腫瘤上皮間質(zhì)轉(zhuǎn)化課件

腫瘤上皮間質(zhì)轉(zhuǎn)化

及其調(diào)控因素病理教研室施琳1可編輯課件PPT

上皮細(xì)胞是一種有粘聚性的細(xì)胞，組成上皮組織，覆蓋在機(jī)體表面和多個(gè)器官管腔內(nèi)表面。鱗癌、腺癌、移形上皮癌等上皮來(lái)源的惡性腫瘤歸屬此范疇。上皮細(xì)胞的特征：細(xì)胞之間有緊密連接，細(xì)胞與基底膜的附著有極性。具有相對(duì)穩(wěn)定和不可移動(dòng)性。

2可編輯課件PPT間質(zhì)細(xì)胞是間質(zhì)及結(jié)締組織的主要組成成分，分散存在于細(xì)胞外基質(zhì)中。間質(zhì)細(xì)胞的特征：結(jié)構(gòu)松散，細(xì)胞相對(duì)沒有極性，3可編輯課件PPT

兩類細(xì)胞形態(tài)學(xué)差異由于各自的基因/蛋白表達(dá)差異4可編輯課件PPT上皮-間質(zhì)轉(zhuǎn)化(epithelial-mesenchymaltransition,EMT)在胚胎形成和組織修復(fù)再生、器官纖維化等方面起著關(guān)鍵作用。5可編輯課件PPT6可編輯課件PPT7可編輯課件PPT8可編輯課件PPTEMT概念的提出

1982年,Greenburg等發(fā)現(xiàn)晶狀體上皮細(xì)胞可在三維膠原凝膠培養(yǎng)中形成偽足并轉(zhuǎn)化為間質(zhì)細(xì)胞樣形態(tài),首次提出了EMT概念。——Greenburg,etal.JCellBiol,1982,95,333-3399可編輯課件PPT10可編輯課件PPT11可編輯課件PPT目前研究發(fā)現(xiàn)EMT是腫瘤轉(zhuǎn)移的“第一步”，其與腫瘤的發(fā)生、發(fā)展有關(guān)，癌細(xì)胞發(fā)生EMT后能獲得更強(qiáng)侵襲和轉(zhuǎn)移能力，還對(duì)腫瘤細(xì)胞的耐藥性產(chǎn)生影響。12可編輯課件PPT13可編輯課件PPT14可編輯課件PPT15可編輯課件PPT16可編輯課件PPT17可編輯課件PPT18可編輯課件PPT腫瘤EMT現(xiàn)象的實(shí)質(zhì)

具有上皮來(lái)源特征性的腫瘤細(xì)胞,通過EMT獲得間質(zhì)細(xì)胞樣的高遷移運(yùn)動(dòng)、侵襲浸潤(rùn)能力19可編輯課件PPTEMT現(xiàn)象判定的4個(gè)標(biāo)準(zhǔn)第一屆關(guān)于EMT的瑞士Boden國(guó)際會(huì)議提出：細(xì)胞極性的喪失出現(xiàn)紡錘形樣等成纖維樣的細(xì)胞形態(tài)出現(xiàn)板狀/絲狀偽足侵襲運(yùn)動(dòng)性增強(qiáng)形態(tài)學(xué)變化特征20可編輯課件PPT分子標(biāo)志物變化21可編輯課件PPTE-粘附蛋白（E-cadherin）橫跨細(xì)胞膜，其胞外部分使得相鄰的細(xì)胞之間緊密相互結(jié)合，胞內(nèi)部分與α-聯(lián)蛋白、β-聯(lián)蛋白以及α-肌動(dòng)蛋白形成數(shù)種復(fù)合物，使得細(xì)胞間有著強(qiáng)大的物理性連接，是維持上皮細(xì)胞特性的重要分子。表達(dá)降低或丟失是EMT最重要的標(biāo)志性變化。當(dāng)丟失后，β-聯(lián)蛋白轉(zhuǎn)位到細(xì)胞核內(nèi)，與LEF(一種轉(zhuǎn)錄因子，淋巴增強(qiáng)結(jié)合因子）結(jié)合調(diào)控轉(zhuǎn)錄。22可編輯課件PPT23可編輯課件PPTN-鈣粘蛋白（N-cadherin）↑神經(jīng)細(xì)胞粘著分子是脊椎動(dòng)物中最主要的不依賴于鈣離子的細(xì)胞粘連分子，在正常上皮細(xì)胞基本無(wú)表達(dá)或很少有表達(dá)

