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唐老伯的例子告訴我們,腫瘤的復發轉移未必就“山窮水盡”,正確認識和合理治療可以再次“柳暗花明”。那么,什么是轉移性腫瘤?常見的轉移部位有哪些?應如何治療呢?
腫瘤是怎樣轉移的
惡性腫瘤不同于其他疾病,最顯著的生物學特征是侵襲和轉移。惡性腫瘤細胞從原發部位被帶到遠處淋巴結或器官繼續生長,形成與原發部位腫瘤相同類型的腫瘤,這個過程稱為轉移,所形成的腫瘤稱為轉移瘤或轉移癌。
常見的轉移途徑包括淋巴管轉移、血行轉移、種植性轉移等,而臨床常見的轉移部位主要是肺、肝、骨、腦等。癌轉移并不都在癌癥的晚期才出現,經常會有先發現轉移灶,而后才發現原發灶的臨床病例。例如,有患者首先發現頸部淋巴結腫大,經進一步檢查才發現是鼻咽癌。
惡性腫瘤發生轉移后,其臨床表現與轉移部位關系密切。肺轉移瘤的顯著特點是臨床癥狀較輕,約有2/3以上的患者沒有癥狀,另1/3的患者也只有輕微的咳嗽、咯血、氣短和胸痛。正是這一特點,致使許多患者發生了肺轉移卻遲遲不知。
正確治療轉移性腫瘤
應根據患者體力狀況、腫瘤種類、轉移部位等制訂相應的治療方案,不同腫瘤之間存在較大差異。
如腸癌發生肝轉移,很多患者和家屬傳統的觀點認為,發生肝轉移已屬晚期,失去了繼續治療的意義。但腸癌肝轉移有其自身特點:腸癌最常見的轉移部位是肝臟,同時再出現其他部位轉移的相對較少。因此,腸癌肝轉移的治療首選仍是手術切除或者射頻治療,同時可結合化療、介入、中藥等綜合治療。而乳腺癌、肺癌等惡性腫瘤發生肝轉移后,往往還伴有其他臟器轉移,這種情況下,常采取靜脈化療和中醫藥治療作為主要后續治療方案。
對于所有惡性腫瘤患者來說,在治療的過程中,長期隨訪、復查顯得尤為重要。雖然隨著治療后生存年數的增加,惡性腫瘤復發或轉移的風險降低,但并非完全高枕無憂,因為始終存在復發或轉移的可能。
目前世界公認轉移是惡性腫瘤患者死亡的主要原因,大約90%的惡性腫瘤患者死于腫瘤轉移[1]。從Stephen Paget提出腫瘤轉移的種子土壤學說至今,對于腫瘤轉移機制的研究已有一百多年歷史,隨著腫瘤轉移基因調控下的多階段、多因素、多步驟理論的不斷完善,人們對于腫瘤轉移這一極為復雜的病理過程有了更進一步的認識,發現并證實與腫瘤轉移過程高度相關的基因,現已成為腫瘤轉移機制研究領域的熱點,因為這些基因不但使我們可以更深入地了解腫瘤轉移的機理,更重要的是,其基因產物有可能成為抗腫瘤轉移的靶點或觀察腫瘤患者預后、轉移的指標。許多科學家對Ezrin蛋白的編碼基因及其在惡性腫瘤中的表達做了大量的研究,雖然取得了大量的成績,但也存在一些不足,現綜述如下。
1 Ezrin蛋白的基因定位
Ezrin的編碼基因是villin2,定位于染色體6q25.2q26,屬于ERM家族成員,該家族包括:Ezrin、Redixin、Moesin、Merlin4種結構相近的蛋白,分別在細胞的多種活動中發揮作用。Ezrin是1981年由Bretscher在雞的小腸上皮細胞刷狀緣中首次被純化的,而ERM家族另外3個成員Radixin、Moesin和Merlin,則分別在1988、1989和1993年被發現。
2 Ezrin蛋白的結構、功能
Ezrin(又稱:埃茲蛋白)作為ERM家族中第一個被發現的成員,其結構和功能被研究得相對最為透徹。Ezrin蛋白在N末端有一個同源性很高的FERM功能域(FERM domain),在C末端的氨基酸位置上有一個關鍵的、與其激活有關的蘇氨酸磷酸化位點[7]。FERM功能域在介導細胞表面黏附分子(如CD44、Ecadherin、ICAM2)與細胞骨架通過ERM家族蛋白連接的生理功能中起著關鍵作用。Ezrin蛋白以兩種形式存在:一種是非活性狀態;另一種是活性狀態,由關鍵的C末端蘇氨酸殘基經Rho或PKC等途徑磷酸化激活,再經膜上PIP2的招募作用,導致其在特定細胞區域的聚集,而暴露的C末端尾部具有肌動蛋白細胞骨架結合位點(Factin binding site),通過Ezrin的橋接作用,可將肌動蛋白細胞微絲與細胞膜相連,從而產生一系列細胞功能,如細胞形態的改變、細胞運動、黏附、有絲分裂、細胞極性等??梢赃@樣說:Ezrin就是將細胞膜蛋白(如CD44、ICAM2)與肌動蛋白細胞骨架連接起來的橋接蛋白,這種連接不但是結構上的,而且還是功能上的。通過介導膜與細胞骨架的連接,Ezrin在細胞的運動、遷移、有絲分裂等生理功能中發揮重要作用。
3 Ezrin與腫瘤轉移
