1山东省立医院,2500212山东医科大学附属医院
穆玉兰1陈建立2综述汤春生1江森2审校
摘要恶性肿瘤的侵蚀、转移是近年研究的热点。卵巢恶性肿瘤一旦发现,多见有广泛的种植转移,虽经综合治疗,但患者5年生存率仍徘徊在30%左右,故近年学者们多从细胞生物学、分子生物学、遗传学等角度研究肿瘤的诊断及阻断其侵蚀、转移的途径。本综述的内容是近年来妇科肿瘤在细胞生物学方面的研究进展。
关键词:妇科肿瘤侵蚀和转移细胞生物学
目前学者们一致认为恶性肿瘤的侵蚀、转移是一个动态的、连续的过程。肿瘤细胞首先从原发部位脱落,侵入到细胞外基质( extracellular ma-tric, eCM),与基底膜( basement membrane, bM)与细胞间质中一些分子粘附,并激活细胞合成、分泌各种降解酶类,协助肿瘤细胞穿过 eCM进入血管,然后在某些因子等的作用下运行并穿过血管壁外渗到继发部位,继续增殖、形成转移灶[1,2]。总之,脱落、粘附、降解、移动和增生贯穿于恶性肿瘤侵蚀、转移的全过程。
1粘附分子与妇科肿瘤
1.1 cD44近年来的研究表明,粘附分子( ad-hesion molecule, aM) cD44是一种重要的膜糖蛋白( membrane glycoprotein, mGP),其重要功能有:①使 t细胞活化;②参与周围细胞间质透明质酸等的粘附作用;③使淋巴细胞回归淋巴结;④与药物的摄取和敏感性有关。近期研究又发现 aMCD44与多种肿瘤的生长和转移有关,主要是作为跨膜蛋白受体( transmem brane protein re-ceptor, tMPR)识别并介导细胞与细胞之间、细胞与细胞基质之间的粘连[3]。现已知其同种型变异体 cD44V6在妇科肿瘤的形成与转移中最有意义。 kainz等[4]报道,56例子宫颈癌患者中43例有淋巴结转移,其中90%的转移者中有 cD44V6的表达,与其它 cD44的变异体,如 v5、 v7-8无明显联系,同时他们发现 v6型在肿瘤细胞侵蚀血管的病例中也有较强的表达(73vs50, p=0.04),随访结果显示,此部分患者预后不良,故对 cD44V6型强表达的早期宫颈癌患者可进行手术治疗,并以此指导辅助治疗。 cD44在卵巢癌中的表达也显示与期别、淋巴结转移有重要关系,在腹水的形成过程中起重要作用[5]。
1.2 e-钙粘蛋白和整合蛋白 e-钙粘蛋白( e-Ca-mucin, e-CaM)和整合蛋白( integrin, iG)均属 aM,在维持正常的上皮结构中起重要作用,两者的异常在肿瘤的生长、进展中有重要意义。对子宫颈上皮内瘤样病变( cervical intraepithelial neo-plasia, cIN)的研究发现 e-CaM功能的丧失或机能不良可致瘤细胞获得侵蚀的能力,而 e-CaM的异常有可能与 iG的异常有关,后者的亚单位α2β1、α3β1、α4、β4广泛存在于侵蚀性子宫颈癌中,提示恶性肿瘤的广泛转移与两者广泛的异常表达有重要联系[6]。对卵巢癌的研究也发现,在侵蚀性癌组织中α2表达有缺失,故肿瘤的进展可能与此种 iG有重要的关系[7]。
1.3纤连蛋白和层粘连蛋白纤连蛋白( fi-bronectin, fN)和层粘连蛋白( laminin, lN)与肿瘤关系的研究颇为广泛和深入。 fN是存在于 eGM的粘附糖蛋白( adhesive glycoprotein),分子量为22KD,其两条肽链上分别有专一结合的胶原纤维( collagen fibre)、蛋白聚糖( prctoin polysaccharide)、 fN受体( fNR)的位点。恶性转化细胞的 eCM上 fN及胶原蛋白明显减少,从而使瘤细胞的同质粘附能力下降,容易脱落而形成转移;恶性腹水的 fN往往升高,故 ylatupa等[8]提出, fN可作为一种肿瘤标志物( tumor marker, tM)以辅助诊断和治疗恶性肿瘤。
lN是 bM中的重要结构成分,在恶性肿瘤中 lN强表达,一方面与癌细胞结合形成侵蚀、转移的第一步,另一方面, lN的相应片段可作为趋化因子( chemotactic factor, cF)吸引瘤细胞作定向运动。根据此理论, kawakita等[9]用孕激素( progestin, p)治疗子宫内膜癌时发现, p可通过降低硫酸碳水化合物的量来减少 lN与瘤细胞结合的能力,从而抑制内膜癌转移,进一步的研究证实,此硫酸化合物系脑苷脂的主要成分,是 lN与 bM结合的部位,通过这种间接抗粘附机制来阻断肿瘤的侵蚀、转移是近年来研究的热点,但尚在探索中。
2胶原与妇科肿瘤
