癌癥與纖維蛋白溶解

1、癌癥與纖維蛋白溶解            腫瘤細胞要浸潤周圍組織并轉移至遠端器官就必須與組成基底膜和胞外間質(zhì)的組分相粘附或反應，并以局部蛋白水解的方式通過宿主基質(zhì)屏障。腫瘤細胞的蛋白水解活性主要是通過纖溶酶和纖溶酶原激活物等絲氨酸蛋白酶而集中作用于細胞表面。腫瘤細胞的分泌尿激酶型組織纖溶激活劑(uPA)受體(uPA-R: CD87)可與周圍腫瘤細胞或基質(zhì)細胞所釋放的uPA相結合，該結合可在腫瘤細胞表面集中蛋白溶解活性1。pro-uPA，纖溶酶原（Plg）可與其相應受體結合2，

2、3。pro-uPA被纖溶酶激活而形成具有酶活性的uPA，uPA可進一步活化Plg。這一過程被稱為pro-uPA和Plg間的相互激活系統(tǒng)。該相互激活系統(tǒng)在細胞表面被加速，這可能在腫瘤生物學方面有重要意義4，5。 1uPA, PAI-1和PAI-2在腫瘤生長和轉移方面的作用 Dano等人曾提出了有關纖溶因子在腫瘤生長、浸潤和轉移方面的作用模式。pro-uPA與腫瘤細胞表面的uPA-R相結合，并將Plg轉化為纖溶酶。纖溶酶本身也由于與Plg受體的結合而定位于腫瘤細胞表面。纖溶酶可將金屬蛋白酶原活化為金屬蛋白酶，后者可降解基質(zhì)蛋白。至于這些蛋白酶及其抑制物的來源，Dano等人認為腫瘤細胞表面存在uPA

3、-R，pro-uPA可由類成纖維細胞分泌。PAI-1和PAI-2與基質(zhì)溶解素3(stromalysin-3)以及相對分子質(zhì)量為72000的型膠原酶是由成纖維細胞共同分泌的。PAI-1也可從內(nèi)皮細胞釋放出來。巨噬細胞表面有uPA-R的受體并釋放相對分子質(zhì)量為93000的型膠原酶。 腫瘤細胞可分泌許多能刺激基質(zhì)細胞的細胞因子。uPA-R是一種富含半胱氨酸的糖蛋白，它首先是由Vassalli等人在人單核細胞及早幼粒細胞白血病細胞系U936上發(fā)現(xiàn)的6。uPA分子受體結合區(qū)位于其氨基端的類生長因子結構域（GFD）。低分子量uPA不能與uPA-R結合。uPA與uPA-R的結合可造成一系列細胞反應，這包括白

4、血病細胞的分化、內(nèi)皮細胞的移位和轉移、中性粒細胞的趨化反應以及因蛋白酪氨酸磷酸化而產(chǎn)生的信號傳遞作用。如果uPA與uPA-R的結合造成了多種因子的釋放而刺激鄰近細胞，激活許多基因并使uPA-R在細胞表面得到更多的表達，這就有理由設想uPA-R會在腫瘤的生長邊緣表達。PAI-1和PAI-2與uPA在細胞表面結合, 并以游離形式存在于基質(zhì)以便在uPA與uPA-R反應之前輕易與之結合。假如uPA與uPA-R在腫瘤細胞表面的反應引發(fā)了如此之多的刺激效果，那么對uPA與uPA-R的結合或者uPA游離形態(tài)的抑制應該會對腫瘤細胞的生長、浸潤和轉移產(chǎn)生抑制作用。 2癌組織中uPA、PAI-1、PAI-2和uP

5、A-R水平的變化 1988年Takada曾對消化道癌癥患者血漿、尿和組織中的tPA和uPA水平做過報道。發(fā)現(xiàn)癌癥患者尿中uPA（而非tPA）的濃度有所升高，并在手術去除腫瘤后一般都有所下降。在癌癥復發(fā)以及腫瘤轉移至肝臟或腹膜的患者尿中，uPA濃度會持續(xù)升高。當比較癌組織和與之相連的正常粘膜層組織中的uPA含量時，發(fā)現(xiàn)癌組織中通常含有較高濃度的uPA，而兩者間的tPA含量相同。還發(fā)現(xiàn)內(nèi)皮和子宮頸癌變組織中的uPA濃度明顯高于相應的正常組織。這些結果提示我們不僅要對癌組織的uPA和tPA，而且還要對其中PAI-1和PAI-2的水平做些研究。 Takada等人首先檢測了40例乳腺癌患者組織中tPA、