Akisawa等[2]檢測了16種胰腺癌細胞株,其中的兩種Scco9和Szvpl0表現出高轉移性,Ezrin mRNA和蛋白有較高水平的表達,而其他亞系只是低表達。結果表明,胰腺癌的轉移能力與Ezrin的高表達有相關性。Wan等[3]在K7M2誘導形成的鼠骨肉瘤模型中發現,通過轉染反義Ezrin或SiRNA阻斷Ezrin的表達或轉染氨基末端顯性負相的Ezrin破壞其功能都能顯著的減少鼠的肺轉移。李瓊等[4]在乳腺癌淋巴結轉移中也發現,Ezrin在乳腺浸潤性導管癌中的表達明顯高于良性病變,且有淋巴結轉移者比無轉移者更明顯,說明Ezrin在乳腺癌中對腫瘤發生淋巴結轉移有重要促進作用,可以作為預測浸潤性乳腺導管癌淋巴結轉移的腫瘤標志物。Kobel等[5]用免疫組化的方法研究164例FIGO分期I期的子宮內膜癌患者,認為可以作為FIGO分期I期的子官內膜癌預后指標。以上研究表明,Ezrin表達增高可以促進腫瘤轉移,與腫瘤預后不良密切相關。但近來的報道也值得思考:Valdman等[6]發現,Ezrin在大多數前列腺癌中高表達是預后不良的因素,在一些良性化生上皮及精囊腺也有高表達,可能與Ezrin在腫瘤轉移中的作用具有細胞特異性有關。
4 Ezrin在腫瘤轉移中的機制
Ezrin是否在腫瘤轉移過程中發揮主要作用,目前尚不十分清楚,但Ezrin在許多腫瘤組織中都高表達,參與多種不同組織來源惡性腫瘤轉移的事實,已通過大量實驗得以證實[7]。
4.1 Ezrin與細胞表面受體分子的相互作用 大量實驗證實:細胞表面分子(CD44、Met等)與腫瘤轉移之間的關系密切,而Ezrin與這些膜受體蛋白分子均具有復雜的相互作用。Ezrin的過表達不僅影響腫瘤轉移的某個環節,而是可能參與到腫瘤轉移的多個環節,包括從原發灶脫落、侵入周邊組織、侵入脈管系統、穿過基底膜、選擇性的在靶器官增殖形成轉移灶等,這說明Ezrin有可能作為腫瘤轉移各環節、各通路的中心調控因素發揮作用。Ezrin可以直接與細胞基質透明質酸的受體CD44分子的胞漿部分發生作用,而CD44已被證實在很多腫瘤的轉移中發揮作用,它可以介導腫瘤細胞遷移、侵襲,并且是跨細胞信號轉導的重要環節[8]。實驗表明:CD44分子過表達可引起膜細胞骨架連接蛋白Ezrin的功能激活,從而可導致骨肉瘤細胞系轉移能力的增強。
Ezrin還被證實與Met基因的產物肝細胞生長因子的受體有關。MET是肝細胞生長因子受體,能夠調節腫瘤的侵襲和轉移,HGFMETCD44形成的絡合物是MET激活的前提條件,CIM4V6的胞質尾區聚集Ezrin是信號從MET轉移給MEK和細胞外信號調節激酶ERK所必需的。Ezrin與MET/HGF、CD44相互作用形成復合物發揮MET促進腫瘤侵襲轉移的作用,缺乏CD44的胞質尾區或Ezrin的螯合阻斷HGF誘導的信號轉移。而Met基因早已被證實與包括骨肉瘤在內的多種腫瘤的進展有關。研究表明,刺激CD44受體同樣也可以導致Met基因產物的上調及激活[9]。最近OrianRousseau等[10]的實驗顯示,CD44、Ezrin、Met等有可能通過Ezrin與CD44結合的功能域相互作用,并通過MEK/ERK信號傳導途徑,誘導瘤細胞侵襲表型的發生。
4.2 Ezrin與細胞黏附功能 正常組織細胞、腫瘤細胞及基質三者之間的黏附連接對腫瘤的生長侵襲及遠處轉移非常重要,Ezrin作為這一環節的中心體,除了整合誘導細胞向侵襲表型轉化的信號轉導之外,還在影響細胞黏附方面同樣扮演著重要角色。Ezrin蛋白的一個功能即是參與形成細胞表面復合物,從而介導細胞細胞、細胞基質的黏附,而E鈣黏素、整合素,則是這種細胞表面復合物的重要組分。E鈣黏素在正常情況下能夠對CD44的活性起負調控作用,它可以抑制CD44介導的腫瘤細胞侵襲作用及形成細胞表面突起的能力[11]。E鈣黏素的丟失以及功能的下調,都可能促進腫瘤的侵襲轉移。Yu等[7]在實驗中通過RNA干擾的方法,有效抑制了橫紋肌肉瘤細胞中Ezrin的表達,與對照組相比,細胞表面的突起形成受到明顯抑制,血管生成亦減少。這說明Ezrin的過表達,有可能導致E鈣黏素功能的缺失,從而引起E鈣黏素與CD44功能的失衡。最近的研究證實了上述假設:激活狀態的Ezrin,的確可以通過在胞內蓄積E鈣黏素的方式破壞其功能,從而導致細胞細胞間接觸的破壞[8]。整合素是近年來腫瘤轉移研究領域的一個熱點,它作為細胞與周圍基質相互作用的橋梁,一直被認為和腫瘤轉移高度相關。然而,整合素對于腫瘤侵襲轉移究竟是促進亦或是抑制,至今仍存有爭議,但普遍推測,整合素與細胞的定著非依賴性細胞生存有關。因此,Ezrin及其他ERM家族蛋白有可能通過破壞整合素信號轉導的機制,使腫瘤細胞在循環系統及轉移位點微環境中的生存能力顯著增強。Khanna等[12]在實驗中從反面證實了上述假設:通過反義RNA的方法,有效抑制了Ezrin在高轉移活性的骨肉瘤細胞中的表達,并進而構建了小鼠的骨肉瘤肺轉移模型,通過比較抑制組與高表達組骨肉瘤細胞在肺轉移灶中的生存時間長短,發現Ezrin表達被抑制后,轉移的骨肉瘤細胞生存能力明顯下降。也就是說,Ezrin的確與轉移腫瘤細胞的生存能力有關。
