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编号:32888
肿瘤转移.ppt
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    肿 瘤 转 移

    肿瘤转移的途径

    淋巴道转移

    * 乳腺癌淋巴道转移主要至腋窝各组淋巴结

    * 卵巢癌常发生髂区及腹主动脉旁淋巴结转移

    * 肺癌首先侵犯肺门淋巴结

    * "跳跃性"转移

    * "逆行"或"交叉"转移

    血道转移

    * 侵入体循环静脉的瘤细胞经右心到达肺,在肺内形成转移灶

    * 侵入门静脉系统的肿瘤细胞,首先在肝内形成转移瘤

    * 侵入肺静脉的肿瘤细胞,或肺内转移瘤通过肺毛细血管进入肺静脉,经左心随主动脉血流播散至全身各器官(脑、骨、肾、肾上腺 )

    种植性转移

    * 肿瘤侵袭器官被膜,蔓延至器官表面时,瘤细胞可以脱落,并像播种一样,种植在体腔和体腔内器官的表面,形成多个转移瘤灶。

    * 如胃癌破坏胃壁侵及浆膜层癌细胞脱落,可种植于大网膜、腹膜、腹腔内器官表面。

    * 肿瘤转移的基本过程

    * 原发瘤的增殖肿瘤新生血管的生长 瘤细胞侵袭基底膜

    在循环系统中存活侵入血管或淋巴管

    肿瘤侵袭

    * 肿瘤侵袭是指癌细胞侵犯和破坏周围正常组织结构,进入脉管系统的过程

    * 1、原发瘤的增殖扩展

    * 原发瘤的增殖有利于其侵袭和浸润,肿瘤细胞不断增殖导致肿瘤组织内部压力增高,细胞趋向于向周围扩展

    * 2、肿瘤细胞同型粘附与肿瘤细胞的分离

    * 导致肿瘤细胞间同型粘附性下降的主要原因包括:

    *①癌细胞间连接装置不发达

    *②肿瘤细胞表面负电荷增多 ,使肿瘤细胞 间排斥力增加

    *③肿瘤细胞粘附分子的表达下降

    细胞外基质(ECM)与肿瘤侵袭

    *ECM主要包括胶原蛋白、非胶原性糖蛋白,蛋白多糖和糖胺多糖等成分,对组成和稳定细胞外基质蛋白与蛋白之间、多糖与蛋白之间的结合起着重要作用 。

    *ECM成分的酶解有利于肿瘤细胞的侵袭与转移。而每种ECM成分的降解都需要特定的水解酶 。

    *肿瘤细胞本身可以产生多种可降解基质的蛋白酶。主要包括丝氨酸蛋白酶、金属蛋白酶和半胱氨酸蛋白酶三大类。

    * 3、肿瘤细胞运动性

    *运动方式包括阿米巴运动,借助鞭毛和纤毛的泳动和成纤维细胞样运动 。

    * 肿瘤细胞位移

    * 伪足延伸

    * 细胞膜波状起伏

    * 定向位移 最能反映肿瘤细胞的转移能力

    * 促使肿瘤细胞的运动的因素

    *①刺激肿瘤细胞运动和侵袭的因子 (自分泌运动因子 AMF)

    *②刺激肿瘤细胞生长和运动的因子 (表皮生长因子EGF、类胰岛素生长因子、肝细胞生长因子等)

    *③刺激肿瘤细胞运动但抑制其生长的因子(转化生长因子TGF、干扰素等 )

    转移的形成及特点

    * 1、肿瘤细胞从循环系统进入继发器官

    * 通过侵袭突破ECM屏障进入循环系统的肿瘤细胞绝大多数在短期内死亡 ,导致肿瘤细胞死亡的原因来自于肿瘤细胞本身及宿主环境:

