肿瘤血管生成拟态
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基本定义与现象发现
肿瘤血管生成拟态是指某些高度恶性的肿瘤细胞,不依赖于宿主的内皮细胞,而是自身发生形态学改变,模仿血管内皮细胞的功能,在肿瘤内部形成一种能够输送血液的、类似血管网的管道系统的过程。这些管道内壁由肿瘤细胞本身构成,内无内皮细胞衬覆,但能有效连接宿主血管,为肿瘤组织提供血液灌注。该现象最早于1999年在侵袭性黑色素瘤中被描述,其形成的不规则、相互连接的网状结构在普通病理切片上(如PAS染色)可见。 -
形态学特征与识别方法
VM形成的管道在形态上与经典的由内皮细胞构成的新生血管不同。在三维培养或组织标本中观察,VM呈现为复杂的、相互连接的网状、管状或袢状结构。病理学上,通常采用CD31/PAS双重染色来鉴别:经典血管的管腔由CD31阳性的内皮细胞围成,而VM的管道内壁CD31阴性(无内皮细胞),但其基底膜样物质PAS染色呈阳性,因此呈现出“管道内无内皮衬覆,但管壁有PAS阳性物质”的特征性图像。这是病理诊断中识别VM的关键技术手段。 -
形成的分子机制
VM的形成涉及肿瘤细胞自身表型的极端可塑性,其核心是肿瘤细胞发生了“内皮样分化”。其分子机制非常复杂,主要包括:- 关键基因与信号通路: 肿瘤细胞通过上调血管生成相关基因(如VE-钙黏蛋白、EphA2、层粘连蛋白5γ2链等)来获得内皮细胞样特性。PI3K/Akt、MAPK、HIF-1α等信号通路在调控这些基因表达中起着核心作用。
- 细胞外基质重塑: 肿瘤细胞及其微环境分泌大量蛋白酶(如MMPs),重塑细胞外基质,为管道网络的延伸和成型提供物理空间和化学信号。
- 肿瘤干细胞的作用: 研究表明,具有干细胞特性的肿瘤细胞亚群在VM形成中起主导作用,它们的分化潜能更高,更容易转化为管壁形成细胞。
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与经典肿瘤血管生成的区别及临床意义
VM是独立于经典血管内皮生长因子驱动的新生血管生成途径的一种替代性血液供应模式。它与经典血管生成在结构基础(肿瘤细胞 vs. 内皮细胞)、调节机制和药物敏感性上存在根本不同。这使得依赖抗VEGF药物的抗血管治疗对存在VM的肿瘤效果不佳甚至可能促进VM形成。VM的存在已被证实与多种恶性肿瘤(如黑色素瘤、胶质母细胞瘤、肝癌、乳腺癌等)的高侵袭性、高转移率、高复发率和不良预后密切相关。它是肿瘤对抗传统抗血管治疗并维持血液供应的“逃生策略”之一。 -
当前研究热点与治疗启示
目前,针对VM的研究是肿瘤病理学和治疗学的前沿热点。研究方向主要集中在:- 作为预后标志物: 评估VM的存在和程度,用于更精确的病理分级和预后判断。
- 开发新的治疗靶点: 针对VM形成的关键分子(如EphA2、VE-钙黏蛋白)及其信号通路开发抑制剂,与现有抗血管药物联用,以同时阻断经典血管生成和VM,实现更有效的肿瘤“断粮”策略。
- 逆转肿瘤细胞表型: 探索能够诱导肿瘤细胞从“血管拟态形成表型”向非侵袭性表型分化的药物。
理解肿瘤血管生成拟态,意味着认识到肿瘤生存策略的复杂性和适应性,对指导个体化、组合式抗肿瘤治疗具有重要意义。