血管新生与疾病PPT课件

病 理 生 理 学 教 研 室Angiogenesis and Diseases买 买 提 祖 农 同 时 治 疗 性 血 管 新 生 为 缺 血 性 疾 病 的 攻 克带 来 了 新 的 希 望 。 肿 瘤 的 生 长 和 转 移 是 一 个 依 赖 于 血 管 的 过 程 ， 当肿 瘤 体 积 超 过 1mm3 2mm3时 ， 维 持 其 生 长 靠 新 生 血 管的 生 成 。 因 而 以 新 生 血 管 为 靶 点 对 肿 瘤 进 行 生 物 治疗 成 为 近 年 来 的 研 究 热 点 。 肿 瘤 和 缺 血 性 疾 病 严 重 危 害 人 类 健 康 v概 念v血 管 新 生 的 分 期 与 方 式v血 管 新 生 的 调 控v血 管 新 生 与 疾 病 的 发 生 和 防 治 l 在 个 体 发 育 和 器 官 组 织 的 形 成 过 程中 ,必 有 微 血 管 形 成 ,这 些 微 血 管 按 器 官组 织 的 功 能 不 同 ,形 成 具 有 一 定 形 状 的 三维 结 构 ,这 就 是 器 官 组 织 的 微 血 管 血 液 注系 统 微 循 环 单 位 (microcirculatory unit). Vasculogenesis 血 管 形 成 或 称 血 管 发 生 主 要 发 生 在 胚 胎 早 期 ， 由 成 血 管 细 胞 成 长 ，是 血 管 从 无 到 有 的 过 程 。 Angiogenesis血 管 新 生 在 原 有 毛 细 血 管 与 （ 或 ） 微 静 脉 基 础 上 通 过血 管 内 皮 细 胞 增 殖 和 迁 移 ， 从 先 前 存 在 的 血 管处 以 芽 生 或 非 芽 生 （ 或 称 套 叠 ） 的 形 式 生 成 新的 毛 细 血 管 。 是 血 管 从 少 到 多 的 过 程 文 献 所 指 的 血 管 生 成 实 际 上 主 要 是 指 血 管 新 生 （ 一 ） 分 期1. 初 期 许 多 体 内 外 的 刺 激 使 得 促 血 管 生 成 因 子 分 泌 增 加 ，在 局 部 积 聚 ， 诱 导 血 管 新 生 。 能 引 起 这 一 变 化 的 刺 激 有 血 管损 伤 、 创 伤 、 缺 氧 、 肿 瘤 生 长 、 局 部 炎 症 反 应 和 某 些 细 胞 因子 。2. 增 生 侵 入 期 蛋 白 酶 降 解 细 胞 外 基 质 (extracellular matrix ECM),松 解 内 皮 细 胞 与 周 围 组 织 的 粘 附 ， 内 皮 细 胞 增生 、 迁 移 和 浸 润 。3. 成 熟 分 化 期 包 括 血 管 管 腔 形 成 ， 内 皮 细 胞 分 化 ， 血 管 结 构的 修 整 、 改 建 ， 毛 细 血 管 网 可 根 据 组 织 需 要 进 一 步 增 生 变 密或 退 化 变 疏 ， 成 熟 的 血 管 最 终 形 成 。 （ 二 ） 血 管 新 生 的 方 式1. 芽 生 式 毛 细 血 管 在 原 有 的 基 础 上 发 芽 （ sprouting),分头 呈 线 性 长 出 ， VEGF(vascular endothelial growth factor)等 促 进 血 管 新 生 的 因 子 常 作 为 趋 化 剂 指 引 出 芽 生 长 的方 向 。 （ 二 ） 血 管 新 生 的 方 式2.非 芽 生 式 原 有 的 毛 细 血 管 被 横 贯 血 管 的 间 质 突 起 纵 向 一 分 为二 ， 成 为 两 条 新 的 毛 细 血 管 ,在 此 之 前 ， 被 分 割 的 毛 细 血 管 常发 生 内 皮 细 胞 增 生 ， 管 腔 变 大 。 另 一 种 血 管 生 长 方 式 称 套 入 式 血 管 新 生 ， 已 有 的 毛 细 血管 呈 柱 状 插 入 管 腔 ， 不 需 要 内 皮 细 胞 出 芽 ， 在 管 腔 内 形 成 套入 式 的 血 管 新 生 。 血 管 网 络 形 成 时 ， 这 两 种 血 管 新 生 方 式 同 时 发 生 ， 脑 血管 发 育 以 芽 生 方 式 生 长 为 主 ， 肺 血 管 增 生 以 非 芽 生 方 式 生 长为 主 。 