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美国国家科学院院刊。1998年8月4日;95(16): 9325–9330.
数字对象标识:10.1073/pnas.95.16.9325
PMCID公司:PMC21337型
PMID:9689079

P-选择素缺乏减弱肿瘤生长和转移

摘要

选择素是粘附受体,通常识别某些具有唾液酸-路易斯碳水化合物结构的血管粘蛋白型糖蛋白x个许多上皮性癌的临床预后和转移进展与肿瘤粘蛋白的产生和唾液酸Lewis的增强表达独立相关x个转移被认为涉及肿瘤-血小板-白细胞栓子的形成及其与远处器官内皮细胞的相互作用。我们通过显示P-选择素(通常与白细胞配体结合)可以促进肿瘤生长并促进产生粘蛋白的癌的转移,在这些观察结果之间建立了联系。P-选择素缺乏小鼠皮下移植的人结肠癌细胞生长明显减慢,静脉注射的细胞产生的肺转移较少。有三种潜在的病理生理机制被证明:第一,以较低的速率将肿瘤细胞静脉注射到P-选择素缺乏小鼠的肺部;第二,P-选择素缺乏的小鼠血小板不能与肿瘤细胞表面粘蛋白粘附;第三,静脉注射后滞留在肺血管中的肿瘤细胞常被血小板团块所修饰,而在P-选择素缺乏的动物中,血小板团块明显减少。

关键词:粘蛋白/癌症/碳水化合物/凝集素/路易斯抗原

大多数人类癌症起源于上皮细胞,此类癌症导致的大多数死亡是由肿瘤扩散到远处器官(转移)引起的。转移是一个多步骤级联过程,涉及许多因素,有利于进入血流的“最适合”细胞存活,成功逃避宿主防御,与远处器官的内皮细胞结合,并侵袭和定植这些部位(1). 大量证据表明,血小板和白细胞与血源性肿瘤细胞相互作用,这些肿瘤细胞被认为会产生肿瘤微栓塞,促进远处器官的阻滞,以及随后与内皮细胞的相互作用(5). 减少循环血小板可以减少小鼠实验性转移(,4)相关的血小板相互作用似乎涉及癌细胞表面糖蛋白(,5,6). 这些肿瘤细胞与血小板相互作用的分子基础在很大程度上尚不清楚。

细胞表面碳水化合物的改变是癌细胞的普遍表型(713). 癌症唾液幻觉是一种大的阴离子分子,被认为具有抗粘连作用,可以阻止细胞与细胞之间的相互作用,例如与宿主细胞毒性细胞的相互作用(1416). 抑制肿瘤唾液酸O-糖基化可减少小鼠模型的转移形成(11,17). 在与癌症相关的聚糖中,唾液酰Lewis的表达x个(sLex个)和sialyl Lewis(sLe)与肿瘤进展、转移扩散和不良预后密切相关(1827).

选择素是特定sLe的特征性血管受体x/年-含粘蛋白型糖蛋白(2833). 在流动条件下,P-selectin在激活的内皮系链PSGL-1上表达于白细胞上,开始滚动,最终导致白细胞在内皮上停滞。其他白细胞上的L-选择素也可以与这些滞留细胞上的PSGL-1和/或与内皮上适当的糖基化配体相互作用(3032). 活化血小板上的P-选择素还可以介导与单核细胞的相互作用,启动旁分泌信号机制,放大炎症过程,并诱导组织因子分泌,从而触发血栓形成。炎症开始数小时后,内皮细胞上的E-选择素表达被诱导,并维持白细胞募集。各种证据表明x/年低聚糖是产生大多数正常选择素配体所必需的(2933). 然而,这些聚糖本身不足以进行高亲和力识别。例如,PSGL-1不能作为L-或P-选择素配体发挥作用,除非载脂蛋白骨架具有sLex个-在硫酸化酪氨酸残基簇附近承载链。

因为sLex/年研究人员最初假设,内皮细胞表达的E-选择素可能介导癌细胞转移到转移部位(25,3436). 事实上,许多人类结肠癌组织和细胞确实表达潜在的E-选择素配体(37)以及转基因小鼠肝脏中E-选择素的人工过表达可重定向正常定植于肺部的肿瘤细胞的转移(38). 然而,这一假设并不包括血小板或白细胞的作用。P-选择素是一种更合理的候选者,可介导血小板、白细胞、内皮细胞和癌细胞的多种相互作用,包括产生粘蛋白癌的微血栓和微栓塞特征(,4). 事实上,P-选择素配体已经在一些人类肿瘤和细胞系中被检测到(37,39,40)并提示在转移中起作用。然而,没有体内P-选择素在癌症生物学中的病理生理作用的确认。在这里,我们在Rag2−/−背景下生成了P-选择素缺乏小鼠,从而可以研究P-选择蛋白在肿瘤生长和转移中的作用。