Ezrin表達增強,致使腫瘤細胞運動能力增強,同時Ecadherin遭破壞,在細胞與細胞之間的表達能力下降,導致腫瘤細胞自腫瘤組織中脫落,引起腫瘤的轉移。Ezrin發揮作用主要通過胞內Ecadhefin累積的方式,激活狀態的Ezrin使Ecadhefin在細胞內聚集而細胞表面Ecadhefin減少,使得依賴后者形成的連接破壞,Ezrin也可使細胞聚集減少而分離增加,細胞間隙增寬,偽足形成,運動力增強,侵襲力增強,在骨肉瘤和橫紋肌肉瘤中Ezrin過表達有類似BRMS1基因缺失的作用,阻斷細胞間的黏附連接[13]。
4.3 Ezrin與細胞細胞間的通訊連接 眾所周知,腫瘤細胞與周圍基質細胞之間的相互作用對于腫瘤組織本身的生長、侵襲非常重要,作為細胞細胞間通訊連接的組織蛋白,Ezrin有可能成為腫瘤細胞與周圍基質細胞之間的相互作用的橋梁。Ezrin能將細胞與細胞在結構及功能上連接起來,細胞的外部與內部的功能的連接需要有信號途徑傳導信息,最重要的途徑之一是由Rho介導的[14]。Ezrin的FERM 區與Rho因子負調節因子Rho因子GDP分解抑制蛋白(RhoGDP dissociation inhibitor,RhoGDI)結合,Rho的負調節解除,Rho因子參與許多與腫瘤轉移相關的細胞表面分子與胞內信號轉導的過程,促進腫瘤的轉移已被大量事實證明。Rho的活性狀態RhoC的過度激活增加黑色素瘤的轉移而其非活性狀態則抑制轉移。Croft等[15]報道,RhoA、RhoC、RockI(Rho的效應蛋白I)、RockII的提高促進上皮細胞的形成和新血管的形成,使得腫瘤生長,減少腫瘤細胞的聚集,促進腫瘤細胞的運動和擴散,所以抑制Rock的功能減少腫瘤轉移和血管發生是一種有效的化療策略。近來有實驗報道[16],PI3K/AKT和cSrc單獨及合作效應在Ezrin的促遷徙及轉移中起重要作用;另外,Ezrin與Na+/H+交換調節因子也逐漸成為實驗研究的熱點。Sarrio等在研究乳腺癌時發現,免疫組化染色顯示,Ezrin在正常乳腺上皮定位于頂面,而在大多數乳腺腫瘤則定位于胞質和胞漿,且胞質染色陽性的表現出惡性腫瘤的特征,如ki67的高表達、雌激素受體的缺失、有淋巴結的轉移,頂面染色陽性與有利的臨床病理特征和非淋巴結轉移有關??偟膩碚f,Ezrin從頂膜至胞質胞漿的易位與乳腺癌的去分化和不良的特征有關。
另一方面,正常細胞細胞間通訊的破壞,對于腫瘤轉移同樣也很重要。Brmsl基因是最近發現的一個腫瘤轉移相關基因,它的產物可以抑制腫瘤轉移[17]。Brmsl基因的缺失以及伴隨的細胞間間隙連接的缺失,可以導致乳腺癌細胞轉移能力的增強[9]。Ezrin在骨肉瘤和橫紋肌肉瘤中的過表達,可能有類似于Brmsl基因缺失的作用,因為Ezrin的過表達,有可能通過細胞細胞間通訊連接的胞內蛋白的部分隔離,導致細胞細胞間通訊連接的破壞,從而使腫瘤轉移能力增強。
4.4 Ezrin與信號轉導機制 Ezrin蛋白是與腫瘤轉移高度相關的細胞表面蛋白(CD44、Met、Ecadherin等)和細胞內部其他分子之間的連接蛋白,這種連接不但體現在結構上,更重要的還體現在功能上。也就是說Ezrin介導了細胞信號轉導過程。ERM蛋白的活性由磷酸化以及與磷脂結合共同調節,而具體激活途徑是由Rho介導的。有趣的是,ERM蛋白同樣可以以正反饋環的方式正調控Rho的功能。ERM蛋白可以和Rho因子GDP解離抑制蛋白(Rho GDP dissociation inhibitor,RhoGDI)相結合,而后者是作為Rho的負調控因子發揮作用的。因此,ERM蛋白和RhoGDI的結合導致失活狀態的Rho因子釋放,進而允許GDP轉化成GTP,從而激活Rho。Ezrin及ERM家族蛋白的過表達,必然會導致更多的RhoGDI與之相結合,從而使相應的Rho信號轉導產生放大效應。Rho信號轉導途徑對于腫瘤轉移的重要性至少已在兩種腫瘤中得到證實:Clark等[18]證實對于黑色素瘤,RhoC的過表達可以促進腫瘤的轉移能力,而抑制Rho的表達則可明顯抑制腫瘤轉移;Gildea等[19]則在膽囊癌中發現,RhoGDI2基因產物的缺失與膽囊癌的轉移高度相關。Yu等[7]的研究發現,Rho的活性與Ezrin呈正相關,抑制了RhoA的表達后,高轉移橫紋肌肉瘤細胞的轉移能力大大降低。而且,近年來的研究結果顯示,許多與腫瘤轉移相關的細胞表面分子的胞內信號轉導過程都有Rho因子的參與。以上事實均從不同角度證實了由Rho因子介導的細胞表面分子信號轉導途徑的失調對于腫瘤轉移的重要性。Ezrin的過表達有可能通過對信號轉導的負性調控因子的限制作用,導致正常細胞信號轉導網絡的失衡,從而使象CD44或Met這樣的可以產生腫瘤轉移效應的細胞表面分子所傳遞的信息被放大,最終導致腫瘤的轉移。
