1、 肿瘤血管形成肿瘤血管形成(angiogenesis) 是指肿瘤细是指肿瘤细胞诱导的微血管生长以及肿瘤中血液循环建立的胞诱导的微血管生长以及肿瘤中血液循环建立的过程。过程。 肿瘤血管形成是肿瘤发生、生长和浸润与转肿瘤血管形成是肿瘤发生、生长和浸润与转移的重要条件。随着对肿瘤发生机制研究的不断移的重要条件。随着对肿瘤发生机制研究的不断深入深入,肿瘤血管形成在肿瘤发展中的重要地位及肿瘤血管形成在肿瘤发展中的重要地位及抗血管生成治疗肿瘤的作用成为肿瘤治疗的一个抗血管生成治疗肿瘤的作用成为肿瘤治疗的一个全新的领域。血管生成抑制剂有可能成为抗肿瘤全新的领域。血管生成抑制剂有可能成为抗肿瘤的主要药物，并为
2、最终治愈肿瘤提供有效手段。的主要药物，并为最终治愈肿瘤提供有效手段。 第一节第一节 肿瘤血管形成过程及特点肿瘤血管形成过程及特点 血管发生血管发生 胚胎发育形成原始血管结构胚胎发育形成原始血管结构 出芽方式继续增生分化出新生血管出芽方式继续增生分化出新生血管血管形成血管形成 血管生成血管生成 CapCap基底膜降解基底膜降解,ECEC迁移、增殖、迁移、增殖、 形成管状结构，基底膜及血流贯通形成管状结构，基底膜及血流贯通 病理的血管形成，特别是肿瘤条件下的血管形成呈持续、失控性的过程。生理条件下严格受控生理条件下严格受控 血管形成血管形成（1）原血管基底膜的酶解；（2）内皮细胞的迁移；（3）内皮
3、细胞的增殖；（4）新生毛细血管的成熟器官化构建。 肿瘤无血管形成的支持就不能进一步增长肿瘤无血管形成的支持就不能进一步增长 血管前期血管前期 肿瘤生长休眠期， 直径12mm 血管期血管期 瘤体积增大,浸润、转移 有诱导血管形成的能力。 肿瘤血管形成这一过程既受机体神经内分泌因素影响，又受肿瘤细胞和肿瘤基质细胞表达的生长因子调控。肿瘤生长过程肿瘤生长过程一、肿瘤血管形成的特征一、肿瘤血管形成的特征 失控性失控性：肿瘤新生血管出现迅速，生长快，：肿瘤新生血管出现迅速，生长快，并呈持续性，并呈持续性，10 %20 %的肿瘤血管内皮的肿瘤血管内皮细胞始终处于细胞始终处于DNA合成状态合成状态,这种持续
4、的血管这种持续的血管生成是由肿瘤组织血管生成生长因子持续高生成是由肿瘤组织血管生成生长因子持续高水平释放造成的。水平释放造成的。 不成熟性不成熟性：不规则、窦状壁薄、：不规则、窦状壁薄、BMBM膜厚薄不膜厚薄不一、断裂、碎片或缺乏一、断裂、碎片或缺乏。内皮细胞超微结构中管内皮细胞超微结构中管样小体明显增多，细胞之间连接松散。部分毛细样小体明显增多，细胞之间连接松散。部分毛细血管壁缺乏内皮细胞。很少进化为成熟的小动脉血管壁缺乏内皮细胞。很少进化为成熟的小动脉或小静脉，不具收缩功能，不受神经体液调节。或小静脉，不具收缩功能，不受神经体液调节。对正常血管有活性的物质对该血管不起作用对正常血管有活性的
5、物质对该血管不起作用( (乙乙酰胆碱、血管紧张素酰胆碱、血管紧张素、温度）。、温度）。血管异常生长血管异常生长 肿瘤不同区域的血管有不同的形态， 反映了肿瘤生长不同时间内微血管变化状态 与癌细胞生长、增殖不均匀有关。 新生的新生的CapCap从肿瘤外围长入肿瘤中，并相互吻合形成从肿瘤外围长入肿瘤中，并相互吻合形成 外围血管网，再进一步分支进入肿瘤深部；外围血管网，再进一步分支进入肿瘤深部； 新生的新生的CapCap网直接进入肿瘤中央，呈树状向外分支，网直接进入肿瘤中央，呈树状向外分支， 肿瘤细胞分裂增殖直接形成肿瘤血管，随肿瘤长大血肿瘤细胞分裂增殖直接形成肿瘤血管，随肿瘤长大血 管不断地向外延
6、伸，并与外围管不断地向外延伸，并与外围CapCap网相连。网相连。 一般认为外周血管丰富时，中央血管少，而中央血管丰富时，外围血管则少。 血管丰富区热点新生的新生的CapCap从肿瘤外围长入肿瘤中从肿瘤外围长入肿瘤中新生的新生的CapCap网直接进入肿瘤中央，呈树状向外分支网直接进入肿瘤中央，呈树状向外分支 在肿瘤血管形成前期与机体内原先的血管采取了在肿瘤血管形成前期与机体内原先的血管采取了共生共生方式，而不是相互抵抗破坏方式，而不是相互抵抗破坏,因而没有引起中央坏死，血因而没有引起中央坏死，血管外周也没有血管生成管外周也没有血管生成。 肿瘤中血供与血流速度不同肿瘤中血供与血流速度不同 肿瘤中
