综述:ECM、整合素与DDRs:癌症进展、治疗和未来方向的交汇点

【字体: 时间:2025年06月13日 来源:Matrix Biology 4.5

编辑推荐:

  这篇综述深入探讨了胶原蛋白(ECM主要成分)通过整合素(integrins)和盘状结构域受体(DDRs)的双重信号调控在癌症进展中的核心作用。作者系统分析了受体间动态互作如何影响肿瘤异质性、治疗抵抗及ECM重塑,并展望了纳米技术和精准医学靶向干预策略,为平衡DDRs/integrins信号网络提供新思路。

  

Abstract
胶原蛋白作为哺乳动物最丰富的蛋白质,通过两种高度保守的受体——整合素和盘状结构域受体(DDRs)与癌细胞命运抉择密切相关。这两种受体分别识别胶原纤维的不同位点,形成动态信号整合网络,调控肿瘤进展、治疗抵抗及细胞异质性。本文重点探讨了胶原-整合素-DDRs三者在ECM重塑中的协同与拮抗作用,并提出通过纳米技术和精准医学手段调节受体平衡的创新治疗策略。

Introduction
细胞外基质(ECM)不仅是组织的结构支架,更是调控细胞增殖、迁移、分化等行为的关键信号源。其中,I型和III型胶原占人体胶原总量的90%以上,在癌症中表现出双重角色:既可驱动肿瘤侵袭,又能诱导休眠状态。这种矛盾功能取决于癌细胞表面受体(如整合素α1
β1
、α2
β1
与DDR1/DDR2)的时空表达模式。受体组合如同"多语言翻译器",使癌细胞能解析ECM的复杂指令,但信号冲突也增加了靶向治疗的难度。

Fibrillar collagens and cancer progression
纤维状胶原的动态周转失衡与癌症发生直接相关。在转移过程中,胶原交联酶LOX通过增加ECM硬度促进化疗抵抗,而microRNA miR-142-3p可抑制该过程。值得注意的是,胶原纤维的取向和密度会显著影响DDRs与整合素的激活优先级——中等硬度ECM中整合素信号占主导,而高硬度环境下DDRs信号更为关键。

DDR structure, function, and role in cancer
DDRs作为独特的酪氨酸激酶受体,能持久结合胶原的GVMGFO序列(区别于整合素的结合位点)。DDR1过表达与乳腺癌转移相关,而DDR2突变常见于肺鳞癌。有趣的是,DDRs的缓慢激活特性(持续数小时)与整合素的瞬时信号(数分钟)形成互补,这种时空调控差异直接影响基质金属蛋白酶(MMPs)的分泌模式。

Mechanism of signal integration
实验证据显示,DDRs过表达可增强整合素α2
β1
介导的细胞铺展,而整合素激活又会反馈调节DDRs的磷酸化状态。这种双向调控通过FAK/Src通路影响细胞迁移决策。在三维培养模型中,受体比例失衡会导致癌细胞出现"信号混乱"——当DDR1:α2
β1
>2:1时,促侵袭表型显著增强。

Targeting strategies
当前干预手段包括:①LOX抑制剂β-氨基丙腈可逆转ECM硬化;②纳米脂质体阿霉素(PEGylated liposomal doxorubicin)在卵巢癌中展现靶向优势;③整合素αv
β3
拮抗剂西仑吉肽(cilengitide)联合放疗可改善胶质瘤治疗效果。最新研究正探索基于受体比例调控的双靶点药物,例如通过siRNA纳米颗粒同步下调DDR1/上调α5
β1

Future perspectives
单细胞测序揭示,肿瘤内DDRs/integrins表达谱存在显著异质性,这为精准分型提供了新依据。未来或可开发ECM"传感器"纳米器件,实时监测受体活性动态,并通过人工智能预测最佳干预时机。值得注意的是,靶向治疗需考虑器官特异性——例如骨转移灶中胶原I型占优,而肝转移灶富含III型胶原,这对受体抑制剂的选择具有重要指导意义。

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