o Hanahan、 Folkman和 Peper等 提 出 了血 管 新 生 的 平 衡 学 说 ， 即 正 常 情 况 下 血管 新 生 的 诱 导 和 抑 制 处 于 平 衡 状 态 ， 一旦 此 平 衡 打 破 就 会 激 活 血 管 系 统 发 芽 长出 新 生 血 管o OReilly提 出 血 管 新 生 受 到 促 进 血管 生 成 因 子 和 抑 制 血 管 生 成 因 子 调 控 ，这 两 种 因 子 的 平 衡 使 血 管 处 于 正 常 的 生长 状 态 。 分 类 诱 导 剂 名 称多 肽 类 VEGF/VPF, bFGF, PDGF, Angiogenin, Angiopoietin TGF、 ， G-CSF/GM-CSF, IL-1 等低 分 子 质 量 非 肽 类 趋 化 因 子 ， 脂 类 等未 定 性 因 子 肝 素 ， 铜 离 子 络 合 物 等Angiogenin-血 管 生 成 素 ； Angiopoietin-促 血 管 生 成 素 ； G-CSF-粒细 胞 集 落 刺 激 因 子 ； GM-CSF 粒 细 胞 巨 噬 细 胞 集 落 刺 激 因 子 1983年 首 先 由 Senger等 在 豚 鼠 肿 瘤 腹 腔 渗 液 中 以 及多 种 肿 瘤 细 胞 培 养 上 清 液 中 发 现 使 豚 鼠 血 管 通 透 性 升 高的 因 子 ， 称 之 为 血 管 通 透 性 因 子 (vascular penitreit factor,VPF)。 1989年 ， Gospodarwiz等 从 垂 体 滤 泡 细 胞 培 养 上 清液 中 分 离 出 一 种 特 异 性 的 促 进 血 管 内 皮 细 胞 有 丝 分 裂 的因 子 ， 取 名 为 VEGF。 现 已 证 实 血 管 内 皮 生 长 因 子 与 以 前 发 现 的 VPF是同 一 蛋 白 质 ， 均 由 两 条 相 对 分 子 量 为 24000碱 性 糖 蛋 白单 链 的 同 源 二 聚 体 。 VEGFDVEGF VEGF165VEGFC VEGF189VEGFA VEGF121VEGFB VEGF206VEGFE促进血管内皮细胞有丝分裂，增加血管内皮通透性仅 增 加 血 管内 皮 通 透 性4种 VEGF是 由 同 一 基 因 转 录后 以 不 同 VEGF mRNA拼 接 方式 的 产 物 ， 因 此 ， 各 种 VEGF有 相 同 的 抗 原 决 定 簇 ， VEGF抗 体 与 各 型 VEGF均 结 合分 类 VEGF在 动 物 和 成 人 正 常 组 织 中 合 成 水 平 很 低 ， 但在 胚 胎 中 和 在 有 血 管 新 生 的 组 织 中 合 成 水 平 较 高 。 VEGF在 血 管 新 生 中 ， 被 认 为 有 促 进 毛 细 血管 融 合 、 大 血 管 生 成 的 作 用 。 活 化 的 癌 基 因 产 物 Src蛋 白NO缺 氧 （ 最 明 显 ） ， 据 报 道 ， 细 胞 在 无 氧 条 件 下 ， VEGF的 合 成可 增 加 12倍 。 其 机 制 ： 缺 氧 缺 氧 诱 导 因 子 （ HIF-1） VEGF基 因 转 录(HIF-1:hypoxia inducible factor-1) 有 人 推 测 暖 箱 中 早 产 儿 氧 中 毒 时 的 视 网 膜 血 管 异 常 增 生 ， 可能 是 发 生 在 出 暖 箱 后 （ 停 止 输 氧 ） ， 相 对 缺 氧 ， VEGF分 泌 增 多 所促 成 的 。 目 前 发 现 的 有 三 种 ：VEGF R-1， 即 Flt-1(fms-like tyrosine kinase-1,VEGFR-1)VEGF R-2, 即 KDR(kinase domain region,VEGFR-2)VEGF R-3， 即 flt-4 三 者 均 属 酪 氨 酸 激 酶 受 体VEGF R-2是 早 期 成 血 管 细 胞 发 育 所 必 需 ， 取 出 该 基 因 的 胚 胎不 仅 成 血 管 细 胞 缺 失 ， 造 血 肝 细 胞 也 缺 失 。VEGF R-1的 作 用 则 稍 后 ， 使 成 血 管 细 胞 组 织 成 血 管 。 Flt只 在 肿 瘤 细 胞 内 皮 细 胞 上 表 达 ， 在 肿 瘤细 胞 中 表 达 不 明 显 。 KDR不 仅 在 肿 瘤 血 管 内 皮 细 胞 上 表 达 ， 而 且在 肿 瘤 细 胞 中 也 表 达 。 