初探癌细胞转移的本质及抑制转移方法

初探癌细胞转移的本质及抑制转移方法

张林顺

胡丹 朱正荣 【摘要】癌细胞扩散始于一个来自细胞壁外的信号，这种称为生长因子的信号

可引起细胞内部的骨架分裂，使原本紧密挤压在一起的蛋白质纤维散成细线，最终使癌细胞从周围组织中分离。癌细胞扩散的主要途径有淋巴循环，血行扩散，种植扩散。癌细胞扩散的过程有三个步骤：侵犯、内渗、外渗。癌症已经成为21世纪人类健康的头号威胁，所以，弄清楚癌细胞扩散的机制并用于防治癌症是非常有必要的。

关键词：癌细胞扩散 生长因子 扩散步骤 扩散途径 防治癌症

引言

人类步入21世纪以来，癌症已经成为人类健康的主要杀手，2000年，全球新发症人数超1000万。世界卫生组织预测:到2020年，每年新发癌症人数达到1500年万。癌症讲成为新世纪人类的第一杀手，并将成为全球最大的卫生问题1。

医学上对癌症的定义是：机体在环境污染、化学污染（化学毒素）、电离辐射、自由基毒素、微生物（细菌、真菌、病毒等）及其代谢毒素、遗传特性、内分泌失衡、免疫功能紊乱等等各种致癌物质、致癌因素的作用下导致身体正常细胞发生癌变的结果，常表现为：局部组织的细胞异常增生而形成的局部肿块2。 癌细胞除了生长失控外，还会局部侵入周遭正常组织甚至经由体内循环系统或淋巴系统转移到身体其他部分。这正是癌症的可怕之处，癌细胞转移到全身各处生长繁殖，导致人体消瘦、无力、贫血、食欲不振、发热以及严重的脏器功能受损等等。与之相对的有良性肿瘤，良性肿瘤则容易清除干净，一般不转移、不复发，对器官、组织只有挤压和阻塞作用，但癌症（恶性肿瘤）还可破坏组织、器官的结构和功能，引起坏死出血合并感染，患者最终由于器官功能衰竭而死亡2。可见，癌细胞转移是癌症对人体健康破坏极大的重要原因之一，了解癌细胞转移机制有助于从根源上认识癌症，是找到癌症切实可行治疗方法的重要途径。

一、癌细胞的形成（细胞癌化）

癌细胞的特点 ：

(1)核大：癌细胞核可比正常大

1-5倍。

(2)核大小不等：由于各个癌细胞核增大程度不一致，同一视野的癌

细胞核，大小相差悬殊。

(3)核畸形核膜增厚：癌细胞核可出现明显的畸形，表现为细胞核形态不规则，呈结节状、分叶状等，核膜出现凹陷、皱褶，使核膜呈锯齿状

(4)核深染：由于癌细胞核染色质增多，颗粒变粗，核深染，有的可呈墨水滴样，同时因核内染色质分布不均，核的染色深浅不一 (5)核质比例失常：癌细胞核增大明显，超过细胞体积的增大，故核质比例失常。并且癌细胞分化愈差，核质比例失常愈明显。 此外，细胞核染色质边移，出现巨大核仁，异常核分裂，以及细胞体积增大，且大小不等，并出现梭形、蝌蚪形、星形等异常形态。 (6)癌细胞具有丰富的游离核糖体。

二、癌细胞转移过程

癌细胞一旦形成，由于癌细胞自身的结构特殊性，非常容易发生转移，既癌细胞的扩散。其转移大致可分为以下几个阶段 第一个阶段：侵犯。 癌上皮细胞会松开癌细胞之间的连接，使得癌细胞“重获自由”而能移动到其他地方去。在正常细胞外被中的纤粘连蛋白是一种细胞外粘着糖蛋白，它增强了细胞与细胞外基质间的粘着。癌细胞的纤连粘蛋白显著减少或缺失，钙粘蛋白合成发生障碍，从而破坏了细胞与基质之间和细胞与细胞之间的粘着，因此癌细胞具有易于侵润组织和转移的属性。