    *肿瘤细胞本身因素:①缺乏变形能力而难以顺利通过循环系统;②细胞由于分子生物学特性而不能与血液成分形成癌栓;③肿瘤细胞表面缺乏粘附因子的表达而不能有效地与血管内皮粘附结合等 。

    * 宿主环境损伤因素:

    * ①免疫系统监视杀伤

    * ②血液的湍流可导致肿瘤细胞的破坏,毛细血管的垂直压力对肿瘤细胞的损伤

    * ③细胞素刺激内皮细胞产生的NO被认为是非特异杀伤循环癌细胞的重要因素

    2、肿瘤转移的器官选择性

    (1)肿瘤转移器官选择性规律

    * 肿瘤细胞的血行和淋巴道转移并不总是循着血流或淋巴液流动方向到达相应的脏器,即使通过渗透进入体腔,也不遵循自由沉淀规律继发生长。

    * 从粘附分子的角度看,肿瘤转移的亲器官性是通过器官内皮细胞表达特异性粘附分子,而肿瘤细胞则产生这些粘附分子的特异性配体得以实现。

    (2)肿瘤转移器官选择性的影响因素

    * ①不同肿瘤转移潜能不同,分化差、恶性程度高、生长快、病程晚的肿瘤易发生转移

    * ②各种肿瘤及肿瘤亚系的不同转移潜能可能由不同遗传编码、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、产生局部血凝因子或血管生成因子的能力以及对免疫反应的应答力等因素所决定

    * ③基因表达及各种调控信号分子的表达和传递在不同肿瘤和不同细胞亚系都有所不同,从而决定了其转移倾向

    * ④组织器官的微环境差异也对肿瘤的器官选择倾向有着重要的影响,继发脏器的微环境对转移肿瘤细胞具有特殊亲和力是肿瘤转移的重要基础

    肿瘤转移的分子生物学基础

    一、转移相关基因

    * 肿瘤转移表型既取决于对转移起促进作用的基因激活,又取决于对转移起抑制作用的基因的失活,以及二者之间的失衡

    * 已知至少有10余种癌基因与肿瘤转移相关 :ras家族、myc、erbB-2、p53等

    * 转移促进基因:ras 、CD44基因

    * 转移抑制基因 :腺病毒2EIA基因 、nm23

    二、粘附因子与肿瘤转移

    * 粘附因子是一类介导细胞与细胞、细胞与细胞外基质间粘附作用的膜表面糖蛋白。

    * 肿瘤转移侵袭过程中的粘附类型 :同型粘附 、异型粘附 、肿瘤细胞与ECM的粘附。

    * 粘附分子种类 :

    * 1、选择素:包括选择素P(P-selectin)、选择素E(E-selectin)和选择素L(L-selectin)三个成员,表达于白细胞、活化的内皮细胞以及血小板表面,介导白细胞与其它细胞表面寡糖分子的结合 。

    *肿瘤转移的一些关键步骤如循环肿瘤细胞的聚集和癌栓的形成,以及肿瘤细胞与特定脏器血管内皮的粘附结合都有选择素的参与

    * 2、整合素:是一组细胞表面糖蛋白受体,其配体为细胞外基质(ECM)成分,主要功能是参与不同细胞间的粘附、介导细胞与ECM的结合等 。

    *

    * 3、免疫球蛋白类粘附因子:参与细胞之间的粘附 。与肿瘤侵袭和转移密切相关的几种:

    *①ICAM-1 :它从肿瘤细胞表面脱落进入循环系统成为可溶性分子后,可协助肿瘤细胞逃逸细胞毒T细胞和NK细胞的免疫监视杀伤效应,促使肿瘤发生转移

    *②VCAM-1:参与协助肿瘤逸出循环系统,进入继发脏器

    *③NCAM:其功能为信息传导和调控细胞生长,其缺失可能导致细胞生长失控

    * 4、钙依赖粘附素(cadherins)