7、有细胞丰富区、边缘区、半坏死区和坏死区，肿瘤中有细胞丰富区、边缘区、半坏死区和坏死区，各区血供不尽相同，半坏死区与坏死区血流明显减少减各区血供不尽相同，半坏死区与坏死区血流明显减少减慢，非坏死区血流速度可以快于正常组织。大肿瘤血流慢，非坏死区血流速度可以快于正常组织。大肿瘤血流速度的均值低于小肿瘤，在大肿瘤内血管内皮细胞的营速度的均值低于小肿瘤，在大肿瘤内血管内皮细胞的营养供给少，肿瘤中实际增加的效应血管管径小，血流慢，养供给少，肿瘤中实际增加的效应血管管径小，血流慢，营养耗尽。营养耗尽。 癌细胞更新速度快于内皮细胞发生乏氧性坏死癌细胞更新速度快于内皮细胞发生乏氧性坏死 在肿瘤周围内皮细胞在肿
8、瘤周围内皮细胞增生指数增生指数为为2.2，肿瘤细胞增，肿瘤细胞增生指数为生指数为7.3。同样小鼠瘤细胞。同样小鼠瘤细胞22小时小时更新一代，血管更新一代，血管内皮细胞的增殖是内皮细胞的增殖是50小时更新一代。小时更新一代。 用显微分光光度计研究肿瘤血流的质与量，其中红细用显微分光光度计研究肿瘤血流的质与量，其中红细胞常出现完全性脱氧，瘤内约胞常出现完全性脱氧，瘤内约1040仅为内皮细胞所仅为内皮细胞所构成的血管，无相应的营养血流，构成的血管，无相应的营养血流，氧利用率很低氧利用率很低。 癌细胞增生、癌内缺乏淋巴管网，瘤体间流体静脉压癌细胞增生、癌内缺乏淋巴管网，瘤体间流体静脉压升高、压迫小血管
9、，升高、压迫小血管，使瘤内血流量仅为正常的使瘤内血流量仅为正常的1 10 瘤细胞无氧酵解产生大量瘤细胞无氧酵解产生大量H+，使肿瘤中存在着不同使肿瘤中存在着不同程度的程度的低营养、低低营养、低PH值、低氧的三低细胞群值、低氧的三低细胞群。 肿瘤微循环较肿瘤生长表现出低效和相对不足，肿瘤肿瘤微循环较肿瘤生长表现出低效和相对不足，肿瘤组织特别是中心部位常常因为缺血、缺氧而坏死。组织特别是中心部位常常因为缺血、缺氧而坏死。 较大的癌块中间动、静脉分支吻合可形成血管湖，这较大的癌块中间动、静脉分支吻合可形成血管湖，这些统称为些统称为肿瘤相关性血管病变肿瘤相关性血管病变。 血管内皮细胞的异质性是其突出的
10、生物学特性血管内皮细胞的异质性是其突出的生物学特性，主，主要表现在内皮细胞的结构、功能、抗原成分或要表现在内皮细胞的结构、功能、抗原成分或/与代谢与代谢特点上。在某些器官的肿瘤组织中，其血管内皮细胞仍特点上。在某些器官的肿瘤组织中，其血管内皮细胞仍保留着该器官的抗原性（如脑、卵巢、肺癌的血管内皮保留着该器官的抗原性（如脑、卵巢、肺癌的血管内皮细胞具有这些肿瘤细胞表达的抗原），说明内皮细胞表细胞具有这些肿瘤细胞表达的抗原），说明内皮细胞表面抗原来源的部位可能在肿瘤转移时的选择性粘附、体面抗原来源的部位可能在肿瘤转移时的选择性粘附、体液因子的区域性释放中发挥作用。或由这些肿瘤细胞演液因子的区域性释
11、放中发挥作用。或由这些肿瘤细胞演化为内皮细胞。化为内皮细胞。 二、血管形成新方式二、血管形成新方式-拟血管生成拟血管生成 1999年美国年美国Iowa大学的大学的Maniotis等研究人的眼葡等研究人的眼葡萄膜黑色素瘤微循环而发现了一种与经典的肿瘤血管生萄膜黑色素瘤微循环而发现了一种与经典的肿瘤血管生成途径完全不同的、不依赖内皮细胞的全新的肿瘤血管成途径完全不同的、不依赖内皮细胞的全新的肿瘤血管生成、一种全新的肿瘤内血管生成模式。黑色素生成、一种全新的肿瘤内血管生成模式。黑色素瘤细胞瘤细胞通过自身变形并与细胞外基质相互作用模仿血管壁结构通过自身变形并与细胞外基质相互作用模仿血管壁结构形成可输送
12、血液的管道系统，从而重建肿瘤的微循环形成可输送血液的管道系统，从而重建肿瘤的微循环,并并在某个环节与宿主血管相连使肿瘤获得血液供应，并将在某个环节与宿主血管相连使肿瘤获得血液供应，并将这个过程命名为血管生成拟态这个过程命名为血管生成拟态(vasculogenic mimicry)。 血管生成拟态特点为：肿瘤细胞通过自身变形和基血管生成拟态特点为：肿瘤细胞通过自身变形和基质重塑产生血管样通道质重塑产生血管样通道,通道内无内皮细胞衬覆，通道外通道内无内皮细胞衬覆，通道外基底膜基底膜PAS染色为阳性染色为阳性。1、血管生成拟态的特点、血管生成拟态的特点 在血管生成拟态中在血管生成拟态中, 一层厚薄不
13、一一层厚薄不一PAS阳性物质将瘤阳性物质将瘤细胞和血流分开细胞和血流分开(红细胞在红细胞在PAS阳性物质形成的管道中流阳性物质形成的管道中流动动,该管道是瘤细胞构建的无细胞血管该管道是瘤细胞构建的无细胞血管)； 血管生成拟态中；肿瘤血管是由高度侵袭性肿瘤细胞血管生成拟态中；肿瘤血管是由高度侵袭性肿瘤细胞以无内皮细胞衬覆的形式形成的，并非是在血流冲力下以无内皮细胞衬覆的形式形成的，并非是在血流冲力下被动形成的，或由内皮细胞增生形成；被动形成的，或由内皮细胞增生形成； 毛细血管通过出芽的方式进入肿瘤组织内毛细血管通过出芽的方式进入肿瘤组织内,可以见到可以见到在瘤细胞之间有漏出的红细胞在瘤细胞之间有
