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基质金属蛋白酶(MMPs)与肿瘤转移相关性研究进展

基质金属蛋白酶(MMPs)与肿瘤转移相关性研究进展
基质金属蛋白酶(MMPs)与肿瘤转移相关性研究进展

抗肿瘤转移机制的实验方法学研究进展

抗肿瘤转移机制的实验方法学研究进展肿瘤转移是是恶性肿瘤的一个重要表现,是指肿瘤细胞从原发部位侵入血管、淋巴管或体腔,在新的部位由于血管生成而继续生长,从而形成与原发瘤相同类型肿瘤的过程。主要经淋巴管、血道转移,它的出现往往标志着预后不良,大多数的癌症患者死亡与肿瘤转移密切相关[1]。肿瘤转移是一个多阶段的复杂过程,大体归纳如下:即机体内原发部位的肿瘤细胞在生长过程中细胞内部的骨架发生重排、变形,从而脱落侵入细胞外基质(ECM ),酶解ECM 进入循环系统,在循环系统释放的血管生成因子与内皮细胞特异性受体结合后,生成新的血管,瘤细胞在血管构建的“骨架”上增殖,形成一个新的癌巢,再脱离出循环系统,在机体某个点定居下来,并逐渐增殖成长为一个新的肿瘤瘤块的一系列过程。如果肿瘤细胞反复转移,后果则相当的严重。这是目前肿瘤难治的一个主要原因,所以研究抗肿瘤药物抗肿瘤转移的机制,从而筛选、开发出新的能促进机体抗肿瘤转移的药物是非常重要的。 抗肿瘤转移机制的药理实验方法主要涉及到以下几个方面: 1. 建立肿瘤转移的动物模型一般以大鼠、裸鼠为常用动物模型。将目标瘤细胞如SGC-7901 胃癌细胞株、S180肝癌细胞株等置于含10%小牛血清的RPMI-1640培养基中,培养箱条件为37 C, 5%CO2进行细胞培养,0.1%胰酶消化传代后制备细胞悬液,之后将细胞悬液以皮下注射或腹腔注射的方式,将肿瘤移植入动物体内。黄挺[2]等人采用皮 下接种W256 癌肉瘤的方法建立了Wistar 大鼠的肝癌转移模型;魏锦来[3]通过腋下接种SGC-7901 细胞悬液的方式建立了裸鼠的胃癌原位移植瘤动物模型。此外还有尾静脉注射、裸鼠脑部右尾状核注射人肿瘤组织制备的细胞悬液等方式接种。现阶段裸鼠的应用对于肿瘤方面的研究更有意义,因为裸鼠体表无毛,其先天性缺乏T 淋巴细胞,免疫功能低于别的实验动物,更容易进行异种肿瘤的移植。而大鼠由于价格相对便宜而应用较为广泛。此外也可用C57BL/6 小鼠等动物建立动物模型。均应在无菌条件下进行造模,以免细菌等微生物产生污染。 2. 观察转移情况 肿瘤转移的动物模型建立以后,需对动物进行分组实验研究。一般分为空白对照组、药物组、阳性药对照组等。薛晓红等人在进行乳宁冲剂及其拆方对裸鼠移植瘤肺转移的抑制作用及机制时[4],将裸鼠分为6组,每组8 只,7 周后处死裸鼠,取出原发部位肿瘤和肺,分别称重、检测原发部位肿瘤体积和肺部肿瘤转移情况。观察转移情况的方法是:将

肿瘤转移的分子机制研究进展

肿瘤转移是恶性肿瘤生物学特征之一!也是肿瘤临床治疗的难题"肿瘤转移是癌细胞与宿主细胞相互作用的连续复杂过程"首先’原发肿瘤细胞从原部位脱落’侵入细胞外基质()*+,与基底膜(-+,中大分子蛋白黏附"其次’激活细胞合成并分泌各种降解酶类’降解-+及)*+’穿过脉管壁进入循环系统’在循环中逃避免疫系统攻击’最后穿过脉管’外渗达继发部位形成克隆’增殖形成转移灶./0"现就其主要方面综述如下# /细胞运动机制与转移 肿瘤细胞的迁移由运动因子启动"运动因子与受体结合后通过信息传导而引发癌细胞的运动.!0"影响细胞运动及生长的因子有#!肝细胞生长因子1分散因子$234154%#目前的实验研究发现’234154在许多肿瘤尤其在侵袭和转移表型中均有较高水平的表达&例如’在多形性神经胶质母细胞瘤细胞中234154及编码其受体的基因+67表达水平高’尤以其侵袭边缘为明显’而在恶性程度较低的星形胶质瘤中234154表达则较低.&0&"自分泌运动因子$8+4%#8+4与细胞膜上的8+49结合可促使8+49磷酸化’从而激活一种百日咳毒素敏感的!蛋白’刺激肌醇代谢’促进癌细胞的运动&肿瘤细胞转移除了需要具备细胞运动能力外’还需要对基底膜进行降解&组织蛋白酶"是一种半胱氨酸蛋白酶’与基底膜的降解密切相关.#0& !细胞黏附机制与转移 !"#同质型黏附 同质型黏附:)#;<=>6?@A$;<76A@A复合体结构的完整性对黏附功能的发挥有重要的意义&)34和B34##通过)34受体可使)#;<=>6?@A和$#;<76A@A磷酸化导致复合体解体!影响 肿瘤转移的分子机制研究进展 佟玲’王文萍’邢玉庆(辽宁中医学院’辽宁沈阳$$%%&!, 摘要!肿瘤转移是临床肿瘤病人死亡的最主要原因之一&目前对其研究较多的是有关其分子机制方面’肿瘤转移是一个多阶段复杂的过程’其中包括肿瘤细胞的脱落’迁移’黏附’生长等’每一阶段都受着不同因素的影响和调控"全文介绍近年来此领域的研究进展" 关键词!肿瘤转移(运动(黏附(降解 中图分类号!9C&D&C文献标识码!8文章编号!/EC/D/C%F(!%%#,%&D%$GHD%& 96I6J?KL?6II KM+KN6;ON6P@A;<[6\66A@A[6I7@L<76=Z+676I@KA’L?K]7>67;Z^6U?K;6IIZ B>6?6I6 U?KL?6II@A7>@I M@6N=@I@A7?K=O;6=@A7>@I U6I@KA_=6L?<=<7@KA 收稿日期!!""#$!!$"%"修回日期!!"""$"#$!!

