肿瘤间质中的成纤维细胞
·综述·
肿瘤间质中的成纤维细胞
董丽华 傅士龙 韩素萍
【提要】 肿瘤是由肿瘤细胞和周围间质构成,间质成分包括各种各样的间叶细胞、大量的成纤
维细胞、肌成纤维细胞、内皮细胞、外膜细胞以及与免疫系统有关的炎症细胞。肿瘤的发生发展并非
由上皮或间质单方面决定,而是由两者相互作用所构成的肿瘤—宿主界面微环境的平衡状态所决
定。肿瘤相关成纤维细胞与肿瘤进展的各个阶段都有关,能产生生长因子、趋化因子和促进内皮细
胞和外膜细胞的募集的细胞外基质。因此,肿瘤相关成纤维细胞是恶性肿瘤进展过程中一个重要的
决定因素并且可能成为抗肿瘤治...
·综述·
肿瘤间质中的成纤维细胞
董丽华 傅士龙 韩素萍
【提要】 肿瘤是由肿瘤细胞和周围间质构成,间质成分包括各种各样的间叶细胞、大量的成纤
维细胞、肌成纤维细胞、内皮细胞、外膜细胞以及与免疫系统有关的炎症细胞。肿瘤的发生发展并非
由上皮或间质单方面决定,而是由两者相互作用所构成的肿瘤—宿主界面微环境的平衡状态所决
定。肿瘤相关成纤维细胞与肿瘤进展的各个阶段都有关,能产生生长因子、趋化因子和促进内皮细
胞和外膜细胞的募集的细胞外基质。因此,肿瘤相关成纤维细胞是恶性肿瘤进展过程中一个重要的
决定因素并且可能成为抗肿瘤治疗的重要靶点。
【中图分类号】 R711 【文献标识码】 A 【文章编号】 0253-3685(2012)04-0464-03
作者单位:210029 江苏省,南京医科大学第一附属医院妇科
肿瘤相关成纤维细胞(tumor-associated fibro-
blast,TAF)是肿瘤—宿主界面微环境中最重要的
宿主细胞。它通过分泌多种生物信息与肿瘤微环境
中的各组成成分发生交互作用,从而影响肿瘤的发
生发展或逆转[1]。由于80%人类肿瘤来源于上皮
组织,以往对于肿瘤恶性转化的研究都是集中于实
质细胞本身[2],以及探讨参与上皮细胞增殖的信号
通路激活因子[3],而基质细胞只是被看作氧、营养以
及其他一些肿瘤生长刺激因子的来源和肿瘤生长支
持功能等,对于肿瘤发生发展之前基质的作用就很
少有人涉及到。
一、TAF
TAF被称为活化成纤维细胞或肌成纤维细胞。
与正常成纤维细胞相比,TAF处于活化状态,在形
态结构、生长方式、增殖活性、运动能力以及分泌功
能等方面均发生了显著变化,从而对肿瘤微环境内
的肿瘤细胞、细胞外基质、其他宿主细胞产生重要影
响[4]。
肌成纤维细胞在伤口愈合过程中的生理作用已
经被大量的研究,这些细胞通过收缩伤口、使破坏的
边缘靠近来帮助伤口的愈合,同时它们还能通过增
加细胞外基质蛋白的沉淀、分泌各种生长因子和趋
化因子刺激血管发生和上皮细胞的生长[5]。
平滑肌肌动蛋白α(α-SMA)是用于鉴定肌成纤
维细胞最常用的标志物,其他的标志物如波形蛋白、
结蛋白和平滑肌肌球蛋白可以联合α-SMA来区分
肌成纤维细胞不同的亚群以及正常的成纤维细胞和
平滑肌细胞[6]。
二、肿瘤相关成纤维细胞的来源
尽管近几年对肿瘤相关成纤维细胞在肿瘤发
生、进展和转移方面的重要作用都有很多描述,但这
种细胞群在肿瘤基质中的确切起源还不是很清楚。
主要的有,基质干细胞来源和非基质干细胞来源的
激活的成纤维细胞被描述。非基质干细胞来源的活
化的成纤维细胞通过激活和募集肿瘤组织中静止的
成纤维细胞作用于肿瘤基质。另外,很多其他细胞
类型如平滑肌细胞、外膜细胞、脂肪细胞和炎症细胞
也被指出能够转化为活化的成纤维细胞,最后活化
的成纤维细胞启动上皮细胞向间质转化或者是内皮
细胞向间质的转化(EMT)。
肿瘤的发展并进展到疾病的更高阶段,需要肿
