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[摘 要]黑色素瘤是一种最具有侵袭性的皮肤恶性肿瘤,目前其发病率在逐年增加。与其它恶性肿瘤的治疗相比,黑色素瘤的治疗仍是不成功的,因此,进一步研究黑色素瘤的组织侵袭和转移机制是十分重要的。最近的研究强调长期应激作为黑色素瘤的重要病因,其包括环境和心理因素,并且应激对黑色素瘤的进展和转移起到重要辅助作用。特别是对人类多种恶性肿瘤的研究,其中包括应激调节介质对黑色素瘤的影响,如儿茶酚胺,已被证实肿瘤进展与应激调节介质的分子水平具有正相关性。因此,这将对进展期黑色素瘤的治疗提供一个新的方法,通过降低或阻断应激的负面影响来实现对其治疗。
[关键词]黑色素瘤 应激 表达
中图分类号:C24 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2013)12-0218-01
与其它肿瘤的发病率相比,黑色素瘤的发病率仍在攀升,在青年人中居多。近年来,由于没有更好的治疗方案可供选择,恶性黑色素瘤的发病率已快速增加。同时已转移的黑色素瘤对化疗、免疫治疗和放疗具有低敏感性。目前,在肿瘤早期,外科手术是可以快速根治肿瘤的唯一方法(1)。由于晚期的黑色素瘤是很难控制的,所以阻止和降低肿瘤的发展和扩散是至关重要的。我们要了解有关的潜在机制和恶性肿瘤扩散的关键因素。
黑色素瘤的发展是由一系列的基因调控和分子机制所影响。从正常黑色素细胞转变为恶性转移细胞需经过复杂的细胞变异调节机制。黑色素瘤细胞最为重要的一个侵袭机制是各种粘附膜分子的表达。在生理学上,表皮黑色素细胞与角质化细胞密切相关,并且细胞与细胞之间通过多种连接。在这种情况下,角质化细胞控制黑色素细胞的生长和细胞表面受体的表达。黑色素瘤细胞则能避免这种控制机制,通过黑色素瘤细胞自身多种调节机制,开始侵袭真皮。
粘附分子,例如E-钙粘蛋白、P-钙粘蛋白和桥粒芯蛋白,在黑色素瘤细胞中处于下调水平,这使黑色素瘤细胞可以从角质化细胞上分离。相反,N-钙粘蛋白附分子和带状封锁蛋白-1在黑色素瘤细胞中处于上调水平,使其更容易与间质成纤维细胞和内皮细胞相互作用,并允许其进入脉管系统。在黑色素瘤进展过程中,上皮细胞钙粘蛋白的表达降低使自由的黑色素瘤细胞破坏了正常细胞自身稳态,并从角质化细胞上分离,与此蛋白表达相反的是钙粘蛋白-N含量升高,其调节黑色素瘤细胞之间的同型相互作用,使成纤维细胞和内皮细胞间的缝隙连接更为容易,以促进黑色素瘤细胞的迁移和生存(2)。
整合蛋白家族也在黑色素瘤的发展和转移中起到重要的作用。整合蛋白大多是粘附分子,这些分子偶联到细胞外环境的细胞支架上,同时传递细胞内信号,控制细胞进程的分配,包括生长、迁移、侵袭及增殖(2,3)。特别是整合蛋白家族成员中的αvβ3似乎在黑色素瘤细胞的垂直生长期中显著表达,它在活体内与肿瘤生长有直接关联。因此,黑色素瘤是源于黑色素细胞的αvβ3整合蛋白水平的增加并伴随E-钙粘蛋白表达的缺失。此外,黑色素瘤的组织侵袭性是由细胞外基质中特异的蛋白酶调节,如金属蛋白酶(MMPs),部分基质金属蛋白酶(MMP-2和MMP-9)。MMPs 属于一类钙- 和锌-依赖肽链内切酶 并能广泛地裂解细胞外基质分子。事实上,MMPs与肿瘤细胞侵袭有关,通过使间质退化及对细胞外基质基底膜的调节。这意味着肿瘤发生的重要阶段主要检测出在扩散和原位灶上的MMP-2 和MMP-9的共表达(2)。