4.5 Ezrin與腫瘤吞噬能力 早在100多年前研究就發現腫瘤細胞具有吞噬死細胞、細胞碎片及基質成分能力,具有象巨噬細胞那樣的吞噬能力。利用不同的定量手段對各種不同腫瘤的高低轉移能力的細胞系進行了研究比較,結果發現高轉移細胞系的吞噬能力明顯高于低轉移細胞系,認為惡性腫瘤細胞的吞噬能力與它的轉移能力呈正相關。Lugini等[20]發現,具有高度轉移能力的人類黑色素瘤具有很強的吞噬能力,這種吞噬能力甚至與巨噬細胞相當,更為重要的是,在黑色素瘤細胞和一些人類腺癌的吞噬小泡表面,Ezrin呈現密集表達狀態;特異性抑制Ezrin表達后,瘤細胞吞噬能力消失。這些研究結果提示,Ezrin的表達與惡性腫瘤的吞噬能力相關。但以往的實驗研究顯示,Ezrin的表達水平并非完全與惡性腫瘤的轉移、預后平行[21]。這可能是由于某些涉及到Ezrin的磷酸化激活機制的失調,最終導致了Ezrin蛋白功能的增強,從而使腫瘤吞噬及轉移能力增強。Rho因子GTP磷酸酶(RhoGTPase)在腫瘤轉移過程中處于過表達狀態,而RhoGTPase是激活Ezrin的重要因子。因此,在腫瘤轉移過程中,Ezrin不一定表達增加,但其功能會增強,這也就解釋了在一些研究中Ezrin的水平與腫瘤的轉移、預后并不平行的現象[21]。
4.6 Ezrin上游調控的初步研究 盡管Khanna等[12]和Yu等[7]的研究明確顯示Ezrin的過表達對于骨肉瘤和橫紋肌肉瘤轉移非常關鍵,但是對于Ezrin表達的上游調節我們仍然知之甚少。而只有真正弄清其上游表達調控,才有可能最終控制腫瘤轉移。這些調控途徑上的相關分子,都可以成為抑制腫瘤轉移治療的靶點蛋白。Six1基因是Yu等[7]在研究中發現的與橫紋肌肉瘤轉移高度相關的另一個基因,Sixl基因參與骨骼肌的發育。Yu等[22]發現Sixl基因和Ezrin的表達與腫瘤轉移能力相關類似,其表達水平與橫紋肌肉瘤的轉移能力高度相關:在低轉移能力的細胞中,通過增強Sixl基因的表達,可以顯著增強細胞的轉移能力;而在用RNA干擾的方法降低Sixl基因的表達后,具有高轉移能力的細胞株的轉移能力則大大下降[7]。有趣的是,Sixl基因的表達恰恰與Ezrin的表達平行,提示Ezrin有可能受Six1基因的調控。
總之,不管Ezrin是否真的是包括骨肉瘤、橫紋肌肉瘤在內的多種不同組織來源的腫瘤轉移的核心分子,Ezrin與腫瘤轉移的密切相關性已為越來越多的研究者所認同。對Ezrin功能的了解不是學者們的最終目的,真正弄清其上游表達調控,才有可能最終控制腫瘤的轉移,這些與調控有關的分子都會成為治療腫瘤轉移的關鍵。探究Ezrin過表達促進腫瘤轉移機制方面的實驗研究正在展開。目前可以肯定的是,Ezrin在促進腫瘤轉移方面,存在著復雜的多種作用機制。Ezrin除了與細胞表面受體分子、細胞黏附功能、信號傳導機制及腫瘤吞噬能力等有關外,而且與腫瘤細胞逃避fas介導的細胞凋亡、通過結合P糖蛋白增強腫瘤細胞多藥耐藥性等均有密切關系,Ezrin極有可能是通過多種途徑增強腫瘤侵襲、轉移能力的。目前從臨床應用角度的研究已初步揭示了Ezrin表達水平與骨肉瘤患者預后之間的關系。今后通過在不同腫瘤中深入研究Ezrin表達水平與患者預后的關系,Ezrin有可能成為多種腫瘤預后或者轉移的分子標志物。同時,通過對其上游調控因子的進一步深入研究,將有助于我們揭開腫瘤轉移之謎,找到治療腫瘤轉移的有效生物靶點,從而有效的治療腫瘤轉移。 參考文獻
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2008年9月17日,我因胸口疼痛咳嗽住院,經CT檢查胸腔有積液,肝實質內見多個大小不等類圓形低密度影,最大者2.1cm;肝血管瘤。9月21日再次CT左肺有塊影,最后確診肝癌肺轉移,胸腔積液。在我住院期間,我女兒為我找好了主刀醫生,主刀醫生說:“和我類似的病例手術都成功”。但我已是好幾處出現疼痛,擔心手術不徹底。因此我放棄手術,選擇昆明市扶正科技有限公司生產的“艾氪新”生物活性酶進行保守調理。我的決定遭到了家人、親戚朋友的反對,我對親戚和朋友們說:我堅信我的選擇正確,定能成功。經過5個月的治療現已康復,我成功了!
