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1、分子肿瘤概论,智汇文库,一、肿瘤浸润、转移的分子机制 肿瘤浸润、转移的步骤 1.肿瘤细胞增殖 2.肿瘤血管生成(tumor angiogenesis) 3.肿瘤细胞分离脱落 4.肿瘤细胞迁移(migration) 5.与细胞外基质黏附,降解细胞外基质 6.瘤细胞以主动方式入循环管道并形成栓子 7.在特定器官的毛细血管滞留并黏着，再次穿过血管壁并定居、增殖,（一）肿瘤细胞增殖和扩展 浸润转移的前提和基础 （二）肿瘤血管生成(tumor angiogenesis) 肿瘤浸润转移的必要条件,（三）肿瘤细胞分离脱落，与细胞外基质黏附 1.瘤细胞表面负电荷增加 2瘤细胞黏附力的改变 1）瘤细胞自身结构异
2、常 2）瘤细胞同质黏附力下降,3）瘤细胞异质黏附力增加 指肿瘤细胞与其它不同细胞及间质的黏附力 黏附因子介导 通过配-受体之间的识别和结合实现,3肿瘤黏附因子(adhesion molecules) 钙黏蛋白(cadherin) 又称为钙连接素，钙黏素。 依赖细胞外钙 介导钙离子依赖性细胞与细胞（同源细胞）的黏附,分为 E-钙黏蛋白(E-cad, 上皮-钙黏蛋白) -关系最密切 -主要分布于各种上皮细胞 -促进同质黏附力 P-钙黏蛋白(P-cad, 胎盘-钙黏蛋白) N-钙黏蛋白 (N-cad , 神经钙黏蛋白) 最近又发现了一些新的类型，如 H-cad。,整合素(integrin) -细胞表
3、面糖蛋白 ，约有20 多个亚型 -各种肿瘤细胞表面整合素种类不同 -肿瘤生长各个阶段表达水平也不同,作用 a.介导细胞与细胞外基质的黏附 b.参与不同细胞之间的黏附连接 C.扮演细胞信号传递的角色, 免疫球蛋白超基因家族(immunoglobulin superfamily) 主要参与细胞与细胞间的连接 ICAM-1 （细胞间黏附分子-1） VCAM-1 （血管黏附因子） NCAM （神经细胞黏附因子） 其它 包括CEA 、DCC,选择素(selectin) 内源性植物凝血素（凝集素） 作用 介导内皮细胞、血小板与瘤细胞黏附 选择素家族包括： P-selectin E-selectin L-s
4、electin, CD44 及其它 CD 44(透明质酸受体) 路易斯寡糖（SLEX，,s-LewisX ） 血管内皮细胞 E-选择素的配体 跨膜超级家族基因蛋白（TM4ST） 六种成分：CD9、CD37、CD53、CD63、CD81、CD82 调节整合素的黏附功能,（四）瘤细胞的迁移(migration)及化学趋向性 1瘤细胞的运动 黏附；肌动蛋白、微管、中间丝 2瘤细胞运动的调节,据其作用，大致可分为两大类： 既影响运动又影响生长的因子： （1） AMF (自分泌运动因子),（2） MSF（迁移刺激因子） （3） HGF/SF（肝细胞生长因子/分散因子) HGF 和AMF是近期发现的最强大
5、的动力因子,3瘤细胞的化学趋向性 21KD 的蛋白质 骨吸收因子,（五）细胞外基质的降解 1肿瘤细胞产生的蛋白水解酶 （1）丝氨酸蛋白酶类及其抑制因子 纤溶酶 (纤维蛋白溶解酶) 纤溶酶原 尿激酶型纤溶酶原激活剂(urokinase-type plasminogen activator , u-PA）系统 Au-PA：,Bu-PA 受体（u-PAR）及纤溶酶原受体 CPAI （PA 抑制剂） PAI1 是u-PA 的主要抑制剂 PAI2 不同肿瘤表达意义不一 PAI3 功能不清,（2）基质金属蛋白酶（matrix metalloproteinases, MMP） 1) MMP 分类 胶原酶：如
6、间质胶原酶 （Collagenase） 明胶酶：如明胶酶A (gelatinase A) 间质溶素：如间质溶素1 、2 膜型基质金属蛋白酶：、型,2)功能特点 可分别降解ECM中各种不同成分 3)活性调节 基因转录水平 其它蛋白水解作用而激活 特异性抑制因子TIMP的拮抗作用,4)金属蛋白酶抑制物 TIMP-1 ，TIMP-2 （3）胱氨酸蛋白酶类 Cathepsin B 与肿瘤浸润转移关系密切 作用 降解ECM中各种胶原、LM、 FN、粘蛋白 激活间质胶原酶和IV型胶原酶,（4）天（门）冬氨酸蛋白酶 包括组织蛋白酶D,E ( cathepsin D, E ) CD ： 体内生理性底物不明 C
