恶性肿瘤血管生成拟态的病理学与分子病理学分析

2017-03-07高德英李亚琼李传伟柳雅玲

临床医药文献杂志(电子版) 2017年17期

关键词：拟态病理学内皮细胞

高德英，李亚琼，李传伟，柳雅玲

（泰山医学院病理学教研室，山东泰安 271000）

恶性肿瘤血管生成拟态的病理学与分子病理学分析

高德英，李亚琼，李传伟，柳雅玲*

（泰山医学院病理学教研室，山东泰安 271000）

项目研究范畴属于病理学以及肿瘤学。通过研究多种类型的恶性肿瘤组织样本，对血管生成拟态具有的临床意义进行了阐述，并分析了肿瘤血管形成的三个阶段，最后探究技术方法及学术影响。

恶性肿瘤；血管；病理；分子病理学

血管生成理论认为，在实体肿瘤的直径超过2 mm的时候，需要细胞诱导形成新血管来获得血液供应，不然肿瘤就会由于缺氧缺血而出现坏死现象[1]。肿瘤通过无血管提供血液供应的缓慢生长期之后，释放出许多种类的血管生成因子，改变了血管内皮细胞原本的形态，降解基底膜以及细胞外基质，此时内皮细胞进行增殖和迁移，形成血管并对其实行改建[2]。现阶段抗血管生成已成为治疗肿瘤的新手段之一。

1 研究背景

近年来，经研究发现了一种新的肿瘤血管供应模式——VM（vasculogenic mim-icry，血管生成拟态），此模式完全不同于传统肿瘤血管生成的途径，它对机体内皮细胞无任何依赖性，通过肿瘤细胞外基质、自身变形两者互相作用下，对血管壁结构进行模拟，使之形成具有输送血液功能的管道系统，进而实现肿瘤微循环的重新塑造，同时连接宿主血管，让血液可以输送至肿瘤。当时国内外研究血管生成拟态的课题还处于初始期，尚未明确其分子机制。

在本课题组初始阶段的研究结果表明，不仅仅只有黑色素瘤存在着血管生成拟态，许多类型的恶性肿瘤同样具有血管生成拟态。而肿瘤的恶性程度与是否存有血管生成拟态有关，若肿瘤中没有血管生成拟态，则其恶性程度偏低，反之则较高。当宿主血管和血管生成拟态两者相互连时，可为肿瘤细胞提供足够的血液供应，因为不存在内皮细胞屏障，导致血液、肿瘤细胞两者直接接触；在早期阶段极易出现血道转移的现象，对肿瘤患者的预后效果产生影响，许多患者的生存期均小于1年。经临床研究证实[3]，对具有血管生成拟态的肿瘤组织采用抗血管内皮（以内皮细胞作为靶点）的治疗方式，其疗效并不理想。因此，根据上述内容提出了治疗肿瘤血管生成的全新理念，即控制肿瘤侵袭的有关蛋白酶形成，来抑制恶性肿瘤内形成此种新的血液供应方式，从而治疗血道转移率高以及侵袭性高的恶性肿瘤组织。

2 研究目的

主要的研究目的有如下几点：（1）利用构建小鼠黑色素细胞移植瘤的模型，不间断地处死样本动物，对肿瘤血管生成、线形程序性坏死（linearly patterned programmed cell necrosis，LPPCN）在空间与时间方面的关系展开观察工作，明确血液供应的相关分子机制以及其三阶段的现象；（2）通过体内外试验对“LPPCN产生一一血液供应一一缺氧状况的改善一一LPPCN周边细胞产生EMT（上皮间的充质转化）一一肿瘤形成VM以及内皮细胞”这一假说展开验证；（3）对LPPCN形成所需要的条件和分子机制进行深入分析，以缺氧诱导方式，使细胞核出现固缩现象，以此来实现LPPCN体外模型的构建，从而分析上游信号，例如：细胞因子诱导、抗凋亡蛋白等，采用分子表达谱、表达谱芯片来对LPPCN形成的效应以及下游机制进行验证，以便于充分了解LPPCN发生的生物学意义；（4）对抗凋亡蛋白Bcl-2、bHLH转录因子Twistl之间的互相作用以及方式进一步的验证；分析肿瘤组织转化血管内皮细胞时，Twistl的下游信号直接调控细胞骨架蛋白以及上游信号转导通路；（5）以临床资料为基础，对““LPPCN产生一一血液供应一一缺氧状况的改善一一LPPCN周边细胞产生EMT（上皮间的充质转化）一一肿瘤形成VM以及内皮细胞”这一假说在肿瘤诊治过程中具有的临床意义进行分析[4]。

3 研究内容

研究主要的内容有如下几点：（1）观察恶性肿瘤内血管形成模式，并对它与预后、临床之间存在的关系展开分析，同时确定VM具有的临床意义；（2）以动物模型作为前提，观察LPPCN、肿瘤血液供应模式两者之间存在的联系，并对形成的分子机制展开探究；对血管生成拟态、LPPCN展开干预实验（以动物为实验对象），观察肿瘤效果；（3）通过结构域分析、定量ChIP和分子相互作用等众多方法，研究存在血管生成拟态肿瘤组织内Twistl、Bcl-2两者间互相作用、生物学效应、上下有分子机制。同时研究VM的产生机制；（4）以动物模型作为基础，观察LPPCN转变为VM的全部过程，在形态学、细胞水平方面提出并验证“LPPCN一一EMT一一肿瘤相关细胞转化”这一假说。

4 学术影响以及技术水平

在此项目研究前期的工作中，发现了新的肿瘤坏死模式——“”LPPCN形成的机制一一EMT一一肿瘤相关细胞转化”这一假说，同时从多个新的角度对阐述肿瘤VM结构形成机制以及VM与LPPCN的关系进行阐述，例如：在分子水平、形态学方面对LPPCN在VM形成中起到的作用进行验证，上皮性肿瘤细胞对内皮细胞EMT起到的作用，EMT内的凋亡调控蛋白、转录因子两者间的互相作用，阐明陈述VM的机制以及VN、LPPCN之间存在的联系；对“LPPCN一一EMT一一肿瘤相关内皮细胞形成”这一假说进行了验证，使血管生成理论更加丰富，为抗血管生成新方案，特别是对与血管生成拟态干预措施来说，提供了需许多新生物靶点。国内外关于此类研究还没有相关的报道，在研究深度、科学性和创新性等方面已经达到了国际上先进水平标准。