瘤细胞和间质细胞成功的演化。在肿瘤中,正常的
组织结构变的混乱,细胞外基质被肿瘤内的间充质
细胞如肌成纤维细胞重塑。间质成纤维细胞暴露于
有肿瘤细胞的培养基中能够分化成肌成纤维细胞并
且促进肿瘤生长的能力更强[7]。
三、TAF与血管内皮细胞(VEC)的交互作用
众所周知,肿瘤新生血管对肿瘤的生长、侵袭、
转移和定植等均具有十分重要的作用[8]。
新近研究发现,TAF在肿瘤 VEC的募集、活
化、增殖和血管芽的形成中扮演着关键角色。有学
者研究发现,肿瘤VEC的表型、功能特性与正常静
止的VEC具有明显差异,前者的变化与肿瘤类型
及宿主微环境有关。肿瘤 VEC常表达和血管发生
密切相关的整合素、CD105、血管内皮生长因子受体
(VEGFR)等。过去的研究多认为肿瘤细胞的旁分
泌作用是促使 VEC活化的重要因素,而近年的一
些研究认为T A F可促进VEC增殖、移行,并促使
·464· 江苏医药2012年2月第38卷第4期 Jiangsu Med J,February 2012,Vol 38,No.4
VEC在纤维支架上形成毛细管样结构。
许多体外共培养实验的结果均表明TAF有刺
激肿瘤细胞生长效应[9]。Tuxhorn等[10]对前列腺
癌的研究结果证实,TAF促进肿瘤生长作用与其分
泌内皮生长因子(EGF)和肿瘤生长因子(TGF)对
肿瘤细胞增殖、运动能力的促进作用有关。Gior-
dano等[11]研究表明,TAF促进肿瘤生长与其分泌
VEGF、肝细胞生长因子(HGF)、胰岛素样生长因子
(IGF)和细胞黏合素等促肿瘤新生血管的形成有
关。
四、肿瘤相关基质分泌的可溶性因子
1.TGF-β TGF-β参与多个过程,包括细胞增
殖的调节、功能性分化、细胞外基质的产生、细胞的
存活和凋亡。TGF-β通过EMT或者成纤维细胞-
肌成纤维细胞的转分化增强致癌作用,并且通过刺
激血管发生、抑制免疫监视或者促进细胞外基质的
降解促进肿瘤细胞向远处转移。
2.VEGF VEGF是血管和淋巴管形成所需
要的,VEGF与内皮细胞表面的 VEGFR2结合,一
方面通过激活蛋白激酶C-MAPK旁路促进内皮细
胞的有丝分裂和增殖;另一方面通过激活 PI3K,
Ras-Raf-MEK-ERK通路,提高凋亡调节蛋白Bcl-2/
Bcl-XL、Survivin等的浓度,从而抑制内皮细胞的凋
亡。
3.FGF 成纤维细胞生长因子(FGF)家族包
括很多成员,它们在前列腺癌组织中基质细胞表达
增高,通过旁分泌或者自分泌可溶性因子发挥作用。
增强的FGF受体信号发挥很多作用,包括促进细胞
增殖、抑制细胞凋亡、增加运动性和侵袭性、增强血
管发生和转移、抑制化疗和放疗。这些都证明了
FGF信号通路在肿瘤细胞和癌的血管发生中是一
个重要的治疗靶点[12]。
4.PDGF PDGF家族蛋白信号通过转膜酪氨
酸激酶受体刺激各种细胞功能,包括生长、增殖和分
化。成纤维细胞、神经元、内皮细胞和上皮细胞均表
达PDGF。PDGF能够刺激 TGF-β释放促进成纤
维细胞的分化,PDGF也能促进IGF-1、HGF、FGF2
和内皮素3的释放。PDGF也是一种有效的促细胞
分裂剂和间充质细胞的化学诱导剂[13]。
5.其他可溶性因子 TAF还能分泌多种基质
酶如成纤维细胞活化蛋白(FAP)、IGF-1、基质金属
蛋白酶(MMP)、间质细胞来源的生长因子(SDF-1)
等,这些基质酶均参与降解和重建肿瘤周围间质。
TAF通过分泌SDF-1募集造血祖细胞和EPC至
新生肿瘤组织从而加速血管发生,因而与肿瘤细胞
的浸润和转移关系密切。TAF能合成包括MMP2、