去 除 2条 染 色 体 中 的 一 条 VEGF基 因 ， 则 胚 鼠会 死 于 宫 内 ， 2条 VEGF基 因 都 去 除 ， 则 出 现 更 早期 的 血 管 发 育 障 碍 。 早 期 胚 胎 发 育 时 ， VEGF受 体 所 受 的 刺 激 可能 来 自 母 体 的 VEGF获 VEGF类 的 其 他 因 子 。 bFGF（ 碱 性 成 纤 维 细 胞 生 长 因 子 ） 研 究 的 最 多 ， 分 子 量 为 18000的 碱 性 多 肽 ，对 内 皮 细 胞 有 趋 化 性 ， 直 接 刺 激 内 皮 细 胞 释 放 基 底膜 降 解 酶 ， 并 刺 激 内 皮 细 胞 的 迁 移 和 增 殖 ， 形 成 新血 管 。 bFGF硫 酸肝 素 bFGF与 肝 素 结 合 ， 免 受 其 被 破 坏 促 血 管 生 成 素 (angiopoietin,Ang)是 一 种 糖 蛋 白 ，相 对 分 子 量 为 70000， 由 血 管 内 皮 细 胞 和 内 皮 前 体 细胞 产 生 。 Ang有 两 个 亚 型 ， 即 Ang-1（ 促 进 血 管 生 成 ） 和 Ang-2（ 抑 制 血 管 生 成 ） 。 Tie-2是 Ang-1和 Ang-2的 共 同 受 体 。 Ang-1 与 Tie-2 结 合 后 ， 趋 化 局 部 间 质 细 胞 ， 诱 导 间 质 细 胞 分 化 为 血管 周 细 胞 和 平 滑 肌 细 胞 ， 刺 激 基 质 沉 积 而 形 成 血 管 。l Ang-2是 Ang-1的 竞 争 性 抑 制 物 。 Tie-2受 体 主 要 在 胚 胎 中 表 达 ， 去 除 该基 因 ， 可 见 卵 黄 囊 腔 肿 大 ， 被 主 动 脉 破 损 、心 肌 小 梁 缺 如 、 脑 内 大 小 血 管 几 乎 一 样 粗（ 提 示 芽 生 式 新 生 受 抑 制 ） 、 神 经 外 培 层 的血 管 芽 生 式 长 入 受 抑 制 。 血 管 生 成 素 (angiogenin) 是 一 种 相 对 分 子 质 量 141000碱 性 单 链多 肽 ， James 1983 年 从 腺 癌 细 胞 系 培 养 液中 提 取 并 纯 化 ， 在 实 验 中 表 现 出 强 烈 的 刺 激血 管 新 生 作 用 。 可 由 正 常 细 胞 、 淋 巴 细 胞 和肝 细 胞 生 成 。 是 一 种 非 血 管 内 皮 细 胞 源 性 有丝 分 裂 原 。特 点 ： 不 与 肝 素 结 合 体 内 低 剂 量 即 可 表 现 出 强 烈 的 刺 激 绒毛 膜 尿 囊 膜 （ CAM） 和 兔 角 膜 血 管 生 成 活 性 。 刺 激 因 子 内 皮 细 胞 增 殖 内 皮 细 胞 迁 移 内 皮 细 胞 分 化 在 体 部 位血 管 新 生 诱 导 因 子 及 其 作 用 IL-8 + + ? 角 膜 PAF ? + ? Matrigel* 成 年 机 体 的 血 管 新 生 不 如 胚 胎 普 遍 ， 血 管 新 生 的 速 度在 生 理 状 态 下 也 远 比 病 理 状 态 下 慢 （ 如 肿 瘤 时 ） ， 这 与 体内 存 在 血 管 新 生 抑 制 因 子 有 关 。血 管 新 生 抑 制 素 （ angiostatin)、 内 皮 细 胞 抑 制 素 （ endostatin) 组 织 金 属 蛋 白 酶 抑 制 剂 （ tissue inhibitor of metalloproteinase,TIMP)软 骨 源 性 抑 制 剂 (cartilage derived inhibitor,CDI)凝 血 敏 感 蛋 白 -1(thrombospodin-1,TSF-1)血 小 板 因 子 -4(platelete fact-4)干 扰 素 诱 导 蛋 白 -10(interferone inducible protein-10,IP-10)迁 移 抑 制 因 子 (migration inhibitor factor,MIG) 1.血 管 新 生 抑 制 素 （ angiostatin) 1994年 由 O Reilly M S 首 先 发 现 ， 是 纤 溶 酶 原的 降 解 片 断 ， 是 纤 溶 酶 原 98440氨 基 酸 残 基 片 断 ， 也是 纤 溶 酶 原 N段 片 断 。 某 些 蛋 白 水 解 酶 （ 如 弹 性 蛋 白水 解 酶 ） 在 体 外 与 纤 溶 酶 原 或 纤 溶 酶 作 用 即 可 产 生 血管 新 生 抑 制 素 。 