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[關鍵詞]腫瘤侵襲轉移;腫瘤干細胞;上皮間質轉化;microRNA
腫瘤侵襲轉移是惡性腫瘤的重要生物學特征。大多數癌癥患者并非死于原發性癌而是死于轉移性癌[1],腫瘤的轉移是多因素、多基因相互協調作用的多階段過程。
每個組織、器官都有自身的結構,腫瘤細胞侵入這種器官就必須應對環境的壓力,包括:氧氣和營養的缺乏,低pH,活性氧自由基和炎癥反應調節因子,經過環境的選擇后,腫瘤細胞獲得惡性的表型。另外,腫瘤細胞內源性的基因組不穩定性增加了其獲得轉移能力的可能性,基因組不穩定及異質性的腫瘤細胞具有染色體缺失、易位、重排等與癌癥相關的特征。原發灶腫瘤中只有很少一部分細胞具有轉移能力。在動物模型中,只有1%甚至更少的細胞可以進入循環系統進行轉移[2]。
近年來,針對腫瘤侵襲轉移的研究,在基礎和臨床的各個領域均有不同程度的進展和突破?,F僅從以下幾個方面介紹:
1、腫瘤干細胞與侵襲轉移
腫瘤干細胞(cancer stem cells, CSC)是腫瘤群體中具有自我更新(self-renewal)、分化(differentiation)和穩態控制(homeostatic control)能力的細胞亞群.只有這部分細胞在移植到免疫缺陷動物體內后才具有成瘤的能力。除了白血病以外,目前已從乳腺癌、腦腫瘤、肝癌、大腸癌、前列腺癌、胃癌、肺腺癌、結腸癌、胰腺癌等[3]實體瘤中根據各自不同的表面標記分離出具有干細胞特征的細胞亞群。
由于腫瘤群體中只有干細胞具有很強的遷徙運動能力,很強的自我更新、增殖能力,以及在陌生環境中生存的能力,所以只有腫瘤干細胞才有能力長期維持腫瘤的生長。因此,人們推斷至少在部分腫瘤中轉移瘤的形成應當由腫瘤干細胞來完成[4]。
關于腫瘤干細胞是否存在,以及其是否參與了腫瘤的形成和轉移,目前尚未得到實驗證據,而且腫瘤干細胞與癌癥轉移的關系也并不清楚?!澳[瘤干細胞假說”認為,癌癥起源于一些具有同正常組織干細胞類似性質的細胞,稱為“腫瘤干細胞或腫瘤起始細胞”。然而這個假說卻引起很大的爭論,這個爭論不僅僅限于乳腺癌,在其他器官的癌癥中也存在[5-11]。Polyak等研究表明,“腫瘤干細胞假說”僅僅關注于研究特定類型細胞形成新的腫瘤的能力,忽視了腫瘤細胞及其微環境之間相互作用的復雜性。在研究腫瘤干細胞的過程中,通過細胞表面標志物鑒定細胞亞群的方法是無可否的.研究人員觀察到小鼠體內具有特定表面標志物的細胞更易起始新的腫瘤,但是他們并不能斷定這種表面標志物是形成腫瘤細胞所特有的[12]。因此,不同的癌癥中,腫瘤的形成有著不同的模式,并不遵循單一的模式或者規律。
最近,Hermann 等[13]利用人胰腺癌作為模型,證實了腫瘤干細胞與轉移的關系.利用原代人類腫瘤和永生化細胞系識別出了一小群類似于干細胞的腫瘤細胞,這些細胞可以自我更新。將CD133 做上標記,發現這些細胞也會對常規的化療產生抗性,這為此種疾病導致生存希望渺茫的原因提出了一種可能的解釋。還發現了CD133+ 細胞的一個亞組,這些細胞在腫瘤與健康組織分界處也會表達趨化因子受體4(chemokinereceptor 4,CXCR4),當研究人員將這些細胞注射入小鼠中時,小鼠會形成原代腫瘤,發生腫瘤轉移,但是當利用CXCR4 抗體進行預培養或者消耗CXCR4+ 細胞的時候,小鼠會保持致瘤性,卻喪失了腫瘤轉移的能力。這說明這組CD133+CXCR4+ 的癌癥干細胞是腫瘤轉移所必需的。由于干細胞對常規治療不敏感,可以產生抗性,因此也是腫瘤復發轉移的主要原因。認識腫瘤干細胞在侵襲轉移中的作用,可提供新的抗轉移思路,為臨床上治療腫瘤提供依據[14]。
另外,特異的microRNAs 參與維持腫瘤干細胞表型以及腫瘤細胞的侵襲和轉移。miRNA 介導的通路是細胞干細胞化(stemness)的基礎[15]。胚胎干細胞含有大量特異的miRNAs,其一方面參與基因調節,另一方面受到自我更新和多潛能性轉錄因子的控制[16]。胚胎干細胞中大多數重要的miRNAs也參與了細胞周期調控以及腫瘤發生。Yu 等提出let-7 在腫瘤干細胞擴增及運動方面的作用.在乳腺癌腫瘤干細胞中,let-7 表達量顯著下降,把細胞移植入裸鼠體內時,將促進體內腫瘤的形成和轉移能力[17]。另外一個參與干細胞化的miRNA 是miR-206,研究表明其與乳腺癌的轉移復發呈負相關[18]。miR-101 具有雙重的作用:促進細胞干細胞化和轉移,通過抑制EZH2 的表達,miR-101 不僅可以控制腫瘤細胞的增殖,還可控制其轉移和侵襲能力。miR-101 在胰腺癌、乳腺癌、卵巢癌、肺癌和結腸癌中是顯著低表達的,在胰腺癌的轉移灶中是不表達的。因此,miR-101 表達量的下降是與腫瘤生長和轉移相關的分子標志[19]。