7、E,（5）黏蛋白酶 （proteglycanase） 分两种 糖苷水解酶 蛋白酶,（六）瘤细胞以主动方式入循环管道并形成栓子 微小淋巴管，微小静脉壁缝隙,具有高度转移潜能的肿瘤细胞才能逃脱各种损 伤因素存活 瘤细胞存在形式 单个 成团 同类癌栓 异类癌栓 黏附分子对其发挥调节作用,（七）在特定器官的毛细血管滞留并黏着，再次穿过血管壁并定居、增殖 种子与土壤学说 机械和解剖学说 肿瘤细胞表型差异性,器异性机制 1. 黏附分子的作用 2. 化学趋化因子（归巢现象) 3. 微环境不适合 4. 与免疫状态有关,（八）肿瘤浸润转移相关基因 转移相关基因 指基因的表达和改变能够促进或导致肿瘤发生转移的基因
8、,（九）机体免疫状态与肿瘤浸润转移 参与控制转移的免疫细胞主要有 NK 细胞 巨噬细胞 T 淋巴细胞,总之，基因在不同层次上单独调节，或通过相互间的调节来调控整个浸润、转移过程。,二.肿瘤学研究中常用的分子生物学基本技术及其应用 (一)基因扩增的检测 1.过量的蛋白表达 -免疫组化（荧光）定位 -ELISA和Western blot 定量,2.基因拷贝数的增加、转录产物mRNA的增加 - 核酸分子生物学方法进行检测 常用方法,(1)核酸分子杂交（nucleic acid molecular hybridisation）技术 最常用的基本技术 1.原位杂交 （ISH） 2.荧光原位杂交 （FIS
9、H）， 3.双色（多色）银染原位杂交（DSISH） 3.Southern blot (DNA 杂交) 4.Northern blot (RNA 杂交),（2）聚合酶链反应（polymerase chain reaction , PCR）技术 又称体外基因扩增,扩增产物的检测 凝胶电泳分析 琼脂糖凝胶电泳 (最常用) 聚丙烯酰胺凝胶电泳,定量PCR Real-time PCR 原位PCR RT-PCR 3.基因芯片技术,智汇文库,(二)基因突变的检测方法 1.聚合酶链反应-单链构象多态性分析（Single strand conformation polymorphism analysis of
10、polymerase chain reaction products , PCR-SSCP）,基本方法,2.PCR-限制性片段长度多态性（restrection fragment length polymorphisms , RFLP）分析技术,3.变性梯度凝胶电泳法（denaturing gradient gel electrophoresis, DGGE) 4. DNA 序列分析（DNA sequencing ） 5. 荧光原位杂交 ( FISH) 6 DNA 芯片技术（DNA chip ）,（三）肿瘤的微卫星不稳定性分析 微卫星不稳定性（microsatellite instabilit
11、y , MI）, 是指简单重复序列的增加或丢失 检测方法 PCR + DNA 序列凝胶电泳,（四）肿瘤易感性检测 遗传癌症综合征与易感性 癌症综合征 易感基因 视网膜母细胞瘤 Rb1 Wilms 瘤 WT1 Li-Fraumeni 综合征 p53 家族性腺瘤性息肉（FAP） APC 遗传性非息肉性结肠癌（HNPCC） hMSH2, hMSH1 乳腺癌 BRCA1 卵巢癌 BRCA1,（五）肿瘤相关病毒 核酸杂交技术与PCR技术 (六) 基因重组技术 主要目的是获得某一基因或DNA片段的大 量拷贝 (七) 基因转染（gene transfection）技术 （八）RNA干涉(RNA interference）和微小RNA（micro RNA, miRNA）,（九） 激光捕获显微切割技术(Laser capture microdissection，LCM),（十）共聚焦激光扫描显微镜技术(Confocal Laser Scanning Microscope，CLSM),
