血管新生
血管新生(Angiogenesis)是指从预先存在的血管系统中,通过内皮细胞增殖、迁移及出芽等方式产生新血管的生理病理过程。在胚胎发育与创伤愈合中,血管新生受到严格的平衡调控。然而,作为癌症特征的核心组成部分,肿瘤细胞会通过触发“血管生成开关”(Angiogenic Switch),招募肿瘤微环境中的基质细胞(如MSC、TAMs)共同构建异常的脉络网,为肿瘤的快速增殖与组织浸润与转移提供必要的氧气及营养支撑。
病理机制:血管生成开关的开启
在肿瘤直径超过 1-2 毫米后,内部的低氧环境会诱导 HIF-1α(低氧诱导因子)的稳定表达,从而打破促血管生成因子与抑制因子的动态平衡:
- 促生成因子上调: 肿瘤细胞和周围基质细胞释放大量的血管内皮生长因子(VEGF),结合内皮细胞表面的 VEGFR。
- 周细胞脱离与基质降解: 血管壁周围的支撑细胞(周细胞)脱离,内皮细胞分泌蛋白酶降解基底膜,为出芽生长扫清障碍。
- 内皮细胞迁移: 处于尖端的“顶端细胞”(Tip Cell)引导内皮细胞向肿瘤释放的趋化浓度梯度方向定向迁移。
- 异常结构形成: 肿瘤血管通常表现为高度迂曲、通透性极高(渗漏)且基底膜不完整,这种畸形结构反而促进了肿瘤的免疫逃逸。
生理性血管新生 vs. 肿瘤性血管新生对照表
| 特性维度 | 生理性血管 (正常) | 肿瘤性血管 (异常) |
|---|---|---|
| 结构形态 | 规整、分级明确、血流稳定 | 迂曲、扩张、盲端多、无序分支 |
| 血管通透性 | 低,内皮连接紧密 | 极高,易发生血浆和细胞渗漏 |
| 调控机制 | 严格受控,阶段性开启/关闭 | 持续活化,处于永不关闭的开关状态 |
参考文献与学术点评
[1] Folkman J. (1971). Tumor angiogenesis: therapeutic implications. The New England Journal of Medicine.
[学术点评]:现代血管生成研究的奠基之作,首次提出了抗血管生成治疗肿瘤的革命性假说。
[2] Hanahan D, Weinberg R A. (2011). Hallmarks of Cancer: The Next Generation. Cell.
[学术点评]:确立了“持续的血管新生”作为癌症六大核心特征之一的理论地位。
[3] Ferrara N, Adamis A P. (2016). Ten years of anti-vascular endothelial growth factor therapy. Nature Reviews Drug Discovery.
[学术点评]:系统回顾了抗 VEGF 疗法在肿瘤和眼科疾病中的十年临床进展及挑战。