自分泌和旁分泌产生的细胞因子进一步影响黑色素瘤的扩散和发展,例如,TGF-β、HGF、FGF、VEGF-α、VEGF-c,这些生长因子对黑色素瘤的发展具有重要作用,它们为细胞提供了生长素并增加了转移的可能性,并创造了促进肿瘤生长和扩散的微环境。VEGF是肿瘤血管生成的必要因素,能增加微血管的穿透性,发挥为特异的内皮细胞分裂素,并能诱导其它组织因子和蛋白酶的生成。实验数据充分证实恶性黑色素细胞中VEGF显著表达,相反,良性黑色素细胞中没有VEGF的显著表达。迁移、侵袭、增殖和生存的改变导致黑色素瘤具有侵袭性的潜能,在活体外研究表明除了上述提到的改变外,在这些进程中还存在很多机制,它们包括突起物的伸展、收缩、脱粘附、滑动和细胞裂解等。
有证据显示长期应激和癌症发展有关。首先,应激在中枢和周围神经系统中发挥重要的激活作用,并且能增加激素和肽的生成。这些活动被认为是在紧急应激时正常的心理和适当的调节反应,但是在长期应激条件下是有害的。因此,长期应激是复杂的环境和心理因素调节过程,不仅能影响免疫反应及降低细胞免疫参数,而且能影响其他生物途径。目前,有学者彻底地研究这些影响,评估应激效应对恶性肿瘤发展中的影响。流行病学数据显示由于分居、离异或丧偶而产生的长期抑郁在乳腺癌治疗的初始、进展和后期发挥重要作用。事实上,一篇美国乳腺癌研究报道,如果人处于应激或抑郁状态持续6年以上会增加其患乳腺癌的风险,同时患者的情绪亦在疾病进展中起到重要作用。患者对癌症的治疗采取消极的态度会加速肿瘤进展或是不利于肿瘤治疗。相反,积极的因素如社会支持和乐观态度有利于延长生存时间。
Hasegawa和Saiki在小鼠上进行研究,证实精神应激、肿瘤发展和β-肾上腺素能的激活之间具有相互关联性。其他应激示例包括旋转、社区居住环境和自制能促进肿瘤生长,是把黑色素瘤细胞B16移植入同系基因型雄鼠的足底。这也证实了长期行为性应激导致组织的儿茶酚胺水平升高,加大肿瘤负荷以及促进卵巢癌细胞的侵袭生长。应激动物致瘤表明VEGF、MMP-2和MMP-9分子水平明显地升高;这似乎是血管生成过程在活体外调节应激影响肿瘤生长。
最近,Yang和同事已研究儿茶酚胺能的刺激作用于人多种骨髓瘤细胞,目的是为了证实是否去甲肾上腺素能调节VEGF生成。作者已证实在三种不同的骨髓瘤细胞系中都有β1和β2-肾上腺素能受体出现,并且证实去甲肾上腺素能促进VEGF生成。这些数据暗示在多种骨髓瘤儿茶酚胺能刺激血管生成,同时这种应激在多种肿瘤的生物学和进展中作为一个重要机制。Yang等在人黑色素瘤的三种细胞系(C8161,1174MEL和Me18105)中研究β1和β2肾上腺素受体的表达、两种肾上腺素受体的表达以及分析细胞对去甲肾上腺素刺激的反应。通过免疫组化在初始和转移的人黑色素瘤细胞中评估β1和β2肾上腺素受体的表达。去甲肾上腺素能促进肿瘤发展,其主要是通过刺激很多因子的分泌。
黑色素瘤细胞用去甲肾上腺素刺激显示了VEGF、IL-8和IL-6表达上调。这三种细胞因子分别在血管生成、趋化性和自分泌刺激激活中发挥重要作用,而且与黑色素瘤发展密切相关,在黑色素瘤晚期它们的生成会增加(4)。
这些数据特别有趣,是因为它们支持这样一个假设:典型的应激激素儿茶酚胺通过特异受体间相互作用能促进黑色素瘤细胞的侵袭性潜能。干预这些受体靶点或应激激素的生成可能是治疗进展期或晚期黑色素瘤的一个有效方法,如肾上腺素受体阻断位点的药理学治疗和心理支持疗法等(4)。
参考文献
[1] E. Atallah and L. Flaherty, “Treatment of metastatic malignant melanoma,” Current Treatment Options in Oncology, vol. 6, no. 3, pp. 185–193, 2005.
[2] 劉基巍,陈俊霞,于丽华等人参皂甙Rg3和核糖核酸酶抑制因子转基因对小鼠黑色素瘤的抑制作用研究中华肿瘤杂志[J]2004,12(26):722-725.