金属基质蛋白酶9与疾病的研究进展

金属基质蛋白酶9与疾病的研究进展 摘要:金属基质蛋白酶(MMPs)是一组可以选择性降解细胞外基质(ECM)的内肽酶,金属基质蛋白酶9(MMP-9)又名明胶酶B,它是MMPs家族中一个重要成员,能水解弹性蛋白、胶原蛋白、明胶、纤维蛋白等多种细胞外基质成分,在生理情况下参与人体的正常发育,是ECM降解的生理性调节因子。所有MMPs都受金属基质蛋白酶抑制剂所抑制,两者的不平衡导致许多疾病的发生。金属基质蛋白酶抑制剂1(tissue inhibitor of metalloproteinase-1,TIMP-1)为MMP-9特异性抑制剂,目前认为MMP-9与TIMP-1是调节ECM降解、合成的主要酶类,MMP-9/TIMP-1比值失衡是多种疾病发生、发展的重要机制之一。近年研究发现MMP-9还与全身多系统疾病的发生、发展有关,现就MMP-9与多种疾病的相关研究进展进行综述。 关键词:金属基质蛋白酶9;疾病;研究进展金属基质蛋白酶(matrix metalloteinases,MMPs)是一组锌离子依赖的肽链内肽酶,因含金属离子(锌、钙)而得名,现至少已发现26种MMPs,称为MMPs家族,是构成细胞外基质降解最重要的蛋白水解系统。其抑制剂(tissue inhibitor of metalloproteinases,TIMPs)是调节MMPs的重要因素。MMPs

与TIMPs在维持ECM的动态平衡中起重要作用。细胞外基质(extracellullar matrix,ECM)是一类由胶原、蛋白聚糖及糖蛋白等大分子物质组成的动态网状结构,ECM不仅起细胞与细胞之间机械支持和连接作用,也是细胞与细胞之间信号传递的桥梁,现已识别丝氨酸蛋白酶、半胱氨酸蛋白酶、天冬氨酸蛋白酶、基质金属蛋白酶均能降解ECM[1]。金属基质蛋白酶9(matrix metalloteinases-9,MMP-9)是MMPs家族分子量最大的明胶酶。TIMP-1是MMP-9的重要的生理性抑制剂,二者在维持ECM的动态平衡中起重要作用。MMP-9/TIMP-1比值失衡是多种疾病发生、发展的重要机制之一。近年许多研究发现MMP-9与多种疾病的发生发展密切相关。 1 MMP-9概述 MMP-9是1974年从人中性粒细胞中首次提纯得到,于1989年的金属蛋白酶学会上被正式命名。MMP-9的分子量为92KD,MMP-9基因长7.7kb,含13个外显子,其长度不一,位于染色体的20q11.2-13.1[2]。MMP-9起源于角质形成细胞、单核细胞、中性粒细胞、巨噬细胞和成纤维细胞。在生理PH值时,在金属锌离子的作用下,能够切断任何ECM 成分,调节细胞黏附、作用于细胞外成分或其他蛋白成分而启动潜在生物学功能,直接或间接参与胚胎发育、组织模型重建和场上恢复等正常生理功能。MMP-9其作用底物包括明