MMP9在内的多种 MMPs,MMP2、9降解E-钙黏
蛋白,促进正常乳腺细胞裂解及其EMT,从而促进
肿瘤侵袭[14]。Buckley等[15]的研究证实,TAF还能
合成大量细胞因子、趋化因子如IL-1、IL-6、IL-8、
IL-10、TNF-α和 MCP-l调节免疫细胞的功能。
五、TAF促进肿瘤发生的作用
从乳腺癌、恶性黑色素瘤、视网膜母细胞瘤和威
尔曼瘤患者分出的成纤维细胞在体外显示出增加的
增殖率,表明改变的成纤维细胞行为可以增加肿瘤
的发生率[16]。
近来一个研究用有功能的乳腺上皮细胞在老鼠
乳腺肿瘤中形成导管[17],证明了在老鼠成纤维细胞
中TGF-β和HGF的过度表达诱导人正常上皮细胞
中乳腺癌的发生[18]。另外,当用永生的前列腺上皮
细胞,在有TAF存在时,在这些老鼠体内长出大块
肿瘤,而在正常成纤维细胞存在时却没有形成肿瘤。
六、TAF在肿瘤进展中的作用
将TAF或者正常成纤维细胞悬液与人类乳腺
癌细胞 MCF-7共同注射到裸鼠皮下的移植模型中,
结果显示异体移植模型中包含TAF的肿瘤较加入
正常成纤维细胞的生长的更大,这种增强的生长主
要与癌细胞的增殖增加和血管形成增加有关。这显
示出在肿瘤形成过程中TAF有双重作用。
参 考 文 献
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(收稿日期:2011-02-18) (供稿编辑:王 瑶)
·综述·
CT脑灌注成像技术及临床应用进展
徐 裕 冯东侠
【提要】 CT脑灌注成像技术随着现代多排螺旋CT的出现及相关软件的开发,在西方发达国
家已常规用于急性脑卒中患者的早期筛选,并用来鉴别梗死灶和缺血半暗带。同时CT脑灌注成像
技术还用来判断蛛网膜下腔出血后是否存在脑血管痉挛,以及评价颈动脉狭窄后血管的储备情况。
另外,CT脑灌注成像技术还被用作评价脑外伤后的脑血流灌注情况和测量脑肿瘤表面血管的通透
性。
【中图分类号】 R445 【文献标识码】 A 【文章编号】 0253-3685(2012)04-0466-04
作者单位:214400 江苏省,东南大学医学院附属江阴医院神经
外科
目前有多种现代影像成像技术可以用来评价脑
血流灌注情况,包括氙-CT(Xe-CT)、正电子发射体
层摄影(PET)、单光子发射计算体层摄影(SPECT)
和磁共振灌注成像(MRI-Perfusion)等。但这些成
像设备由于资源不普及、检查费用昂贵、患者不能耐
受等因素,限制了其在临床上的广泛应用[1]。CT
脑灌注成像(CTP)作为一项新的影像技术,具有诊
断快速、无创的特点,在定量评价脑血流灌注方面,
具有广阔的应用前景。随着现代多排螺旋CT技术
的不断成熟和软件功能的不断提升,CTP的后处理
也变得相对简单。在西方发达国家,CTP已常规用
于急性脑卒中患者的早期筛选,并用来鉴别梗死灶
和缺血半暗带,从而通过相应治疗使缺血半暗带能
再次恢复血流灌注[2-4]。另外,CTP还用来判断蛛
网膜下腔出血后是否存在脑血管痉挛[5],以及评价
颈动脉狭窄患者通过乙酰唑胺治疗后血管的储备情
况,从而帮助判断选择外科手术搭桥治疗还是血管
内介入治疗[6]。CTP还被用作评价脑外伤后的脑
血流灌注情况[7-9]和测量脑肿瘤表面血管的通透
性[10-12]。
·664· 江苏医药2012年2月第38卷第4期 Jiangsu Med J,February 2012,Vol 38,No.4
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