間質(zhì)細(xì)胞來(lái)源的骨架蛋白之一，介導(dǎo)成纖維細(xì)胞的移動(dòng)。24可編輯課件PPT波形蛋白（Vimentin）↑

細(xì)胞骨架蛋白之一，特異性的分布于間質(zhì)細(xì)胞中，在上皮細(xì)胞中不表達(dá)，表達(dá)異常增多導(dǎo)致細(xì)胞骨架蛋白發(fā)生變化，使得上皮源性細(xì)胞具有成纖維細(xì)胞樣特性，更易于遷移游動(dòng)。25可編輯課件PPT分子標(biāo)志物變化特征

下調(diào)上皮細(xì)胞粘附相關(guān)分子，上調(diào)間質(zhì)細(xì)胞特征相關(guān)分子及表達(dá)各種ECM相關(guān)蛋白。細(xì)胞間粘附喪失，破壞基底膜和ECM及細(xì)胞骨架的重建導(dǎo)致細(xì)胞遷移和運(yùn)動(dòng)能力增強(qiáng)。26可編輯課件PPT27可編輯課件PPT28可編輯課件PPT29可編輯課件PPT30可編輯課件PPT31可編輯課件PPT32可編輯課件PPT33可編輯課件PPT34可編輯課件PPT35可編輯課件PPT36可編輯課件PPT37可編輯課件PPT38可編輯課件PPT39可編輯課件PPT40可編輯課件PPT41可編輯課件PPT42可編輯課件PPT43可編輯課件PPT44可編輯課件PPT45可編輯課件PPT46可編輯課件PPT47可編輯課件PPT48可編輯課件PPT49可編輯課件PPT50可編輯課件PPT51可編輯課件PPT52可編輯課件PPT53可編輯課件PPT54可編輯課件PPT55可編輯課件PPT56可編輯課件PPT57可編輯課件PPT58可編輯課件PPTEMT調(diào)控因素研究進(jìn)展microRNA非可控性炎癥腫瘤干細(xì)胞腫瘤相關(guān)巨噬細(xì)胞59可編輯課件PPTMicroRNAs與EMT

MicroRNAs(miRNAs)是近年來(lái)發(fā)現(xiàn)的一類長(zhǎng)度為19-25個(gè)核苷酸的非編碼小分子RNA，由具有發(fā)夾結(jié)構(gòu)的、約70-90個(gè)堿基大小的單鏈RNA前體經(jīng)過Dicer酶加工生成,具有基因轉(zhuǎn)錄后調(diào)控作用。它主要通過與靶基因mRNA3’非翻譯區(qū)(3’untranslationregion,3’UTR)的完全或不完全配對(duì)，降解靶基因的mRNA或抑制其翻譯，從而參與調(diào)控個(gè)體發(fā)育、細(xì)胞凋亡、增殖及分化等生命活動(dòng)。近年來(lái)，miRNAs已經(jīng)迅速發(fā)展為腫瘤等疾病潛在的重要分子標(biāo)志物,發(fā)揮著類似于癌基因或腫瘤抑制基因的功能。60可編輯課件PPT作用方式與匹配程度有關(guān)：①如果miRNA與靶mRNA匹配完全，則該復(fù)合體降解mRNA②若兩者序列部分匹配，尤其是miRNA的5’端2-8個(gè)被稱為種子序列(seedsequence)的核苷酸與靶mRNA完全匹配，則通過抑制靶mRNA的翻譯來(lái)沉默特定基因。61可編輯課件PPT與EMT負(fù)相關(guān)的microRNA(抑制)microRNA-200c表達(dá)在乳腺癌中與E-Cad的表達(dá)呈負(fù)相關(guān)(2007年首次發(fā)現(xiàn)),影響胰腺癌多種上皮標(biāo)記物表達(dá)調(diào)控EMTmicroRNA-429通過調(diào)控EMT,降低卵巢癌的侵襲和轉(zhuǎn)移microRNA-23b,microRNA-29c,microRNA-203抑制腫瘤EMT62可編輯課件PPT與EMT正相關(guān)的microRNA(促進(jìn))

microRNA-9能增加EMT中間質(zhì)來(lái)源標(biāo)記物的表達(dá),下調(diào)上皮標(biāo)記物E-cadmicroRNA-31通過抑制TIAM1增強(qiáng)結(jié)腸癌的侵襲和遷移能力microRNA-155參與到TGF-β誘導(dǎo)的EMT中過表達(dá)microRNA-194的肝癌細(xì)胞系其侵襲性明顯降低