抗肿瘤转移药物研究进展

抗肿瘤转移药物研究进展 李劲(中国药房杂志社,重庆市 400042) 癌症是严重威胁人类生命健康的疾病之一,肿瘤转移则是癌症患者死亡的最主要原因〔1〕。某种程度上说,防止肿瘤转移即能控制肿瘤所致的死亡。虽然国内外抗肿瘤转移药物研究的时间、人力、物力投入较多,但还没有一个真正的抗肿瘤转移药物上市。相关研究领域尚缺乏系统、科学的评价手段和方法。鉴于近期在国内有抗肿瘤转移的中药申报临床研究,本文拟结合近年来肿瘤转移研究的进展,对国内抗肿瘤转移的研究情况作一简介,供同行参考。 1 抗肿瘤转移药物研究现状 肿瘤侵袭与转移是肿瘤细胞的恶性生物学行为,见于肿瘤发展的中后阶段。肿瘤侵袭也称为肿瘤直接扩散(direct spread)[1,2]。瘤细胞不连续性播散,并在远隔部位生长的过程为转移(metastasis)[3,4]。上述过程是一个复杂的、多步骤的过程,大致包括肿瘤细胞从原发肿瘤灶脱离;降解基底膜,向外浸润、迁移并粘附于血管内皮细胞;进入循环系统随着血流到达并停留于远处的血管壁;穿过血管侵入细胞外基质,最后在特定的组织或器官形成转移灶[7]这样一个过程〔2〕。 关于肿瘤转移机制,分别有“种子和土壤”学说、“机械和解剖”学说、“过滤”学说等〔3〕,但均没有很强的说服力。近年来随着分子生物学的发展,发现此过程分别受“转移相关基因”和“转移抑制相关基因”的调控,并且转移过程与各种细胞因子的功能失调密切相关〔4〕。由于转移过程的复杂性,肿瘤转移的分子和细胞机制尚未真正阐述清楚。 肿瘤转移过程牵涉到细胞脱落、浸润、迁移运行、着床、新生血管生成等〔5〕,理论上讲,只要能够阻止上述一个或多个过程,就能抑制肿瘤转移。目前抗肿瘤转移药物的研究也是针对肿瘤转移的各个环节,寻找具有不同药理作用的受试物。研究较多的有抑制癌细胞粘附、抑制蛋白水解酶对基底膜降解、抑制癌细胞运动、抑制肿瘤新生血管形成、抗血管内凝聚以及抗信息传递的制剂等〔6〕。其中细胞粘附分子、基质金属蛋白酶、新生血管生成因子等是抗肿瘤转移药物研究的热点。90年代国际上有多个基质金属蛋白酶抑制剂、整合蛋白抑制剂、及抗肿瘤新生血管生成抑制剂(TNP 470、酞咪哌啶酮等)进入临床试验〔7〕。但除抗肿瘤新生血管生成抑制剂研究进展较快外,其他方面研究由于没有取得预期的效果,多个临床试验并没有达到预期目的。 天然来源的抗肿瘤侵袭和转移[5]物的研究也方兴未艾,多酚类化合物如茶多酚[6]、姜黄素可抑制血管生成和肿瘤转移。单味中药材提取物,如刺五加皂苷、猪苓多糖、云芝多糖、金荞麦提取物、紫杉醇等表现出一定的诱导癌细胞凋亡、减少转移癌结节数目、抑制肿瘤细胞的侵袭和运动等作用〔8〕。补益、活血化瘀、清热解毒、化湿利水、软坚散结类的中药复方制剂也表现出减少肿瘤细胞转移的作用,初步研究结果提示,其作用机制与抗迁移机制、抑制细胞外基质的降解、抗粘附、阻断信息传递、抑制血管生成等有关〔9〕。中药为抗肿瘤侵袭和转移药物的研究提供了广阔的药物资源。目前中药抗肿瘤转移的研究仅仅是局限于实验性阶段,整体的研究水平也有待进一步提高和深入。鉴于中药物质基础的复杂性,在真正发现疗效确切的抗肿瘤转移中药制剂之前,还需要进行许多探索性的研究。 2 抗肿瘤转移药物的药效学评价[7~10] 2.1 非临床药效学评价 建立体内肿瘤转移模型是药效学研究的基础和前提。肿瘤转移模型大致多分为两大类,即自发性转移模型和实验性转移模型。自发性转移模型是一种移植瘤转移模型,其标准部位是腋部背侧皮下移植。凡是从血管或淋巴管直接接种瘤细胞后引起的转移,为实验性转移模型。 在模型建立方面开展的研究工作较多〔10〕,如1840年,Langenbeck将新鲜肿瘤材料接种到狗静脉内,引起了肺内肿瘤生长,是建立实验性转移模型的开端,此后又用啮齿类动物建立了该类模型,以及皮下移植的自发性转移模型。20世纪80年代初,Bogden将瘤组织移植于小鼠肾包膜下,建立了肾包膜下侵袭模型。人类恶性肿瘤裸鼠移植瘤是近十几年来发展比较迅速的研究领域,特别是原位移植技术的引进,开拓了在人体外整体实验研究人类恶性肿瘤的重要途径,使之更接近机体环境的特点。 淋巴道转移的实验研究起步较晚。20世纪50年代,有人用肿瘤细胞进行淋巴管内移植,以后又发展到用鼠类爪垫内侧皮下移植、骨髓腔内移植及阴茎部位皮下移植等建立淋巴道转移模型。为肿瘤转移的实验研究创立了有利条件〔11〕。 国内在20世纪80年代前后对建立肿瘤侵袭与转移模型进行了广泛的研究,建立的动物肿瘤转移模型有小鼠宫颈癌、小鼠胃癌、小鼠肺癌、小鼠肝癌等高转移模型。自1978年由国外引进裸小鼠后,建立了大量人类肿瘤在免疫缺陷动物体内的转移模型,如人肠黏液腺癌、

基质金属蛋白酶

基质金属蛋白酶(matrix metalloproteinases,MMPs) 基质金属蛋白酶是一个大家族,因其需要Ca++、Zn++等金属离子作为辅助因子而得名,其家族成员具有相似的结构,一般由5个功能不同的结构域组成:(1)疏水信号肽序列;(2)前肽区,主要作用是保持酶原的稳定。当该区域被外源性酶切断后,MMPs酶原被激活;(3)催化活性区,有锌离子结合位点,对酶催化作用的发挥至关重要;(4)富含脯氨酸的铰链区;(5)羧基末端区,与酶的底物特异性有关。其中酶催化活性区和前肽区具有高度保守性。MMPs成员上述结构的基础上各有特点。各种MMP间具有一定的底物特异性,但不是绝对的。同一种MMP可降解多种细胞外基质成份,而某一种细胞外基质成分又可被多种MMP 降解,但不同酶的降解效率可不同。 MMPs几乎能降解ECM中的各种蛋白成分,破坏肿瘤细胞侵袭的组织学屏障,在肿瘤侵袭转移中起关键性作用,从而在肿瘤浸润转移中的作用日益受到重视,被认为是该过程中主要的蛋白水解酶。目前MMPs家族已分离鉴别出26个成员,编号分别为MMP1~26。根据作用底物以及片断同源性,将MMPs分为4类。 Ⅳ型胶原酶为其中重要的一类,它主要有两种形式,一种被糖化,分子量为92kD,命名为MMP-9;另一种非糖化,分子量为72kD,被称为MMP-2。当前对MMP-2,MMP-9的研究较深入。 MMP-2基因位于人类染色体16q21,由13个外显子和12个内含子所组成,结构基因总长度为27kb,与其他金属蛋白酶不同,MMP-2基因5’旁侧序列促进子区域含有2个GC盒而不是TATA盒。活化的MMP-2定位于细胞穿透基质的突出部位,估计其在酶解细胞间基质成分及基底膜的主要成分Ⅳ型胶原中有“钻头”的作用。 此外,已证实MMP-3 和MMP-10能作用于PG、LN、FN、Ⅲ型和Ⅳ型胶原及明胶。MMP-7能作用于明胶和FN。MMP-1的产生范围较广,可由基质纤维母

