Метастазирование и инвазия

Метастазирование — это процесс, при котором раковые клетки покидают первичную опухоль, перемещаются по организму и образуют вторичные опухоли в отдаленных органах. Оно является причиной подавляющего большинства смертей от рака и представляет собой кульминационную способность, превращающую локализованный рост в системное заболевание. Инвазия — локальное нарушение границ тканей — является первым шагом в этом каскаде.

Definition

Метастазирование — это распространение раковых клеток из первичной опухоли с образованием вторичных опухолей в отдаленных участках, а инвазия — это локальная инфильтрация раковых клеток через базальную мембрану в окружающие ткани, что инициирует метастатический каскад.

Scope

Статья охватывает последовательные этапы каскада инвазии-метастазирования, эпителиально-мезенхимальный переход, который придает миграционные свойства, концепцию «семени и почвы» для органоспецифической колонизации, а также роль микроокружения как в первичных, так и в отдаленных очагах. Эти аспекты рассматриваются с биологической точки зрения, а не как руководство по стадированию или лечению метастатического заболевания.

Core questions

• Каковы последовательные этапы метастазирования опухоли?
• Как раковые клетки приобретают способность к инвазии и миграции?
• Почему определенные виды рака имеют тенденцию распространяться в определенные органы?
• Как микроокружение в первичных и отдаленных очагах влияет на метастазирование?

Key concepts

• Инвазия через базальную мембрану
• Интравазация и экстравазация
• Циркулирующие опухолевые клетки
• Эпителиально-мезенхимальный переход
• Органотропизм и концепция «семени и почвы»
• Преметастатическая ниша
• Колонизация и спячка
• Неэффективность метастазирования

Key theories

Каскад инвазии-метастазирования

Модель, согласно которой метастазирование происходит через определенную последовательность этапов — локальная инвазия, интравазация в сосуды, выживание в кровотоке, экстравазация в отдаленном участке и колонизация, — причем каждый этап представляет собой отдельный биологический барьер, который преодолевают лишь немногие диссеминирующие клетки.

Гипотеза «семени и почвы»

Предположение, что органное распределение метастазов отражает совместимость между диссеминирующими опухолевыми клетками (семя) и рецептивным отдаленным микроокружением (почва), а не только анатомию и кровоток.

Эпителиально-мезенхимальный переход

Программа развития, используемая карциномами, при которой эпителиальные клетки теряют адгезию и полярность и приобретают миграционные, инвазивные мезенхимальные признаки, что участвует в ранних этапах инвазии и диссеминации.

Mechanisms

Инвазия начинается, когда раковые клетки разрушают и пересекают базальную мембрану и мигрируют через окружающие ткани, часто после приобретения мезенхимальных, подвижных признаков посредством эпителиально-мезенхимального перехода. Затем клетки интравазируют в кровеносные или лимфатические сосуды, выживают в неблагоприятной циркуляции и экстравазируют в отдаленном участке. Колонизация — образование клинически значимой вторичной опухоли — является наиболее неэффективным этапом, требующим адаптации к чужеродному микроокружению, которое может включать рецептивную преметастатическую нишу или период покоя. Совместимость между диссеминирующими клетками и отдаленной тканью помогает объяснить органоспецифические паттерны распространения.

Clinical relevance

Метастазирование является причиной большинства смертей, связанных с раком, и определяет стадию заболевания и прогноз, что делает его биологию центральной для понимания онкологами поведения рака. Эта статья является справочной и образовательной и не предоставляет индивидуальных рекомендаций по диагностике или лечению метастатического заболевания.

Epidemiology

Большинство смертей от солидных опухолей обусловлено метастатическим, а не первичным заболеванием, и различные виды рака демонстрируют характерные паттерны распространения по органам, отражающие как анатомию кровообращения, так и тканевую совместимость.

History

Клиническое наблюдение, что рак распространяется в определенные органы, привело Стивена Пэджета к предложению идеи «семени и почвы» в девятнадцатом веке, позднее пересмотренной и экспериментально подтвержденной Фидлером. Последующие работы определили этапы метастатического каскада, связали инвазию с эпителиально-мезенхимальным переходом, заимствованным из развития, и подчеркнули роль микроокружения в отдаленных участках, включая преметастатическую нишу.

Debates

Насколько важен эпителиально-мезенхимальный переход для метастазирования?

Переход широко вовлечен в инвазию и диссеминацию, но его необходимость и требование обратного перехода во время колонизации остаются активно обсуждаемыми в этой области.

Key figures

• Isaiah Fidler
• Jean Paul Thiery
• Robert Weinberg
• Johanna Joyce

Seminal works

• fidler-2003
• thiery-2009
• lambert-2017

Frequently asked questions

Почему метастазирование так опасно?

Метастазирование распространяет рак в отдаленные органы и является причиной большинства смертей от рака, поскольку вторичные опухоли могут нарушать функцию жизненно важных органов и их труднее искоренить, чем локализованную первичную опухоль.

Что такое гипотеза «семени и почвы»?

Это идея о том, что метастазы образуются там, где существует совместимость между диссеминирующей раковой клеткой (семенем) и рецептивным отдаленным микроокружением (почвой), что помогает объяснить, почему конкретные виды рака распространяются в конкретные органы.