14、漏出的红细胞,而血管生成拟态中基质衬而血管生成拟态中基质衬覆的血管内很少看见红细胞漏出；覆的血管内很少看见红细胞漏出； 微血管中可以见到微血栓的形成微血管中可以见到微血栓的形成,而血管生成拟态的图而血管生成拟态的图案样血管中很少有微血栓案样血管中很少有微血栓,有人可能据此推测瘤细胞或者有人可能据此推测瘤细胞或者血管外基质有抑制凝血功能血管外基质有抑制凝血功能; 血管生成拟态大约有血管生成拟态大约有7 种不同形状的种不同形状的PAS阳性图案阳性图案: 直直的、平行排列的、十字交叉的、彩虹样的的、平行排列的、十字交叉的、彩虹样的(没有完全封没有完全封闭闭) 、有分支的彩虹样、封闭的环状和网络状的通
15、路、有分支的彩虹样、封闭的环状和网络状的通路(即即最少有最少有3个背靠背的个背靠背的PAS阳性环阳性环)。封闭的环形。封闭的环形PAS阳性血阳性血管图案往往是那些组织学上具有转移特征的肿瘤。管图案往往是那些组织学上具有转移特征的肿瘤。 血管生成拟态中血管生成拟态中PAS阳性血管对肿瘤血管的标记物阳性血管对肿瘤血管的标记物因子相关抗原、因子相关抗原、Ulex、CD31、CD34和和KDR均为阴性。均为阴性。 2、血管生成拟态的意义、血管生成拟态的意义 血管生成拟态和血管生成的机制表明不同肿瘤可以获得血管生成拟态和血管生成的机制表明不同肿瘤可以获得不同的血管形成机制。或同种肿瘤有多种血管形成机制。
16、不同的血管形成机制。或同种肿瘤有多种血管形成机制。 恶性度相对较低的肿瘤没有表现血管生成拟态证据，而恶性度相对较低的肿瘤没有表现血管生成拟态证据，而恶性度高的肿瘤则有血管生成拟态；以血管生成方式的肿瘤恶性度高的肿瘤则有血管生成拟态；以血管生成方式的肿瘤的微循环可能有中央坏死出现，具有血管生成拟态的肿瘤内的微循环可能有中央坏死出现，具有血管生成拟态的肿瘤内无中央坏死灶；无中央坏死灶； 有人认为有人认为PAS阳性物产生于由肿瘤细胞形成的无血管通阳性物产生于由肿瘤细胞形成的无血管通路之前，该现象仅是机体对肿瘤的一个基质反应，即所谓纤路之前，该现象仅是机体对肿瘤的一个基质反应，即所谓纤维化血管化。维化
17、血管化。Maniotis等的体外研究不支持上述结论。他的等的体外研究不支持上述结论。他的结果显示不仅葡萄膜黑色素瘤的血管生成拟态微循环有侵袭结果显示不仅葡萄膜黑色素瘤的血管生成拟态微循环有侵袭性的瘤细胞构成性的瘤细胞构成,而且在纤维母细胞、其他基质细胞和内皮而且在纤维母细胞、其他基质细胞和内皮细胞不存在时，这些血管生成拟态的血管也可能出现。细胞不存在时，这些血管生成拟态的血管也可能出现。 第二节第二节 肿瘤血管形成的影响因素及调控机制肿瘤血管形成的影响因素及调控机制 肿瘤血管形成是一个复杂的多步骤过程，受多种肿瘤血管形成是一个复杂的多步骤过程，受多种 因子调节，是刺激因素和抑制因素失衡的结果。
18、因子调节，是刺激因素和抑制因素失衡的结果。 已经报道的有已经报道的有30多种血管生长因子多种血管生长因子 bFGF aFGF 、VEGF、 EGF)、HGF 、TNF、 IL8、粒细胞集落刺激因子粒细胞集落刺激因子(GCSF)等。等。一、促肿瘤血管生成的生长因子一、促肿瘤血管生成的生长因子 血管内皮细胞生长因子血管内皮细胞生长因子(vascular endothelial growth factor,VEGF) 一种可以促进内皮细胞和血管发生的促有丝分裂因子一种可以促进内皮细胞和血管发生的促有丝分裂因子 。1、VEGF的结构的结构： 五种异构体：五种异构体：VEGF121、 VEGF165、
19、VEGF189、 VEGF206、 VEGF145，多数组织以其成熟的形式多数组织以其成熟的形式VEGF165表达为主，促进细胞有丝分裂潜能方面表达为主，促进细胞有丝分裂潜能方面VEGF165VEGF165比比VEGFl21VEGFl21更强。更强。 5 5种类型的种类型的VEGFVEGF具有相同的生物学活性，具有相同的生物学活性，其中其中VEGFVEGF121121和和VEGFVEGF165165以可溶性方式分泌，另外三种以可溶性方式分泌，另外三种VEGFVEGF以与细胞表达蛋白多糖结合的形式存在以与细胞表达蛋白多糖结合的形式存在 。VEGF/VPFVEGF/VPF的蛋的蛋白家族基本成员包括
