Инвазия опухолевых эпителиальных клеток: механизмы и проявления

Обложка

Цитировать

Полный текст

Аннотация

Изучение инвазивных свойств опухолевой ткани, способности злокачественно измененных клеток к направленному движению и формированию вторичных метастатических очагов в отдаленных органах и тканях остается актуальным на протяжении многих лет. Многочисленные исследования подтверждают существование в рамках инвазивного роста двух основных моделей клеточной миграции, посредством которых опухолевые клетки преодолевают структурные барьеры и распространяются в окружающие ткани. Среди них выделяют коллективную (групповую) и индивидуальную миграции. Каждому варианту клеточного движения свойственны определенные морфологические характеристики, а также биохимические и молекулярно-генетические особенности тех механизмов, которые лежат в их основе. В пределах каждого варианта клеточного движения обнаружены опухолевые клетки, осуществляющие миграцию двумя различными способами - мезенхимальным (фибробластоподобным) и амебоидным. В представленном обзоре рассмотрены ключевые параметры, определяющие различия между разновидностями инвазивного роста, описана роль эпителиально-мезенхимального, коллективно-амебоидного, мезенхимально-амебоидного и амебоидно-мезенхимального переходов в процессе инвазии, а также значение различных опухолевых факторов и молекул микроокружения. Рассмотрена взаимосвязь опухолевой инвазии, опухолевой прогрессии и эффективности терапии злокачественных новообразований. Представлены убедительные доказательства того, что проявления инвазии характеризуются большим разнообразием тканевых структур. Приведены полученные нами результаты изучения особенностей течения рака молочной железы в зависимости от внутриопухолевой морфологической гетерогенности новообразования, представляющей, вероятно, частное проявление разнообразия инвазивного роста опухоли и обусловленной специфической активностью молекул межклеточной адгезии в опухолевых клетках различных морфологических структур.

Об авторах

Н. В. Крахмаль

Сибирский государственный медицинский университет Министерства здравоохранения Российской Федерации

Email: d_evgeniy@oncology.tomsk.ru
Россия

M. В. Завьялова

Сибирский государственный медицинский университет Министерства здравоохранения Российской Федерации; Томский научно-исследовательский институт онкологии; Национальный исследовательский Томский государственный университет

Email: d_evgeniy@oncology.tomsk.ru
Россия

E. В. Денисов

Томский научно-исследовательский институт онкологии; Национальный исследовательский Томский государственный университет

Автор, ответственный за переписку.
Email: d_evgeniy@oncology.tomsk.ru
Россия

S. В. Вторушин

Сибирский государственный медицинский университет Министерства здравоохранения Российской Федерации; Томский научно-исследовательский институт онкологии

Email: d_evgeniy@oncology.tomsk.ru
Россия

В. M. Перельмутер

Сибирский государственный медицинский университет Министерства здравоохранения Российской Федерации; Томский научно-исследовательский институт онкологии