材料和方法

P-选择素:Rag2双零小鼠的制备和表征。

雌性Rag2−/−小鼠(41)在129个背景下(Taconic)与雄性P-selectin−/−小鼠交配(42)背景为C57/Bl(杰克逊实验室)。杂交F1代,并对其后代进行Rag2缺失突变体和P-选择素−/−缺失突变体的基因分型。对于Rag2基因分型,在55°C退火温度下,将rag2a-GGGAGGACACTCATGCAGTA、rag2b-AGCAGGAGTCTCCATCCACTCACTGA和neoA-CGGCCGGAACCTGTGCAA作为PCR引物(43). 对于P-选择素,使用基因分型psela-TTGTAAATCAGAGAGAGATGG、pselb-AGAGTTACTGATGTATCTCC和neoB-CACGAGACGTG(42),在60°C退火温度下。将双零突变体回交给129/J背景下的Rag2−/−小鼠,并将其F1后代相互杂交,以产生以129/J为主背景下的双零动物。对照Rag2−/−小鼠是在F1代产生的。通过藻红蛋白结合的抗CD4或抗CD8抗体染色(Caltag,南旧金山,CA)和FACScan分析(Becton Dickinson),以及适当的对照,对双零小鼠外周血中成熟淋巴细胞进行表型分析。将肺组织的冷冻切片固定在福尔马林中,用10%山羊血清/1%BSA在PBS中封闭,并与5μg/ml的生物素化抗小鼠P-选择素抗体(PharMingen)在PBS/1%BSA中孵育1小时,然后与1μg/ml的链霉亲和素过氧化物酶在PBS/1%BSA中孵育30分钟。用金属增强的四氯化二氨基联苯胺底物(Pierce)检测共轭物。

肿瘤生长分析和生存曲线。

人结肠癌细胞株LS180和T-84在含有10%FCS的αMEM培养基中传代。电池(1×106)用5 mM EDTA/PBS分离,分解成单细胞悬浮液,并将s.c.注射到6至7周龄小鼠的下翼,这些小鼠被保存在无致病性的环境中,水中含有抗生素。沿体腔平面测量肿瘤,肿瘤体积计算为:[(长)×(宽)2]/2. 对小鼠进行了长达2个月的随访,当时最大肿瘤肿块超过20厘米机构指南要求安乐死。将一些肿瘤的石蜡包埋切片与10%山羊血清/1%BSA进行非特异性结合,并与生物素化人P-选择素-Fc嵌合体在20 mM Hepes/140 mM NaCl/5 mM CaCl中孵育2或5 mM EDTA。如上所述,使用链霉亲和素过氧化物酶作为第二探针。

实验转移分析。

用5 mM EDTA分离LS180细胞并在PBS中分解。持续的细胞聚集物在几分钟内沉淀下来,并将上清液(100000)中残留的单个细胞注入尾静脉。4周后,处死小鼠,收集其大脑、肺部、肝脏、肾脏和增大的背部肿块进行分析。一半的组织样本进行了组织学转移分析,另一半进行了人类DNA分析。

微量元素检测分析。

这是通过对先前报道的方法进行基于PCR的修改来完成的(44). 将均质组织样品用蛋白酶K进行蛋白质水解过夜,并用苯酚:氯仿提取总基因组DNA。乙醇沉淀的DNA再次悬浮在TE缓冲液中,DNA/蛋白质比率为260/280。如有必要,对样品进行再水解和重新提取。使用QiaAmp组织试剂盒(Qiagen)进行最终DNA纯化。用人类特异性Alu引物GAGCCGAGATCGCCCACTGCCACTGCACACTCCCTGGG扩增等分DNA(500μg),该引物以前用于荧光就地人酵母人工染色体克隆的杂交分析(45). PCR在95℃下循环35次,每次1分钟,在72℃下循环2分钟。琼脂糖凝胶电泳分析的PCR产物显示在500 bp到2 kb之间有明显的涂片。使用从LS180细胞制备的基因组DNA,在1μg小鼠DNA的存在下检测到≈100 fg的人类DNA。在对照PCR中使用小鼠溶酶体唾液酸酯酶的引物,以确保使用等量的DNA。PCR产物通过Hybond-N尼龙膜(Amersham)上的印迹进行定量,并使用末端标记探针进行探测,该探针在Alu共识区域内杂交,但不与PCR所用引物重叠。该序列为CCGAATTCCCAAAGTGGGATTAAG(45). 用荧光成像仪(分子动力学)检测并分析结合探针。未接受注射的小鼠基因组DNA作为背景对照。