    * 包括E-cadherin、N-cadherin和P-cadherin三个亚类 ,主要参与介导同型细胞间的粘附作用

    * E-cadherin的表达与肿瘤转移潜能呈负相关

    * 5、CD44

    * 由单一基因编码的一类具有高度异质性的单链膜表面糖蛋白,介导多种细胞与细胞、细胞与ECM之间的粘附作用

    * 对肿瘤CD44表达的分析有助于评价肿瘤的转移潜能和判断患者预后

    三、 细胞外基质水解酶与肿瘤转移

    * 1、丝氨酸蛋白酶 :包括纤维蛋白溶解酶原激活因子(PA),白细胞弹力蛋白酶和组织蛋白酶G

    *PA可将纤维蛋白溶解酶原转变为纤维蛋白溶解酶,后者可溶解纤维蛋白、FN、LN、蛋白多糖核心蛋白等成分,并且可促使胶原酶原变为活性的胶原酶,共同参与对基质的酶解作用

    *

    2、金属蛋白酶

    * MMP可被特异性金属蛋白酶抑制因子(TIMP)抑制

    * 人类TIMP家族主要有TIMP-1、TIMP-2和TIMP-3三个成员

    3、半胱氨酸蛋白酶

    * 如肿瘤相关胰蛋白酶原,肝素酶、组织蛋白酶B、组织蛋白酶D和组织蛋白酶L等均在肿瘤侵袭和基质降解中起到相应的作用

    *

    四、血管生成与肿瘤转移

    * 任何原发和继发性肿瘤直径超过2~3mm都必须有血管长入

    * 肿瘤新生毛细血管基底膜往往存在缺陷,对肿瘤转移的发生具有重要意义

    2、 肿瘤血管生成过程及调节

    * 肿瘤血管的发生是通过宿主原有血管的出芽而实现的

    * 新生血管的形成过程是一个多步骤的序贯过程

    * 血管新生是血管生长因子和血管生长抑制因子均衡作用的结果

    * 血管生成因子 :VEGF、 FGF、angiogenin 、EGF 、TNF-α 等

    * 血管生成抑制因子:PF4 、鱼精蛋白、凝血栓蛋白和γ干扰素等

    五、免疫细胞与肿瘤转移

    * 机体的抗肿瘤免疫杀伤功能主要以细胞免疫(巨噬细胞、T细胞、NK细胞、细胞毒T淋巴细胞、TIL细胞、LAK细胞等 )为主 ,对于病毒诱发的肿瘤,体液免疫亦起着重要作用

    * 免疫效应细胞对肿瘤转移的影响主要在两个环节起作用:即清除肿瘤细胞和抑制肿瘤生长

    1、细胞毒T淋巴细胞(CTL)

    * 特异性抗肿瘤免疫效应细胞,CTL(CD+8)抗肿瘤效应具有MHC约束性。即它只杀伤表面带有特异性肿瘤抗原和MHC-I类分子的靶细胞

    * CTL并不能清除原发肿瘤灶,但在清除循环中的单个肿瘤细胞或少量肿瘤细胞集团中发挥较大作用

    2、自然杀伤(NK)细胞

    *NK细胞是细胞免疫中的非特异成分,不需经抗原刺激其杀瘤作用即正常存在,因此先于CTL发挥作用而处于机体抗肿瘤的第一道防线

    * NK细胞具有抵御肿瘤转移的能力,这种能力可被干扰素、IL-2和TNF-α增强

    3、肿瘤浸润淋巴细胞(TIL)

    * TIL存在于肿瘤局部,可被IL-2激活并发生增殖反应,能特异性、高效地杀伤自体肿瘤细胞

    * TIL对异体肿瘤和体外培养的肿瘤细胞杀伤能力很弱。

    * 4、单核巨噬细胞

    * 巨噬细胞杀伤肿瘤的机制:

    * ①ADCC作用;

    * ②通过非特异性膜受体,直接与肿瘤细胞结合,发挥杀瘤效应;

