肿瘤转移的器官特异性：种子与土壤学说的探索

肿瘤转移是恶性肿瘤的主要致死原因，近年来研究者们对其转移机制进行了深入的探索。器官特异性肿瘤转移是指肿瘤细胞在特定器官内生长、繁殖和转移的现象。这种现象可以用“种子与土壤”学说来解释，即肿瘤细胞（种子）与宿主器官微环境（土壤）之间的相互作用决定了肿瘤细胞的生长和转移。

器官微血管内皮细胞在肿瘤转移中扮演着重要角色。肿瘤细胞通过与特定器官微血管内皮细胞的粘附、在血管外实质环境中的生长等多个环节实现转移。内皮细胞表面分子如P-Selectin、E-Selectin、ICAM、VCAM等参与了肿瘤细胞与内皮细胞的粘附过程。这些分子在不同器官的表达和功能上存在差异，可能是导致器官特异性肿瘤转移的原因之一。

内皮下基质（subendothelial matrix，SEM）也对肿瘤细胞的转移和生长产生影响。SEM的主要成分包括胶原、层粘连蛋白（laminin LN）、纤维粘连蛋白（fibronectin FN）及蛋白多糖等。肿瘤细胞与SEM的相互作用可能与不同器官SEM成分的异质性有关。例如，层粘连蛋白及肝素硫酸蛋白多糖可以调节基因表达及肿瘤生长。

器官实质环境对肿瘤细胞的生长、胶原酶表达、血管形成等方面都有影响。肿瘤细胞到达特定器官后，必须适应并生长在这个新环境中，才能形成转移瘤。器官微环境因素可以选择性影响肿瘤细胞亚克隆的存活及生长。例如，体外靶器官条件性培养环境可以直接促进肿瘤细胞的生长，而非靶器官条件性培养环境则无此效果。肿瘤细胞的IV型胶原酶表达及活性也受特定组织及器官产生的激酶的影响。

器官微环境还可以影响肿瘤血管形成。血管生成者在不同组织中表达和功能上存在差异，可能是导致器官特异性肿瘤转移的原因之一。例如，肾内肿瘤表达的基础成纤维细胞生长因子（bFGF）mRNA水平较皮下（或培养中）者高20倍，蛋白水平也进一步验证了该结果。IFNb及INFa也可以下调bFGF表达，调节血管增生。

器官微环境对肿瘤细胞的影响机理尚不完全清楚，但有实验表明，转移的癌细胞可以对其来源组织或有转移特异性的器官内正常细胞产生的某些生长因子（growth factor，GF）起反应。肿瘤细胞器官特异性转移的完成可能与在该器官中存在着适宜的GFs相关。已发现宿主器官产生的旁分泌因子可以选择性刺激特定肿瘤细胞生长。例如，具有肺或卵巢转移能力的哺乳动物黑色素瘤细胞亚系，在限血清培养媒介中，细胞生长分别地受靶器官组织来源的非透析性因子的刺激。可能在早期转移瘤进展中旁分泌机制激活，转移细胞对旁分泌生长因子及抑制因子的反应，因因子在不同器官或组织的不同表达而不同，可决定转移特异性。