肿瘤种子试验。

LS180细胞经代谢放射性标记[H] 将胸腺嘧啶核苷收获成单细胞悬浮液,并将50万个细胞(≈30万cpm)注入尾静脉。3小时后,处死小鼠,通过心脏穿刺排出血液,并用Polytron在1%Triton/PBS溶液中均质化各种器官。将样品冻融数次,用蛋白酶K广泛消化等分样品,并在Eco-Scint闪烁鸡尾酒中计数。

血小板对肿瘤细胞的粘附。

将尾静脉血液收集到1/10体积的酸性柠檬酸-葡萄糖(ACD,38mM柠檬酸/75mM柠檬酸三钠/100mM葡萄糖)中,并通过以200g离心20分钟获得富含血小板的血浆(PRP)。洗涤血小板并用5μM钙黄绿素AM(分子探针)标记在PSG缓冲液中(5 mM管道,pH 6.8/145 mM NaCl/4 mM KCl/0.5 mM磷酸钠/5.5 mM葡萄糖/0.5%BSA),同时在500×用PSG缓冲液重新冲洗血小板20分钟,并轻轻地将其重新悬浮在Hanks的平衡盐溶液(HBSS,Sigma)中。LS180细胞在六孔板(Falcon)中培养至50%汇合,用HBSS洗涤两次,并用钙黄绿素标记的血小板(3×106每孔血小板数)O(运行)-添加血小板前唾液糖蛋白内肽酶(OSGPase,Accurate Chemicals)。在室温(RT)下摇晃15分钟后,用HBSS清洗微孔两次,在福尔马林/PBS中固定20分钟,然后用PBS清洗。用530 nm的荧光显示钙化蛋白染色的血小板,并用相控显微镜显示LS180细胞。

在体内静脉注射肿瘤细胞与内源性血小板的相互作用。

LS180细胞生长到80%的汇合处,用PBS洗涤,用2 mM EDTA在PBS中分离,用5μM钙黄绿素AM(分子探针)在PBS洗涤并染色20 min,在PBS内再次洗涤两次,然后在PBS中将其重新悬浮,最终浓度为3×106将60μl标记的LS180细胞静脉注射给麻醉小鼠。10分钟(左眼)和20分钟(右眼)后通过眶后出血收集血液,并立即涂抹在盖玻片上或用10%福尔马林固定。注射30分钟后对小鼠实施安乐死。为了防止肺塌陷,在打开胸部之前夹紧气管,然后很快夹紧门处的血管和支气管。解剖肺部,立即用10%福尔马林固定并冷冻。新鲜切下的冷冻肺切片在室温下用丙酮固定10分钟,用10%山羊血清/1%BSA封闭PBS,并用1:50稀释的大鼠抗鼠CD41抗体(PharMinen)在室温下染色30分钟。用PBS洗涤后,在室温下加入生物素化羊抗鼠抗体(1:100稀释)30分钟。再次用PBS清洗后,RT时加入链霉亲和素R-藻红蛋白(1:100)30min,切片在PBS中清洗,贴装,荧光显微镜分析。

结果

Rag2缺失突变体中P-选择素缺陷的产生。

所有先前特征性表达SLe的结肠癌细胞株x/年并且P-选择素配体是人类来源的。为了在模型系统中研究这些细胞,有必要使用能够接受移植人类细胞的免疫缺陷小鼠。我们选择Rag2−/−小鼠而不是裸鼠,因为缺陷会导致成熟淋巴细胞的特异性缺乏(41)不会直接影响其他组织。由于Rag2和P-选择素基因位于单独的染色体上,并且两个无效小鼠都是可育的,因此,通过交配获得了双无效突变体和对照P-选择蛋白+/+Rag2−/−小鼠,如材料和方法(图。(图11A类). 这些动物的外周血CD4缺乏+和CD8+淋巴细胞(图。(图11B类)肺内皮缺乏P-选择素(图。(图11C类). 这些小鼠是活的,没有明显的缺陷,当与对照组一起被安置在一个特定的无致病性环境中时,它们看起来很健康。

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P-选择素和Rag2双零突变体的基因分型和表型。(A类)采用小鼠尾夹基因组DNA作为模板,对Rag2等位基因和P-选择素等位基因进行PCR基因型筛选。变黑的区域代表靶向两个野生型等位基因的新霉素A抗性基因;箭头表示每个反应中使用的两个正向引物和一个反向引物。每个PCR都包含三个引物。F1代表Rag2−/−和P-selectin−/–小鼠第一次杂交的双杂合子。(B类)用抗CD4-藻红蛋白或抗CD8-异硫氰酸荧光素标记F1小鼠和双无效突变体的外周血,并使用Becton Dickinson FACScan流式细胞仪进行分析。(C类)冷冻肺切片用生物素化的抗小鼠P-选择素抗体探测,然后用链霉亲和素过氧化物酶探测。用金属增强的二氨基联苯胺底物检测酶偶联物。箭头表示肺内皮。