20、胎盘白家族基本成员包括胎盘 生长因子和生长因子和VEGFAVEGFA，B B，C C，D D，E E。原来命名为血管通透因子原来命名为血管通透因子( (VPF)VPF) 2、VEGF的受体的受体 （VEGFR） VEGF选择性的或具有高度亲和性的直接作用于两选择性的或具有高度亲和性的直接作用于两种种型酪氨酸激酶受体：型酪氨酸激酶受体：VEGFR-1(flt-1)和和VEGFR-2(KDR/flk-1)来发挥作用。基因打靶技术证实来发挥作用。基因打靶技术证实VEGFR-1VEGFR-1和和VEGFR-2VEGFR-2在血管发生中起重要的作用，但在血管发生中起重要的作用，但VEGFVEGF必须达必
21、须达到一定的阈值，低于此阈值血管发生即不能发生作用。到一定的阈值，低于此阈值血管发生即不能发生作用。 VEGFR-3(fm VEGFR-3(fm样的酪氨酸激酶，样的酪氨酸激酶，Flt-4)Flt-4) 不是不是VEGFVEGF的的受体，它与受体，它与VEGFCVEGFC和和VEGFDVEGFD结合。结合。 VEGF VEGF与一个联合受体家族（神经菌毛蛋白与一个联合受体家族（神经菌毛蛋白( (NeuropilinNeuropilin，NRPlNRPl和和NRP2) )NRP2) )相互作用。相互作用。 VEGFR-1是是VEGF活性的一个抑制因子，活性的一个抑制因子， 负向调节负向调节VEGF
22、功能的因子。功能的因子。 VEGFR-2VEGFR-2是是VEGFVEGF促有丝分裂、血管生成和增强通透促有丝分裂、血管生成和增强通透性效应的主要调节因子。性效应的主要调节因子。 蛋白激酶C（不是Ras）作用下VEGFR-2活化使VEGF诱导内皮细胞生长。 VEGFR2的活化具有抗凋亡效应，这种效应由PI-3激酶-Akt通路所介导。 VEGFR-2在内皮细胞中传输一个促存活的信号可能诱导抗凋亡基因survivin的表达。 神经菌毛蛋白是神经菌毛蛋白是VEGFVEGF受体异构体，这个分子能结合受体异构体，这个分子能结合崩解素崩解素- -信号素家族，在神经信号转导过程中有作用。信号素家族，在神经信
23、号转导过程中有作用。3、VEGF增加肿瘤血管通透性和促进血管形成增加肿瘤血管通透性和促进血管形成 增加肿瘤血管通透性增加肿瘤血管通透性 VEGF/VPF增加局部血循环大分子的通透性，使血浆增加局部血循环大分子的通透性，使血浆和血浆蛋白通透性增高比组胺强和血浆蛋白通透性增高比组胺强5000倍，血浆蛋白在组倍，血浆蛋白在组织基质中的沉积，为成纤维细胞和血管内皮细胞的长入提织基质中的沉积，为成纤维细胞和血管内皮细胞的长入提供临时性基质。供临时性基质。 VEGF/VPF主要靶器官是毛细血管后静脉和小静脉，主要靶器官是毛细血管后静脉和小静脉，因这些血管的内皮细胞表面均有因这些血管的内皮细胞表面均有VEG
24、FR-1和和VEGFR-2, VEGF/VPF与其受体结合，形成有利于大分子渗透的通道与其受体结合，形成有利于大分子渗透的通道（颅咽管瘤中（颅咽管瘤中VEGF表达量与囊肿形成的范围正相关。抗表达量与囊肿形成的范围正相关。抗VEGF抗体处理后较少腹水形成和较低的肿瘤微血管渗透抗体处理后较少腹水形成和较低的肿瘤微血管渗透性。胶质瘤中性。胶质瘤中VEGFmRNA水平与毛细血管渗透性和血管水平与毛细血管渗透性和血管面积有密切相关性）。面积有密切相关性）。 VEGF促血管生成的机制促血管生成的机制 VEGF以旁分泌方式特异地作用于内皮细胞，促其以旁分泌方式特异地作用于内皮细胞，促其分裂、增殖、趋化。分裂
25、、增殖、趋化。诱导血管内皮中窗孔和囊状空泡的形成诱导血管内皮中窗孔和囊状空泡的形成,增加血管增加血管通透性，促使血浆蛋白外渗，提供血管生成的基质和通透性，促使血浆蛋白外渗，提供血管生成的基质和肿瘤细胞生长的微环境。肿瘤细胞生长的微环境。 诱导内皮细胞表达和分泌多种蛋白酶诱导内皮细胞表达和分泌多种蛋白酶,对降解血管对降解血管基底膜和基底膜和ECM具有重要的意义。具有重要的意义。 通过诱导通过诱导Bcl-2、survivin等抗凋亡分子的表达，等抗凋亡分子的表达，抑制内皮细胞凋亡抑制内皮细胞凋亡,促进血管的生成。促进血管的生成。 诱导内皮细胞生成和释放诱导内皮细胞生成和释放bFGF ,和增强多种促