血 管 新 生 抑 制 素 能 特 异 性 的 抑 制 内 皮 细 胞 增 殖 ，可 选 择 性 的 调 控 E-选 择 素 的 表 达 ， 从 而 抑 制 内 皮 细 胞增 殖 。 angiostatin TIMP能 抑 制 组 织 金 属 蛋 白 酶 （ matrix metallo proteinase， MMP） 。 MMP是 内 皮 细 胞 分 泌 的 ， 它 能 使 内 皮细 胞 迁 移 ， 新 血 管 生 成 。 当 MMP被 TIMP抑 制 后 血管 新 生 即 被 抑 制 。 所 以 近 年 来 在 脏 器 炎 症 纤 维化 和 肿 瘤 的 研 究 中 ， 试 图 激 活 TIMP， 使 MMP抑 制 ，血 管 生 成 阻 断 ， 炎 症 纤 维 化 中 止 ， 肿 瘤 缩 小 。 存 在 于 血 小 板 颗 粒 中 的 糖 蛋 白 。是 一 种 内 源 性 血 管 新 生 抑 制 剂 ， 能 够 阻 断 血管 生 长 因 子 诱 导 的 毛 细 血 管 内 皮 细 胞 的 增 殖 、迁 移 和 管 腔 形 成 。 同 时 能 加 强 平 滑 肌 细 胞 对PDGF所 引 起 的 增 殖 和 迁 移 反 应 。 PF-4来 自 血 小 板 。 实 验 证 明 ， PF-4能 与 氨 基葡 萄 糖 基 结 合 ， 阻 碍 bFGF与 受 体 结 合 ， 从 而 抑 制血 管 新 生 。 其 可 能 途 径 为 ：1） PF4直 接 与 bFGF竞 争 硫 酸 肝 素 ， 而 硫 酸 肝 素维 持 bFGF 的 活 性 非 常 重 要 。2） PF4直 接 与 bFGF的 受 体 结 合 ， 在 受 体 水 平 与bFGF竞 争 。3） PF4可 能 与 bFGF形 成 复 合 物 ， 并 抑 制 bFGF的二 聚 体 形 成 。 当 然 ， 血 管 新 生 的 调 控 除 了 受 上 述 诱导 剂 、 抑 制 剂 的 作 用 外 ， 还 有 很 多 因 素 如细 胞 微 环 境 的 改 变 （ 如 缺 氧 、 pH、 NO） 、癌 基 因 （ c-ras） 的 激 活 、 抑 癌 基 因 的 突变 （ p53） 均 可 通 过 影 响 VEGF的 表 达 而 调控 血 管 新 生 。 血 管 新 生 性 疾 病 主 要 是 指 与 微 血 管 异 常 生 长 相 关 的 疾 病 ，表 现 为 血 管 新 生 过 度 、 缺 陷 或 抑 制 。 肿 瘤 、 糖 尿 病 、 视 网 膜 病 、 血 管 瘤 、 牛 皮 癣 、 类 风 湿 性 关 节 炎 、 月 经 失 调 等 血 管 异 常 增 生 的 疾 病 。 冠 心 病 、 心 肌 梗 死 后 、 脑 梗 塞 后 、 血 管 闭 塞 性 血 栓 性 脉 管炎 等 血 管 新 生 抑 制 的 疾 病 。 上 述 疾 病 的 中 心 发 病 环 节 均 为 血 管 新 生 调 节 障 碍 ，故 治 疗 时 均 要 针 对 血 管 新 生 ， 对 血 管 异 常 增 生 疾 病 治 疗 要 抗血 管 新 生 ， 对 血 管 新 生 抑 制 的 疾 病 治 疗 要 促 血 管 新 生 。 1.肿 瘤 的 血 管 新 生 肿 瘤 的 生 长 首 先 需 要 建 立 一 个 新 生 血 管 网 络 。缺 少 血 供 的 肿 瘤 直 径 一 般 只 能 维 持 在 1-2mm以 内 。新 生 肿 瘤 血 管 表 现 为 结 构 不 规 则 ， 生 长 方 式 各 不 相 同 ，提 示 肿 瘤 血 管 生 成 有 着 与 正 常 新 生 血 管 不 同 的 条 件 。恶 性 肿 瘤 细 胞 依 赖 丰 富 的 新 生 毛 细 血 管 网 及 时 得 到 其迅 速 无 限 生 长 所 需 的 氧 气 和 养 料 ， 并 运 走 代 谢 废 物 。肿 瘤 在 生 长 过 程 中 可 分 泌 损 伤 血 管 但 也 可 促 进 新 生 血管 形 成 的 物 质 。 Bimbrone等 在 动 物 模 型 中 观 察 到 瘤 栓 中 恶 性 瘤细 胞 在 对 宿 主 周 围 毛 细 血 管 浸 润 性 生 长 的 无 血 管 阶段 中 ， 瘤 细 胞 生 长 缓 慢 ， 称 之 为 静 止 状 态 或 休 眠 状态 （ dormancy state） 。 