缺乏P-选择素会减缓肿瘤生长速度。

表达所有三种选择素潜在配体的LS180结肠癌细胞(37)用于异种移植。对Rag2−/−小鼠的初步研究表明≈106皮下注射的细胞在2周内成为可触及的肿瘤,此后体积迅速增大。接下来,我们研究了6-7周龄Rag2−/−小鼠组,这些小鼠为野生型或P-选择素为零(图。(图22A类). 在缺乏P-选择素的情况下,肿瘤生长率显著降低。P-selectin阴性小鼠偶尔出现的肿瘤甚至出现退化和再生(数据未显示)。组织学上,在总体外观、血管化程度或浸润中性粒细胞和单核细胞的水平上没有明显差异(数据未显示)。用可溶性重组P-选择素探测切片组织,确认肿瘤中P-选择蛋白配体的表达(数据未显示)。由于整体肿瘤体积、体重减轻和偶尔出现的局部溃疡超出了机构指南,需要终止实验,因此不可能延长随访时间。在出现任何回归现象或任何动物死亡(30天时,见图。图22B类).

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P-选择素缺乏对原发性肿瘤生长率和生存率的影响。(A类)测量皮下注射LS180细胞引起的肿瘤的长度和宽度,并计算其体积。每组小鼠的平均肿瘤大小(n个=每组9)。(B类)当所有小鼠都还活着时,测量每只小鼠在第30天的生长速度,并使用Wilcoxon秩和检验进行统计显著性分析。平等等级的无效假设被驳回(P(P)< 0.05). (C类)皮下肿瘤小鼠的生存曲线(n个=每组9人)。在动物福利机构指南要求终止实验的60天内,存活率提高的趋势并没有达到完全的统计显著性。

每只小鼠的死亡时间与原发肿瘤的大小无关。P-选择素缺乏组的生存率有提高的趋势(图。(图22C类)直到一些肿瘤达到了需要终止实验以符合机构指导原则的程度。此时,将剩下的小鼠处死,并对其肺部进行检查。总的来说,P-选择素+/+小鼠的病情明显比P-选择蛋白−/−小鼠严重。三名独立观察者注意到,野生型小鼠比突变型小鼠更恶作剧,行动不便,衣着也不整洁。这种差异的原因尚不清楚,但表明P-选择素影响肿瘤生物学的某些方面,而非肿瘤大小。尸检显示半数小鼠直接腹膜侵犯;所有其他器官看起来都非常正常。组织学检查显示,两组中的一些动物出现了间质性肺炎,转移瘤细胞散布在整个肺部(数据未显示)。在其他器官,如肝脏、胰腺和淋巴结,组织学上偶尔也可见转移。尽管在野生型小鼠中这些转移的频率有增加的趋势,但实验不能持续足够长的时间来确定(因为野生型动物的原发性肿瘤生长速度很快,见上文)。表达P-选择素配体的另一种结肠癌细胞株T-84的原发性肿瘤生长率也出现了类似的降低(参考文献。37; 数据未显示)。

P-选择素增加实验性肺微转移。

虽然原发性肿瘤生长率的差异很有趣,但它不允许对关于P-选择素在转移中的作用的原始假设进行检验(原发性癌症生长率的降低可以直接降低自发转移的比率)。因此,我们使用静脉(“实验”)转移检测。将LS180细胞静脉注射到6-7周龄小鼠的尾静脉中。4周后,大多数P-selectin+/+小鼠(九只中的七只)在颈部周围出现可触及的肿块,包括背部和腹部肿块,而九只P-selectin-/-小鼠中只有两只出现类似肿块。一般来说,野生型小鼠也出现了更严重的疾病,梳毛和活动能力下降。解剖后发现肿块是含有肿瘤细胞的肿大淋巴结,或肿瘤生长在组织学不明确的皮下组织中。两组小鼠的肺部都有一些浸润性巨噬细胞,但没有明显可见的转移性结节。然而,在九只P-选择素+/+小鼠中的八只中,在肺实质中可以看到分散的肿瘤细胞和微小结节(图。(图3A类)而只有一只P-selectin−/−小鼠表现出这种转移的组织学证据(图。(图3B类). 其他器官没有受到明显影响。

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P-选择素促进肺部微转移的发展。(A类)按照说明静脉注射LS180细胞,4周后处死小鼠。显示了每种小鼠苏木精/伊红染色肺切片的示例。请注意P-选择素+/+肺中明显的微转移。(B类)对每只小鼠的肺的几个横截面进行分析,以寻找转移细胞的组织学证据。(C类)用引物对人微转移瘤进行PCR分析序列如中所述材料和方法并采用Wilcoxon秩和检验进行统计显著性分析。