26、血和增强多种促血管生成因子效应。管生成因子效应。 VEGF 的作用过程的作用过程 VEGF是一种促内皮细胞有丝分裂原，肿瘤细胞是一种促内皮细胞有丝分裂原，肿瘤细胞分泌的分泌的VEGF通过旁分泌方式与特异性分布在内皮细通过旁分泌方式与特异性分布在内皮细胞表面的受体结合，促进血管内皮细胞的增殖、分离胞表面的受体结合，促进血管内皮细胞的增殖、分离和迁移，诱导内皮细胞增加表达组织因子、尿激酶、和迁移，诱导内皮细胞增加表达组织因子、尿激酶、组织血浆酶原激活剂和基质金属蛋白酶，这些物质可组织血浆酶原激活剂和基质金属蛋白酶，这些物质可引起凝血、促发纤溶、降解胶原，诱导肿瘤血管形成，引起凝血、促发纤溶、降解胶
27、原，诱导肿瘤血管形成，新生的肿瘤血管为肿瘤生长提供营养，并间接促进肿新生的肿瘤血管为肿瘤生长提供营养，并间接促进肿瘤细胞的增殖，而且为肿瘤提供了转移的通道，促进瘤细胞的增殖，而且为肿瘤提供了转移的通道，促进肿瘤的恶性进展。肿瘤的恶性进展。肿瘤细胞产生VEGF释放EC表面受体结合EC活化定向迁移管形成攀形成血管建立4、VEGF与肿瘤的相关性研究与肿瘤的相关性研究 目前在VEGF引起的肿瘤血管形成与干预性的研究主要在于三个方面：1.在原发与转移性肿瘤中在原发与转移性肿瘤中VEGF/VPF过表达的研究已在过表达的研究已在mRNA和蛋白质水平上（胃肠道癌、胰腺癌、乳腺癌、和蛋白质水平上（胃肠道癌、胰腺
28、癌、乳腺癌、肾癌、膀胱癌和胶质母细胞瘤等的研究）。肾癌、膀胱癌和胶质母细胞瘤等的研究）。2.研究肿瘤微血管内皮细胞上两种特异性高亲和性受体研究肿瘤微血管内皮细胞上两种特异性高亲和性受体过表达与肿瘤发生的关系。过表达与肿瘤发生的关系。3.肿瘤血管显著血浆蛋白、纤维蛋白原渗出与血管外纤肿瘤血管显著血浆蛋白、纤维蛋白原渗出与血管外纤维蛋白的交联和沉积，促进肿瘤间质的形成。维蛋白的交联和沉积，促进肿瘤间质的形成。VEGF 抗抗体的抗血管活性，使肿瘤由于断绝血供而死亡（动物模体的抗血管活性，使肿瘤由于断绝血供而死亡（动物模型中正、反义型中正、反义VEGF抗体的不同结果证明）。目前正在进抗体的不同结果证明
29、）。目前正在进行人源化的抗行人源化的抗VEGF抗体的可行性与安全性研究。抗体的可行性与安全性研究。 VEGF与肿瘤的微血管密度与肿瘤的微血管密度(MVD)增加有关增加有关 关于各种肿瘤中关于各种肿瘤中VEGFVEGF的表达及其血管生成作用已有的表达及其血管生成作用已有了较多的研究，已知结直肠癌，子宫内膜癌、肝癌等多了较多的研究，已知结直肠癌，子宫内膜癌、肝癌等多种肿瘤组织中种肿瘤组织中VEGFVEGF呈阳性表达，且表达与呈阳性表达，且表达与MVDMVD呈正相关。呈正相关。 胶质瘤：儿童恶性胶质瘤胶质瘤：儿童恶性胶质瘤VEGF表达阳性率为表达阳性率为69.7%，VEGF表达与表达与MVD、PCN
30、A标记指数显著正相标记指数显著正相关，但未能在胶质瘤细胞中检测到关，但未能在胶质瘤细胞中检测到VEGF受体的表达。受体的表达。 结直肠肿瘤结直肠肿瘤MVDMVD明显高于正常粘膜和腺瘤，提示血管明显高于正常粘膜和腺瘤，提示血管生成是结直肠癌发生的早期事件，癌组织中生成是结直肠癌发生的早期事件，癌组织中VEGFVEGF阳性组阳性组MVDMVD值明显高于值明显高于VEGFVEGF阴性组。阴性组。VEGFVEGF与与MVDMVD均可作为判断结均可作为判断结直肠癌预后的指标。结直肠腺瘤、原位癌、粘膜下浸润直肠癌预后的指标。结直肠腺瘤、原位癌、粘膜下浸润癌中癌中MVDMVD逐渐增高，逐渐增高，VEGFVE
31、GF表达程度与表达程度与MVDMVD密切相关。密切相关。 我们的结果显示；胶质瘤中我们的结果显示；胶质瘤中VEGFVEGF蛋白阳性染色主要定蛋白阳性染色主要定位于肿瘤细胞的胞浆，内皮细胞也可呈阳性表达。位于肿瘤细胞的胞浆，内皮细胞也可呈阳性表达。4343例星例星形细胞瘤组织中肿瘤细胞形细胞瘤组织中肿瘤细胞VEGFVEGF阳性表达率为阳性表达率为77.0%77.0%。、级组级组VEGFVEGF阳性表达率和表达强度均显著低于阳性表达率和表达强度均显著低于、级组级组， VEGFVEGF表达强度与表达强度与MVDMVD呈等级正相关，呈等级正相关，提出星形细胞瘤中肿提出星形细胞瘤中肿瘤新生血管主要呈三种
