肿瘤血管生成的分子机制常用研究方法.ppt

肿瘤血管生成的分子机制及常用研究方法肿瘤血管生成的分子机制及常用研究方法
主要内容:
第一节肿瘤血管生成的基本过程
第二节肿瘤微血管形态和生物学特性
第三节肿瘤血管生成的调控机制
第四节抗血管生成疗法在肿瘤治疗中的应用
第五节肿瘤血管生成常用研究方法
人体肿瘤大部分为实体瘤。实体瘤瘤组织由瘤细胞和间质构成，后者主要包括血管、淋巴管、结缔组织、炎细胞及细胞外基质等成分。其中血管和结缔组织起营养、支持瘤细胞的作用。
肿瘤内的新生血管和淋巴管分别通过血管生成(angiogenesis)和淋巴管生成(1ymphangiogenesis)实现的，并在肿瘤的生长和扩散(侵袭和转移)中起重要作用。已有研究证明，肿瘤血管生成活跃程度对组织病理分级、放射治疗以及在预后判断上都有重要的评估价值。
第一节肿瘤血管生成的基本过程

一、血管生成现象
1945年Algire提出了“肿瘤血管生成(tumorangiogenesis)”或“血管新生化(neovasclarzation)”概念。对血管生成重要性的认识，特别是提出“肿瘤生长依赖于血管生成”观点，始于1971年Folkman对肿瘤血管生成的研究报道。血管生成是指活体组织在已存在的微血管床上芽生出新的以毛细血管为主的血管系统的过程。有别于胚胎时期由早期内皮细胞分化形成新血管的过程即血管形成(vasculogenesis)。二．肿瘤血管生成的基本过程
(一)血管生成的基本步骤：
①血管生成因子的产生过多使之与抑制因子失衡，导致内皮细胞激活，产生血管生成表型；②血管部位细胞外基质改变、基底膜降解，内皮细胞芽生、增殖和迁移；(二)肿瘤血管生成的过程
1．肿瘤生长的阶段性
①无血管期(avascularphase)或称血管前期(prevascularphase)
肿瘤直径不超过1～2mm
②血管期(vascularphase)
肿瘤迅速生长并发生转移
2.肿瘤血管的起源
肿瘤中的血管可能有3种来源：
①血管生成:以两种方式发生,一是肿瘤细胞团先处于无血管期生长，后因缺氧而产生大量血管生成因子，从而诱导血管生成；另一种是瘤细胞先依赖宿主组织已存在的血管生长，继而出现瘤内血管消退，然后再因缺氧诱导血管生成因子作用而发生血管生成。
②血管套叠性生长③内皮祖细胞(endothelialprogenitorcell,EPC)EPC为血管内皮细胞的前体细胞,参与胚胎的血管生成,也称为成血管细胞。EPC主要来源于骨髓,表达CD133、CD34和VEGFR2。
3．肿瘤血管生成的过程
瘤细胞和巨噬细胞→血管生成因子(VEGF)等→小血管或毛细血管伸展→内皮细胞迁移形成毛细血管芽→新生毛细血管形成并连通。
第二节肿瘤微血管形态和生物学特性
肿瘤微血管不仅在形态上不同于正常血管，而且在生物学功能上也有其特殊性。
一．肿瘤微血管形态表现
肿瘤组织内新生的微血管一般遍布整个肿瘤组织，但分布上并不均一。血管生成最活跃、微血管密度最高的区域被称为所谓“血管热点区”(hotspots)，这也是进行肿瘤微血管密度测定的选择区域。很多肿瘤的微血管新生主要分布在肿瘤生长活跃的边缘。肿瘤的新生血管分布上常常无规律，分支紊乱，管腔不规则，表现为狭窄、扩张或扭曲。新生血管呈血窦状、条索状，管壁薄，甚至仅有一层内皮细胞；或管壁很厚，但结构上仍然不完善。内皮细胞比较幼稚，细胞间常有裂隙，且缺乏基底膜，有时血管外的肿瘤细胞可直接与血管管腔相连。
肿瘤血管的结构缺陷是这些血管具有高通透性的结构基础，也是肿瘤转移途径之一。不同类型肿瘤间质血管没有本质区别，但在形态和数量上却有不同。生长活跃的恶性肿瘤常富于血管。如内分泌肿瘤、肾癌、骨肉瘤、绒毛膜癌、破骨细胞瘤、胶质母细胞瘤和肝细胞癌等。
不同肿瘤血管的形态又有一定的差异，如胶质母细胞瘤中新生血管不仅丰富，而且内皮细胞呈不同程度的增生、肥大；绒毛膜癌、肝细胞癌等血管呈壁薄、明显扩张的血窦。总之，肿瘤微血管形态特点是：遍布整个肿瘤组织，但分布不均一，无规律，分支紊乱；管腔不规则，结构上不完善；内皮细胞比较幼稚，细胞间常有裂隙，且缺乏基底膜，有时血管外的肿瘤细胞可直接与血管管腔相连。肿瘤血管的结构缺陷是其具有高通透性的结构基础，也是肿瘤转移途径之一。
二、肿瘤微血管的生物学特性
①低反应性
②高通透性
③低供氧能力
第三节肿瘤血管生成的调控机制

一、血管生成因子
(一)VEGF及其受体家族
(二)细胞外基质与基质金属蛋白酶
(三)Ets家族成员
(四)纤维母细胞生长因子(FGF)家族及其受体
(五)血小板源内皮细胞生长因子(PD-ECGF)
（六）其它血管生成因子二.血管生成抑制因子
（一）大分子蛋白前体酶解片段
(二)细胞因子
（三）丝氨酸蛋白酶抑制剂
（四）组织金属蛋白酶抑制剂
（五）抑癌基因
肿瘤血管生