[3] 王杰军,王兵,郭静等人参皂甙Rg3对胃癌诱导血管内皮细胞增殖的抑制作用临床肿瘤学杂志,[J]1999,4:68-70.
[4] 薛东波人参皂甙Rg3抗肿瘤转移作用的研究进展中国中西医结合外科杂志,[J]2001,7:289-290.
[关键词]黑色素瘤 应激 表达
中图分类号:C24 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2013)12-0218-01
与其它肿瘤的发病率相比,黑色素瘤的发病率仍在攀升,在青年人中居多。近年来,由于没有更好的治疗方案可供选择,恶性黑色素瘤的发病率已快速增加。同时已转移的黑色素瘤对化疗、免疫治疗和放疗具有低敏感性。目前,在肿瘤早期,外科手术是可以快速根治肿瘤的唯一方法(1)。由于晚期的黑色素瘤是很难控制的,所以阻止和降低肿瘤的发展和扩散是至关重要的。我们要了解有关的潜在机制和恶性肿瘤扩散的关键因素。
黑色素瘤的发展是由一系列的基因调控和分子机制所影响。从正常黑色素细胞转变为恶性转移细胞需经过复杂的细胞变异调节机制。黑色素瘤细胞最为重要的一个侵袭机制是各种粘附膜分子的表达。在生理学上,表皮黑色素细胞与角质化细胞密切相关,并且细胞与细胞之间通过多种连接。在这种情况下,角质化细胞控制黑色素细胞的生长和细胞表面受体的表达。黑色素瘤细胞则能避免这种控制机制,通过黑色素瘤细胞自身多种调节机制,开始侵袭真皮。
粘附分子,例如E-钙粘蛋白、P-钙粘蛋白和桥粒芯蛋白,在黑色素瘤细胞中处于下调水平,这使黑色素瘤细胞可以从角质化细胞上分离。相反,N-钙粘蛋白附分子和带状封锁蛋白-1在黑色素瘤细胞中处于上调水平,使其更容易与间质成纤维细胞和内皮细胞相互作用,并允许其进入脉管系统。在黑色素瘤进展过程中,上皮细胞钙粘蛋白的表达降低使自由的黑色素瘤细胞破坏了正常细胞自身稳态,并从角质化细胞上分离,与此蛋白表达相反的是钙粘蛋白-N含量升高,其调节黑色素瘤细胞之间的同型相互作用,使成纤维细胞和内皮细胞间的缝隙连接更为容易,以促进黑色素瘤细胞的迁移和生存(2)。
整合蛋白家族也在黑色素瘤的发展和转移中起到重要的作用。整合蛋白大多是粘附分子,这些分子偶联到细胞外环境的细胞支架上,同时传递细胞内信号,控制细胞进程的分配,包括生长、迁移、侵袭及增殖(2,3)。特别是整合蛋白家族成员中的αvβ3似乎在黑色素瘤细胞的垂直生长期中显著表达,它在活体内与肿瘤生长有直接关联。因此,黑色素瘤是源于黑色素细胞的αvβ3整合蛋白水平的增加并伴随E-钙粘蛋白表达的缺失。此外,黑色素瘤的组织侵袭性是由细胞外基质中特异的蛋白酶调节,如金属蛋白酶(MMPs),部分基质金属蛋白酶(MMP-2和MMP-9)。MMPs 属于一类钙- 和锌-依赖肽链内切酶 并能广泛地裂解细胞外基质分子。事实上,MMPs与肿瘤细胞侵袭有关,通过使间质退化及对细胞外基质基底膜的调节。这意味着肿瘤发生的重要阶段主要检测出在扩散和原位灶上的MMP-2 和MMP-9的共表达(2)。
自分泌和旁分泌产生的细胞因子进一步影响黑色素瘤的扩散和发展,例如,TGF-β、HGF、FGF、VEGF-α、VEGF-c,这些生长因子对黑色素瘤的发展具有重要作用,它们为细胞提供了生长素并增加了转移的可能性,并创造了促进肿瘤生长和扩散的微环境。VEGF是肿瘤血管生成的必要因素,能增加微血管的穿透性,发挥为特异的内皮细胞分裂素,并能诱导其它组织因子和蛋白酶的生成。实验数据充分证实恶性黑色素细胞中VEGF显著表达,相反,良性黑色素细胞中没有VEGF的显著表达。迁移、侵袭、增殖和生存的改变导致黑色素瘤具有侵袭性的潜能,在活体外研究表明除了上述提到的改变外,在这些进程中还存在很多机制,它们包括突起物的伸展、收缩、脱粘附、滑动和细胞裂解等。