32、形态：内皮细胞呈索状排列，管瘤新生血管主要呈三种形态：内皮细胞呈索状排列，管腔狭长，可有分枝，称为芽状血管；血管腔扩张的，称腔狭长，可有分枝，称为芽状血管；血管腔扩张的，称为囊状血管；内皮细胞增生、肥大，呈现肾小球样结构为囊状血管；内皮细胞增生、肥大，呈现肾小球样结构或微血管弯曲密集排列呈丛状，称为丛状血管。在恶性程或微血管弯曲密集排列呈丛状，称为丛状血管。在恶性程度低的肿瘤（度低的肿瘤（级和级和级）内增生的血管以芽状和囊状血级）内增生的血管以芽状和囊状血管为主，丛状血管不多见，恶性程度高的肿瘤（管为主，丛状血管不多见，恶性程度高的肿瘤（级和级和级）内增生的微血管中含有较多的丛状血管。级）内增
33、生的微血管中含有较多的丛状血管。 VEGFVEGF表达表达情况和情况和MVDMVD及肿瘤微血管形态可能有助于判断星形细胞瘤及肿瘤微血管形态可能有助于判断星形细胞瘤的恶性程度。的恶性程度。汪怡，陈莉 中华病理学杂志2004 VEGF表达与肿瘤增殖及预后差有关表达与肿瘤增殖及预后差有关 部分肿瘤细胞表面也存在部分肿瘤细胞表面也存在VEGF受体，使瘤细胞受体，使瘤细胞产生的产生的VEGF作为一种自分泌生长因子可直接刺激肿作为一种自分泌生长因子可直接刺激肿瘤细胞增殖。表达瘤细胞增殖。表达KDR/flk-1的胰腺癌细胞系，经的胰腺癌细胞系，经VEGF处理后，导致了癌细胞的生长，而用处理后，导致了癌细胞的
34、生长，而用flk-1反义反义寡核苷酸转染后会明显抑制肿瘤细胞的生长，此结果寡核苷酸转染后会明显抑制肿瘤细胞的生长，此结果提示胰腺癌中存在着提示胰腺癌中存在着VEGF/受体的自分泌受体的自分泌/旁分泌促旁分泌促有丝分裂环机制。有丝分裂环机制。 VEGF VEGF表达对于鉴别一些介于良、恶性病变间的病表达对于鉴别一些介于良、恶性病变间的病例具有一定的临床价值，例具有一定的临床价值，VEGFVEGF表达与肿瘤分期、分化、表达与肿瘤分期、分化、肿瘤生长、预后差呈正相关（卵巢癌、鼻咽癌、乳腺肿瘤生长、预后差呈正相关（卵巢癌、鼻咽癌、乳腺癌等）。癌等）。 VEGF除了在实体性肿瘤中起重要作用外，在非实除了
35、在实体性肿瘤中起重要作用外，在非实体性肿瘤中也发挥重要作用。体性肿瘤中也发挥重要作用。CLL中平均中平均VEGF水平是水平是正常外周血单核细胞内正常外周血单核细胞内VEGF水平的水平的7.26倍，绝大多数倍，绝大多数CLL病例除表达病例除表达45-kd VEGF外还表达外还表达43-kd VEGF，该研究指出该研究指出VEGF蛋白低表达的患者具有短生存期的倾蛋白低表达的患者具有短生存期的倾向，可能与表达向，可能与表达43-kd VEGF有关。除有关。除CLL外，所有急、外，所有急、慢性白血病患者与对照组相比，慢性白血病患者与对照组相比，VEGF、bFGF 、HGF表达都明显增高，血管分布明显增
36、加，其中表达都明显增高，血管分布明显增加，其中CML患者患者有最多的血管数、最大的血管面积和最高的有最多的血管数、最大的血管面积和最高的VEGF表达表达水平。水平。 5、与、与VEGF作用相关的分子作用相关的分子 许多因子调节肿瘤细胞上许多因子调节肿瘤细胞上VEGF的表达，同时由的表达，同时由肿瘤细胞分泌的肿瘤细胞分泌的VEGF又通过某些机制刺激其他分子又通过某些机制刺激其他分子的表达。的表达。VEGF通过与这些分子的相互作用或协同作通过与这些分子的相互作用或协同作用而发挥生理学效应。用而发挥生理学效应。 VEGF主要的作用因素：低氧、组织因子主要的作用因素：低氧、组织因子(TF)的作的作用
37、、用 、 N O ， 基 质 金 属 蛋 白 酶基 质 金 属 蛋 白 酶 ( m a t r i x metalloproteinase,MMPs)。 其他引起其他引起VEGF过表达因子：细胞因子（如过表达因子：细胞因子（如EGF、bFGF）、）、某些激素（如甲状腺球蛋白）及癌基因某些激素（如甲状腺球蛋白）及癌基因（如（如ras、src）与肿瘤抑制基因（如与肿瘤抑制基因（如Von Hippel Lindau蛋白）。蛋白）。 碱性纤维母细胞生长因子（碱性纤维母细胞生长因子（bFGF）1、bFGF的分子结构的分子结构 bFGF是由是由155个氨基酸所组成，其基因位于人类个氨基酸所组成，其基因位于
38、人类染色体的染色体的4q25处，基因长约处，基因长约38kb。bFGF的转录产物的转录产物有有4种，种，1.2kb、2.2kb、3.7kb和和7.0kb，主要表达的主要表达的是是3.7kb和和7.0kb，bFGF的基因转录是受其的基因转录是受其5的的UTR序列的调控，但其转录长度的不同主要是产物中序列的调控，但其转录长度的不同主要是产物中3UTR的长短所决定的。的长短所决定的。 bFGF除与硫酸乙酰肝素蛋白聚糖除与硫酸乙酰肝素蛋白聚糖(heparansulfate proteglycans，HSPG)高亲和以高亲和以外，还与葡聚糖有高亲和力。外，还与葡聚糖有高亲和力。bFGF没有信号肽，以旁没