2、上皮間質轉化在腫瘤侵襲轉移中的作用
上皮間質轉化(epithelial-mesenchymal transitions,EMT)是一種基本的生理病理現象,是胚胎發育中形態發生過程的重要部分。20 世紀80 年代最早認為EMT 是胚胎發育的重要特征。在EMT 過程中,上皮細胞獲得成纖維樣細胞的特征:細胞間粘附減弱、運動性增強,且細胞間緊密連接及細胞極性均被破壞。胚胎發育過程中參與EMT 過程的基因被證實參與控制轉移過程。越來越多的證據表明,EMT 是許多腫瘤侵襲和轉移早期的一個重要的過程[20]。EMT 概念的提出使人們對腫瘤侵襲轉移機制有了更深刻的理解。EMT 的一個重要標志是E- 鈣粘素(E-cadherin)表達的下調,在發育和癌癥發生過程中,EMT 部位E- 鈣粘素持續性表達下調。E- 鈣粘素的表達水平與腫瘤發生的階段相關[21,22]。許多轉錄因子抑制E- 鈣粘素的表達,如:Snail/Slug 家族蛋白、Twist、δEF1/ZEB1、SIP1 和E12/E47.其中Snail 通過抑制E- 鈣粘素的表達在EMT 和乳腺癌的轉移中發揮了重要的作用[23,24]。另外,Snail 在起始原發瘤轉移表型過程中發揮著重要的作用,因此Snail可作為EMT 發生早期的標志物。
EMT 是一個動態的過程,來自微環境的刺激可以引發EMT,這些刺激包括:胞外基質,如膠原和透明質酸,和許多分泌的可溶性因子,如Wnt、轉化生長因子β (transforming growth factor-β,TGF-β)、Hedgehog、表皮生長因子( epidermalgrowth factor,EGF)、肝細胞生長因子( hepatocytegrowth factor,HGF )和細胞因子[25]。這些微環境的刺激通過調節信號通路來起始和控制EMT 以及癌癥轉移.其中Wnt、TGF-β、Hedgehog、Notch 和nuclear factor-κB(NF-κB)通路在EMT 過程中發揮了重要的作用。在Wnt 信號通路中,Wnt 通過抑制糖原合成酶激酶3β(glycogen synthase kinase 3,GSK-3β)的活性,穩定Snail 的蛋白質水平來誘導EMT 和癌癥轉移[26]。Hedgehog 信號通路中,抑制劑環杷明(cyclopamine)可以阻斷信號通路并抑制前列腺癌的侵襲和遷移,這是通過抑制前列腺癌細胞的EMT 過程實現的[27]。在乳腺癌模型中,NF-κB 被認為是EMT 過程的重要調節因子。在這個模型中,NF-κB 信號通路關系到EMT過程的各個方面,同樣在腫瘤轉移中也有重要作用[28]。
目前,已報道許多miRNAs 影響了EMT 過程。 癌細胞中miR-200 家族成員(miR-200a、miR-200b、miR-200c、miR-141 和miR-429) 及miR-205 在EMT 過程中均表達下調[29]。腫瘤中miR-200 家族及miR-205 的丟失是由于ZEB 轉錄因子家族的抑制活性[30,31],它們可以調節EMT相關基因(如:E- 鈣黏素、黏蛋白、緊密連接蛋白ZO3、間隙連接蛋白和斑菲素蛋白)的表達[32]。與此同時,這些miRNAs 可以在不同水平上抑制EMT 過程[33~35]。因此,腫瘤中這些miRNAs 的丟失激活了EMT過程,而在正常組織中它們可以開啟EMT 和間質上皮轉化的轉換,從而維持平衡穩態。
在EMT過程中,上皮細胞脫離細胞外基質(extracellular matrix,ECM)起始了細胞凋亡過程。細胞經過EMT后可以在沒有胞外基質的環境中存活。許多凋亡與抗凋亡蛋白參與了EMT,過表達Bcl-2 和Bcl-XL 增強了細胞的遷移能力,卻不影響原發瘤的形成[36、37]。Snail 和Slug 通過不同的基質抑制細胞凋亡,上調EMT過程中這些轉錄因子的表達,可以增強細胞抵抗促凋亡信號引起的死亡的能力。這種抗凋亡作用在惡性腫瘤細胞分散和轉移過程中發揮了重要的功能。所以通過EMT ,孕育了一組不依賴癌基因存活的腫瘤細胞,最終由其促進腫瘤的生長。
3、細胞凋亡與腫瘤轉移
腫瘤細胞的侵襲轉移過程是低效的,因為只有極少數的腫瘤細胞能夠轉移到靶器官。實驗表明,細胞凋亡是調節腫瘤細胞轉移的重要機制。細胞凋亡對腫瘤轉移的過程有多個調控環節,通過調節腫瘤轉移過程中的三個步驟來影響轉移效率[38]。
細胞凋亡發生在原發灶腫瘤細胞脫離ECM和鄰近細胞的過程中。在調控轉移的起始過程中,上皮細胞分離于ECM 和肌動蛋白骨架的降解,最終導致細胞形狀變圓,利于其遷移.不過在上皮細胞分離ECM 時會誘發失巢凋亡(anoikis),而肌動蛋白的降解會誘發無定形凋亡(amorphosis)。