Email: d_evgeniy@oncology.tomsk.ru
Россия

Список литературы

  1. van Zijl F., Krupitza G., Mikulits W. // Mutat Res. 2011, V.728, №1-2, P.23-34
  2. Spano D., Heck C., De Antonellis P., Christofori G., Zollo M. // Semin Cancer Biol. 2012, V.22, №3, P.234-249
  3. Santibanez J.F. // ISRN Dermatol. 2013, V.2013, P.597927
  4. Mehlen P., Puisieux A. // Nat Rev Cancer. 2006, V.6, №6, P.449-458
  5. Nguyen D.X., Bos P.D., Massague J. // Nat Rev Cancer. 2009, V.9, №4, P.274-284
  6. Monteiro J., Fodde R. // Eur J Cancer. 2010, V.46, №7, P.1198-1203
  7. Kovalyov A.A. // Zdorovie Ukrainy. 2011, V.4, №17, P.26-28
  8. Kovalyov A.A., Grudinskaya T.A., Kusnezowa T.P., Kovalyov K.A. // Oncology. 2012, V.14, №2, P.126-129
  9. Hay E.D. // Acta Anat (Basel). 1995, V.154, №1, P.8-20
  10. Kalluri R., Weinberg R.A. // J Clin Invest. 2009, V.119, №6, P.1420-1428
  11. Tam W.L., Weinberg R.A. // Nat Med. 2013, V.19, №11, P.1438-1449
  12. Cox E.A., Sastry S.K., Huttenlocher A. // Mol Biol Cell. 2001, V.12, №2, P.265-277
  13. Friedl P., Hegerfeldt Y., Tusch M. // Int J Dev Biol. 2004, V.48, №5-6, P.441-449
  14. Friedl P., Alexander S. // Cell. 2011, V.147, №5, P.992-1009
  15. Friedl P., Locker J., Sahai E., Segall J.E. // Nat Cell Biol. 2012, V.14, №8, P.777-783
  16. Hernandez-Caballero M.E. // Molecular mechanisms of metastasis: epithelial-mesenchymal transition, anoikis and loss of adhesion. In Carcinogenesis, Tonissen K 2013, P.165-194
  17. Friedl P., Gilmour D. // Nat Rev Mol Cell Biol. 2009, V.10, №7, P.445-457
  18. Ulrich F., Heisenberg C.P. // Traffic. 2009, V.10, №7, P.811-818
  19. Khalil A.A., Friedl P. // Integr Biol (Camb). 2010, V.2, №11-12, P.568-574
  20. Yilmaz M., Christofori G. // Mol Cancer Res. 2010, V.8, №5, P.629-642
  21. Friedl P., Wolf K. // J Cell Biol. 2010, V.188, №1, P.11-19
  22. Pankova K., Rosel D., Novotny M., Brabek J. // Cell Mol Life Sci. 2010, V.67, №1, P.63-71
  23. Scott R.W., Crighton D., Olson M.F. // J Vis Exp. 2011, №58
  24. Cheung K.J., Gabrielson E., Werb Z., Ewald A.J. // Cell. 2013, V.155, №7, P.1639-1651
  25. Kitamura T., Kometani K., Hashida H., Matsunaga A., Miyoshi H., Hosogi H., Aoki M., Oshima M., Hattori M., Takabayashi A. // Nat Genet. 2007, V.39, №4, P.467-475
  26. Giampieri S., Manning C., Hooper S., Jones L., Hill C.S., Sahai E. // Nat Cell Biol. 2009, V.11, №11, P.1287-1296
  27. Sanz-Moreno V., Marshall C.J. // Curr Opin Cell Biol. 2010, V.22, №5, P.690-696
  28. Lecaudey V., Cakan-Akdogan G., Norton W.H., Gilmour D. // Development. 2008, V.135, №16, P.2695-2705
  29. Aman A., Piotrowski T. // Dev Cell. 2008, V.15, №5, P.749-761
  30. Vitorino P., Meyer T. // Genes Dev. 2008, V.22, №23, P.3268-3281
  31. Taylor M.A., Parvani J.G., Schiemann W.P. // J Mammary Gland Biol Neoplasia. 2010, V.15, №2, P.169-190
  32. Barcellos-Hoff M.H., Akhurst R.J. // Breast Cancer Res. 2009, V.11, №1, P.202
  33. Lebrun J.J. // ISRN Molecular Biology. doi: 10.5402/2012/381428 2012, V.2012