胶原( collagen)也是 bM的重要组成部分之一。 bM是上皮细胞和间质的屏障,是癌细胞侵蚀、转移的首要通路。胶原与 lN、硫蛋白聚糖( thioprotein polysaccharide)等组装形成 bM,所以胶原结构是否完整、稳定直接关系到 bM的完整与否。许多侵蚀力强的肿瘤组织,如卵巢癌,癌细胞能释放胶原酶( collagenase)与血浆原蛋白酶激活剂( proteinase activator),一方面诱导肿瘤组织纤维蛋白的形成,促使游离的瘤细胞通过基质并迁移进入体循环,最后在远隔器官形成转移灶;另一方面,胶原酶能特异性地分解 bM中的胶原,破坏 bM结构,加速肿瘤细胞的转移、侵蚀[10,11]。 bremer等[12]用Ⅳ型胶原的单克隆抗体对侵蚀性子宫颈癌的 bM进行免疫组化染色层( iHCSA)时发现,伴有淋巴结(+)的病例,70%的 bM出现缺失或呈碎片状(Ⅲ型 bM);淋巴结(-)的病例仅有23%为Ⅲ型 bM,二者差异有显著性( p<0.001),并认为 ib和Ⅱ的早期子宫颈癌,其 bM完整性与淋巴结的转移和患者的生存率有重要的联系。
3 ECM与妇科肿瘤
eCM由 bM和细胞间质组成,为肿瘤转移的重要组织屏障。肿瘤细胞通过其表面受体与 eCM中的各种成分粘附后激活或分泌蛋白降解酶类来降解基质,从而形成局部溶解区,构成了肿瘤细胞转移运行通道。一般恶性程度高的肿瘤细胞具有较强的蛋白水解作用,可侵蚀破坏包膜,促进转移。目前较为关注的酶主要是丝氨酸蛋白酶类,如纤溶酶原激活物( plasminogen activator, pA)和金属蛋白酶( metalproteinase, mP)类,如胶原酶Ⅳ、基质降解酶、透明质酸酶。
研究发现,肿瘤细胞表面 pA增多,使血清中的纤溶蛋白酶激活,导致有关的纤溶降解,基底膜失去其完整性,肿瘤细胞粘附性降低,从而有利于瘤细胞的侵蚀生长和远处转移。有证据表明,血纤溶酶原激活尿激酶型( plasminogen activated urokinase- type, u-PA)的活性高低与肿瘤的侵蚀能力相关。卵巢癌的 u-PA与正常组织相比有较高的水平, u-PA通过与其受体( u- pAR)结合存在于细胞表面,由 u-PA介导的细胞外蛋白的降解作用在肿瘤细胞侵蚀和转移中起关键作用[13]。 schmalfeldt等[14]报道,在正常卵巢组织中, u-PAR均为阳性, u-PA均为阴性,而在卵巢上皮癌中 u-PAR77.8%为阳性, u-PA50%为阳性。故临床上可通过 pA的抑制物作用于 u-PA来达到阻断卵巢癌的侵蚀转移。透明质酸酶即侵蚀素或扩散因子在肿瘤的侵蚀、转移过程中也是通过对 eCM结构的破坏,促使癌细胞远处转移。 tamakoshi等[15]等研究发现,具有高转移潜能的妇科肿瘤组织中,透明质酸酶含量明显增加,以卵巢癌、子宫内膜癌最为显著( p<0.001和 p<0.01)。
4恶性肿瘤细胞的增殖在侵蚀、转移中的作用
肿瘤的侵蚀、转移中涉及到许多细胞因子,其在肿瘤发展过程中的作用愈来愈受到重视。目前认为与妇科恶性肿瘤关系密切的是血管内皮生长因子( vascular endothelial growth factor, vEGF), vEGF在增加肿瘤血管通透性的同时,促进血管形成,使肿瘤组织血管化,从而有利于瘤细胞的生长和繁殖,并可诱导血管内皮细胞产生 mP和间质胶原酶诱导 u-PA及其 pAI在微血管内皮细胞中的表达。当肿瘤组织中的 vEGF含量降低时,肿瘤血管形成率随之降低,临床发现肿瘤的转移率也明显降低[17,18]。血管生长抑制剂( vas-cular growth inhibitor, vGI) fR118487阻断肿瘤生长和转移的实验研究正是基于此原理[9]。
表皮生长因子受体( epidermal growth factor receptor, eGFR)的研究现也受到了学者们的关注。 johnson等[20]研究了外阴癌中 eFGR的表达,良性对照组中31%有表达;原发癌中67%高表达;转移灶的表达率为88%,3组间比较皆有统计学意义。他们对有无淋巴结转移的外阴癌进行 i-HCS,结果显示, eGFR的表达分别为90%和40%,差异有显著性,他们认为, eGRF表达的增加将是恶性肿瘤侵蚀、转移的标志,提示患者预后不良。
5展望
随着对恶性肿瘤侵蚀、转移机制的深入研究,46现代妇产科进展1999年第8卷第1期近年来已有学者试用阻断治疗法( blockingthera-py),并取得可喜的效果。归纳起来主要是通过抗粘附、抗降解、抗移动、抗血管生成等途