單個細胞的凋亡發生在循環系統中,主要是由于免疫監控系統和機械應激引起的。腫瘤細胞通過一些機制來避免由于機械應激所導致的凋亡過程,如HSP70 的表達,它是抗凋亡的,是腫瘤轉移的標志物。凋亡發生在靶器官微轉移過程中,腫瘤微環境中CD44 與ECM 相互作用的發生,會抑制凋亡的發生。腫瘤細胞通過誘導血管的發生來抑制凋亡。
細胞凋亡是調節腫瘤轉移的核心機制,一些腫瘤轉移過程所涉及到的蛋白質對細胞凋亡也起到了調節作用。如:金屬基質蛋白酶(metalloproteinases,MMPs),MMP15、MMP2MMP3 參與腫瘤細胞轉移過程中的侵襲和血管發生[39]。最近研究表明:MMP 參與了細胞凋亡的調節,MMP7 干涉死亡受體途徑誘發的凋亡過程,是通過降解細胞表面受體,從而調節免疫監控過程[40]。另外,MMPs 在腫瘤的侵襲過程中也起到了一定的作用。miR-21 除了在實體瘤中過度表達外,其還參與了腫瘤轉移的各個方面。在乳腺癌模型中,miR-21 被證明下調腫瘤抑制劑原肌球蛋白1(tropomyosin1,TPM1)的水平[41]。另外,miR-21 在不同的腫瘤模型中都能促進細胞的侵襲和轉移[42]。miR-21 通過抑制RECK、TIMP3(MMP 抑制劑)和PTEN,提高MMP 的活性來增強腫瘤細胞的轉移能力[43]。miR-21 誘導的PTEN 降低增強了黏著斑激酶1 的磷酸化,從而提高了MMP2 和MMP9 的表達水平[44]。
4、腫瘤器官特異性轉移
腫瘤器官轉移是有器官特異性的,不同腫瘤的轉移對不同靶器官的親和力不同。目前認為,靶器官的微環境對轉移瘤的形成至關重要。Paget 提出關于腫瘤轉移的“種子”和“土壤”假說,認為腫瘤的微環境(土壤)影響惡性腫瘤(種子)的分布和移動,正是由于擴散的腫瘤細胞與特定部位微環境之間的相互作用,使得惡性腫瘤在第二器官發展為轉移癌,這種“土壤”能進一步調節“種子”細胞的生長和分化。
“轉移前環境學說( pre-metastatic niche)”認為:在腫瘤細胞到達靶器官之前,會釋放出若干因子,激活骨髓來源的造血干細胞( hematopoietic progenitor cells,HPCs ),這些細胞會先于腫瘤細胞到達靶器官,在那里營造一個適宜于轉移瘤細胞生存及增殖的微環境迎接腫瘤細胞的到來。研究人員分別利用不同顏色的熒光標識腫瘤細胞及骨髓來源的細胞,證實非腫瘤細胞會比腫瘤細胞更早到達轉移部位,形成適合腫瘤細胞生長的微環境。而這一群骨髓來源的細胞是一群血管內皮生長因子受體1+(vascular endothelial growth factorreceptor 1,VEGFR1)的造血干細胞.癌細胞會釋放出血管內皮生長因子(vascularendothelialgrowthfactor, VEGF)、胎盤生長因子(placental growthfactor,PIGF等指揮HPCs 先到達癌細胞要轉移的器官部位,形成一個適合癌細胞生長的環境[45]。隨后,Kaplan 等[46、47]又詳細地闡述了骨髓造血干細胞環境”的特點,以及其在腫瘤轉移和新生血管生成中的生理和病理機制,進一步闡明了“轉移前環境”在腫瘤轉移過程中的作用機制。與腫瘤相關的成纖維細胞和巨噬細胞可以通過創造一個適合腫瘤生長的微環境,從而促進腫瘤的生長,VEGFR1+ 骨髓來源的細胞與它們相似,也可以促進炎癥反應,在靶器官位維持腫瘤細胞的生長[48-50]。VEGFR1 的激活增強了EMT 相關轉錄因子Snail、Twist 和Slug 的活性,同樣其可以調節轉移前微環境中的VEGFR1+ HPCs[51]。
由腫瘤細胞和間質細胞及血管細胞網絡組成的腫瘤微環境參與了侵襲和轉移過程中的細胞和分子事件,在腫瘤轉移前微環境的形成過程中發揮了重要的作用 [52]。miRNAs 可以通過調節腫瘤微環境的結構來參與轉移過程,腫瘤微環境在很大程度上影響了腫瘤細胞的移動和存活。miR-29c 的靶基因都可以預測腫瘤轉移的可能[53]。Tavazoie 等發現miR-335、miR-126和miR-206 在轉移灶中持續性下調。在人類原發瘤中miR-335 和miR-126 的低水平與其低轉移能力相關。miR-335 抑制乳腺癌細胞轉移的能力一定程度上是由于其直接抑制了SOX4 和腱糖蛋白C(glycoprotein tenascin C,TNC)的表達,TNC 可以降低細胞與胞外基質間的相互作用[54]。因此,miR-335 表達水平的降低將使腫瘤細胞獲得轉移活性,通過上調促進轉移基因表達的轉錄因子。
目前,對于腫瘤“轉移前環境”的深入研究和了解,有助于發現新的腫瘤治療靶標,也對深入地了解癌癥轉移的機制產生重大的影響[55]。該假說為腫瘤轉移的臨床治療提供了新的思路。
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【關鍵詞】惡性腫瘤;骨轉移;放療;止痛;護理