为了更好地量化肺微转移,对每只小鼠的右肺进行均质化,纯化总基因组DNA,并使用识别人类特异性的PCR引物筛选是否存在人类DNA序列(44). 未注射小鼠的肺部作为阴性对照。PCR产物被印在膜上,并用标记的寡核苷酸进行探测,这些寡核苷酸杂交到PCR产品。用磷成像仪定量的信号显示,野生型小鼠的肺部人类DNA明显多于P-选择素−/−对应物,其中只有两个样本明显呈阳性(图。(图3C类). 这些结果表明,P-选择素参与了血源性肿瘤细胞在肺部定植的某些步骤。

P-选择素促进肺转移细胞的初始播种。

为了探索细胞植入肺部的初始步骤,用放射标记法对LS180细胞进行代谢标记[H] 胸腺嘧啶核苷作为单细胞悬液注射到小鼠尾静脉。3小时后,收集各种器官并对放射性进行定量。一般来说,P-选择素缺乏小鼠的肺部和其他一些器官的放射性降低。图。图44表明P-选择素的存在有助于注射的肿瘤细胞选择性聚集到肺部,在较小程度上,聚集到肝脏和肾脏。这些数据表明,血细胞最初接种到转移部位可能至少部分依赖于P-选择素。

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P-选择素影响静脉注射肿瘤细胞的接种。向小鼠注射[H] 胸腺嘧啶标记的LS180细胞。3小时后,对组织进行均质和蛋白水解,并监测放射性,如下所述材料和方法为了校正每只小鼠的放射性恢复差异,结果显示为不同器官中的放射性与大脑中的放射性的比率(所有小鼠中的放射性为4-7%)。两组循环血液中的残余放射性相似。采用Wilcoxon秩和检验得出统计显著性值。

P-选择素介导体外通过细胞表面黏液使小鼠血小板与肿瘤细胞融合。

为了探讨小鼠血小板上的P-选择素是否在肿瘤细胞向肺部的初始接种中起作用,我们用钙黄绿素标记新鲜分离的小鼠血小板,并将其应用于LS-180细胞在体外如图所示。图5,5,用凝血酶激活的野生型血小板在肿瘤细胞上玫瑰花结,这种相互作用通过钙螯合或用OSGPase预处理肿瘤细胞而消除,OSGPase选择性地从细胞表面切割粘蛋白。P-选择素缺乏小鼠的血小板没有出现任何花环,表明黏液依赖性相互作用主要由P-选择蛋白介导。

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P-选择素缺乏的血小板不能以钙和粘蛋白依赖的方式在结肠癌细胞上呈花结。研究了钙调素标记的小鼠血小板与培养的LS-180细胞的相互作用,如材料和方法.左侧、荧光;赖特,相差图像。(A类)P-选择素+/+血小板。(B类)P-选择素−/−血小板。(C类)1 mM EDTA中的P-选择素+/+血小板。(D类)P-选择素+/+血小板,用OSGPase预处理的肿瘤细胞。(巴=50μm)

最优的在体内肿瘤细胞与血小板的相互作用需要P-选择素。

检查这些血小板:肿瘤细胞相互作用体内我们将肿瘤细胞(钙黄绿素标记或未标记)静脉注射到小鼠体内,并在注射后5、10、15和20分钟采集血样。虽然我们检测到一些肿瘤细胞残留在血液中(通过荧光或赖特-盖姆萨染色的血液涂片),但不可能研究它们与血小板的相互作用。这是因为所有标准抗凝方法(EDTA、柠檬酸盐或肝素)本身都会破坏P-选择素依赖性相互作用。我们试图在采集后快速制作血液涂片和/或快速将血细胞固定在甲醛中。然而,在这两种情况下,我们都无法避免血小板大量聚集,这显然是由采血过程中的损伤引起的。

因此,我们检查了实际存在于肺血管中的肿瘤细胞。静脉注射肿瘤细胞(钙素标记或未标记),在注射后的短时间点处死小鼠,并通过冷冻切片和/或石蜡包埋切片研究肺部。在后一部分中,未标记的肿瘤细胞滞留在肺毛细血管中,有时被纤维蛋白物质包围(数据未显示)。然而,分辨率不足以确定这些复合物中是否存在血小板。因此,我们在注射钙黄绿素标记的肿瘤细胞后获得了肺部冰冻切片,并用抗CD41(小鼠血小板的明确标记物)对其进行染色。通过这种双色荧光方法,可以看到野生型小鼠肺部约一半的肿瘤细胞上附着着血小板团块。在大约三分之一的病例中,血小板以非常大的团块存在,几乎覆盖了肿瘤细胞(见图。图66例如)。相反,血小板很少与P-选择素缺乏小鼠肺部的肿瘤细胞相关(约占细胞的10%)。即使被发现,这些也不包括在许多野生型肺中看到的沉重团块。

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体内静脉注射肿瘤细胞与血小板的相互作用是P-选择素依赖性的。将荧光标记的LS180细胞静脉注射给小鼠,30分钟后,研究肺冰冻切片中是否存在肿瘤细胞和相关血小板(抗CD41),如下所述材料和方法.