【9A文】肿瘤的转移机制综述

肿瘤转移的分子机制 陈露12级七临9班12170918 指导老师:马长艳 【摘要】恶性肿瘤是危害人类健康的全球公共卫生问题之一,为新世纪人类的第一杀手。转移是恶性肿瘤发生和演变过程中最危险的阶段,了解恶性肿瘤侵袭、转移发生机制,寻找相应阻断途径对遏制恶性肿瘤发展有重要作用。本文就恶性肿瘤细胞侵袭与转移机制的研究进展作一综述。 【关键词】恶性肿瘤、侵袭、转移机制 众所周知,转移是恶性肿瘤患者死亡的主要原因,大约90%的恶性肿瘤患者死于肿瘤转移[1]。肿瘤的转移过程包括从肿瘤的原发部位脱离,进入周围的基质,进入循环或淋巴系统,粘附在内皮细胞壁并向血管外迁移及在远处侵润,血管增生,形成新的转移灶等。从上个世纪StephenPaget提出肿瘤转移的种子-土壤学说到现在,人类对于肿瘤转移机制的研究已有一百多年历史。随着各种理论的不断完善,人们对于肿瘤转移这一极为复杂的病理过程有了更进一步的认识。肿瘤的转移主要与以下几个因素有关。 1.遗传异质性 实验证实,肿瘤细胞的同一转移性克隆中可以分离出不同恶性潜能的亚克隆,而高转移性克隆出现遗传学突变的频率要远远高于非转移性克隆,提示肿瘤转移是一个主动的过程,与基因组的不稳定性具有早期联系[2]。临床上与肿瘤转移相关的基因分为肿瘤转移促进基因及肿瘤转移抑制基因,如matal、H-ras、nm23、mts-1、WDNM、PGM21等,它们通过参与信号传导,诱导转移表型,调节细胞因子表达来诱导、促进、抑制肿瘤转移,如VaramballR等[3]研究发现EZH2在前列腺癌转移演进的过程中通过异位过表达和重建染色体等组成性抑制多种抑癌基因,并与肿瘤的转移和不良预后密切相关。肿瘤的遗传异质性是肿瘤细胞逃避免疫监视、产生化疗抗性、形成转移复发的根源,是抗转移治疗中不可忽视的重要环节。 2.上皮间充质转化EMT 2.1EMT概念 上皮间质转化(EMT)是指具有极性的上皮细胞转换成具有活动能力、能够在细胞基质间自由移动的间质细胞的过程,它以上皮细胞极性的丧失及间质特性的

抗肿瘤转移机制的实验方法学研究进展

抗肿瘤转移机制的实验方法学研究进展 肿瘤转移是是恶性肿瘤的一个重要表现,是指肿瘤细胞从原发部位侵入血管、淋巴管或体腔,在新的部位由于血管生成而继续生长,从而形成与原发瘤相同类型肿瘤的过程。主要经淋巴管、血道转移,它的出现往往标志着预后不良,大多数的癌症患者死亡与肿瘤转移密切相关[1]。肿瘤转移是一个多阶段的复杂过程,大体归纳如下:即机体内原发部位的肿瘤细胞在生长过程中细胞内部的骨架发生重排、变形,从而脱落侵入细胞外基质(ECM),酶解ECM进入循环系统,在循环系统释放的血管生成因子与内皮细胞特异性受体结合后,生成新的血管,瘤细胞在血管构建的“骨架”上增殖,形成一个新的癌巢,再脱离出循环系统,在机体某个点定居下来,并逐渐增殖成长为一个新的肿瘤瘤块的一系列过程。如果肿瘤细胞反复转移,后果则相当的严重。这是目前肿瘤难治的一个主要原因,所以研究抗肿瘤药物抗肿瘤转移的机制,从而筛选、开发出新的能促进机体抗肿瘤转移的药物是非常重要的。 抗肿瘤转移机制的药理实验方法主要涉及到以下几个方面: 1. 建立肿瘤转移的动物模型 一般以大鼠、裸鼠为常用动物模型。将目标瘤细胞如SGC-7901胃癌细胞株、S180肝癌细胞株等置于含10%小牛血清的RPMI-1640培养基中,培养箱条件为37℃,5%CO2进行细胞培养,0.1%胰酶消化传代后制备细胞悬液,之后将细胞悬液以皮下注射或腹腔注射的方式,将肿瘤移植入动物体内。黄挺[2]等人采用皮下接种W256癌肉瘤的方法建立了Wistar大鼠的肝癌转移模型;魏锦来[3]通过腋下接种SGC-7901细胞悬液的方式建立了裸鼠的胃癌原位移植瘤动物模型。此外还有尾静脉注射、裸鼠脑部右尾状核注射人肿瘤组织制备的细胞悬液等方式接种。现阶段裸鼠的应用对于肿瘤方面的研究更有意义,因为裸鼠体表无毛,其先天性缺乏T淋巴细胞,免疫功能低于别的实验动物,更容易进行异种肿瘤的移植。而大鼠由于价格相对便宜而应用较为广泛。此外也可用C57BL/6小鼠等动物建立动物模型。均应在无菌条件下进行造模,以免细菌等微生物产生污染。 2. 观察转移情况 肿瘤转移的动物模型建立以后,需对动物进行分组实验研究。一般分为空白对照组、药物组、阳性药对照组等。薛晓红等人在进行乳宁冲剂及其拆方对裸鼠

