巴細(xì)胞結(jié)合，從而隨著淋巴細(xì)胞的遷移脫離母瘤進(jìn)入血循環(huán)，并在穿越血管時(shí)免受傷害，易于在毛細(xì)血管內(nèi)或淋巴竇滯留和坐床，形成轉(zhuǎn)移灶。當(dāng)腫瘤細(xì)胞受到細(xì)胞外基質(zhì)刺激時(shí)，又通過表達(dá)?1整合素等黏附分子與

55、相應(yīng)基質(zhì)結(jié)合，激活酪氨酸激酶通路，進(jìn)而改變基因的表達(dá)及其相應(yīng)產(chǎn)物的修飾，使膜型ICAM-1的表達(dá)下降，而sICAM-1的分泌增加，并競爭性抑制ICAM-1/LFA-1途徑，使淋巴細(xì)胞不能黏附于瘤細(xì)胞表面，中斷了激活靜止淋巴細(xì)胞所必需的信號，從而使瘤細(xì)胞避免了細(xì)胞毒效應(yīng)。隨著腫瘤的生長，脫落于腫瘤細(xì)胞的sICAM-1不斷進(jìn)入周圍組織和血液循環(huán)，形成一個(gè)保護(hù)腫瘤免遭機(jī)體免疫系統(tǒng)攻擊的防御環(huán)境，最終導(dǎo)致病情惡化和不良預(yù)后。,,總之，ICAM

56、-1/sICAM-1是IgSF中的一員，在胃癌侵襲轉(zhuǎn)移的不同階段，癌細(xì)胞各有其相應(yīng)的表達(dá)水平。目的在于介導(dǎo)與不同細(xì)胞、基質(zhì)的黏附，最終使癌細(xì)胞逃避免疫監(jiān)視，完成侵襲轉(zhuǎn)移。,血管抑素及其抑瘤作用的研究進(jìn)展,,,血管抑素(angiostatin)最初是從荷瘤小鼠血清及尿液中分離得到的一種蛋白質(zhì)，分子量為38ku，它與纖溶酶原的一段內(nèi)部片段一致，包括纖溶酶原連續(xù)5個(gè)Kringle結(jié)構(gòu)中的前4個(gè)。體外試驗(yàn)表明，這種蛋白質(zhì)具有抑制內(nèi)皮細(xì)胞增殖活

57、性。在體內(nèi)，它能抑制包括小鼠Lewis肺癌在內(nèi)的多種腫瘤的生長和轉(zhuǎn)移。1994年，哈佛醫(yī)學(xué)院的Folkman實(shí)驗(yàn)室在Cell雜志上報(bào)道了一種新的能夠抑制血管生長的因子——Angiostatin，隨后又發(fā)現(xiàn)了Endostatin。小鼠實(shí)驗(yàn)表明，這兩種蛋白能有效地抑制血管生成和癌癥的繼續(xù)，成為目前較為看好的兩種抑癌新藥。美國FDA已經(jīng)批準(zhǔn)Folkman開始這兩種藥物的人體實(shí)驗(yàn)。,,腫瘤的生長依賴于血管的生成。體積在1~2mm3以下的瘤體可

58、通過滲透作用從周圍組織中獲得營養(yǎng)，維持自身的生存，但它的進(jìn)一步生長則要依賴形成新生血管以獲得充分的營養(yǎng)供應(yīng)。血管生成不僅為腫瘤提供了生長所必需的營養(yǎng)，同時(shí)也為腫瘤細(xì)胞擴(kuò)散提供了重要的途徑。,,臨床觀察中人們發(fā)現(xiàn)了腫瘤團(tuán)塊本身可以抑制腫瘤生長的現(xiàn)象，有一些癌癥，如乳腺癌、結(jié)腸癌、骨肉瘤，切除病灶后可促使其轉(zhuǎn)移，加重患者病情；在一些晚期癌癥患者身上還可發(fā)現(xiàn)原發(fā)灶對繼發(fā)灶的抑制現(xiàn)象；一種腫瘤可以抑制另一種腫瘤的轉(zhuǎn)移，如乳腺癌能抑制黑色素

59、瘤的轉(zhuǎn)移；另外，還發(fā)現(xiàn)黑色素瘤原發(fā)灶的自行退化可引起快速轉(zhuǎn)移；原發(fā)灶部分切除后，促進(jìn)殘余病灶的快速生長等。在動物實(shí)驗(yàn)中能更確切地觀察到上述現(xiàn)象。人們試圖從免疫、營養(yǎng)、活性因子的產(chǎn)生及手術(shù)中腫癌細(xì)胞的逃逸等諸多方面對這一現(xiàn)象進(jìn)行分析，然而都沒有能從分子機(jī)制上對其作出令人信服的解釋。,,O’Reilly等人大膽地提出了一種假設(shè)：原發(fā)灶刺激自身血管生成的同時(shí)能抑制其轉(zhuǎn)移灶及其他次發(fā)灶的血管生成。亦即在原發(fā)灶部位，產(chǎn)生的促血管生成因子的量