63可編輯課件PPTmicroRNA與耐藥microRNA-200c下調(diào)提示卵巢癌患者化療敏感性極低,預(yù)后更差,術(shù)后生存期短耐藥的乳腺癌患者microRNA-448表達(dá)下調(diào)64可編輯課件PPT尋找腫瘤EMT相關(guān)的microRNA分子65可編輯課件PPT非可控性炎癥與EMT早在1893年,Virchow提出炎癥與腫瘤相聯(lián)系的假說(shuō)（“腫瘤起源于慢性炎癥”）近20年的研究證實(shí)慢性炎癥參與腫瘤的啟動(dòng)、增殖、凋亡、侵襲和轉(zhuǎn)移66可編輯課件PPT在一般情況下,當(dāng)致炎因素如感染或組織損傷消除后,炎癥反應(yīng)隨即終結(jié),之后轉(zhuǎn)變成為一種高度活躍、精細(xì)調(diào)控的平衡狀態(tài)，這種炎癥稱之為“可控性炎癥”在某些不確定因素的存在下，如持續(xù)的或低強(qiáng)度的刺激，靶組織處于長(zhǎng)期或過度反應(yīng)時(shí)，炎癥無(wú)法從抗感染、組織損傷模式下轉(zhuǎn)變成為平衡穩(wěn)定的狀態(tài)，導(dǎo)致炎癥反應(yīng)的持續(xù)進(jìn)行，表現(xiàn)為“非可控性炎癥”狀態(tài)。67可編輯課件PPT非可控性炎癥與腫瘤密切相關(guān)

腫瘤是永不痊愈的創(chuàng)傷炎癥是腫瘤的十大特征之一

自給自足生長(zhǎng)信號(hào)（Self-SufficiencyinGrowthSignals）；抗生長(zhǎng)信號(hào)的不敏感（InsensitivitytoAntigrowthSignals）；抵抗細(xì)胞死亡(ResistingCellDeath)；潛力無(wú)限的復(fù)制能力(LimitlessReplicativePotential)；持續(xù)的血管生成(SustainedAngiogenesis)；組織浸潤(rùn)和轉(zhuǎn)移(TissueInvasionandMetastasis)；避免免疫摧毀(AvoidingImmuneDestruction)；促進(jìn)腫瘤的炎癥（TumorPromotionInflammation）；細(xì)胞能量異常（DeregulatingCellularEnergetics）；基因組不穩(wěn)定和突變（GenomeInstabilityandMutation）

68可編輯課件PPT15-20%的腫瘤歸因于慢性感染，Hp感染與胃癌相關(guān)，乙型和丙型肝炎病毒引起肝細(xì)胞性肝癌，HPV引起宮頸癌，慢性胰腺炎與胰腺癌，炎癥性腸病與直腸癌，前列腺炎與前列腺癌。所有的腫瘤動(dòng)物模型和人類的腫瘤病灶中常見各種細(xì)胞因子，化學(xué)因子和炎細(xì)胞。誘導(dǎo)腫瘤的啟動(dòng)，促進(jìn)腫瘤細(xì)胞增殖和腫瘤血管的形成，抵抗腫瘤細(xì)胞的衰老及凋亡。69可編輯課件PPT

在非可控炎癥狀態(tài)下，炎癥因子TGF-β、TNF-α、IL-1、IL-6持續(xù)上調(diào)，激活NF-КB和STAT3等信號(hào)通路，下調(diào)E-cad，誘導(dǎo)間質(zhì)標(biāo)記物和MMPs的表達(dá)，誘導(dǎo)EMT的發(fā)生

NF-КB是炎癥信號(hào)通路的分子開關(guān)，也是溝通非可控性炎癥與EMT之間的“橋梁”，激活EMT相關(guān)的轉(zhuǎn)錄因子如slug、Twist，Zeb，誘導(dǎo)MMP-2，9的表達(dá)，促進(jìn)基底膜的降解，從而誘導(dǎo)和促進(jìn)EMT發(fā)生70可編輯課件PPT炎癥與EMT：正反饋發(fā)生EMT的腫瘤能表達(dá)化學(xué)因子受體如CCR4、CCR7、CCR9、CCR10、CXCR4及其配體CXCR12，這些化學(xué)因子介導(dǎo)腫瘤細(xì)胞的粘附、運(yùn)動(dòng)以及遠(yuǎn)處轉(zhuǎn)移EMT過程可直接刺激促炎因子的產(chǎn)生，如Snail上調(diào)COX-2、IL-2、6、871可編輯課件PPT