基质金属蛋白酶_

基质金属蛋白酶_ 基质金属蛋白酶 细胞外基质和基底膜重塑是癌细胞侵袭转移过程中的关键环节,需借助于蛋白降解酶的表达和激活。基质蛋白酶主要有以下数种:丝氨酸蛋白酶类,包括血浆酶原激活剂;半胱氨酸蛋白酶类,包括组织蛋白酶0在内的溶酶体酶;金属蛋白酶类0^1&110^^0^611^565) [1]。金属蛋白酶类在肿瘤侵袭过程中的作用近年来倍受关注,大量证据表明基质金属蛋白酶,特别是基质金属蛋白酶- 2 (matrix metalloproteinase-2, MMP-2)在肿瘤细胞介导的细胞外基质降解中起关键作用,临床研究表明,順?_2活性和表达的增加与人类多种恶性肿瘤侵袭转移潜能及预后密切相关[2?4]。 一.嫩识-2基因及其表达和激活的调节 MMP-2基因位于人类染色体16q21,由13个外显子和12个内含子所组成,结构基因总长度为27此,与其他金属蛋白酶不同,_-2基因5'旁侧序列促进子区域含有2个60盒而不是1414盒[5]。_-2以前酶原的形式由多种细胞分泌,如成纤维细胞、巨噬细胞、内皮细胞和恶性肿瘤细胞等。与其他金属蛋白酶相似,嫩1?-2分子含有氨基末端片段、金属结合片段及竣基末端片段,其中带有高度保守序列PRCGV/NPD的氨基末端具有一个不配对的半胱氨酸残基,该残基与激活位点的锌原子相互作用介导着—_2的前体状态;金属结合片段是公认的锌结合部位,其含旁侧有2个组氨酸的保守序列册4出羧基末端具有类似凝血酶的片段,该片段的具体功能尚未明确。此外,_-2还具有一个 58个氨基酸残基组成的明胶结合片段,此片段与纤维连接素的明胶结合11型基元相似[6]。目前认为,_-2表达和功能的调节发生于转录、分泌、前酶原 的激活、细胞表面的结合以及与来源于肿瘤或宿主细胞的MMP抑制剂的相互作用等多个不同的水平。 MMP-2的转录调节与其他金属蛋白酶相比具有一定的独特性,如佛波醇酯 (phorbol 6316:^通过仙-1位点的介导增加腿?-9和间质胶原酶的表达,而

肿瘤侵袭和转移的恶性生物行为及分子干预

项目名称:肿瘤侵袭和转移的恶性生物行为及分子 干预 首席科学家:詹启敏中国医学科学院肿瘤医院肿瘤 研究所 起止年限:2009.1至2013.8 依托部门:教育部

一、研究内容1.细胞周期调控异常与肿瘤恶性增殖、侵袭相关分子机理 肿瘤是一种“细胞转导通路异常”性疾病,我们将通过分子生物学、细胞生物学、和动物模型相结合的研究技术,重点研究抑癌基因p53、BRCA1、Gadd45介导的信号通路与细胞周期蛋白Aurora-A、Cyclin B1、Plk1的相互作用,以及在细胞周期调控和肿瘤恶性表型形成中的生物学功能和分子机制。从而揭示细胞增殖失调与肿瘤侵袭转移的内在联系。 2.细胞凋亡和分化异常与肿瘤侵袭性生长的关系 细胞凋亡调控机制的异常与侵袭特性生长密切相关。促进细胞死亡的机制失活和抑制凋亡的分子的大量表达使癌症细胞存活延长,使基因突变的积累和癌变机会的增加,同时凋亡机制的异常导致肿瘤细胞具有抗药性。通过对细胞死亡新机制、肿瘤干细胞凋亡相关研究、细胞信号转导与凋亡调控等研究,深入探讨侵袭性生长的机制。 3.肿瘤干细胞和肿瘤微环境与肿瘤转移的内在关系 以恶性肿瘤干细胞特异性表型为突破口,从白血病干细胞延伸至实体瘤干细胞,研究其自我更新和分化的特性,探讨肿瘤转移的起始因素和关键分子生物学性质,认别恶性肿瘤干细胞与微环境或肿瘤“基质”间的相互作用机制,从而为特异性打击肿瘤干细胞作为彻底消除肿瘤转移潜能的一种新策略提供重要的理论基础。 4. 肿瘤血管和淋巴管新生介导的肿瘤转移机制 已鉴定肿瘤组织中血管表达Tim-3和淋巴管表达Sema4c等是沉默抗肿瘤免疫的重要活性分子,能通过与淋巴细胞的对话,诱导机体对肿瘤的免疫耐受,是

基质金属蛋白酶酶谱分析法