有证据显示长期应激和癌症发展有关。首先,应激在中枢和周围神经系统中发挥重要的激活作用,并且能增加激素和肽的生成。这些活动被认为是在紧急应激时正常的心理和适当的调节反应,但是在长期应激条件下是有害的。因此,长期应激是复杂的环境和心理因素调节过程,不仅能影响免疫反应及降低细胞免疫参数,而且能影响其他生物途径。目前,有学者彻底地研究这些影响,评估应激效应对恶性肿瘤发展中的影响。流行病学数据显示由于分居、离异或丧偶而产生的长期抑郁在乳腺癌治疗的初始、进展和后期发挥重要作用。事实上,一篇美国乳腺癌研究报道,如果人处于应激或抑郁状态持续6年以上会增加其患乳腺癌的风险,同时患者的情绪亦在疾病进展中起到重要作用。患者对癌症的治疗采取消极的态度会加速肿瘤进展或是不利于肿瘤治疗。相反,积极的因素如社会支持和乐观态度有利于延长生存时间。
Hasegawa和Saiki在小鼠上进行研究,证实精神应激、肿瘤发展和β-肾上腺素能的激活之间具有相互关联性。其他应激示例包括旋转、社区居住环境和自制能促进肿瘤生长,是把黑色素瘤细胞B16移植入同系基因型雄鼠的足底。这也证实了长期行为性应激导致组织的儿茶酚胺水平升高,加大肿瘤负荷以及促进卵巢癌细胞的侵袭生长。应激动物致瘤表明VEGF、MMP-2和MMP-9分子水平明显地升高;这似乎是血管生成过程在活体外调节应激影响肿瘤生长。
最近,Yang和同事已研究儿茶酚胺能的刺激作用于人多种骨髓瘤细胞,目的是为了证实是否去甲肾上腺素能调节VEGF生成。作者已证实在三种不同的骨髓瘤细胞系中都有β1和β2-肾上腺素能受体出现,并且证实去甲肾上腺素能促进VEGF生成。这些数据暗示在多种骨髓瘤儿茶酚胺能刺激血管生成,同时这种应激在多种肿瘤的生物学和进展中作为一个重要机制。Yang等在人黑色素瘤的三种细胞系(C8161,1174MEL和Me18105)中研究β1和β2肾上腺素受体的表达、两种肾上腺素受体的表达以及分析细胞对去甲肾上腺素刺激的反应。通过免疫组化在初始和转移的人黑色素瘤细胞中评估β1和β2肾上腺素受体的表达。去甲肾上腺素能促进肿瘤发展,其主要是通过刺激很多因子的分泌。
黑色素瘤细胞用去甲肾上腺素刺激显示了VEGF、IL-8和IL-6表达上调。这三种细胞因子分别在血管生成、趋化性和自分泌刺激激活中发挥重要作用,而且与黑色素瘤发展密切相关,在黑色素瘤晚期它们的生成会增加(4)。
这些数据特别有趣,是因为它们支持这样一个假设:典型的应激激素儿茶酚胺通过特异受体间相互作用能促进黑色素瘤细胞的侵袭性潜能。干预这些受体靶点或应激激素的生成可能是治疗进展期或晚期黑色素瘤的一个有效方法,如肾上腺素受体阻断位点的药理学治疗和心理支持疗法等(4)。
参考文献
[1] E. Atallah and L. Flaherty, “Treatment of metastatic malignant melanoma,” Current Treatment Options in Oncology, vol. 6, no. 3, pp. 185–193, 2005.
[2] 劉基巍,陈俊霞,于丽华等人参皂甙Rg3和核糖核酸酶抑制因子转基因对小鼠黑色素瘤的抑制作用研究中华肿瘤杂志[J]2004,12(26):722-725.
[3] 王杰军,王兵,郭静等人参皂甙Rg3对胃癌诱导血管内皮细胞增殖的抑制作用临床肿瘤学杂志,[J]1999,4:68-70.
[4] 薛东波人参皂甙Rg3抗肿瘤转移作用的研究进展中国中西医结合外科杂志,[J]2001,7:289-290.