媒体

入侵和传播

的下一阶段肿瘤进展中,实体瘤侵入附近组织违反基底膜.基膜或基板是一层蛋白质和其他物质,上皮细胞粘附在其上,形成组织之间的屏障。一旦肿瘤能够突破这层膜,癌细胞不仅侵入周围的组织物质,而且还进入血液——通常是通过淋巴管,淋巴管将其内容物排放到血管中.侵入淋巴管的肿瘤细胞常常被困在淋巴管中淋巴结,而进入血管的细胞则是传播到身体的各个部位,如骨头,,以及大脑.在这些遥远的部位,癌细胞形成继发性肿瘤或转移。这种转移能力使得癌症如此致命疾病.原发肿瘤(生长在起始部位的原始肿瘤)通常可以通过现有的治疗方法控制,但最终证明对宿主致命的是弥散性疾病。

转移:细胞视图

为了传播在整个身体中,实体瘤的细胞必须能够完成以下任务。它们必须从邻近细胞分离,突破支撑膜,穿过其他组织直到它们到达淋巴或血管,然后通过血管内壁迁移。接下来,单个细胞或细胞团必须进入循环系统用于全身运输。如果它们能顺利通过淋巴管,静脉,动脉,它们最终会停留在另一个人的毛细血管里器官,在那里它们可能开始繁殖并形成继发肿瘤。

实验室研究人员已经深入研究了这一过程,希望对转移机制的深入了解将为治疗癌症提供方法设计有效的治疗方法。每一步都进行了个性化的研究,并在细胞甚至分子水平上阐明了机制。本节将介绍其中几种机制。

血管生成

毛细血管的形成或血管生成,是肿瘤从无害的小细胞团转变为危及生命的恶性肿瘤所经历的重要步骤。当肿瘤细胞最初出现在健康组织中时,它们不能刺激毛细血管发育。然而,在他们发展的某个阶段,他们会呼唤蛋白质刺激血管生成,它们自身也发展出了合成蛋白质的能力。其中一种蛋白质被称为血管内皮生长因子(VEGF)。VEGF诱导内皮细胞(毛细血管的基石)穿透肿瘤结节并开始毛细血管发育的过程。当内皮细胞分裂时,它们反过来分泌生长因子,刺激肿瘤细胞的生长或活力。因此,内皮细胞和肿瘤细胞相互刺激。

癌细胞还会产生另一种类型的蛋白质抑制血管的生长因此,血管生成抑制剂和血管生成刺激剂之间的平衡似乎决定了肿瘤是否开始毛细血管发育。有证据表明,血管生成开始时,细胞减少他们的生产抑制蛋白质。血管生成抑制剂被认为是一种很有前途的治疗药物。

Microinvasion

入侵的过程开始于一个癌细胞从大量的肿瘤细胞中分离出来。正常情况下,细胞有凝聚力的通过一系列特殊的分子相互结合。癌症侵袭的一个重要的早期步骤似乎是这种属性的丧失,称为细胞粘附。在许多上皮性肿瘤中,细胞粘附分子如钙粘蛋白这种物质可以帮助细胞保持原位,但却供不应求。

另一种使细胞保持原位的黏附是它们对细胞外基质它是细胞分泌的物质网络,存在于细胞之间,有助于组织结构的形成。正常情况下,如果一个细胞不能附着在细胞外基质上,它就会死亡感应细胞的自杀被称为细胞凋亡.然而,在这种情况下,癌细胞会发展出一种方法来避免死亡。

为了进入血液或淋巴通道,癌细胞必须穿过细胞外基质并穿透血管的基底膜。要做到这一点,它们必须能够在组织中开辟一条路径,这一任务需要借助消化细胞外基质的酶来完成。细胞要么合成这些蛋白质,要么刺激基质中的细胞这样做。细胞外基质的分解不仅为癌细胞迁移创造了一条阻力最小的路径,而且还产生了许多生物活性分子——一些促进血管生成,另一些则吸引更多的细胞到该部位。

传播

肿瘤细胞一旦进入血液,就会扩散到全身各处。最终,这些细胞停留在其他器官的毛细血管中,并进入这些器官,在那里它们生长并建立新的转移。

并非恶性肿瘤中的所有癌细胞都能扩散。虽然肿瘤中的所有细胞都起源于一个细胞,但连续的分裂会产生一个细胞异构一组癌细胞,只有其中一些发生了基因改变,允许细胞播种其他组织。在那些能够脱离母体肿瘤并进入血液循环的细胞中,可能只有不到万分之一的细胞最终会在远处形成一个新的肿瘤。

虽然原发肿瘤的位置和性质决定了扩散模式,但许多肿瘤优先扩散到某些部位。这种情况可以部分地用体系结构循环系统和血液流动的自然路径。循环癌细胞通常从其起源器官“下游”转移。例如,因为肺通常是血液离开大多数器官后流经的第一个器官,所以它们是最常见的转移部位。

但是单靠传播并不能解释所有的偏好传播案例。临床证据表明,一种归巢机制是一些不太可能的转移性沉积的原因。例如,前列腺癌而且乳腺癌往往先传播到,肺癌通常会在肾上腺.这种归巢现象可能与肿瘤细胞对血液循环中特定“出口位点”的识别有关,也可能与肿瘤细胞意识到另一个组织中特别有利或不利的“土壤”有关。这可能是因为亲和力存在于受体癌细胞表面的蛋白质和特定组织细胞外基质中丰富的分子。在某些情况下,循环细胞甚至可能回到原发源,从而通过重新播种促进原发肿瘤的生长。

因为转移是一种复杂的生物学现象,不太可能是单一的基因缺陷导致的。似乎更合理的预测是,许多异常基因促成了这一过程。对从患者身上分离出来的循环肿瘤细胞的研究可能会进一步加深科学家对转移行为的决定因素的理解。试图发现哪些基因参与其中的努力正在进行中,希望能带来新的治疗阻止肿瘤扩散的方法。