|
回复“Hallmarks of Cancer” ，获系列文章 肿瘤在生长过程中需要有新的血管生成，为不断增大的肿瘤提供足够的氧气、营养，并移除代谢产物，来支持其生长。对于肿瘤，特别是实体瘤而言，新的血管的形成是肿瘤进展和转移的重要环节。 由于血供不足，良性的肿瘤处于休眠状态，但当休眠的肿瘤中的血管生成被激活，“血管生成开关”启动，分泌的生长因子会诱导内皮细胞出芽并向肿瘤趋化。在肿瘤进展时，该开关常处于激活状态，促使在原血管的基础上形成新的血管，如同高架扩建通向肿瘤各个方向的支路，新“支路”的形成能够维持不断扩张的肿瘤生长，让处于“隐秘的角落”的肿瘤细胞获得赖以生存和增殖的资源。 要在原血管的基础上形成新的血管，需要完成一系列任务，包括微血管基底膜和细胞外基质的降解，内皮细胞迁移、增殖，管腔的形成、成熟。 01 血管生成调控因子和机制 血管生成受到两类因子调控——促血管生成因子和抑血管生成因子，新的血管能否形成，取决于二者的平衡。当促进因子上调、抑制因子下调时，血管生成开关才会真正启动。下表总结了常见的内源性促进和抑制血管生成的细胞因子。 ▼血管生成调控因子▼
在促血管生成的因子中，最知名且研究最深入的就是VEGF，其受体为VEGFR。在VEGFR亚型中，VEGFR2是内皮细胞中 VEGF 诱导的信号转导的主要受体（图1上方蓝色框）。结合配体时，VEGFR2 自磷酸化并被激活。VEGFR2 在 Tyr1212 位点的磷酸化为 GRB2 结合提供一个停泊位点，在 Tyr1175 的磷酸化会导致结合 PI3K的 p85 亚基和 PLCγ。VEGFR2 在血管生成期间激活，然后可以通过多个下游激酶信号转导通路进行信号转导，包括 Akt、Src、FAK、p38 和 Erk1/2，并参与调控细胞增殖、迁移、管腔通透性（见下图）。  图2：VEGFR磷酸化激活下游信号通路，促进血管生成（摘自CST Guide） ▼关键靶标▼
02 缺氧通路的调控 血管生成的调控除了血管本身的调控，肿瘤细胞也是促进血管生成的一大推手。肿瘤细胞的不断增大可能导致其无法获得充足的营养和氧气。除了改变其代谢方式外（如Warburg效应，见第四节），缺氧信号通路的激活也可以参与代谢调控，增加细胞在低氧环境中的生存机会，并通过上调VEGF的合成，促进血管生成。 缺氧通路的核心为HIF复合体的形成（图1下方蓝色框）。HIF-1 复合体由两个亚基 HIF-1α 和 HIF-1β 组成。其中，在HIF-1α 会在脯氨酸羟化酶 Egln 家族成员PHD-1/2/3的作用下发生脯氨酸羟基化（Pro564 和 Pro402），随后结合VHL E3连接酶，通过泛素化-蛋白酶体途径降解，所以在常氧条件下，由于半衰期短，HIF-1α几乎检测不到。HIF-1β为结构性表达。HIF-2α也为氧调节蛋白，在低氧条件下与HIF-1β形成异源二聚体。HIF-1复合体能够结合目标基因启动子上的缺氧反应元件（hypoxia response elements ，HRE）调控下游基因转录。 大量研究表明，致癌性病变内的细胞可以绕过正常的 HIF-1α 调节来影响细胞 HIF-1α 的水平。例如，在透明细胞肾癌中，pVHL 的功能丧失可抑制 O2 依赖性的 HIF-1α 降解，从而导致 HIF-1α 转录活性增加。已经观察到激活受体酪氨酸激酶（例如 EGFR 和 HER2）的突变会增加 HIF-1α mRNA 翻译，这部分由 PI3K/Akt 通路激活的增加所介导。 ▼关键靶标▼
除了肿瘤细胞、血管内皮细胞外，在肿瘤微环境中的其他细胞也可参与血管生成调控，如肿瘤相关巨噬细胞（图1右侧），成纤维细胞、周细胞、肥大细胞等。 03 检测血管生成的相关实验 目前，有许多体内和体外的实验方法，检测血管生成的能力。体外实验如细胞迁移、小管形成等。由于血管生成中内皮细胞需要分裂增殖，这是血管生成的起始阶段，所以使用血管内皮细胞进行增殖实验测定（如BrdU掺入等）也可说明血管生成的能力的变化。体内实验方法则有角膜微囊实验、基质胶栓等实验方法。 ▼细胞增殖检测工具▼
▼细胞增殖相关指标▼
|
|
|
来自： 昵称32772025 > 《待分类》