讨论

在许多癌症中,转移细胞富含唾液酸化的Lewis血型抗原(8,10,12,25). 这里我们证明了P-选择素,一种能够识别sLe的内源性凝集素x个-含有粘蛋白,被肿瘤细胞用来促进其向转移表型的进展。实验性转移试验表明,P-选择素有助于血源性结肠癌细胞在小鼠肺部的定植。归巢实验表明,这部分是因为细胞最初植入肺部的情况有所改善。通过发现小鼠血小板与癌细胞表面粘蛋白以P-选择依赖的方式相互作用,这一假设得到了加强在体外体内。关联发生体内如果没有外源性添加凝血酶,则表明循环血小板的一个亚群已经表达了表面P-选择素,或者肿瘤细胞与一些其他因子共同诱导了这种表达,而这些因子在血小板中并不存在在体外实验。无论如何,结果支持了P-选择素依赖性肿瘤形成的观点:血小板聚集是转移形成过程中的关键步骤。当然,这并不排除P-选择素可能在与肿瘤细胞接触的内皮细胞上表达的额外作用。

出乎意料的是,P-选择素缺乏小鼠的原发性侧翼肿瘤的生长速度明显较慢。偶尔的肿瘤甚至显示出部分退化和再生。这尤其令人惊讶,因为P-选择素被认为在介导白细胞向组织的外渗中发挥作用,而肿瘤内白细胞的浸润通常与肿瘤的生长呈负相关(46). 也许P-选择素在招募慢性炎症浸润方面没有起主导作用,但对肿瘤生长有其他一些积极影响。尽管其他人建议x/年-含糖复合物可能在内皮细胞形态发生中起作用(47),在P-selectin−/−和P-selectin+/+小鼠的肿瘤血管化方面没有明显差异。P-选择素更有可能参与招募白细胞和/或血小板,这些白细胞和血小板分泌用于伤口愈合的生长因子和细胞因子,这些可能会无意中刺激肿瘤细胞的生长。

P-选择素配体以前曾在几种人类肿瘤和细胞系中检测到(37,39,40)并假设在转移中起作用。这些数据表明内源性P-选择素可以影响体内肿瘤细胞的行为。事实上,这一信息可能会汇集关于癌症的几个不同观察结果:()血小板在促进肿瘤转移中的作用;(ii(ii))肿瘤微栓塞血小板和白细胞在这一过程中的重要性;()Trousseau综合征,发生于产生粘蛋白的癌患者,与富含血小板的血栓栓塞相关;(iv(四))粘蛋白生成与临床预后不良的相关性;和(v(v))SLe的强相关性x个表达与肿瘤进展、转移扩散和预后不良有关。我们的数据表明,常见的链接可能是P-选择素及其与SLe的相互作用x个-含有癌粘蛋白。我们不排除其他选择素具有其他作用,因为它们也可以识别这种粘蛋白。事实上,我们实验室最近的工作表明,三种选择素中的每一种都可以在特定的癌粘蛋白分子上具有独特的结合位点(Y.J.K.、L.B.、H.L.Han、N.M.V.和a.V.,未发表的数据)。因为P-选择素可以与E-选择素共同作用于内皮细胞,两者都可以识别sLex个抗原,两者都可能在转移细胞的归巢中发挥作用。然而,只有P-选择素提供了一种涉及血小板的机制连接,血小板不表达L-或E-选择素。

之前的一份报告显示,P-选择素识别硫酸酯类,并推测硫酸酯类的排泄可能会将肿瘤细胞从P-选择蛋白表达细胞(如内皮细胞)中分离出来(34). 尽管这一假设可能适用于其他情况,但它与P-选择素缺乏症的保护作用并不一致。我们的数据还表明,癌粘蛋白介导循环血小板与静脉注射肿瘤细胞的直接相互作用。因此,我们设想,肿瘤细胞表面含有多个P-选择素结合位点的大粘蛋白分子可以在肿瘤细胞与P-选择蛋白表达的血小板和内皮细胞之间架起桥梁。添加含有PSGL-1和/或L-选择素的白细胞可能有利于微栓塞的形成,而微栓塞被认为有助于转移过程(37).