基质金属蛋白酶酶谱分析法刘 煜 张嘉宁 朱正美 基质金属蛋白酶(m atrix m etallop ro teinases, MM P s)是一组重要的蛋白水解酶,可以水解细胞外基质中胶原、纤维连接蛋白等多种成分[1],参与了人体内许多生理和病理过程,如骨的重建[2]、肿瘤转移[3]等都与MM P s密切相关。近年来研究发现MM P s与生殖过程关系密切[4,5],如在月经的发生,着床与分娩过程都有一定的MM P s的变化,因而对MM P s的活性及种类的分析有着很重要的意义。目前分析MM P s活性及酶量的方法有多种,其中酶谱法是将非还原性SD S2 PA GE电泳分析酶种类与检测酶活性有效结合的一种酶学方法。尤其是具有在电泳中可将组织内与MM P s 紧密结合的组织抑制剂(T I M P s)分离,进而表现出酶的活性,从而达到在分离不同MM P s的同时又可直接显示其活性条带一举两得的特点。鉴于MM P s酶谱分析法具有方法灵敏,结果直观,能同时观察酶与酶原种类和活性等优点,且其方法较简便,适于在不同实验室应用。本研究用早孕子宫内膜样品经组织培养后,将其所分泌的MM P s运用酶谱分析法进行鉴别种类和活性分析,对方法的实验原理及条件进行了介绍,并就其优缺点进行讨论。 一、材料与方法 11材料:丙烯酰胺(A cry),十二烷基磺酸钠(SD S),T riton2X100,Pep statine A,苯甲基磺酰氟(P M SF),N,N2亚甲基丙烯酰胺(B is),1,10菲洛林(1,10phenan th ro line),ED TA,明胶蛋白,DM E M F12无血清培养基,考马斯亮蓝G250,以上均为Sig2 m a公司产品;冰醋酸,甲醇(国产分析纯);72、92×103明胶酶标准品(美国N I H,D r.Stetler2Steven son W G 惠赠)。 21子宫内膜组织块培养:子宫内膜用灭菌冷生理盐水冲洗血迹后,剪成2mm2大小,在24孔培养板中加重量约50m g 孔组织块及1m l培养基后,于5% CO2、37℃条件下,培养5小时,收集上清,-20℃冰箱冻存用于酶谱分析[6]。 31酶谱法:实验原理:MM P s与SD S结合使MM P s结构发生改变,后经SD S2PA GE电泳,将分子量不同的MM P s以及与MM P s结合的组织抑制剂同时分离,再用T rti on2X100除去SD S,在这一过程中引发了MM P s酶原蛋白体外活化机制,酶原在凝胶内除掉一个约10×103的小肽,转变为有活性的酶。MM P s 在体内常以酶原形式分泌并可被纤溶酶等物质激活[7],活化后的MM P s,在除掉SD S后也可以恢复酶活性,在酶谱上称之为活性型MM P s,从而与酶原相区别,由于它在体内已具有水解胶原等基质的作用,因而在功能上的意义要大于相应的酶原。经过酶的复性及酶原的活化后,凝胶内已经具有活性的MM P s则可在适宜的条件下将其所在位置的底物明胶蛋白或其它底物蛋白(制凝胶时已均匀掺入其中)水解,然后用考马斯亮蓝G250染色,再用脱色液脱色,结果见凝胶普遍蓝染,而底物被水解处即可见到清晰的透明条带,根据其透明的程度及面积的大小判断其酶活性的高底,该方法还可以通过变换底物,从而用来研究不同种类的MM P s。如用酪蛋白做底物研究基质溶解素等。 取上述收集的培养上清50Λl加入10Λl样品缓冲液(含1714%SD S,7%蔗糖)混匀后即可进行上样,然后将含有1m g m l明胶蛋白的10%的丙烯酰胺凝胶加入V216垂直电泳槽中,按照L aem n li[8]方法进行电泳,结束后将凝胶置于培养皿中,加入215%T riton2 X100100m l,振荡,重复洗6次,每次5分钟,再用T ris HC l缓冲液(50mmo l L T ris,pH714)冲洗3次,每次5分钟,之后将凝胶放入反应液中(50mmo l L T ris,pH714,200mmo l L N aC l,10mmo l L CaC l2), 37℃培养18小时(该步骤可根据实验要求分别加入1, 10phenan th ro line1mmo l L,ED TA20mmo l L,Pep2 statine A1mmo l L,P M SF20mmo l L等不同的蛋白酶抑制剂,用以鉴定MM P s存在),然后将凝胶置于011%考马斯亮蓝G2250染色液中染色1小时,最后放入脱色液(5%甲醇,715%冰醋酸)中进行脱色[9]。 二、结果 11早孕子宫内膜的MM P s酶谱:应用酶谱法从早 作者单位:116027 大连医科大学生化教研室

