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第43卷第1期
·108 · 南 京 医 科 大 学 学 报 2023年1月
皮特异性标志 CD34 染色呈阴性的血管样管道,表 蛋白(vascular endothelial cadherin,VE⁃Cadherin)等
明这些管道缺乏通常生成血管所必须的血管内皮 参与 VM 的形成。在缺氧条件下,缺氧诱导因子
细胞,故推测其是肿瘤细胞通过自身变形和细胞外 (hypoxia⁃inducible factor,HIF)包括HIF⁃1α和HIF⁃2α
基质重塑而形成。这是首次鉴定出不依赖于内皮 通过与启动子中的缺氧反应元件(hypoxia response
细胞而形成的肿瘤内微循环结构,是不同于经典血 element,HRE)直接相互作用,显著上调胶质瘤干细
管生成的肿瘤血供方式,被命名为 VM。目前认为 胞中 VE⁃Cadherin 的表达,促进胶质瘤 VM 的形成。
VM 应具有以下基本特征:①呈 PAS 染色阳性且内 HIF⁃1α还可通过调控其下游靶基因血管内皮生长
皮细胞标志 CD31 或 CD34 染色阴性;②VM 通道由 因子(vascular endothelial growth factor,VEGF)的转
肿瘤细胞构成而不是由内皮细胞构成;③VM 通道 录,影响 VM 的形成 [16] 。此外,胶质瘤中 Beclin⁃1 与
内有血液流通,可为肿瘤供血;④VM中的肿瘤细胞 HIF⁃1α、VEGF 的表达呈正相关,沉默 Beclin⁃1 可减
[17]
表达多能干细胞表型 [6-7] 。迄今发现肿瘤中有两种 轻缺氧诱导的VM形成 。
不同类型的VM,即管型和图案样基质型。管型VM 2.2 缺氧微环境促进肿瘤干细胞分化
是由模拟内皮细胞的肿瘤细胞形成的中空、有灌注 肿瘤干细胞(cancer stem cell,CSC)是一类具有
的管型通道。而图案样基质型VM不包含连续的管 自我更新、多向分化和触发新肿瘤能力的极小细胞
腔,且在形态上或拓扑学上与经典的血管几乎无相 群。将 CSC 与从肿瘤环境中提取的基质细胞一起
[8]
似之处 。 注射到小鼠体内会形成更具侵袭性的肿瘤,这表明
[9]
2005年Yue等 首次报道在胶质瘤中发现图案 微环境具有显著影响 CSC 分化为不同细胞表型的
样基质型 VM。2010 年 El Hallani 等 [10] 报道了脑胶 潜力。胶质瘤的特征是广泛的组织缺氧,而影响胶
质瘤中管型VM的存在。随后根据临床样本的研究 质瘤干细胞(glioma stem cell,GSC)表型的最突出的
证实,脑胶质瘤存在内皮细胞内衬的血管且与 VM 非细胞自主因素之一是肿瘤微环境中缺氧的存
相互连接。VM 与胶质瘤病理级别相关,并且与胶 在。研究表明,在缺氧条件下,CD133 的表达增加,
质瘤患者的不良预后及肿瘤的转移和复发都呈显 提示周围缺氧生态位增强了GSC 的干性 。
[18]
[11]
著相关性 。 能够形成VM的肿瘤细胞表现出高度可塑性和胚
胎样表型,并有内皮细胞相关基因的表达,提示CSC
2 肿瘤微环境与VM
与 VM 形成细胞之间密切相关。Ricci⁃Vitiani 等 [19]
肿瘤微环境(tumor micro⁃environment,TME)是 和 Wang等 [20] 首先证实GSC 在有利于内皮细胞分化
指肿瘤细胞存在的周围微环境,包括所有非癌宿主 的条件下能够转分化为具有内皮表型和功能的细
细胞如免疫细胞、成纤维细胞、内皮细胞、炎性细胞 胞,且参与肿瘤血管的形成。El Hallani等 [10] 的研究
等,以及非细胞成分如细胞外基质、细胞因子、细胞 结果表明 GSC 不仅可以表达与血管生成和内皮相
外囊泡等 [12] 。TME 与正常的内环境不同,具有缺 关的基因,而且一部分GSC还可分化为血管平滑肌
氧、低pH、间质高压、血管高渗透性及炎症反应等特 样细胞形成 VM。Wu 等 [21] 则进一步证明在内皮细
点。在肿瘤生长的过程中,肿瘤细胞和 TME 的组成 胞培养环境下,GSC能形成VM管腔状结构,且高表
部分之间会发展出一种动态的相互关系,以支持肿 达VM相关蛋白。将分离纯化的GSC接种至免疫缺
瘤细胞的发生、发展、侵袭和转移,而这种动态相互 陷小鼠体内可形成移植瘤,且瘤体内观察到大量
关系在VM 形成中也起着不可或缺的作用 [13-14] 。在 VM 形成。目前的研究表明恶性胶质瘤中,血管内
以下的部分,将探讨 TME 是如何影响胶质瘤 VM 的 皮生长因子受体 2(vascular endothelial growth factor
形成。 receptor 2,VEGFR2)不仅是 GSC“干性”维持所必需
2.1 缺氧参与介导VM 的,而且是驱动 GSC 向周细胞转分化形成 VM 的关
缺氧是肿瘤微环境最典型的特征,也是肿瘤细 键分子。下调VEGFR2基因的表达或抑制其活性能
胞恶化的重要因素。肿瘤内缺氧可激活多种信号 够阻断 GSC 向血管壁样细胞的转分化及体外成管
通路,进而引起肿瘤细胞转移、血管生成、免疫逃逸 能力,从而抑制胶质瘤 VM 的形成 [22] 。还有研究结
等一系列变化 [15] 。缺氧使肿瘤微环境中高度恶性 果显示 VEGF 可以刺激 GSC 上调 VEGFR2 的表达,
的肿瘤细胞塑形性和分化潜能明显提高,并选择性 使 VM 的形成增多,VEGFR2 可通过介导 GSC 迁移
表达某些血管内皮细胞相关基因如血管内皮钙黏 及转分化等功能参与 VM 的形成 [23] 。此外,GSC 自