  34. Matise L.A., Palmer T.D., Ashby W.J., Nashabi A., Chytil A., Aakre M., Pickup M.W., Gorska A.E., Zijlstra A., Moses H.L. // Breast Cancer Res. 2012, V.14, №4, P.R98
  35. Wicki A., Christofori G. // Br J Cancer. 2007, V.96, №1, P.1-5
  36. Gaggioli C., Hooper S., Hidalgo-Carcedo C., Grosse R., Marshall J.F., Harrington K., Sahai E. // Nat Cell Biol. 2007, V.9, №12, P.1392-1400
  37. Friedl P., Wolf K. // Cancer Research 2008, V.68, №18, P.7247-7249
  38. Scott R.W., Hooper S., Crighton D., Li A., Konig I., Munro J., Trivier E., Wickman G., Morin P., Croft D.R. // J Cell Biol. 2010, V.191, №1, P.169-185
  39. Schoumacher M., Goldman R.D., Louvard D., Vignjevic D.M. // J Cell Biol. 2010, V.189, №3, P.541-556
  40. Friedl P. // Curr Opin Cell Biol. 2004, V.16, №1, P.14-23
  41. Madsen C.D., Sahai E. // Dev Cell. 2010, V.19, №1, P.13-26
  42. Sanz-Moreno V., Gadea G., Ahn J., Paterson H., Marra P., Pinner S., Sahai E., Marshall C.J. // Cell. 2008, V.135, №3, P.510-523
  43. Carragher N.O., Walker S.M., Scott Carragher L.A., Harris F., Sawyer T.K., Brunton V.G., Ozanne B.W., Frame M.C. // Oncogene. 2006, V.25, №42, P.5726-5740
  44. Yamazaki D., Kurisu S., Takenawa T. // Oncogene. 2009, V.28, №13, P.1570-1583
  45. Siletz A., Schnabel M., Kniazeva E., Schumacher A.J., Shin S., Jeruss J.S., Shea L.D. // PLoS One. 2013, V.8, №4, P.e57180
  46. Friedl P., Wolf K., Lammerding J. // Curr Opin Cell Biol. 2011, V.23, №1, P.55-64
  47. Chikina A.S., Aleksandrova A.Yu. // Molecular Biology. 2014, V.48, №2, P.165-180
  48. Ehrbar M., Sala A., Lienemann P., Ranga A., Mosiewicz K., Bittermann A., Rizzi S.C., Weber F.E., Lutolf M.P. // Biophys J. 2011, V.100, №2, P.284-293
  49. Abreu-Blanco M.T., Verboon J.M., Parkhurst S.M. // Curr Biol. 2014, V.24, №2, P.144-155
  50. Li H., Peyrollier K., Kilic G., Brakebusch C. // Biofactors. 2014, V.40, №2, P.226-235
  51. Lash L.L., Wallar B.J., Turner J.D., Vroegop S.M., Kilkuskie R.E., Kitchen-Goosen S.M., Xu H.E., Alberts A.S. // Cancer Research 2013, V.73, №22, P.6793-6803
  52. Militello R., Colombo M.I. // Commun Integr Biol. 2013, V.6, №5, P.e25460
  53. Bloomfield G., Skelton J., Ivens A., Tanaka Y., Kay R.R. // Science. 2010, V.330, №6010, P.1533-1536
  54. Sabeh F., Shimizu-Hirota R., Weiss S.J. // J Cell Biol. 2009, V.185, №1, P.11-19
  55. Gadea G., Sanz-Moreno V., Self A., Godi A., Marshall C.J. // Curr Biol. 2008, V.18, №19, P.1456-1465
  56. Chaussepied M., Janski N., Baumgartner M., Lizundia R., Jensen K., Weir W., Shiels B.R., Weitzman J.B., Glass E.J., Werling D. // PLoS Pathog. 2010, V.6, №11, P.e1001197
  57. Tozluoglu M., Tournier A.L., Jenkins R.P., Hooper S., Bates P.A., Sahai E. // Nat Cell Biol. 2013, V.15, №7, P.751-762
  58. Miyazawa Y., Uekita T., Ito Y., Seiki M., Yamaguchi H., Sakai R. // Mol Cancer Res. 2013, V.11, №6, P.628-637
  59. Razidlo G.L., Schroeder B., Chen J., Billadeau D.D., Mc-Niven M.A. // Curr Biol. 2014, V.24, №1, P.86-93
  60. Bakal C. // J Cell Biol. 2013, V.203, №3, P.378-379