最后,P-选择素促进肿瘤生长和进展的确切机制尚待确定。无论如何,我们提供体内有证据表明,这种癌症粘蛋白-内源性凝集素相互作用可能产生病理生理后果。由于大多数相关事件发生在血液中和/或开始于血液中,因此它们可能适合使用目前用于改善炎症和再灌注损伤状态的抗P-选择素疗法进行干预(31). 在这方面,临床使用的抗血栓药物肝素是P-选择素与其天然配体PSGL-1结合的有效抑制剂,其水平远低于其抗凝作用所需的水平(48). 在一些模型系统中,肝素和其他硫酸化化合物已被证明可以阻断肿瘤转移(4952)已提出抑制乙酰肝素酶、抑制血管生成和改变生长因子作用等机制。也许肝素干扰P-选择素和肿瘤粘蛋白相互作用的能力在这些抗转移作用中也起着重要作用。

致谢

这项研究得到了美国国立卫生研究院拨款RO1CA38701(发给A.V.)和美国国立卫生学院培训拨款CA58689(发给Y.J.K.)的支持。L.B.是瑞士巴塞尔CIBA–Geigy-Jubilaums-Siftung奖学金的获得者。

缩写

sLe公司x个西亚利·刘易斯x个
sLe公司西亚利·刘易斯

工具书类

1韦斯L。转移原理。佛罗里达州奥兰多:学术;1985[谷歌学者]
2菲德勒一世。癌症研究。1990;50:6130–6138.[公共医学][谷歌学者]
三。盖西克·G·J。癌症转移评论。1984;:99–114.[公共医学][谷歌学者]
4Karpatkin S、Pearlstein E。Ann医学实习生。1981;95:636–641.[公共医学][谷歌学者]
5Honn K V、Tang D G、Crissman J D。癌症转移评论。1992;11:325–351.[公共医学][谷歌学者]
6Toyoshima M、Nakajima M、Yamori T、Tsuruo T。癌症研究。1995;55:767–773.[公共医学][谷歌学者]
7Dennis J W,拉弗特S。癌症转移评论。1987;5:185–204.[公共医学][谷歌学者]
8村松T。糖生物学。1993;:291–296.[公共医学][谷歌学者]
9福田M。癌症研究。1996;56:2237–2244.[公共医学][谷歌学者]
10Hakomori S.公司。癌症研究。1996;56:5309–5318.[公共医学][谷歌学者]
11Kim Y S、Gum J、Brockhausen I。糖结合物J。1996;13:693–707.[公共医学][谷歌学者]
12Kim Y J、Varki A。糖结合物J。1997;14:569–576.[公共医学][谷歌学者]
13.McEver R P.公司。糖结合物J。1997;14:585–591.[公共医学][谷歌学者]
14Hilkens J、Ligtenberg M J L、Vos H L、Litvinov S V。生物化学科学趋势。1992;17:359–363.[公共医学][谷歌学者]
15Ogata S、Maimonis P J、Itzkowitz S H。癌症研究。1992;52:4741–4746.[公共医学][谷歌学者]
16Van de Wiel-Van Kemenade E、Ligtenberg M J L、de Boer A J、Buijs F、Vos H L、Melief C J M、Hilkens J、Figdor C G。免疫学杂志。1993;151:767–776.[公共医学][谷歌学者]
17Bresalier R S、Niv Y、Byrd J C、Duh Q Y、Toribara N W、Rockwell R W、Dahiya R、Kim Y S。临床投资杂志。1991;87:1037–1045. [PMC免费文章][公共医学][谷歌学者]
18Hoff S D、Matsushita Y、Ota D M、Cleary K R、Yamori T、Hakomori S、Irimura T。癌症研究。1989;49:6883–6888.[公共医学][谷歌学者]
19Matsushita Y、Cleary K R、Ota D M、Hoff S D、Irimura T。实验室投资。1990;63:780–791.[公共医学][谷歌学者]
20Matsusako T、Muramatsu H、Shirahama T、Muramatsu T、Ohi Y。生物化学与生物物理研究委员会。1991;181:1218–1222.[公共医学][谷歌学者]
21Sinn H-P、Brown SA、Oberle E、Thompson J S。国际胰腺病杂志。1992;11:125–135.[公共医学][谷歌学者]
22Nakamori S、Kameyama M、Imaoka S、Furukawa H、Ishikawa O、Sasaki Y、Kabuto T、Iwanaga T、Matsushita Y、Irimura T。癌症研究。1993;53:3632–3637.[公共医学][谷歌学者]
23.Nakayama T、Watanabe M、Katsumata T、Teramoto T、Kitajima M。癌症。1995;75:2051–2056.[公共医学][谷歌学者]
24Nakamori S、Furukawa H、Hiratsuka M、Iwanaga T、Imaoka S、Ishikawa O、Kabuto T、Sasaki Y、Kameyama M、Ishiguro S、Irimura T。临床肿瘤学杂志。1997;15:816–825.[公共医学][谷歌学者]