惡性腫瘤骨轉移是晚期癌癥患者的常見并發癥之一,癌癥轉移到骨組織與轉移到其他器官一樣的性質,但骨有獨特的骨質解剖及骨的生理病理變化,其中以溶骨性破壞為主,臨床主要表現為局部疼痛、關節與肢體局部有腫塊及腫脹、病理性骨折或變形,因壓迫神經血管、肢體遠端有麻木感、高鈣血癥等,嚴重影響患者的生活質量。近年來,隨著醫療技術的不斷提高,治療惡性腫瘤水平的進一步完善,延長惡性腫瘤患者的生存期,減輕癌性骨痛,提高生活質量,是我們醫務工作者的工作目標,適當的護理對緩解骨痛顯得尤為重要[1]。
1 資料與方法
1.1 一般資料 選用2010年1月至2011年12月,我院放療科確診并治療的患者110例,其中男62例,女48例。本組患者在治療前,轉移灶均經X線片、CT、ECT或MRI等影像學檢查確診。原發腫瘤為肺癌55例,乳腺癌29例,肝癌15例,胃癌11例。此組患者中,單發骨轉移73例,多發性骨轉移37例,發生骨轉移的順序依次是:脊柱、骨盆、肋骨、股骨、肱骨、肩胛骨。
1.2 骨轉移癌疼痛分級標準 按患者主訴疼痛分級法和劃線法分為:0級:(無痛),Ⅰ級(輕度疼痛):雖有疼痛但可忍受,并能正常生活,睡眠不受干擾;Ⅱ級(中度疼痛):疼痛明顯,不能忍受,要求服用鎮痛藥,睡眠受干擾;Ⅲ級(重度疼痛):疼痛劇烈,不能忍受,需要鎮痛藥,睡眠受到干擾。
1.3 方法 對Ⅰ級12例, Ⅱ級43 例,Ⅲ級55 例,所有患者采用6 mV-X直線加速器照射技術,根據骨轉移部位,分別選擇大野照射和立體定向放療。一般四肢骨、病變長且患者活動受限,多采用大劑量分割照射技術,單次量達300 cGy/每次,總劑量達 60~70 Gy。有椎體轉移,且患者上下治療床不受限,多采用立體定向放療,單次量200 CGy,5次/周,總劑量達 40 Gy,計 4周。
1.4 護理
1.4.1 心理護理 由于骨轉移患者的疼痛是局部固定的,持續性鈍疼,夜間加重。一旦患者因行走或改變,有可能發生病理性骨折,甚至癱瘓?;颊咴诮洑v驚恐、憂慮、悲傷之后,陷入絕望。護士首先對患者要有憐憫心,態度真誠和藹,善于觀察患者的內心感受,通過禮貌的傾聽,耐心的解釋,認真的指導和建議,積極的鼓勵和暗示等方式,給予心理護理。
1.4.2 放療時的護理,放療時保持照射野內皮膚干燥,禁止用堿性肥皂、酒精、毛巾擦拭局部,照射野內不可粘貼膠布,保持體表標志及定位線清晰。搬動患者時,應注意保護患肢使其保持功能,在搬動患者及更換床單時,均應避免對腫瘤局部的觸碰,囑患者以臥床休息為主,適當運動,離床活動時,要避免強烈沖撞和振動,更換時應小心緩慢,以防摔倒跌傷引起出血,盡量減少疼痛加劇和發生病理性骨折[2],使病情加重。有椎體轉移的患者,盡量使用立體定向治療,大野分割照射時,盡量不讓患者在治療床上做翻身動作,可使治療機架旋轉放療,從而減輕患者疼痛,避免再次損傷。做好保護性隔離,以防交叉感染。放療常見的副作用是骨髓抑制,血常規檢驗可見白細胞、血小板降低,需動態觀察血常規變化[3]。
1.4.3 飲食護理 放療止痛患者,因轉移部位劇痛,導致患者食欲下降,胃腸功能紊亂。根據病情,多給予高蛋白、高維生素、低脂肪食品,如新鮮水果、蔬菜、鮮魚湯、肉湯等,也可根據患者個人飲食習慣,而制定合理的膳食營養配餐。
2 結果
110例患者中有109例完成放療,且0級63例,Ⅰ級43例,Ⅱ級3例, 1例因發生病理性骨折而中斷放療。
3 討論
近年來,由于各種原發灶治療效果的提高,生存期的延長,骨轉移的發生率也在增加[4]。腫瘤患者發生骨轉移時的疼痛,有兩種情況,一是生物性的,另一種是機械性引起的,所謂生物性疼痛,是由于腫瘤細胞局部釋放出的細胞因子及化學介質,由它刺激骨膜及骨內神經引起一種壓力,常見于溶骨性病變,也可發生于造骨性病變。惡性腫瘤患者出現骨轉移是常見的現象,放療能抑制或殺死腫瘤細胞,增加膠原蛋白合成,繼之,血管纖維基質大量產生,成骨細胞活性增加而形成新骨。放療對緩解骨轉移的疼痛,減少病理性骨折的發生及減輕對骨髓壓迫產生的癥狀,有明顯的療效。放療中或放療短期內出現的局部疼痛更明顯,是由于放療使局部腫瘤大面積腫脹破壞水所致。有20%左右患者,在第一次放療后,即有疼痛減輕,65%左右患者放療1~2周療效顯著,2%左右療效不佳而放棄治療。本組有效率達96%,由此可見,惡性腫瘤骨轉移放療止疼效果明顯,護理措施得當,護理計劃合理,能使患者從心理和生理上渴望放療止痛,從而達到減輕痛苦,提高生活質量,延長生命的目的。
參 考 文 獻
[1] 李杰.153釤一乙二胺四亞甲基膦酸治療骨轉移癌痛的護理.實用醫藥雜志,2008,25(10):1228.
[2] 郭坤芬,馬景莉,杜軒.1例轉移性骨癌骨痛行153 sm-EDTMP治療的護理干預.中國實用醫藥,2008,3(28):155.