  61. Synek L., Sekeres J., Zarsky V. // Front Plant Sci. 2014, V.4, P.543
  62. Pinner S.E., Sahai E. // F1000 Biol Rep. 2009, V.1, P.67
  63. Gerlitz G., Bustin M. // Trends Cell Biol. 2011, V.21, №1, P.6-11
  64. Condeelis J., Segall J.E. // Nat Rev Cancer. 2003, V.3, №12, P.921-930
  65. Ewald P.W., Swain Ewald H.A. // Evol Appl. 2013, V.6, №1, P.70-81
  66. Berton S., Belletti B., Wolf K., Canzonieri V., Lovat F., Vecchione A., Colombatti A., Friedl P., Baldassarre G. // Mol Cell Biol. 2009, V.29, №18, P.5031-5045
  67. Häger A., Alexander S., Friedl P. // European Journal of Cancer Supplements. 2013, V.11, №2, P.291-293
  68. Vasil’ev Yu.M., Gel’fand I.M. // Biochemistry (Mosc). 2006, V.71, №8, P.821-826
  69. Micalizzi D.S., Farabaugh S.M., Ford H.L. // J Mammary Gland Biol Neoplasia. 2010, V.15, №2, P.117-134
  70. Said N.A., Williams E.D. // Cells Tissues Organs. 2011, V.193, №1-2, P.85-97
  71. Kim S., Lee J.W. // Genomics Inform. 2014, V.12, №1, P.12-20
  72. Tsai J.H., Yang J. // Genes Dev. 2013, V.27, №20, P.2192-2206
  73. Gotte M., Kersting C., Radke I., Kiesel L., Wulfing P. // Breast Cancer Res. 2007, V.9, №1, P.R8
  74. Savagner P. // Ann Oncol. 2010, V.21, S7, P.vii89-vii92
  75. Lu M., Jolly M.K., Levine H., Onuchic J.N., Ben-Jacob E. // Proc Natl Acad Sci U S A. 2013, V.110, №45, P.18144-18149
  76. Tsai J.H., Donaher J.L., Murphy D.A., Chau S., Yang J. // Cancer Cell. 2012, V.22, №6, P.725-736
  77. Taddei M.L., Giannoni E., Morandi A., Ippolito L., Ramazzotti M., Callari M., Gandellini P., Chiarugi P. // Cell Commun Signal. 2014, V.12, P.24
  78. Giannoni E., Parri M., Chiarugi P. // Antioxid Redox Signal. 2012, V.16, №11, P.1248-1263
  79. Ocana O.H., Corcoles R., Fabra A., Moreno-Bueno G., Acloque H., Vega S., Barrallo-Gimeno A., Cano A., Nieto M.A. // Cancer Cell. 2012, V.22, №6, P.709-724
  80. Bindels S., Mestdagt M., Vandewalle C., Jacobs N., Volders L., Noel A., van Roy F., Berx G., Foidart J.M., Gilles C. // Oncogene. 2006, V.25, №36, P.4975-4985
  81. Vandewalle C., Van Roy F., Berx G. // Cell Mol Life Sci. 2009, V.66, №5, P.773-787
  82. Samatov T.R., Tonevitsky A.G., Schumacher U. // Mol Cancer. 2013, V.12, №1, P.107
  83. Sanchez-Tillo E., Liu Y., de Barrios O., Siles L., Fanlo L., Cuatrecasas M., Darling D.S., Dean D.C., Castells A., Postigo A. // Cell Mol Life Sci. 2012, V.69, №20, P.3429-3456
  84. De Craene B., Berx G. // Nat Rev Cancer. 2013, V.13, №2, P.97-110
  85. Friedl P., Wolf K. // Nat Rev Cancer. 2003, V.3, №5, P.362-374
  86. Tsuji T., Ibaragi S., Hu G.F. // Cancer Research 2009, V.69, №18, P.7135-7139
  87. Zavyalova M.V., Perelmuter V.M., Vtorushin S.V., Denisov E.V., Litvyakov N.V., Slonimskaya E.M., Cherdyntseva N.V. // Diagn Cytopathol. 2013, V.41, №3, P.279-282
  88. Gerashchenko T.S., Denisov E.V., Litviakov N.V., Zavyalova M.V., Vtorushin S.V., Tsyganov M.M., Perelmuter V.M., Cherdyntseva N.V. // Biochemistry (Mosc). 2013, V.78, №11, P.1201-1215