第二个阶段：内渗。癌细胞穿过血管或淋巴管的内皮进入循环系统。

第三个阶段：外渗。在这个阶段当中，经过循环系统之旅洗礼的幸存者，会穿过微血管的内皮细胞到达其他的组织 最后阶段，在其他组织当中繁衍茁壮形成转移的恶性肿瘤。

三、癌细胞转移的原因

1. 癌细胞失去了接触性抑制，正常细胞生长相互接触后，其运动和分裂活动都要停顿下来。在体外培养条件下则表现为细胞贴壁生长汇合成单层后即停止生长。癌细胞则不同，其分裂和增殖并不因细胞相互接触而终止，在体外培养时细胞可堆累成立体细胞群，故癌细胞接触对癌细胞的增殖无抑制作用。

2. 通常细胞受基因的控制，都有最高分裂次数的限制。但是癌细胞不受最高限制影响可以无限分裂，所以形成了肿瘤。在适宜条件下，癌细胞能无限增殖，成为“不死”的永生细胞。正常细胞都具有一定的最高分裂次数，如人的细胞一生只能分裂50～60次。然而癌细胞却失去了最高分裂次数。

3. 癌细胞表面的糖蛋白显著减少或缺失，使癌细胞间的粘着力低，连接松散，容易与癌块脱离，为扩散创造了条件同时让相关免疫系统不能识别。在正常细胞外被中的纤粘连蛋白是一种细胞外粘着糖蛋白，它增强了细胞与细胞外基质间的粘着。癌细胞的纤连粘蛋白显著减少或缺失，钙粘蛋白合成发生障碍，从而破坏了细胞与基质之间和细胞与细胞之间的粘着，因此癌细胞具有易于侵润组织和转移的属性。

4. 癌细胞分泌特殊物质，溶解及破坏周围组织，为扩散转移开辟了

道路。

5. 细胞含有能促使血栓形成的特殊物质，使癌细胞进入血管后得以附着在血管壁或其它部位并继续生长，为血行转移奠定基础。3

四、癌细胞转移的机制

癌细胞扩散始于一个来自细胞壁外的信号，这种称为生长因子的

信号可引起细胞内部的骨架分裂，使原本紧密挤压在一起的蛋白质纤维散成细线，最终使癌细胞从周围组织中分离。为深入了解癌细胞分离过程，科学家绘制了细胞收到信号后基因表达变化图谱。对获取的大量信息分析后发现，有两种蛋白质非常引人注目，其中一种蛋白质有两只“手臂”，另一种只有一只。有两只手臂的蛋白质用一只“手”抓住细胞内部骨架，另一只“手”抓住细胞膜，从而起到稳定骨架的作用。而有一只“手臂”的蛋白质则只能抓住内部细胞膜，对细胞内部骨架无能为力。当细胞收到生长因子的信号后，有一只“手臂”的蛋白质数量上升，有两只“手臂”的蛋白质数量下降，致使细胞内部的稳定性被破坏，失去约束的蛋白质纤维散成细线将细胞推开而扩散。

科学家指出，癌症细胞在转移过程中会遇到很多困难，首先要经过数十次变异，然后要克服细胞间粘附作用脱离出来，并改变形状穿过致密的结缔组织。成功逃逸后，癌症细胞将通过微血管进入血液，在那里它还可能遭到白细胞的攻击。 接下来癌细胞将通过微血管进入一个新器官（现被称为“微转移”）。在这里，癌细胞面临着并不友好的环境（称作“微环境”），有些细胞当即死亡，有些分裂数次后死

亡，还有一些保持休眠状态，存活率仅为数亿分之一。 存活下来的癌细胞能够再生和定植，成为化验中可发现的“肉眼可见转移”。随着转移的发展，它挤走了正常的细胞，破坏了器官的功能，最后足以致命。3

五、转移的途径

1.