6、uPA、PAI-1和PAI-2的濃度，并與40例纖維瘤患者組織相對照。結果發(fā)現(xiàn),癌組織中的uPA(P0.001)、tPA(P0.05)、PAI-1(P0.001)和PAI-2(P0.05)的濃度高于纖維瘤組織。同時發(fā)現(xiàn)不論癌細胞轉移與否，uPA和PAI-1在腫瘤組織中的濃度都相對較高，然而在非轉移的癌組織中PAI-2水平要明顯高于轉移的癌組織。對比了泌尿道腫瘤腎細胞癌(RCC)和Transient細胞癌(TCC) 手術根治前后患者血漿中tPA、uPA和PAI-1水平，術前tPA和uPA水平要明顯高于術后15天，并且發(fā)生腫瘤轉移的患者在術前血漿中PAI-1的水平要顯著高于無腫瘤轉移的患者7。 如

7、果PAI能夠抑制腫瘤細胞表面uPA活性的話，為何發(fā)生轉移的腫瘤組織中PAI-2的濃度較低。為此對 腫瘤細胞向腋淋巴結的轉移與組織中纖溶因子的關系進行了研究，發(fā)現(xiàn)在沒有轉移的腫瘤組織中PAI-2的濃度通常較高。這些結果似乎表明較高濃度的uPA和PAI-1會增加腫瘤轉移，而較高濃度的PAI-2會對腫瘤轉移起抑制作用。在對癌癥患者手術后的存活率和康復率的研究中發(fā)現(xiàn),乳腺癌組織中uPA濃度較高的患者預后較差。類似的結果在對其它癌組織，例如胃癌、結腸癌以及非小細胞肺癌的研究中也可得到8，9。 3uPA、tPA、PAI-1和PAI-2抗原在腫瘤組織中的定位 如前所述，Dano小組指出uPA、PAI-1和P

8、AI-2并非由癌細胞釋放，而是由相鄰的內(nèi)皮細胞、成纖維細胞或類成纖維細胞以及巨噬細胞釋放。據(jù)認為癌細胞表面膜上存在uPA-R，腫瘤細胞中uPA、PAI-1和PAI-2抗原都可被相對應單克隆抗體標記出。 Takada研究小組用原位雜交技術確定在非小細胞肺癌患者組織中哪些類型的細胞能夠產(chǎn)生uPA-R、PAI-1和PAI-2的mRNA。用Northern blotting對癌組織和正常對照組織所表達的mRNA做定量分析,結果發(fā)現(xiàn)癌組織中uPA和PAI-2的mRNA水平較高。盡管在癌組織中可標記出PAI-1和uPA-R抗原，而且兩者在癌組織中的抗原量較高，但它們在癌組織中所表達的mRNA水平并不高。正

9、如Dano所報道的那樣，這些蛋白是由巨噬細胞和內(nèi)皮細胞產(chǎn)生的，它們的mRNA可能在這些細胞中有較高的表達，由此uPA-R和PAI-1的mRNA在癌組織和正常組織中的表達才不會有區(qū)別。用原位雜交技術來確定uPA、uPA-R、PAI-1和PAI-2的mRNA在癌組織中的定位,發(fā)現(xiàn)了它們的mRNA在腫瘤細胞的共表達10。 4癌基因或抑癌基因與纖溶因子的關系 為研究癌基因和抑癌基因的生長、轉移及表達能力，將人的結腸癌組織移植入裸鼠的盲腸，并研究癌細胞向其肝組織的轉移；培養(yǎng)腫瘤細胞建立細胞系。肉眼及顯微鏡觀測結果都能證明腫瘤被移植入盲腸并成功轉移入肝臟。在稱為TK系列(TK1TK14)的腫瘤移植裸鼠模型中,建立模型的成功率為71.4%，建立細胞系的成功率為50%，初期癌組織中uPA的平均含量為(1.26±0.23)ng/mg。uPA量與移植及細胞系建立的成功率之間無內(nèi)在聯(lián)系。 Takada等對抑癌基因DCC和p53的表達進行了分析，結果表明一些TK系列腫瘤可表達突變的p53基因(如TK3、TK4)，但用單鏈構象多態(tài)性(SSCP)方法檢測不出在TK9中有任何p53突變基因。TK4(以及TK10、TK11)表達DCC的mRNA，但TK3(以