  89. Denisov E.V., Geraschenko T.S., Zavyalova M.V., Litviakov N.V., Tsyganov M.M., Kaigorodova E.V., Slonimskaya E.M., Kzhyshkowska J., Cherdyntseva N.V., Perelmuter V.M. // Neoplasma. 2015, P.doi: 10.4149/neo_2015_041
  90. Alexander S., Friedl P. // Trends Mol Med. 2012, V.18, №1, P.13-26
  91. Goswami S., Wang W., Wyckoff J.B., Condeelis J.S. // Cancer Research 2004, V.64, №21, P.7664-7667
  92. Mallini P., Lennard T., Kirby J., Meeson A. // Cancer Treat Rev. 2014, V.40, №3, P.341-348
  93. Chen W.J., Wang H., Tang Y., Liu C.L., Li H.L., Li W.T. // Chin J Cancer. 2010, V.29, №2, P.151-157
  94. Li Q.Q., Xu J.D., Wang W.J., Cao X.X., Chen Q., Tang F., Chen Z.Q., Liu X.P., Xu Z.D. // Clin Cancer Res. 2009, V.15, №8, P.2657-2665
  95. Zavyalova M.V., Litvyakov N.V., Garbukov E.Y., Vtorushin S.V., Stakheeva M.N., Savenkova O.V., Kritskaya N.G., Perelmuter V.M., Slonimskaya E.M., Cherdyntseva N.V. // Siberian Journal of Oncology. 2008, V.6, P.30-34
  96. Denisov E.V., Litviakov N.V., Zavyalova M.V., Perelmuter V.M., Vtorushin S.V., Tsyganov M.M., Gerashchenko T.S., Garbukov E.Y., Slonimskaya E.M., Cherdyntseva N.V. // Sci Rep. 2014. V. 4. № 2014, V.4, P.4709
  97. Watanabe S. // Cancer. 1954, V.7, №2, P.215-223
  98. Fidler I.J. // Eur J Cancer. 1973, V.9, №3, P.223-227
  99. Liotta L.A., Saidel M.G., Kleinerman J. // Cancer Research 1976, V.36, №3, P.889-894
  100. Yu M., Stott S., Toner M., Maheswaran S., Haber D.A. // J Cell Biol. 2011, V.192, №3, P.373-382
  101. Greene B.T., Hughes A.D., King M.R. // Front Oncol. 2012, V.2, P.69
  102. Kusters B., Kats G., Roodink I., Verrijp K., Wesseling P., Ruiter D.J., de Waal R.M., Leenders W.P. // Oncogene. 2007, V.26, №39, P.5808-5815
  103. Hou J.M., Krebs M.G., Lancashire L., Sloane R., Backen A., Swain R.K., Priest L.J., Greystoke A., Zhou C., Morris K. // J Clin Oncol. 2012, V.30, №5, P.525-532
  104. Tsuji T., Ibaragi S., Shima K., Hu M.G., Katsurano M., Sasaki A., Hu G.F. // Cancer Research 2008, V.68, №24, P.10377-10386
  105. Zavyalova M.V., Perelmuter V.M., Slonimskaya E.M., Vtorushin S.V., Garbukov E.Y., Glushenko S.A. // Siberian Journal of Oncology. 2006, V.1, P.32-35
  106. Zavyalova M.V., Denisov E.V., Tashireva L.A., Gerashchenko T.S., Litviakov N.V., Skryabin N.A., Vtorushin S.V., Telegina N.S., Slonimskaya E.M., Cherdyntseva N.V. // BioResearch Open Access. 2013, V.2, №2, P.148-154
  107. Perel’muter V.M., Zav’ialova M.V., Vtorushin S.V., Slonimskaia E.M., Kritskaia N.G., Garbukov E., Litviakov N.V., Stakheeva M.N., Babyshkina N.N., Malinovskaia E.A. // Adv Gerontol (Russian). 2008, V.21, №4, P.643-653

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать

© Крахмаль Н.В., Завьялова M.В., Денисов E.В., Вторушин S.В., Перельмутер В.M., 2015

Creative Commons License
Эта статья доступна по лицензии Creative Commons Attribution 4.0 International License.

Данный сайт использует cookie-файлы

Продолжая использовать наш сайт, вы даете согласие на обработку файлов cookie, которые обеспечивают правильную работу сайта.

О куки-файлах