淋巴转移：淋巴转移一般最早，淋巴系统遍布周身，是癌细胞

转移理想及首选通道。侵入淋巴管的癌细胞随淋巴首先到达局部淋巴结，继续发展可转移到邻近或远处淋巴结。如乳腺癌首先转移到同侧腋窝淋巴结，之后可转移到锁骨下和锁骨上淋巴结，甚至对侧腋窝淋巴结。

2. 血性转移：直接侵入血管或经淋巴管进入血管，可将癌细胞扩散至身体其他部位如肺等。（最常见的转移部位是肺、脑、肝和骨。胃肠道癌常转移至肝和肺，乳腺癌、肾癌、骨肉瘤等常转移到肺，肺癌易转移至脑，前列腺癌易转移至骨。

3. 种植转移：这种转移较少，指的是如果癌细胞从肿瘤表面脱落，“掉”在胸腔、腹腔和脑脊髓腔等处，癌细胞就会在这里重新分裂并影响周围细胞的病变。3

六、对抑制癌细胞转移的设想

1 癌细胞的转移时基于细胞间接触性抑制下降，既细胞间糖蛋白不再具有接触性抑制功能，接触性抑制，既当正常细胞在分裂繁殖过程中与周围细胞相接触时就停止分裂，这种现象叫作细胞增生的“接

触性抑制”，它能抑制细胞的过度增生4。癌细胞在不同程度上脱离了机体的控制，往往表现为不间断的生长繁殖和分化不良，这种特征称为癌细胞的“自主性”或“自主性生长”。在癌症发展过程中，“自主性”总是越来越大，生长越快，发展也越快。因此，探究细胞癌变后糖蛋白的变化及失去接触性抑制的原因是了解癌细胞转移的重要方面5。

2 淋巴系统遍布全身，是人体重要的免疫系统，更为重要的是淋巴管是癌细胞进行转移的主要途径，癌细胞侵入后易造成淋巴结恶性增殖，形成新的淋巴癌（HD 何杰金氏病），继而通过淋巴循环系统在全身器官组织间扩散。因此有必要通过生物细胞学，酶组织化学、免疫组织化学等方法探讨淋巴生成和癌淋巴转移的机理及途径6。

3 基因控制是细胞癌变的主要内在因素，对原癌基因的研究有助于对癌症本质的认识，同时，基因在癌细胞转移中也起了不容忽视的作用，在癌细胞转移过程中，基因控制转录出一系列导致细胞膜表面发生病变的蛋白质和酶，也使细胞内部发生与正常转录增殖截然不同的癌化现象，这些蛋白质和酶都是在癌变细胞原癌基因的控制下由细胞自身产生的， 原癌基因是细胞的正常基因，其表达产物对细胞的生理功能极其重要，只有当原癌基因发生结构改变或过度表达时，才有可能导致细胞癌变7。因此，对于原癌基因，抗癌基因的研究是探究解决癌症问题的重要途径。

结束语

癌症作为长久以来困扰人类的疾病之一，已经得到了科学界和全社会的广泛关注，防癌治癌不再是人们的所想，更成为了一种切实的行动，当今医学界已经对癌症的治疗及其疾病预防有所进展，在临床上也有所突破，但在癌症本质上还存在这很大的未知与疑惑，比如本文所选的癌细胞转移问题，很大程度上限制了癌症研究的进展。但是，健康的生活是每一个人的梦想，也是众多人努力钻研，刻苦学习的动力。由于作者知识面有限，本文只是对癌细胞转移的初步探究，但在以后相信会通过努力为人们的健康事业做出更大的贡献。

胡丹 张林顺 朱正荣 2012年5月10日

参考文献

1 《中国癌症临床年鉴》 中国协和医科大学出版社 2008版 2 《病理学》 人民卫生出版社 2007版

3 《肺癌转移 新型生物机制及其对临床的影响》 人民卫生出版社; 第1版 4 《细胞接触性抑制运动的研究进展》 邓璐林 张吉翔 5 《 中国细胞生物学学报 》 2011年第11期

6 《淋巴管结构与癌转移》 人民卫生出版社; 第1版 王云祥、张雅芳 7 《医学分子生物学(供中医药类专业用)》 中国中医药出版社; 第1版