60、超過其產(chǎn)生的抑制血管生成因子的量，從而刺激自身血管生成；而這種抑制血管生成因子的循環(huán)系統(tǒng)中有很長的半衰期，可通過循環(huán)到達(dá)轉(zhuǎn)移灶及后生灶。促血管生成因子則不能完成上述過程，從而使轉(zhuǎn)移灶及后生灶處抑制血管生成因子的量超過促血管生成因子的量，抑制轉(zhuǎn)移灶血管生成，阻斷其血液供應(yīng)，進(jìn)而限制其生長。,,根據(jù)這一假說，他們以小鼠為實(shí)驗(yàn)對象，用Lewis肺癌細(xì)胞接種小鼠，不但發(fā)現(xiàn)原發(fā)灶具抑制腫瘤轉(zhuǎn)移的作用，還發(fā)現(xiàn)小鼠血清及尿也具這種作用。隨后又在小鼠血

61、清及尿中提純到一種能特異地抑制內(nèi)皮細(xì)胞增殖的物質(zhì)，進(jìn)一步的實(shí)驗(yàn)證明，正是這種物質(zhì)通過對內(nèi)皮細(xì)胞增殖的抑制作用，從而抑制了血管生成，進(jìn)而抑制了轉(zhuǎn)移灶及次發(fā)灶的生長。這是一種分子量為38ku的蛋白質(zhì)，根據(jù)其生物學(xué)活性命名為血管抑素(angiostatin)。,,體外實(shí)驗(yàn)表明，血管抑素對血管生成的關(guān)鍵步驟(內(nèi)皮細(xì)胞增殖、移行、管路的形成)具抑制作用。然而對此過程的生物化學(xué)機(jī)制及其在體內(nèi)抑制血管生成的過程不十分清楚，但它們可能與內(nèi)皮細(xì)胞存在的特

62、異受體有關(guān)。Moser等認(rèn)為，血管抑素抑制內(nèi)皮細(xì)胞移行及增殖機(jī)制是由于它與內(nèi)皮細(xì)胞表面ATP合成酶的?-、?-亞基結(jié)合，這種結(jié)合能影響內(nèi)皮細(xì)胞增殖和移行。,,Luo等認(rèn)為血管抑素能提高內(nèi)皮細(xì)胞中E-選擇蛋白(E-selectin)的表達(dá)。E-選擇蛋白是一種特異的由內(nèi)皮細(xì)胞表達(dá)的蛋白質(zhì)，在炎癥部位參與白細(xì)胞旋轉(zhuǎn)運(yùn)動并具有促進(jìn)血管生成作用，在非炎癥部位內(nèi)皮細(xì)胞只有處在G2/M時(shí)相才表達(dá)E-選擇蛋白。但研究發(fā)現(xiàn)血管抑素并不使細(xì)胞周期停止在

63、G2/M時(shí)相。現(xiàn)在還無法解釋這一看似矛盾的現(xiàn)象，血管抑素與E-選擇蛋白表達(dá)之間的關(guān)系也有待進(jìn)一步闡明。,,血管抑素的生成與腫瘤的存在有關(guān)，在后者的參與下產(chǎn)生使纖溶酶原轉(zhuǎn)變?yōu)檠芤炙氐挠嘘P(guān)酶類，腫瘤細(xì)胞也可能直接產(chǎn)生血管抑素。不同類型的瘤細(xì)胞可能并不以同樣的方式產(chǎn)生血管抑素。除血管抑素以外，瘤細(xì)胞也產(chǎn)生其他血管生成抑制劑，如內(nèi)皮抑素(endostatin)。,,血管抑素的發(fā)現(xiàn)，揭示了腫瘤原發(fā)灶之所以能夠抑制轉(zhuǎn)移灶生長的原因，同時(shí)人們對

64、用它來治療腫瘤也寄予了很大的希望。有關(guān)實(shí)驗(yàn)已充分證實(shí)，血管抑素能夠通過抑制血管生成而有效抑制腫瘤的生長和轉(zhuǎn)移，這為腫瘤治療提供了一條全新的途徑，特別是利用血管抑素治療腫瘤不存在抗藥性和毒副作用等問題。,,血管抑素是人體內(nèi)源蛋白纖溶酶原的一個(gè)組成部分，機(jī)體不會對其產(chǎn)生免疫反應(yīng)。血管抑素作用的靶細(xì)胞是內(nèi)皮細(xì)胞，它不具有腫瘤細(xì)胞那種高度不穩(wěn)定性，因此不易對血管抑素產(chǎn)生抗藥性。內(nèi)皮細(xì)胞的壽命很長，而且腫瘤血管內(nèi)皮細(xì)胞增殖速度較正常組織血管