非可控性炎癥參與了EMT的啟動(dòng)和維持，而EMT過程增強(qiáng)腫瘤細(xì)胞侵襲和轉(zhuǎn)移的能力，同時(shí)反饋性促進(jìn)腫瘤微環(huán)境形成，以維持非可控性炎癥狀態(tài)。72可編輯課件PPT腫瘤干細(xì)胞與EMT

EMT不僅賦予腫瘤細(xì)胞遷移和侵襲特征，還使腫瘤細(xì)胞具有干細(xì)胞的特性，促進(jìn)腫瘤干細(xì)胞（cancerstemcells，CSCs）的產(chǎn)生。發(fā)生EMT的腫瘤表達(dá)干細(xì)胞標(biāo)記物，分離出的干細(xì)胞也表達(dá)EMT標(biāo)志物，EMT與CSCs存在直接的聯(lián)系。

73可編輯課件PPT74可編輯課件PPT干細(xì)胞的特性：無(wú)限增殖及天然抗凋亡能力多向分化高端粒酶活性高致瘤性對(duì)放化療不敏感干細(xì)胞的標(biāo)記物75可編輯課件PPT76可編輯課件PPTEMT與CSCs聯(lián)合促進(jìn)腫瘤進(jìn)展結(jié)腸癌組織中分離出表達(dá)CD44和CD166的腫瘤干細(xì)胞腫瘤細(xì)胞具有放化療抗性，致瘤性增加，同時(shí)Snail表達(dá)增加并激活EMT結(jié)腸癌模型，侵襲宿主發(fā)生EMT的腫瘤細(xì)胞具有干細(xì)胞樣特性。涉及多個(gè)信號(hào)傳導(dǎo)通路、蛋白分子和MicroRNA：Wnt/β-cateninHedgehogNotch77可編輯課件PPT腫瘤相關(guān)巨噬細(xì)胞與EMT腫瘤轉(zhuǎn)移時(shí)患者死亡的主要原因早在1889年,Paget提出腫瘤轉(zhuǎn)移“種子與土壤”假說(shuō):器官微環(huán)境（“土壤”）可影響特定腫瘤細(xì)胞（“種子”）的種植、侵襲、存活、生長(zhǎng)。結(jié)腸癌易轉(zhuǎn)移到肝臟，肺癌易轉(zhuǎn)移到骨、腎上腺和腦，前列腺癌易轉(zhuǎn)移到骨。

腫瘤的炎癥微環(huán)境是腫瘤的十大特性之一腫瘤相關(guān)巨噬細(xì)胞是一種微環(huán)境的重要組成部分，占到50%EMT是腫瘤發(fā)生轉(zhuǎn)移的第一步TAM促進(jìn)腫瘤的侵襲和轉(zhuǎn)移78可編輯課件PPT79可編輯課件PPTTAM來(lái)源于骨髓CD34+骨髓干細(xì)胞,趨化因子（CCL2、CCL5）、VEGF、TGF-β、集落刺激因子（M-CSF、GM-CSF)募集至腫瘤微環(huán)境中，在M-CSF、IL-6、IL-10作用下，單核細(xì)胞分化為成熟的巨噬細(xì)胞。80可編輯課件PPTTAM與腫瘤的侵襲和轉(zhuǎn)移TAM分泌TNF-α、IL-6、IL-1β作用于NF-КB、AKT和Wnt信號(hào)通路促進(jìn)EMT;分泌EGF、TGF-1β、VEGF及IL-4活化PI3K-AKT通路，直接下調(diào)E-cad、上調(diào)Vimentin促進(jìn)腫瘤細(xì)胞表型改變。TAM分泌MMP-2，9和uPA降解基質(zhì)，為腫瘤細(xì)胞的侵襲遷移開辟空間。TAM分泌VEGF、MMP-9、IL-8促進(jìn)血管新生，為腫瘤細(xì)胞轉(zhuǎn)移