肿瘤转不转移,粘附分子说了算

作者:解螺旋.流氓兔

转移是肿瘤主要的恶性表现

俗话说,饱暖思淫欲,肿瘤君从出生开始(原发癌生长),解决了吃饭的问题(肿瘤血管生成),就开始疯狂的繁殖后代!当肿瘤君生子、子又生孙、孙又生子、子子孙孙无穷尽的时候,就寻思开拓新的领地,意味着它得挣脱束缚去远行。世界那么大,总得去看看,对不对?而这种远距离的航行,遇到新的陆地生根发芽(转移),将导致机体陷入完全失控的状态。

粘附是肿瘤转移过程中的一个关键环节

肿瘤侵袭的第一步是肿瘤细胞的粘附分子发生变化,结果赋予肿瘤转移的能力。换句话,就是在肿瘤转移之前,粘附分子是肿瘤君双脚束缚在原地的胶水。当胶水失效的时候,肿瘤细胞即脱落,开始了转移的征程。当肿瘤君在循环系统中结束航行到达新的陆地(转移器官),胶水也是让肿瘤君落地生根的必须品。

细胞粘附分子(celladhesion molecules ,CAM)是指由细胞产生、存在于细胞表面、介导细胞与细胞间或细胞与基质间相互接触和结合的一类分子。肿瘤细胞的粘附性在转移和侵袭中发挥着极为重要的作用。

粘附包括肿瘤细胞自身的连接、肿瘤细胞与其他类型的细胞诸如白细胞和血小板的连接、肿瘤细胞与所接触的毛细血管内皮细胞及内皮下基底膜的连接等。事实上肿瘤细胞转移无不包含粘附和粘附解聚这两个过程。肿瘤侵袭的第一步就是个体肿瘤细胞从原发肿瘤脱落游离,本质是肿瘤细胞间粘附分子的损失所致。结果则是赋予了肿瘤细胞转移的潜能。在这个过程中包含了众多促进粘附以及促进分离的因素,充分了解这些因素的作用有助于我们更好地理解肿瘤转移的过程。

粘附分子主要分为以下几大类:钙黏素超家族、整合素家族、免疫球蛋白超家族以及选择素家族。

钙黏素超家族

钙粘素超家族是一种跨膜糖蛋白家族,为一类钙依赖性的蛋白分子。主要参与同源细胞间的连接,分为E、P、N三种。E钙粘素主要分布在各种上皮组织,P类主要分布在上皮组织和胎盘的基底膜层,而N类多分布在神经组织、心脏、骨骼肌和角膜组织等。其中E钙粘素是三种钙粘素中影响肿瘤迁移侵袭较重要的一种。比较不同的肿瘤,发现在低分化得肿瘤中,存在E钙粘素的明显丢失。因而认为E钙粘素的表达与肿瘤的分化程度和侵袭能力密切相关。这个规律在多种上皮性肿瘤中普遍存在,研究上皮来源肿瘤的小伙伴可以关注一下。

整合素家族

整合素家族是一种膜镶嵌糖蛋白,由两个亚单位非共价形成异二聚体复合物。由于亚单位的变异使整合素形成一个庞大的家族。有的参与不同细胞之间的粘附连接,有的则参与细胞与胞外基质之间的连接。作为细胞表面的受体、整合素还可能扮演细胞信号转导的角色,将接收的信号传递进入细胞核内。整合素对肿瘤细胞的侵袭和迁移作用除了直接介导粘附外,另一重要作用是通过控制细胞骨架变形和能量代谢来改变细胞的形态、增殖和寿命。整合素一定程度下可诱导活化蛋白溶解酶进而促进细胞外基质和基底膜的降解,进一步促进肿瘤转移,此外也可以启动一些细胞逃逸机制以抑制细胞凋亡。

免疫球蛋白超家族

免疫球蛋白类粘附分子在结构上同源,具有一个或多个免疫球蛋白样结构域,与钙粘素不同的是,这类分子不需要依赖钙离子进行调节,属于非钙依赖性粘附分子。这一类分子较为常见的有ICAM-1,可帮助肿瘤细胞逃脱NK和CD8+T细胞的杀伤;VCAM-1,可协助肿瘤细胞逃出循环系统进入继发器官;NCAM,可传递信息调控细胞生长;CEA,参与黑色素瘤和消化道肿瘤等的侵袭转移。

选择素家族

选择素家族不同于以上三类粘附分子,通过蛋白与蛋白的结合来粘附。它连接的关键是碳氢键。选择素由植物凝集素样末端和EGF样结构共同组成。由于附属调节蛋白的不同可分为L、E和P三种。L-选择素存在于白细胞表面,参与白细胞和其他细胞表面寡糖分子的结合;E-选择素除参与内皮细胞与颗粒细胞及白细胞的结合外,还是肿瘤细胞和内皮细胞的主要组成;P-选择素则主要参与肿瘤细胞与血小板的粘附结合。选择素参与了肿瘤转移中如进入循环系统的肿瘤细胞的聚集等很多关键步骤,故认为选择素在肿瘤转移器官选择倾向中发挥了很重要的作用。

值得注意的是,粘附分子的表达高低,也可以作为肿瘤转移能力的一个评估。不同类型的粘附分子发挥作用的主要方式有所不同,在研究肿瘤转移的模型中,根据以上的分类,选择合适类型的粘附分子进行研究,可以缩小关注的对象,同时也是比较经典的研究路径。

2015-07-22