当 有 新 生 毛 细 血 管 从 宿主 小 静 脉 壁 长 入 肿 瘤 组 织 时 ， 中 瘤 细 胞 的 生 长 就 加快 。 肿 瘤 的 转 移 必 须 有 以 下 2个 条 件 ： 血 管 内 皮 细 胞 分 泌 的 胶 原 酶 和 纤 溶 酶 原 激 活 因 子使 肿 瘤 细 胞 从 肿 瘤 组 织 中 脱 落 ； 新 生 血 管 基 底 膜 不 完 整 ， 中 瘤 细 胞 可 通 透 ， 并 比成 熟 正 常 毛 细 血 管 更 易 接 受 肿 瘤 细 胞 ， 从 而 为 肿瘤 细 胞 的 转 移 提 供 途 径 。 实 验 利 用 抗 血 管 内 皮 某 些 成 分 的 单 抗 （ 如 抗 CD31、CD34抗 原 的 抗 体 ） 染 色 表 明 ： 血 管 新 生 主 要 发 生 在肿 瘤 原 位 或 转 移 病 灶 的 周 边 部 位 ， 对 转 移 病 灶 计 数或 对 血 管 密 度 分 级 发 现 血 管 生 成 与 乳 癌 的 转 移 呈 正相 关 。 检 测 血 管 密 度 可 作 为 乳 癌 、 黑 色 素 瘤 、 头 颈部 肿 瘤 及 其 他 多 种 肿 瘤 预 后 的 一 个 独 立 标 志 。 1. 血 管 前 期 （ prevascular phase） ， 为 无血 管 生 长 期 ， 肿 瘤 增 殖 到 大 约 2mm。2. 血 管 期 （ vascular phase） ， 以 肿 瘤 组 织中 的 毛 细 血 管 进 行 性 生 长 为 标 志 。 肿 瘤 组 织 中 的 血 管 是 由 邻 近 组 织 中 小 血管 壁 芽 生 并 向 肿 瘤 组 织 内 生 长 成 熟 的 。 此过 程 可 分 为 4个 期 ：1) 血 管 生 长 形 成 期 肿 瘤 组 织 启 动 促 进 血 管 形 成 的遗 传 信 息 进 行 表 达 。 通 过 调 节 促 进 或 抑 制 血 管 新生 物 质 的 含 量 ， 诱 导 新 血 管 的 生 成 。 内 皮 细 胞 和 周 细 胞 均 含 有 形 成 血 管 腔 隙 并 分支 连 接 成 毛 细 血 管 网 的 遗 传 信 息 。 2)基 底 膜 降 解 期 由 周 围 细 胞 产 生 的 胶 原 酶 和纤 溶 酶 原 激 活 物 降 解 母 血 管 的 基 底 膜 和 局 部基 质 ,使 母 血 管 管 腔 扩 张 ,为 内 皮 细 胞 迁 移 提供 条 件 .3)内 皮 细 胞 迁 移 期 在 血 管 生 长 因 子 作 用 方 向上 ,内 皮 细 胞 发 生 趋 化 性 生 长 、 迁 移 ， 或 一 个细 胞 从 母 血 管 壁 向 周 围 组 织 长 出 ， 或 多 个 细胞 同 时 平 行 长 出 。 长 出 的 细 胞 形 成 突 起 ， 突起 的 中 央 内 皮 细 胞 分 裂 增 殖 。 4)管 腔 形 成 期 母 血 管 内 皮 细 胞 增 生 形 成 的 细 胞 索 向 肿 瘤组 织 长 入 的 过 程 中 ,内 皮 细 胞 之 间 逐 渐 形 成 裂隙 样 腔 隙 ,同 时 被 拉 长 成 管 状 。 这 些 腔 隙 与 母血 管 腔 隙 相 连 ， 并 在 内 皮 细 胞 和 周 细 胞 外 围 出现 基 底 膜 ， 从 而 新 生 血 管 形 成 。 “ 血 管 新 生 开 关 ” （ angiogenic switch） 在 研 究 血 管 新 生 在 肿 瘤 发 生 和 转 移 中 的 重 要 作 用 及其 正 负 调 节 因 子 之 间 的 平 衡 时 提 出 的 概 念 ， 它 在 肿 瘤 发生 时 被 打 开 。 P53基 因 经 常 在 中 瘤 组 织 中 发 生 突 变 ， 使肿 瘤 在 缺 氧 状 态 下 存 活 ， 并 上 调 VEGF表 达 和 下 调 TSP-1表 达 ， 从 而 打 开 血 管 生 成 开 关 。 在 肿 瘤 潜 伏 期 ， 血 管 新 生 诱 导 因 子 和 血 管 新生 抑 制 因 子 之 间 保 持 着 动 态 平 衡 ， 此 时 细 胞 凋 亡率 很 高 ， 一 旦 血 管 生 成 开 始 ， 细 胞 增 生 将 超 过 细胞 凋 亡 速 度 。 “休 眠 状 态 ” （ dormancy state） 原 发 瘤 能 够 产 生 血 管 新 生 诱 导 因 子 和 抑 制 因 子 ，抑 制 因 子 在 循 环 中 的 半 寿 期 比 前 者 长 ， 在 继 发 肿 瘤 中的 作 用 超 过 前 者 ， 使 肿 瘤 保 持 在 休 眠 状 态 。 某 些 癌 症患 者 发 生 “ 肿 瘤 休 眠 ” 的 分 子 基 础 是 TSP， TSP能 够 使肿 瘤 转 移 率 降 低 15-20倍 ， 原 发 瘤 的 体 积 缩 小 6倍 。 为TSP抗 肿 瘤 提 供 了 直 接 证 据 。 o 肿 瘤 病 人 血 、 尿 中 VEGF明 显 增 高o 肿 瘤 组 织 中 VEGF和 VEGFR均 升 高o 有 远 处 转 移 者 VEGF更 高o 血 管 丰 富 的 肿 瘤 组 织 中 VEGF显 著 升 高o VEGF与 疗 效 和 预 后 相 关 VEGF特 异 性 作 用 于 血 管 内 皮 细 胞 ， 发 挥 促 增殖 、 促 迁 移 、 促 趋 化 作 用 。 VEGF增 加 血 管 通 透 性 ， Fg等 血 浆 蛋 白 外 渗 与组 织 中 纤 维 连 接 蛋 白 等 凝 结 形 成 纤 维 蛋 白 凝胶 体 ， 为 新 生 毛 管 网 的 建 立 和 肿 瘤 细 胞 的 生长 提 供 必 要 的 基 质 。 VEGF诱 导 血 管 内 皮 细 胞 产 生 间 质 胶 原 酶 、 纤溶 酶 原 激 活 物 。 v抗 血 管 新 生 疗 法 ： 针 对 肿 瘤 血 管 新 生 的 过 程 进 行 治 疗 ，抑 制 血 管 新 生 和 肿 瘤 生 长 。 血 管 新 生 抑 制 剂 （ angiogenesis inhibitors） ， 分 两 大类 ：A.特 异 性 抗 血 管 新 生 药 ， 仅 抑 制 VEC增 值 和 转 移 ，对 非 VEC 作 用 不 大 ， 代 表 性 药 物 如 烟 曲 霉 醇（ TNF-470） 。B .非 特 异 性 抗 血 管 新 生 药 ， 对 VEC、 肿 瘤 细 胞 和其 他 细 胞 均 有 作 用 ， 代 表 性 药 物 为 IL-12。 抗 血 管 新 生 疗 法 的 优 点v一 个 血 管 被 破 坏 后 ， 成 千 上 万 个 肿 瘤 细 胞 坏 死 。v不 易 产 生 抗 药 性 。v药 物 很 容 易 找 到 他 的 靶 细 胞 。v有 时 药 物 虽 不 引 起 肿 瘤 缩 小 ， 但 抑 制 其 生 长 ， 为 其 它 治 疗 提 供 条 件 。v联 合 应 用 效 果 佳 。v对 小 肿 瘤 治 疗 比 大 肿 瘤 好 。 抗 血 管 新 生 抑 制 剂 应 用 情 况 PF-4能 非 特 异 的 阻 断 VEGF与 VEGFR的 结 合 ， 抑制 内 皮 细 胞 增 殖 、 游 走 ， 阻 止 新 生 血 管 形 成 。 烟 曲 霉 素 及 其 类 似 物 ， 如 AGM-1470（ TNP-740） 。 其 类 似 物 可 在 很 多 植 物 中 ， 如 6-磷 酸 -肌 醇 （ 植 酸 ） 、 豆 类 、 谷 类 植 物 中 发 现 。 一 些 小 分 子 化 合 物 ， 如 SV1498等 可 阻 断 VEGF受体 下 游 的 信 号 转 导 。 VEGF的 反 义 cDNA可 阻 断 VEGF的 基 因 表 达 。某 些 细 胞 因 子 ， 如 INF， IGF， IL-12等 。中 和 血 管 生 成 的 多 肽 或 其 受 体 ， 如 VEGF抗 体 、 VEGF的 可 溶 性 受 体 。干 扰 血 管 基 底 膜 和 细 胞 外 基 质 的 抑 制 剂 ， 如PEX、 KB-R7785 。其 他 ， 抗 粘 附 分 子 抗 体 、 基 因 治 疗 等 是 特 异 的 破 坏 已 存 在 的 血 管 的 方 法 ， 从 而 诱 导肿 瘤 坏 死 。 如 细 胞 因 子 TNF大 剂 量 时 抑 制 血 管 内皮 细 胞 ， 在 四 肢 转 移 的 黑 色 素 瘤 治 疗 中 ， 四 肢 局 部动 脉 注 射 大 剂 量 TNF， 结 果 特 异 的 破 坏 肿 瘤 血 管 ，从 而 抑 制 肿 瘤 生 长 。 不 稳 定 性 心 绞 痛 、 急 性 心 梗 、 冠 脉 狭 窄 ，AS、 以 及 血 栓 形 成 所 致 的 各 种 缺 血 性 心 血 管疾 病 时 ， 侧 枝 循 环 代 偿 尚 未 充 分 建 立 ， 使 组织 严 重 而 持 续 的 急 性 缺 氧 ， 即 可 发 生 梗 死 。 