39、有信号肽，以旁分泌或自分泌的形式出现在胞外。分泌或自分泌的形式出现在胞外。 bFGF在人体内的含在人体内的含量甚微，但分布十分广泛。量甚微，但分布十分广泛。 2、bFGF的生物学功能的生物学功能 是一种广谱有丝分裂原是一种广谱有丝分裂原(mitogen)，具有广泛的具有广泛的细胞增殖效应。细胞增殖效应。 诱导新生血管形成。诱导新生血管形成。bFGF作用于新生血管形成过作用于新生血管形成过程中的多个环节。程中的多个环节。bFGF可上调内皮细胞合成和分泌可上调内皮细胞合成和分泌胶原酶、胶原酶、UPA及其受体、整合素等，诱导内皮细胞增及其受体、整合素等，诱导内皮细胞增生、迁移。生、迁移。 bFGF在
40、伤口愈合过程中发挥重要作用。在伤口愈合过程中发挥重要作用。 在胚胎的早期发育过程中在胚胎的早期发育过程中bFGF也起重要作用。也起重要作用。 bFGF参与了神经系统的分化与维持。它是对神经参与了神经系统的分化与维持。它是对神经细胞有突出作用的多功能生长因子，促进大脑神经元细胞有突出作用的多功能生长因子，促进大脑神经元的存活及神经突的生长。的存活及神经突的生长。 bFGF对骨组织的损伤有修复作用，体外实验表明对骨组织的损伤有修复作用，体外实验表明外源性植入外源性植入bFGF能明显促进骨形成过程。能明显促进骨形成过程。bFGF对软对软骨细胞既是分裂原又是形态发生因子。骨细胞既是分裂原又是形态发生因
41、子。 体内过度表达的体内过度表达的bFGF参与肾小球内皮细胞增殖参与肾小球内皮细胞增殖和细胞外基质积聚，影响肾小球肾炎和和肾小球硬化和细胞外基质积聚，影响肾小球肾炎和和肾小球硬化过程。过程。 3、bFGF与肿瘤血管生成与肿瘤血管生成 bFGF通过通过2种途径参与肿瘤血管形成种途径参与肿瘤血管形成 通过调节内皮细胞的活性。通过调节内皮细胞的活性。bFGF穿透内皮细胞释穿透内皮细胞释放蛋白水解酶消化放蛋白水解酶消化ECM，并且并且bFGF对内皮细胞有趋对内皮细胞有趋化性。化性。 诱导诱导VEGF的表达及与的表达及与VEGF的协同作用的协同作用 ，VEGF也也可诱导内皮细胞生成释放可诱导内皮细胞生成
42、释放bFGF。同时。同时VEGF体外促血管生成的作用以及诱导纤溶酶原激活物体外促血管生成的作用以及诱导纤溶酶原激活物(PA)的能力有赖于内皮细胞产生的的能力有赖于内皮细胞产生的bFGF。 CD105(endoglin ，EDG) CD105为细胞膜糖蛋白，是为细胞膜糖蛋白，是TGF受体超家族受体超家族的成员的成员。CD105 作为一种新型的血管内皮细胞标记作为一种新型的血管内皮细胞标记物始于物始于20世纪世纪90年代。在第五届有关人类白细胞分化年代。在第五届有关人类白细胞分化抗原的国际协作组会议上，将抗原的国际协作组会议上，将Endoglin的单克隆抗体的单克隆抗体归为一个分化群归为一个分化群
43、(cluster of differentiation ,CD)，编号编号CD105。 CD105是一种在新生血管内皮细胞高表达的增殖是一种在新生血管内皮细胞高表达的增殖相关蛋白，它参与相关蛋白，它参与TGF受体的信号转导，调节内受体的信号转导，调节内皮间质的信号传递皮间质的信号传递, 参与血管生成参与血管生成, 在肿瘤血管生成在肿瘤血管生成过程中发挥重要作用。过程中发挥重要作用。 1、CD105的结构和功能的结构和功能 CD105位于人染色体位于人染色体9q34，是一种同型二聚体的膜是一种同型二聚体的膜结合性糖蛋白，分子量为结合性糖蛋白，分子量为180kD。 CD105在有血管生成的组织（如
44、愈合中的伤口、银屑病、在有血管生成的组织（如愈合中的伤口、银屑病、胚胎组织及肿瘤组织）的内皮细胞中特异性高表达，是内胚胎组织及肿瘤组织）的内皮细胞中特异性高表达，是内皮细胞增殖的标记物，是促进血管生成的重要因素，其功皮细胞增殖的标记物，是促进血管生成的重要因素，其功能是拮抗能是拮抗TGF及其受体对血管内皮细胞的抑制作用。及其受体对血管内皮细胞的抑制作用。TGF含有结构和功能密切相关的三种异构体即含有结构和功能密切相关的三种异构体即1 ,2 和和3 ，与此相配的受体分为与此相配的受体分为R，R和和R，CD105的基因结构与的基因结构与R高度同源。高度同源。型受体和型受体和CD105蛋蛋白本身不表
