综述:肿瘤转移中的侵袭性伪足:动态、调控及靶向治疗

【字体: 时间:2025年05月17日 来源:Journal of Translational Medicine 6.1

编辑推荐:

  该综述聚焦肿瘤细胞特有的侵袭性伪足(invadopodia),系统阐述其结构动态、调控机制及靶向治疗策略。内容涵盖侵袭性伪足与伪足(pseudopodia)的差异、形成阶段、信号通路(如整合素、Src 激酶、Rho GTP 酶)、基质金属蛋白酶(MMPs)作用及临床干预方向,为抑制肿瘤转移提供理论依据。

  
肿瘤转移是癌症致死的主要原因之一,侵袭性伪足作为肿瘤细胞特有的膜结构,在突破细胞外基质(ECM)屏障中起关键作用。侵袭性伪足是由肌动蛋白(F-actin)富集形成的动态突起,其结构包含核心区、环状黏附区,与正常细胞中的伪足相比,具有更大的尺寸、更长的寿命及更强的 ECM 降解能力,主要存在于乳腺癌、胰腺癌等多种癌细胞中,通过降解基底膜和细胞外基质,促进肿瘤细胞的局部侵袭和远处转移。

侵袭性伪足的形成可分为前体核心组装、稳定化和成熟三个阶段。前体核心组装依赖肌动蛋白 - Cortactin 复合物,迅速招募神经 Wiskott-Aldrich 综合征蛋白(N-WASP)、肌动蛋白相关蛋白 2/3(Arp2/3)复合物和丝切蛋白(cofilin),此阶段结构高度不稳定。约 20 秒后,含五个 SH3 结构域的酪氨酸激酶底物(TKS5)通过其 PX 结构域锚定到磷脂酰肌醇 3,4 - 二磷酸(PI (3,4) P2),稳定前体核心。β1 整合素通过介导细胞与 ECM 的黏附进一步稳定侵袭性伪足,激活 Arg 激酶使 Cortactin 在 Y421 位点磷酸化,招募 NCK1 并激活 N-WASP-Arp2/3 复合物,驱动 F-actin 聚合,促进侵袭性伪足成熟。

多种信号通路参与侵袭性伪足的调控。整合素家族作为 ECM 的主要受体,通过 α5β1 整合素增强细胞黏附,调控 Na+/H + 交换体 1(NHE1)酸化微环境,促进 MMPs 靶向运输至侵袭性伪足。Src 激酶通过磷酸化 TKS5 等蛋白调控侵袭性伪足动态,其与 EGFR 形成的信号轴(EGFR-Src-Arg-Cortactin)对侵袭性伪足成熟至关重要。Rho GTP 酶家族中,CDC42 调控前体组装,RhoA 促进成熟,RhoC 通过 ROCK/LIMK 通路调节 cofilin 磷酸化,驱动肌动蛋白聚合和伪足延伸。

磷脂酰肌醇衍生物在侵袭性伪足形成中起关键作用。PI (3,4) P2 通过结合 TKS5 促进肌动蛋白丝成核和 MMPs 递送,PI (4,5) P2 在 ADP - 核糖基化因子 6(ARF6)激活下招募 N-WASP 等组件,SHIP2 通过将 PI (3,4,5) P3 转化为 PI (3,4) P2,与 Mena 蛋白协同稳定侵袭性伪足结构,Mena 的剪接异构体 MenaINV 通过抑制蛋白酪氨酸磷酸酶 1B(PTP1B)增强侵袭性伪足活性。

基质金属蛋白酶(MMPs)是侵袭性伪足降解 ECM 的核心效应分子,膜型 1-MMP(MT1-MMP)直接锚定在侵袭性伪足膜表面,通过囊泡运输途径(如 SNARE 复合物介导的膜融合)靶向递送至伪足尖端。细胞外囊泡(EVs)作为 MMPs 的载体,通过内体分选复合物(ESCRT)途径包装 MMPs,从多泡体(MVBs)释放后促进远处 ECM 降解,MT1-MMP 的内吞循环依赖 β1 整合素和 Rab 蛋白(如 Rab5、Rab7)的调控,确保其在伪足膜上的动态平衡。

靶向侵袭性伪足的治疗策略包括抑制关键蛋白和信号通路。针对肌动蛋白重塑蛋白(如 Cortactin、N-WASP)、适配器蛋白(TKS5)、受体酪氨酸激酶(EGFR、PDGFR)及 MMPs 等靶点,开发了多种抑制剂,如 EGFR 抑制剂厄洛替尼、Src 抑制剂达沙替尼、MMP 抑制剂马立马司他。临床前研究显示,这些药物可显著减少侵袭性伪足形成和肿瘤细胞侵袭,部分药物已进入临床试验阶段,但 MMP 抑制剂因毒性问题进展受限。联合治疗策略(如侵袭性伪足抑制剂与化疗药物联用)可同时抑制转移和肿瘤增殖,提高治疗效果。

肿瘤微环境中的缺氧、低 pH 等因素通过调节整合素、EGFR 等受体活性及 MMPs 表达,促进侵袭性伪足形成。未来研究需进一步解析侵袭性伪足在 ECM 降解中的力学动态,结合其周转过程优化靶向策略,开发高选择性药物,为临床抗转移治疗提供更精准的手段。

相关新闻
生物通微信公众号
微信
新浪微博
  • 急聘职位
  • 高薪职位

知名企业招聘

热点排行

    今日动态 | 人才市场 | 新技术专栏 | 中国科学人 | 云展台 | BioHot | 云讲堂直播 | 会展中心 | 特价专栏 | 技术快讯 | 免费试用

    版权所有 生物通

    Copyright© eBiotrade.com, All Rights Reserved

    联系信箱:

    粤ICP备09063491号