结直肠癌转移机制研究进展

33 Journal of China Prescription Drug Vol.17 No.1·综述· 结直肠癌是临床上较为常见的一类实体恶性肿瘤,近年来的流行病学研究显示,结直肠癌的发病有年轻化趋势[1],且由于缺乏早期诊断与高效的筛查方法,大多数患者确诊时已发展至晚期或局部晚期,预后较差。随着各种医疗技术的不断发展以及化疗药物、靶向药物的研制,对结直肠癌患者的临床治疗效果有了较大的改善,但从远期生存率来看,大多数患者的生存率并没有得到提高[2]。导致这种情况的原因主要是结直肠癌患者在实施根治性手术前病灶就已经发生了微转移[3]。因此结直肠癌防治的关键在于控制肿瘤的转移。现阶段临床上对于结直肠癌转移的机制了解比较少,使得防治肿瘤侵袭以及转移的相关措施受到限制。因此本次研究主要对结直肠癌转移的机制进行一简要综述,以期为临床结直肠癌的诊疗工作提供一定的参考。 1 分析结直肠癌转移的相关分子研究 现阶段临床上对于结直肠癌转移的相关分子研究结果比较多,有报道称,目前已经有数百种基因和结直肠癌转移的调控过程有关,而且参与的基因数目还在不断的升高[4-5]。科学技术的不断发展,基因芯片、蛋白质组学技术等技术的更新,全基因(蛋白质)组水平表达谱的变化可以根据基因(蛋白)进行研究。通过强有力的筛选,发现疾病的发生原因和许多新的基因也息息相关,同时对已知基因的未知功能有了新的注释[6-7]。而且还对基因(蛋白)表达和肿瘤转移的关系有了新的认识。相关学者的研究资料显示[8],多次对肝转移灶内肠癌肿瘤细胞进行原代培养,建立了高转移潜能的细胞亚系M5,将其和亲本细胞比较,这种细胞的成瘤能力以及自发转移、腹膜种植转移能力都显著的增强,成为了结直肠癌转移研究的理想状态。临床上筛选肿瘤转移相关蛋白的比较强有力的工具就是蛋白质组学策略,结直肠癌发生的不同阶段,蛋白质表达谱可以全面的对疾病的进展情况提供有利的线索。而且近年来临床上的大量研究证实发现,乳腺癌、卵巢癌、膀胱癌、肝癌等都会受到蛋白质表达谱的调控。 2 结直肠癌转移和微RNAs的关系 微RNAs属于一组长度19-22核苷酸的非编码序列RNAs,和细胞分化、细胞的周期调节、应激过程、凋亡等许多重要的程序表达调控都有关系。微RNAs调控和整个生物生命活动的各种生物学过程都有联系,同时还影响了恶性肿瘤的发生、转移、进展[9]。单个的微RNAs可以对数百个基因的表达进行调节,同时还可以利用碱基的不完全配对与特定目标mRNA进行结合,转录后水平对靶mRNA的降解以及抑制翻译过程的发挥负调控基因表达过程具有促进作用,使得生物学的功能充分的发挥。所以由于调节靶点的差异,微RNAs存在于不同肿瘤的整个过程的特异性都比较强大。而且有大量的研究证实结直肠癌转移的关键在于微RNAs。 miR-133a对结直肠癌细胞的侵袭性表型具有抑制作用,导致了丝裂原活化蛋白激酶(MAPK)的信号通路发生失活的现象,降低了体内成瘤的能力以及转移能力,在靶点处直接发生作用,使得结直肠癌转移的相关蛋白LASP1、靶向LASP1mRNA的3,UTR区域的LASP1表达发生抑制的现象[10-11]。一般情况下,癌变过程中表观遗传学改变就会发生,DNA甲基化机制会使miR-133a的表达出现下调的现象,同时甲基化和结直肠癌的演变过程息息相关,从而使得LASP1的表达发生失调的现象,使得结直肠癌发生了转移。有研究资料显示,结直肠癌中出现了miR-212杂合性丢失的现象,而且高甲基化状态对其表达水平产生了抑制,对于侵袭性以及预后效果不佳的患者中进行下调的效果比较显著。MiR-212对细胞的侵袭、迁移能力以及体内肝、肺的转移能力具有抑制作用。同时还会对癌基因进行调控,肿瘤转移过程中的关键环节是抑癌基因的直接调控。 3 结直肠癌转移和EMT的关系 EMT(上皮细胞-间充质转化)临床上的主要特征就是上皮表型缺失以及间质表型获得,生物学家将其用于胚胎发育过程中某些特定部位的上皮细胞所发生的形态学改变的描述中[12-13]。同时胚胎的形成、发育、肿瘤的侵袭转移都和基本的生理病理现象有关,而且细胞的表皮不仅发生变化,也影响了细胞标志物。芯片筛选出的结直肠癌转移的相关基因就是FMNL2,在结直肠癌中的表达能力比较强,同时也和淋巴结转移息息相关。FMNL2对直肠癌细胞体外增殖具有促进作用,并且促进了运动、侵袭能力,这种情况的主要相关机制比较复杂,其中包括[14]:①FMNL2和LPA诱导活化RhoA/ROCK信号通络都有参与,同时还对下游效应分子例如P-MLC、p-LIM1以及p-cofilin也发生活化作用,对肌动蛋白丝的装配以及稳定肌动蛋白丝的结构具有调控作用,反过来FMNL2本身就可以活化RhoA的下游效应分子,和RhoA之间形成正反馈通络,增强和扩大了信号调控细胞效应例如肿瘤细胞的运动和侵袭;②FMNL2的表达和EMT的标志物息息相关,将FMNL2敲除会使得细胞向上的皮样发生形态转化,同时E-cadherin、α-catenin等的表达会不断的上调,并且vimentin、snail、slug的表达会出现下调的现象,使得转化生长因子-β的诱导对EMT以及细胞癌的侵袭能力发生抑制,这种过程的实施主要是借助MAPK/MEK信号通路进行介导的。因此结直肠癌细胞才发生了侵袭和转移的现象。 4 肿瘤微环境以及结直肠癌转移的关系 肿瘤的微环境主要是指肿瘤细胞产生以及生活的内部环境,不仅有肿瘤本身,还和周围的成纤维细胞、免疫、炎症细胞等有关,并且其中还包括附近区域内的细胞间质、微血管、浸润在其中的生物分子等。一般情况下肿瘤代谢的旺盛、生长速度的加快、繁殖能力增强等都是能量需求的表现,肿瘤本身体积的不断增大,肿瘤的组织供血就会欠缺,使得微环境发生缺氧的现象。临床上大多数恶性肿瘤都存在这种现象,由于缺氧的区域经常会出现坏死的现象,使得肿瘤扩散和转移的现象更加容易发生。现阶段临床上公认的一种缺氧诱导因子(HIF-1α)在肿 结直肠癌转移机制研究进展 赵国刚 (天津市第五中心医院普外科,天津 300450) 【摘要】结直肠癌在我国的发病率比较高,在全球各种恶性肿瘤的发病率中位居第三位,而导致患者发生死亡的主要原因就是癌变发生侵袭和转移。肿瘤转移的步骤比较多,而且也是多阶段性的,牵扯的基因也比较多,其过程比较复杂,例如肿瘤在原发部位发生了脱离,和周围的基质相互融合,肿瘤细胞进入循环系统以及淋巴系统,在内皮细胞壁处粘附,逐渐的外延至血管或者更大的面积,发生了血管增生的现象,最终导致了新的转移灶的形成。因此本次研究针对结直肠癌转移的相关基因、微RNAs、上皮-间质转化、肿瘤干细胞、肿瘤的微循环等问题进行一简要综述。 【关键词】结直肠癌;转移;相关机制;研究进展

