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癌癥傳播是一種多步驟過程，其中自然地轉(zhuǎn)移腫瘤細胞遇到許多障礙。原發(fā)性腫瘤從血管內(nèi)分離，在血管中存活，克服血液的機械流動和免疫系統(tǒng)組分，跨內(nèi)皮遷移，遠端血管床內(nèi)的穩(wěn)定，生長以及建立新的支持性脈管系統(tǒng)是腫瘤細胞必須面對的有效轉(zhuǎn)移的主要挑戰(zhàn)。幾乎每一個惡性細胞的移動都伴隨著凝血酶的一些功能參與，凝血酶是癌癥擴散的主要參與者，其可以直接通過其受體（蛋白酶激活受體，PAR）或間接通過產(chǎn)生纖維蛋白基質(zhì)來修飾腫瘤細胞行為。凝血酶可局部增強腫瘤侵襲性潛能，有助于癌細胞遷移和播種。前血栓形成狀態(tài)是晚期和轉(zhuǎn)移性癌癥的特征。
凝血酶是十九世紀發(fā)現(xiàn)的多效性酶。它屬于絲氨酸蛋白酶的糜蛋白酶家族，其獨特的結(jié)構(gòu)決定了大量底物的特異性識別。凝血酶的特異性取決于三個位點之間的競爭：活動位點和外顯I和II 。直接或輔助因子介導(dǎo)的外部位置相互作用影響初始凝血酶 - 底物復(fù)合物，使得肽鍵的切割可以進行。凝血酶起著兩個重要的相反作用， 它即可作為促凝血因子將可溶性纖維蛋白原轉(zhuǎn)變成損傷部位的不溶性纖維蛋白凝塊，又可作為蛋白C活化的抗凝血劑（圖1）。 纖維蛋白凝塊通過轉(zhuǎn)谷氨酰胺酶因子XIII的活化，通過激活Tis-sue因子途徑抑制劑（TAFI）的纖維蛋白溶解的抑制和因子V，VIII和XI的蛋白水解活化來穩(wěn)定。凝血酶與跨膜糖蛋白結(jié)合，內(nèi)皮細胞表達的血栓調(diào)節(jié)蛋白（TM）抑制其分裂纖維蛋白原的能力。與TM結(jié)合的凝血酶也激活了通過特異性內(nèi)皮細胞的蛋白C受體（EPCR）而進一步增加的蛋白C（PC）?；罨鞍證（APC）使凝血酶產(chǎn)生所需的凝血因子：Va和VIIIa，Xa和IXa失活。 凝血酶最終在活性部位被阻斷，并通過循環(huán)血清蛋白，如抗凝血酶（AT）和凝血酶特異性肝素輔因子II（HCII）循環(huán)清除。
凝血酶由其酶原、凝血酶原產(chǎn)生，通過FVa和FXa以及帶負電荷的磷脂的凝血酶原酶復(fù)合物在兩個位點切割產(chǎn)生。蛋白酶、細胞因子和生物活性脂質(zhì)被分泌到細胞外空間環(huán)境中，以自動或旁分泌的方式從癌細胞功能修飾腫瘤微環(huán)境，以適應(yīng)入侵。外源凝血酶通過其PAR-1受體誘導(dǎo)腫瘤生長和血管生成，以及腫瘤細胞對血小板、EC、纖維蛋白和血管性血友病因子的粘附具有突出的證據(jù)，具有促進作用的累積結(jié)果轉(zhuǎn)移。然而，在腫瘤生長和轉(zhuǎn)移過程中，內(nèi)源性凝血酶在宿主中產(chǎn)生的確切調(diào)節(jié)機制仍然很差。已知腫瘤能夠產(chǎn)生內(nèi)源性凝血酶，但血漿中腫瘤生成的凝血酶的濃度或腫瘤微環(huán)境是不確定的。這是一個重要的問題，因為凝血酶對腫瘤生長的影響是雙相解決的，其濃度為0.5 U / mL時發(fā)生激活，而在較高的濃度下可見抑制。
從原發(fā)性腫瘤脫落并進入血液循環(huán)的腫瘤細胞稱為CTCs。在滲透后，CTCs遇到潛在的障礙，包括物理反對腫瘤細胞錨定的機械剪切力，以及由于細胞粘附喪失引起的程序性細胞死亡的脫落凋亡。腫瘤細胞已發(fā)展出防御機制來對抗這些頑固性疾病。 EMT對于有效傳播是必不可少的，因為它促進了血液中CTCs的存活，而在血液中以及通過間質(zhì)與上皮轉(zhuǎn)換或MET逆轉(zhuǎn)過程的循環(huán)系統(tǒng)外循環(huán)。有證據(jù)表明，EMT也降低了癌細胞對化療和靶向治療的敏感性。雖然在上皮和間質(zhì)表型之間轉(zhuǎn)換，細胞可以獲得混合上皮（粘附）、間質(zhì)（遷移）表型，其允許CTCs作為受保護的簇在血液中移動而不被破壞（圖2）。有證據(jù)表明，這樣的簇更具抗細胞凋亡，更能有效地離開血液，并且具有比單獨遷移的CTCs更多的腫瘤起始潛力。