25坎纳吉R。糖结合物J。1997;14:577–584.[公共医学][谷歌学者]
26Izumi Y、Taniuchi Y、Tsuji T、Smith C W、Nakamori S、Fidler I J、Irimura T。实验细胞研究。1995;216:215–221.[公共医学][谷歌学者]
27Nakamori S、Kameyama M、Imaoka S、Furukawa H、Ishikawa O、Sasaki Y、Izumi Y、Irimura T。直肠结肠疾病。1997;40:420–431.[公共医学][谷歌学者]
28施普林格T A。《生理学年鉴》。1995;57:827–872.[公共医学][谷歌学者]
29Hynes R O,Wagner D D。临床投资杂志。1996;98:2193–2195. [PMC免费文章][公共医学][谷歌学者]
30堪萨斯州。鲜血。1996;88:3259–3287.[公共医学][谷歌学者]
31Lowe J B,Ward P A。临床投资杂志。1997;99:822–826. [PMC免费文章][公共医学][谷歌学者]
32McEver R P,Cummings R D。临床投资杂志。1997;100:485–492. [PMC免费文章][公共医学][谷歌学者]
33瓦尔基A。临床投资杂志。1997;99:158–162. [PMC免费文章][公共医学][谷歌学者]
34Aruffo A、Kolanus W、Walz G、Fredman P、Seed B。单元格。1991;67:35–44.[公共医学][谷歌学者]
35Sawada R、Tsuboi S、Fukuda M。生物化学杂志。1994;269:1425–1431.[公共医学][谷歌学者]
36Miller N、Vile R G、Hart I R。糖结合物J。1996;13:33–43.[公共医学][谷歌学者]
37.Mannori G、Crottet P、Cecconi O、Hanasaki K、Aruffo A、Nelson R M、Varki A、Bevilacqua M P。癌症研究。1995;55:4425–4431.[公共医学][谷歌学者]
38Biancone L、Araki M、Arake K、Vassalli P、Stamenkovic I。《实验医学杂志》。1996;183:581–587. [PMC免费文章][公共医学][谷歌学者]
39.Aruffo A、Dietsch M T、Wan H、HellströM K E、Hellstrom I。美国国家科学院程序。1992;89:2292–2296. [PMC免费文章][公共医学][谷歌学者]
40斯通·J·P、瓦格纳·D·D·。临床投资杂志。1993;92:804–813. [PMC免费文章][公共医学][谷歌学者]
41Shinkai Y、Rathbun G、Lam K P、Oltz E M、Stewart V、Mendelsohn M、Charron J、Datta M、Young F、Stall A M。单元格。1992;68:855–867.[公共医学][谷歌学者]
42Mayadas T N、Johnson R C、Rayburn H、Hynes R O、Wagner D D。单元格。1993;74:541–554.[公共医学][谷歌学者]
43Hoshino H、Tamaki A、Yagura T。细胞结构功能。1997;22:325–334.[公共医学][谷歌学者]
44McKenzie B A、Barrieux A、Varki N M。癌症社区。1991;:15–19.[公共医学][谷歌学者]
45Baldini A、Ross M、Nizetic D、Vatcheva R、Lindsay E A、Lehrach H、Siniscalco M。基因组学。1992;14:181–184.[公共医学][谷歌学者]
46Kreider J W、Bartlett G L、Butkiewicz B L。癌症转移评论。1984;:53–74.[公共医学][谷歌学者]
47Nguyen M、Strubel N A、Bischoff J。自然(伦敦)1993;365:267–269.[公共医学][谷歌学者]
48Koenig A、Norgard-Sumnicht K、Linhardt R、Varki A。临床投资杂志。1998;101:877–889. [PMC免费文章][公共医学][谷歌学者]
49Vlodavsky I、Mohsen M、Lider O、Svahn C M、Ekre H P、Vigoda M、Ishai-Michaeli R、Peretz T。侵袭转移。1994;14:290–302.[公共医学][谷歌学者]
50Coombe D R、Parish C R、Ramshaw I A、Snowden J M。国际癌症杂志。1987;39:82–88.[公共医学][谷歌学者]
51Lapierre F、Holme K、Lam L、Tressler R J、Storm N、Wee J、Stack R J、Castellot J、Tyrrell D J。糖生物学。1996;6:355–366.[公共医学][谷歌学者]
52Sciumbata T、Caretto P、Pirovano P、Pozzi P、Cremonesi P、Galimberti G、Leoni F、Marcucci F。侵袭转移。1996;16:132–143.[公共医学][谷歌学者]

文章来自美国国家科学院院刊由以下人员提供美国国家科学院