经大量实验发现,同一种癌基因转染不同的细胞,可诱发不同的转移表型;同一组织类型的肿瘤有多种不同的癌基因表达异常,但并非均与肿瘤的转移有关。如用ras基因转染鼠的NIH3T3细胞,可导致该种癌基因转染的细胞在小鼠体内广泛转移。 而转染鼠的LTA细胞,虽然具有明显的成瘤性,但并不诱发其转移潜能的发生,这可能是对于LTA细胞,由ras基因介导的信息传递途径与NIH3T3不同。但如果把LTA细胞与转染了ras基因的NIH3T3细胞融合,或者将其与人、鼠的高转移黑色素瘤细胞融合则均可诱导LTA细胞的转移潜性。以上研究表明,肿瘤细胞的转移与多种癌基因表达异常或协同作用有关。
肿瘤转移基因是指某基因改变和表达能够促进或导致肿瘤转移的基因。1989年Ebralidze等在鼠乳腺肉瘤细胞株中分离出一种与肿瘤转移密切相关的基因,该基因在发生肿瘤转移的细胞中高度表达,而在未转移的肿瘤细胞不表达,称为转移基因mtsl,该肿瘤转移基因mRAN约为0.55kb,其编码的蛋白分子由101个氨基酸组成。
继而又分离出人的mtsl基因,发现鼠和人的mtsl基因十分相似,它们编码的蛋白质仅有7个氨基酸不同。进一步研究发现,在正常的组织中也有mstl基因表达,在胚胎组织中该基因有不同程度的表达。
在健康成人体内,mstl基因主要在脾、淋巴结等富含淋巴细胞的组织中表达。在鼠和人的血液细胞中,如单核细胞、巨噬细胞、中性粒细胞、T淋巴细胞能够表达mtsl,而B淋巴细胞和胸腺细胞中则未见表达。通过研究鼠的腹腔巨噬细胞发现,激活后的巨噬细胞出现mstl基因表达,而未激活的巨噬细胞不表达mstl基因。
mtsl基因有3个外显子,第一个外显子内有一个非编码序列。Mstl的转录调控区可能位于5′端上游区和第一个内含子部位。mtsl帽端上游3.0kb区为促进子,第一个内含子区域增强子与T细胞特异性增强子序列同源。
Grigorian等重组了两种cDNA,两者均含有猴病毒40(SV40)LTR(Long terminal re-peat)连接子和多腺嘌呤位点及mstl序列。两种cDNA分别为mtsl正义链(sense strand)和反义链(antisence strand)。用反义结构转染高转移性CSML-100细胞,选择阳性克隆后进行mRNA检测或种植小鼠。
mtsl反义RNA表达低的162/1细胞如同CSML-100细胞一样,可引起肺的大量转移性,而mstl反义RNA表达高的162/3细胞表现为低转移潜能。从而证明了CSML-100细胞中mtsl基因反义RNA表达可降低其转移潜能。
mstl正义链的过量表达对CSML-100细胞维持高转移能力极有意义。用mstl正义链进行实验,发现在小鼠肺部形成许多转移灶。用二甲基亚砜(DMSO)处理后,mstl基因转录减少,细胞株的转移潜能降低。一旦mtsl转录激发后,DMSO就不能干扰其转移能力,以上结果说明mtsl正义链的过量表达是维持肿瘤转移的必要条件。
mtsl蛋白可能是通过S100蛋白家族中的Ca2+结合蛋白起作用的,Ca2+结合蛋白在细胞生长和分化中起重要作用,mstl基因产物与Ca2+结合蛋白家族中的S-100b的氨基酸序列有55%的同源性,二者对细胞的微管聚合有抑制作用。有趣的是人们发现表达mtsl基因的正常组织都具有运动性,提示与细胞运动有关的某种基因表达,可能在肿瘤细胞的转移中起重要作用。
除上面谈到的肿瘤转移基因外,还有许多癌基因与肿瘤的转移有关,即肿瘤转移相关基因。近年来发现,将某些癌基因转染给适宜的受体细胞,可引起浸润和转移表型的发生。
一些转移效应调控基因可能与哪些已确定的成瘤性有关的基因相同?目前发现,ras和myc基因家族和突变型P53基因的异常表达与肿瘤的转移有一定的相关性。
此外,有实验证实,若将许多癌基因转染适宜的受体细胞亦可诱发转移表型的产生。如编码生长因子的Sis基因;编码酪氨酸酶的V-src、V-fes和V-fms基因;编码丝、苏氨酸激酶的V-mos、V-ras和磷蛋白突变型P53基因等。 |