基质金属蛋白酶在皮肤病中的研究进展

突、枕鳞、部分枕髁和C1、C2的一侧后弓、侧块、椎弓及横突等。在分离C1、C2时注意保护椎动脉。骨质的切除范围包括一侧部分枕鳞、枕骨大孔后外缘、C1后弓、乳突,使乙状窦可被牵拉向外侧从而扩大对岩斜区的暴露角。沿乙状窦内侧5mm 处切开硬膜,硬脊膜的切开于椎动脉穿过寰枕膜处的外侧,硬膜瓣翻向中线侧。牵开小脑即可暴露相关解剖结构。 此区域神经、血管众多,包括Ⅶ~Ⅻ颅神经、C1和C2神经根、椎动脉Ⅴ3、Ⅴ4段、基底动脉、小脑前下动脉、小脑后下动脉、脊髓前后动脉和众多的小穿支。手术的重点在于寻找、暴露及保护椎动脉,椎动脉总是位于神经根的腹侧、下斜肌的下缘[8]。此处有丰富的静脉丛围绕椎动脉。C1横突孔是有价值的骨性标志[9]。 此种入路手术技术要求较高,但对于中、下斜坡区病变,其距离近,视野宽广,不失为一种较理想的手术入路。 3.5 颞底或颞下入路 耳前颞底或颞下入路为经岩骨前部从 前外侧方向到达斜坡的途径。颞底或颞下入路的皮肤切口自耳前颧弓下缘向下向后至颞上线处拐向前,止于眶外上方发际缘。分离颞肌至骨质,截断颧弓后形成颧颞骨窗,颞底部骨质切除可达翼突外侧板附近。处理桥静脉后可将颞叶抬起,解剖颈动脉池、脚间池、环池等脑池,可进一步抬起颞叶,如暴露仍欠佳,可切除部分颞叶。 此入路适合上岩斜区向外上发展,或突入颞下窝的病变。病变须较局限,如较大,则须使用联合入路。 4 小结 手术入路的选择是神经外科手术的重要组成部分,也是手术成功与否的决定性因素之一。在处理岩斜区病变时,手术入路的选择则显得更加重要。在选择手术入路时主要考虑以下 几点:(1)肿瘤的大小、部位及受累及的区域;(2)颅底骨质的改变;(3)脑干受压的程度、方向;(4)基底动脉与肿瘤的位置关系; (5)肿瘤的供血来源及静脉回流以及瘤周水肿;(6)术前神经功 能缺失的程度;(7)患者的年龄和一般状况;(8)术者的经验和对手术的认识程度。术前对影像学资料的精确分析可以提供预测岩斜区肿瘤的危险程度的重要信息,帮助神经外科医师估计手术风险。 参考文献 1 Y https://www.doczj.com/doc/049890704.html,teral suboccipital approach for vertebal and verebrobasilar lesions. Neurosurgery ,1986,64:5592562.2 Lorenz o ND.T rans oral approach to extradural lesions of the lower clivus and upper cervical spine :An experience of 19cases.Neurosurgery ,1989,24:37243. 3 Babu RP ,Sekhar LN ,Wright DC.Extreme lateral transcondylar approach : tethnical im provements and less ons earned.Neurosurgery ,1994,81:49259.4 Hakuba TR ,Sen CN ,Sekhar LN.Surgical management of anterionly placed lesions at the cranio 2cervical junction an alternative approach.Acta Neurochir ,1991,108:70277.5 Sam ii M ,G eorge B ,Demalons https://www.doczj.com/doc/049890704.html,teral approach to the anterior portion of the foramen magnum.Surg Neurol ,1998,29:484. 6 Sen N ,Carvalho C.Surgical results for meningiomas of the cranio 2cervical junction.Neurosurgery ,1998,39:108621087.7 S pektor S ,Aanclers on C J.Quantitative description of the far lateral transcon 2dylar and transtubercular approach to the clivus.Neurosurgery ,2000,92:824.8 W en HT ,Rhoton A L ,K alsnla T ,et al.M icrosurgical anatomy of the transcon 2dylar ,supercondylar ,and paracondylar extension of the far lateral approah. Neurosurgery ,1997,22:5552557.9 Salas E.Sekhar LS.Z ival LV.Variations of the far lateral transcondylar and transtubercular approach :anatom ical and clinical analysis of 69patients.Neurosurgery ,1999,90:2062219. (收稿日期:2006-08-29) ?综述与讲座? 基质金属蛋白酶在皮肤病中的研究进展 蔡丽 丁政云 作者单位:050011 石家庄市,河北医科大学第四医院皮肤科 基质金属蛋白酶(M MP )是一族锌依赖性内肽酶,可降解细胞外基质中各种蛋白成分,基质金属蛋白酶抑制剂(TI MP )能特异性抑制其活性。基质金属蛋白酶及其抑制剂是细胞外基质合成及代谢平衡中两个重要的酶系,参与多种与细胞外基质蛋白水解重塑有关的生理过程,如组织发生、组织修复、血管形成等,二者表达的失衡与类风湿性关节炎、骨性关节炎、慢性溃疡、皮肤老化、牙周炎以及肿瘤细胞侵袭转移有关[1]。近来研究表明,M MP 及其抑制剂与多种皮肤病发病有密切关系。 1 M MP 简述1.1 M MP 的结构 [2]  M MP 是一类含有锌离子,活性依赖于钙 离子的蛋白酶,有下列基本结构。(1)信号肽与前肽区:信号肽 位于N -末端,其作用是引导翻译后的产物至胞浆内质网。前肽区内含有保守的PRCG V ΠNPD 序列,其中保守的半胱氨酸在大 多数M MP 酶原活化中有重要作用。(2)催化区:催化区中存在两个锌离子结合区和至少一个钙离子结合区。两个锌离子结合区中,一个位于活性中心内,涉及M MP 的催化过程,称为催化性锌离子;另一个为结构性锌离子。催化区有三个保守的组氨酸残基,是催化性锌离子结合的位点。(3)铰链区与类血红素蛋白结合区:铰链区位于催化区与类血红素蛋白区之间,以二硫键与类血红素结合蛋白区末端氨基酸残基相连。类血红素结合蛋白区含有4个重复序列,与血红素结合蛋白及玻璃粘连蛋白有较弱的同源性。此区的作用认为与大多数M MP 底物特异性有关,同时在M MP 与TI MP 结合中有重要作用。(4)跨膜区:此区存在于膜型基质金属蛋白酶(MT 2M MP )中,有将其固定于细胞膜上的作用。

基质金属蛋白酶

基质金属蛋白酶 【关键词】肠肿瘤;基质金属蛋白酶;肿瘤坏死因子受体 Effects of matrix metalloproteinase9 on the expression of tumor necrosis factor receptorl in human colon carcinoma cell lines 【Abstract】 AIM: To study the effects of matrix metalloproteinase9 (MMP9) on the expression of tumor necrosis factor receptorl (TNFRl) and migratory and invasive potentials in human colon carcinoma cells. METHODS: Immunofluorescence staining was applied to examine the expression of TNFRl in SW1116 in human colon carcinoma cell lines. The expression of TNFRl was assayed by flow cytometry in human colon carcinoma SW1116 cells treated with iMMP9 at different concentrations and at different time periods of culture. RESULTS: TNFRl was expressed in SW1116 cells and MMP9 downregulated the expression of TNFRl on cell surface in a dose and timedependent manner. CONCLUSION: MMP9 decreases the expression of TNFRl on the surface of human colon carcinoma cells, which may be a factor associated with invasive and metastasis potentials of colon carcinoma. 【Keywords】 intestinal neoplasms; matrix metalloproteinase; TNFR 【摘要】目的:研究基质金属蛋白酶9 (MMP9)对大肠癌细胞肿瘤坏死 因子受体1 (TNFRl)表达的影响以及促进大肠癌侵袭和转移的可能途径.方法: 通过免疫荧光法研究TNFRl在大肠癌细胞SW1116中的表达;用MMP9干预培养

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