VEGF是 一 种 高 度 特 异 的 、 强 烈 的 血 管 内 皮 细 胞 促分 裂 因 子 ， 能 促 使 生 理 性 或 病 理 性 的 血 管 生 成 ， 使体 内 新 生 血 管 生 成 的 重 要 调 控 物 质 。促 进 血 管 内 皮 细 胞 增 殖 和 迁 移 。促 进 具 有 降 解 基 底 膜 作 用 的 蛋 白 酶 释 放 。促 进 内 皮 细 胞 形 成 管 腔 有 报 道 ， 体 内 外 的 缺 血 、 缺 氧 的 心 肌 细 胞 VEGF表达 明 显 增 加 ， 可 推 测 VEGF可 能 参 加 体 内 缺 血 心 肌 的 侧枝 血 管 的 生 成 。 临 床 研 究 证 明 ， 发 生 心 肌 梗 死 后 ， 单 纯 靠 自 身 生理 性 血 管 再 生 ， 以 适 应 缺 血 变 化 的 过 程 非 常 缓 慢 ， 一般 情 况 下 只 能 部 分 代 偿 冠 状 动 脉 阻 塞 引 起 的 心 肌 缺 血 ，在 血 管 成 形 术 、 冠 状 动 脉 旁 路 术 无 效 的 时 候 ， 人 为 地增 加 心 肌 局 部 生 长 因 子 的 浓 度 ， 对 缓 解 以 致 解 除 心 肌缺 血 状 态 、 减 轻 心 肌 坏 死 有 潜 在 的 可 能 性 。 这 种 人 工 控 制 的 血 管 新 生 的 方 法 曾 一 度 叫 做“ 分 子 搭 桥 术 ” （ molecular bridging） ， 目 前 一 般称 其 为 治 疗 性 血 管 新 生 (therapeutic angiogenesis)。 目 前 认 为 ， 重 建 冠 脉 血 供 是 治 疗 缺 血 性心 脏 病 最 有 效 和 最 根 本 的 方 法 。 有 人 提 出 ：“ 冠 脉 侧 支 循 环 的 建 立 将 大 大 改 变 冠 状 动脉 的 历 史 。 所 谓 “ 治 疗 性 血 管 新 生 ” 就 是 指 将 外源 性 生 长 因 子 转 入 组 织 中 来 增 强 缺 血 区 域的 侧 支 血 管 生 长 。 侧 枝 循 环 形 成 方 式 原 先 存 在 的 微 血 管 的延 长 生 长 或 扩 张 ; 血 管 新 生 诱 导 因 子 作 用 下 毛 细 血 管 芽 生 式 新生 ； 在 切 应 力 作 用 下 微 血管 原 位 膨 大 ， 最 后 导 致新 的 成 熟 的 血 管 网 形 成 VEGF治 疗 蛋 白 治 疗基 因 治 疗 肌 肉 注 射动 脉 注 射渗 透 泵 心 腔 外 注 入病 毒 载 体 介 导脂 质 介 导质 粒 DNA介 导 局 部 灌 注 局 部 注 射基 因 埋 线球 囊 导 管 导 入应 用 转 化 细 胞 包 被 动 物 实 验 结 果 提 示 ， VEGF、 FGF等 生长 因 子 可 以 促 进 冠 脉 侧 支 循 环 的 建 立 ， 改善 心 肌 血 供 ， 减 少 心 肌 梗 死 面 积 ， 改 善 心肌 舒 张 功 能 。 Lazarous等 人 研 究 狗 心 肌 梗 死 ，模 型 中 采 用 不 同 给 药 途 径 注 入 bFGF，发 现 冠 脉 内 注 射 、 左 心 房 注 射 及 心 包内 注 射 bFGF可 以 观 察 到 心 肌 血 管 新 生 ，而 静 脉 注 射 和 SwanGanz导 管 给 药 无 促血 管 新 生 作 用 。 在 慢 性 心 肌 缺 血 的 猪 模 型 中 向 心 肌 直 接 注入 VEGF， 冠 脉 血 流 增 加 ， 缺 血 心 肌 的 局 部 血 流得 以 部 分 恢 复 。 有 人 在 冠 脉 狭 窄 、 闭 塞 的 动 物 模 型 中 ， 应用 VEGF蛋 白 作 冠 脉 内 注 射 ， 每 日 1次 ， 28 d后发 现 实 验 组 与 对 照 组 比 ， 侧 支 血 管 增 加 40 ，心 肌 内 分 布 的 血 管 密 度 增 加 90 ， 并 改 善 冠 脉流 量 ， 侧 支 循 环 形 成 的 数 量 随 VEGF剂 量 的 增 加而 增 加 。 