凝血酶介導(dǎo)的整聯(lián)蛋白激活與MMP-9，MMP-2和細胞間粘附分子-1（ICAM-1）的表達促進CTCs與血小板，白細胞和EC的粘附相互作用，改善CTCs在血液中的存活 ，并且在流動條件和隨后的外滲情況下在微血管中促進其停滯（圖3）。 由于凝血酶活性，腫瘤細胞和其他分子之間的粘附事件由纖維蛋白原轉(zhuǎn)錄支持到纖維蛋白。
5.1血小板、腫瘤細胞、 EC相互作用
血小板、腫瘤細胞栓塞有助于通過促進其與EC的粘附來阻止CTCs的流行。從那里，他們隨后從血管空間遷移到血管周圍的空間。 HELA和HT29腫瘤細胞在血小板存在時，與單獨使用相比，在培養(yǎng)物中具有更高親和力的ECs。霍奇金淋巴瘤細胞系通過與凝血酶激活的血小板接觸誘導(dǎo)后以CD15和P-選擇素依賴性方式結(jié)合HUVEC。惡性細胞經(jīng)內(nèi)皮細胞遷移的途徑有兩種：即通過細胞 - 細胞連接和跨細胞（即通過個體EC，內(nèi)皮肌球蛋白II功能）。雖然在乳腺癌中描述了外滲的多細胞途徑，但沒有關(guān)于凝血酶在該機制中起作用的數(shù)據(jù)。相比之下，有證據(jù)表明凝血酶參與癌細胞傳播的細胞旁路徑。
5.2 VE-鈣粘蛋白復(fù)合物
血管內(nèi)皮間隙形成由兩個相互關(guān)聯(lián)的過程組成，即VE-鈣粘蛋白復(fù)合物完整性的喪失和由肌動球蛋白機制引起的內(nèi)皮膜的吸收。腫瘤細胞對EC的粘附起始于鈣粘蛋白、連環(huán)蛋白復(fù)合物的修飾，導(dǎo)致內(nèi)皮屏障的細胞旁通透性增加。最近對黑素瘤細胞的實驗證實，腫瘤細胞可以通過介導(dǎo)凝血酶依賴性連接蛋白的凝血酶依賴性瞬變和局灶重組來遵循白細胞TEM的范例。負責(zé)維持內(nèi)皮的粘附連接（AJ） 是由跨膜血管內(nèi)皮鈣粘蛋白（VEC）和細胞質(zhì)連環(huán)蛋白（p120，β-連環(huán)蛋白，血紅蛋白，α-連環(huán)蛋白）組成的多蛋白復(fù)合物（圖4）。
在原發(fā)性腫瘤遠端的器官中，MET的表型轉(zhuǎn)換機制使CTCs能夠生長和定植，從而增強了建立轉(zhuǎn)移的可能性。擴張的四氯化碳失去遷移能力恢復(fù)與其他細胞的緊密接觸，最終促成生長。形成暫時性促血管生成基質(zhì)，作為促凝血酶/ PAR / IP3 / Ca2 + / MAPK級聯(lián)活化和后續(xù)細胞反應(yīng)的內(nèi)皮屏障功能障礙。凝血酶/ PAR依賴性途徑導(dǎo)致血管生成因子（VEGF，VEGFR2，Ang-2）的上調(diào)，并伴隨著增加的ECs屏障通透性有助于誘導(dǎo)新生遠端組織中的繼發(fā)性腫瘤的血管發(fā)生和接種。
凝血酶似乎是癌癥傳播的主要參與者（圖5），目前持續(xù)發(fā)現(xiàn)其對免疫功能和miR調(diào)控的新貢獻。了解凝血酶對轉(zhuǎn)移的分子機制有助于發(fā)展高效治療和抗癌。
Wojtukiewicz MZ,Hempel D, Sierko E, Tucker SC5, Honn KV.Thrombin-unique coagulation system protein with multifaceted impactson cancer andmetastasis.Cancer Metastasis Rev. 2016;35(2):213-233.