45、现出信号转导的活性，但它们能与白本身不表现出信号转导的活性，但它们能与R, R形形成异聚体复合物，抑制成异聚体复合物，抑制TGF的生物学效应。的生物学效应。 2、CD105 在肿瘤血管生成中的作用在肿瘤血管生成中的作用 CD105 参与肿瘤血管生成参与肿瘤血管生成 正常水平的正常水平的CD105 是血管生成所必需的。研究是血管生成所必需的。研究发现，发现，CD105 基因敲除的裸鼠在妊娠基因敲除的裸鼠在妊娠1011天死天死于脉管发育不全。于脉管发育不全。 CD105 CD105 是内皮细胞增殖的标志是内皮细胞增殖的标志 与其他内皮细胞标志物（与其他内皮细胞标志物（CD34、CD31、 因因子子
46、）相比，相比，CD105更能准确反映内皮细胞的增殖状更能准确反映内皮细胞的增殖状态，是目前衡量内皮细胞增殖状态较准确的指标。态，是目前衡量内皮细胞增殖状态较准确的指标。 CD105 CD105 是新生血管的标志是新生血管的标志 CD105 CD105仅在处于增殖状态的肿瘤组织血管内皮细仅在处于增殖状态的肿瘤组织血管内皮细胞上强表达，而在正常组织血管内皮细胞上表达较胞上强表达，而在正常组织血管内皮细胞上表达较弱或无表达。少数情况下可在肿瘤细胞弱表达。弱或无表达。少数情况下可在肿瘤细胞弱表达。 3、CD105在肿瘤诊断、预后估价中的意义在肿瘤诊断、预后估价中的意义 在在结直肠癌结直肠癌、乳腺癌乳腺
47、癌等等的血清样品中检测的血清样品中检测CD105水平，有癌转移病人的血清水平，有癌转移病人的血清CD105水平明显水平明显升高升高 (P0.05)，化疗能抑制癌症病人的血清化疗能抑制癌症病人的血清CD105水平。因此，对实体肿瘤病人长期随访中血水平。因此，对实体肿瘤病人长期随访中血清清CD105水平可以用来预测患者疾病复发、转移的水平可以用来预测患者疾病复发、转移的危险性。危险性。 我们比较了乳腺良性病变与癌中我们比较了乳腺良性病变与癌中CD105CD105标记的标记的MVDMVD，发现乳腺癌组明显增高。发现乳腺癌组明显增高。MVDMVD值与肿瘤淋巴结转移相关值与肿瘤淋巴结转移相关。P53P5
48、3蛋白在乳腺癌中表达与蛋白在乳腺癌中表达与CD105CD105呈正相关。单因素呈正相关。单因素 ( (Log Log rank)rank)检验结果显示乳腺癌检验结果显示乳腺癌CD105CD105标记的标记的MVDMVD、P53P53表达、表达、淋巴结转移、淋巴结转移、TNMTNM分期与分期与ERER是影响预后的因素。多因素是影响预后的因素。多因素( (CoxCox比例风险模型比例风险模型) )生存分析提示乳腺癌生存分析提示乳腺癌CD105CD105标记的标记的MVDMVD、是独立的预后因素。是独立的预后因素。刘红兵，陈莉刘红兵，陈莉CD105CD105、p53p53在乳腺癌组织中表达及意义在乳
49、腺癌组织中表达及意义的研究待发表的研究待发表20062006年年4、CD105抗体的靶向治疗抗体的靶向治疗 在乳腺癌细胞系在乳腺癌细胞系MCF7 建立裸鼠模型中，待肿建立裸鼠模型中，待肿瘤生长至瘤生长至4mm6mm 时，经尾静脉注入时，经尾静脉注入CD105 单抗单抗, 发现肿瘤逐渐萎缩、消失发现肿瘤逐渐萎缩、消失,长时间无肿瘤复发。长时间无肿瘤复发。 将乳腺癌细胞及大肠癌细胞接种于有免疫缺陷的鼠将乳腺癌细胞及大肠癌细胞接种于有免疫缺陷的鼠嵌合体作为动物模型，静脉注射抗嵌合体作为动物模型，静脉注射抗- CD105 单抗，结单抗，结果显示抗果显示抗CD105 单抗现出持续的抗肿瘤功效及抗转单抗现
50、出持续的抗肿瘤功效及抗转移特性，而没有显示出明显的毒性。以上研究表明以移特性，而没有显示出明显的毒性。以上研究表明以CD105为靶点，以为靶点，以CD105 抗体为载体，化疗药物、生抗体为载体，化疗药物、生物毒素、放射性核素等与之形成的复合物能特异地导向物毒素、放射性核素等与之形成的复合物能特异地导向肿瘤部位肿瘤部位, 直接杀伤肿瘤细胞。与其他抑制肿瘤血管生直接杀伤肿瘤细胞。与其他抑制肿瘤血管生成的药物相比，成的药物相比，CD105 特异性地与增殖的内皮细胞结特异性地与增殖的内皮细胞结合合, 减少了对全身其他部位的损伤。因此治疗效果可靠，减少了对全身其他部位的损伤。因此治疗效果可靠，副作用小，