将 40例 接 受 冠 脉 搭 桥 术 的 病 人 随 机分 人 两 个 组 ， 治 疗 组 心 肌 注 射 有 活 性的 FGF-1， 对 照 组 注 射 加 热 灭 活 的 FGF，随 访 3个 月 、 3年 的 冠 脉 造 影 结 果 都 显示 治 疗 组 较 对 照 组 血 管 数 明 显 增 加 为 避 免 直 接 注 射 血 管 生 长 因 子作 用 时 间 短 的 缺 点 ， 有 研 究 将 含bFGF的 肝 素 藻 酸 盐 缓 慢 释 放 装 置 埋人 心 脏 心 外 膜 下 脂 肪 中 ， 发 现 病 人症 状 改 善 ， 心 肌 灌 注 显 像 提 示 部 分区 域 灌 注 改 善 。 15例 病 人 行 冠 脉 旁 路 手 术 的 同 时 接 受VEGFl21 cDNA直 接 注 射 人 心 肌 中 ， 6例 病人 只 接 受 VEGF cDNA基 因 治 疗 ， 结 果 发 现无 肝 、 肾 损 害 等 不 良 反 应 出 现 ， 30 d后 行冠 脉 造 影 和 核 素 扫 描 都 提 示 基 因 治 疗 可 以改 善 心 绞 痛 症 状 ,单 纯 用 VEGFl21 cDNA的病 人 运 动 量 亦 有 明 显 改 善 美 国 学 者 Isner等 首 次 用 VEGF治 疗 一例 因 右 足 缺 血 性 坏 疽 将 截 肢 的 患 者 ， 他 们通 过 球 囊 导 管 将 构 建 的 PUCll8 VEGFl65质 粒 导 人 远 端 腘 动 脉 ， 1周 后 足 部 出 现 血管 新 生 ， 4周 后 出 现 新 生 血 管 侧 支 。 一 次导 人 使 上 述 血 管 新 生 现 象 持 续 12周 ， 缓 解了 病 情 。 德 国 学 者 Schumacher等 首 次 报 道 用bFGF治 疗 20例 冠 心 病 患 者 ， 这 些 病 人 均有 度 冠 状 动 脉 病 变 ， 接 受 过 搭 桥 手 术 ，在 其 左 前 降 支 远 端 或 分 支 狭 窄 处 附 近 心肌 内 注 入 hrbFGF-1。 12周 后 冠 状 动 脉 造影 结 果 显 示 新 的 毛 细 血 管 从 注 射 局 部 新生 长 开 ， 心 绞 痛 缓 解 。 为 了 将 VEGF送 人 心 肌 血 管 内 皮 细胞 ， 各 种 基 因 治 疗 的 试 验 已 在 实 验 中 广泛 开 展 ， 通 过 基 因 转 移 技 术 将 携 带 VEGF或 其 受 体 的 基 因 载 体 准 确 地 转 移 到 治 疗部 位 ， 并 导 人 血 管 内 皮 细 胞 ， 这 是 在 药物 定 位 传 送 的 基 础 上 发 展 起 来 的 新 技 术 。 血 管 壁 基 因 转 移 常 用 的 载 体 有逆 转 录 病 毒 载 体 、 腺 病 毒 载 体 、 质 粒DNA载 体 、 质 粒 DNA加 脂 质 载 体 以 及 质 粒DNA加 脂 质 载 体 加 病 毒 外 壳 载 体 。 目 前 倾 向 于 以 VEGF DNA代 替 重 组VEGF蛋 白 进 行 基 因 治 疗 ， 优 点 是 VEGF DNA基 因 转 移 所 致 局 部 虽 然 剂 量 小 ， 但它 可 持 续 分 泌 ， 安 全 性 能 及 生 物 学 活 性比 VEGF蛋 白 基 因 要 好 ， 且 价 格 低 廉 。 血 管 内 皮 祖 细 胞 (endothelial progenitor cells， EPC) 是 血 管 内 皮 的 前 体 细 胞 ， 亦 称 血 管 母 细胞 。 具 有 游 走 特 征 的 、 能 进 一 步 增 殖 分 化 的 幼 稚 内 皮细 胞 ， 缺 乏 成 熟 内 皮 细 胞 的 特 征 性 表 型 ， 不 能 形 成 管腔 结 构 。 EPC和 造 血 干 细 胞 来 自 同 一 祖 先 细 胞 ， 同 造 血 干 细胞 一 样 定 居 于 骨 髓 ， 可 从 骨 髓 释 放 ， 并 在 外 周 循 环 中运 行 。 在 形 态 上 无 法 将 内 皮 祖 细 胞 分 辨 出 来 ， 所 以 识别 它 主 要 靠 细 胞 表 面 的 分 子 标 志 。（ 三 ） 血 管 内 皮 祖 细 胞 与 疾 病 研 究 发 现 ， 内 皮 祖 细 胞 能 增 殖 并 分 化 为血 管 内 皮 细 胞 ， 不 仅 参 与 人 胚 胎 血 管 生 成 ，同 时 也 参 与 出 生 后 血 管 新 生 和 内 皮 损 伤 后 的修 复 过 程 ， 因 此 ， 内 皮 祖 细 胞 移 植 可 尝 试 治疗 各 种 疑 难 的 血 管 病 变 。 相 关 链 接1 2 3 4 Thank you