    * ③通过巨噬细胞分泌的某些产物(如TNF-α)抑制肿瘤的生长;

    * ④活化巨噬细胞的溶酶体酶的杀瘤作用;

    * ⑤巨噬细胞与致敏T细胞、特异性抗体和补体协同发挥抗瘤效应

    肿瘤转移诊断与阻止肿瘤转移

    * 一、 转移的常规诊断方法

    * 影像学手段 : 普通X线摄片 CT 、MR、超声诊断技术、核素骨扫描、常规病理组织学方法( 局部切除淋巴结、活检组织)

    * 以上方法只能检测到较大的转移瘤灶或数量较多的肿瘤细胞集团,而却难以发现小的转移灶和微转移(micrometastasis)的存在

    二、肿瘤微转移及其检测方法

    * 肿瘤微转移概念:恶性肿瘤在发展过程中,播散并存在于血液循环、淋巴管、骨髓及各组织器官中的少量肿瘤细胞,尚未形成转移性结节,且无任何临床表现,常规病理学、影像学等方法难以发现和检测到的转移

    * 检测微转移的方法:

    *①连续切片法②免疫组织化学技术③流式细胞 ④聚合酶链反应(PCR)及逆转录 PCR(RT-PCR)技术

    三、阻止肿瘤转移的发展方向

    * 肿瘤转移是一个多阶段、多步骤的复杂过程,不同种类肿瘤转移特性不同,但各种肿瘤转移过程中一些关键步骤是基本一致的

    * 通过对肿瘤转移的整个过程及其调控、影响机制的深入了解,可以探索阻止肿瘤转移的治疗方案 。特别是针对转移中的一些关键环节如基因突变、血管生成、粘附等设计调节阻断方法,以达到遏止肿瘤转移的目的

    1、肿瘤转移的基因治疗

    * 基因治疗的概念:将功能基因通过分子生物工程手段转染异常细胞,纠正致病基因的表达,使其获得功能蛋白或酶等基因表达产物,从而达到治疗的目的

    * 基因转移方法 :

    * 病毒法:

    *逆转录病毒(表达持续、稳定,只感 染分裂细胞,安全,但滴度低,转染效率低)

    *腺病毒(滴度高,转染效率高,但表达不能持续、稳定,免疫原性高)

    * 非病毒法:基因枪、磷酸钙共沉淀法、电穿孔法、显微注射法、脂质体包裹转染

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    基因治疗肿瘤的目标(策略)

    * 抑制活化癌基因:利用反义核酸序列特异地与互补的癌基因DNA和RNA结合,从而阻断癌基因转录或翻译

    * 增强抑癌基因的表达:将正常抑癌基因导入肿瘤细胞中补偿或替代缺失的抑癌基因,以抑制肿瘤生长或逆转其表型,即所谓的基因替代疗法

    * 提高肿瘤免疫治疗的疗效:通过外源性基因表达提高人体免疫系统对恶性肿瘤细胞的识别和杀伤能力,包括两种方式:

    * ① 直接方式:增加肿瘤的抗原性,使肿瘤细胞容易被机体免疫系统识别

    * ② 间接方式:激活机体的免疫潜能细胞,提高其识别和杀伤肿瘤细胞的能力。

    * 肿瘤自杀基因疗法:表达产物能够使靶细胞自杀的基因称为自杀基因,如白细胞介素1 - β转化酶基因(IL-1βICE)。

    * 自杀基因作用方式:①直接作用于导入该基因的肿瘤细胞②旁观者效应

    * 提高肿瘤放疗敏感性:

    *① 外源基因转染诱导放射敏感性,从而增加射线对肿瘤细胞的杀伤作用

    * ②外源基因转染的肿瘤细胞发生细胞周期阻滞,出现瘤细胞同步化,增加放射治疗杀伤作用

    *③基因诱导放射防护,降低正常组织放射损伤

    * 减轻正常组织的药物或放射损伤......(后略) ......