传统的观点认为,肿瘤通过诱导宿主血管新生(Angiogenesis)来获取养分。然而,研究发现,高度恶性的肺癌细胞能够模拟内皮细胞的功能,自身形成输送血液的管道网络,这一过程被称为血管拟态(Vasculogenic Mimicry, VM)。这些由肿瘤细胞构成的“秘密补给通道”独立于正常血管,是导致抗血管生成治疗耐药的重要原因。
血管拟态的特征与识别
VM管道在结构上与传统血管不同:
· PAS阳性/CD31阴性:它们可以被过碘酸雪夫(PAS)染色显示,但不表达内皮细胞标志物CD31。这意味着这些管道是由肿瘤细胞本身构成的,内部没有内皮细胞内衬。
· 与宿主血管相连:VM网络能够与传统的血管系统相连,形成一个混合的、功能性的血液供应系统,为快速生长的肿瘤核心区域供血供氧。
VM形成的分子机制
VM是肺癌细胞可塑性的极端体现,涉及多个层面的重编程:
1. 干细胞样特性:具有VM能力的肺癌细胞通常同时表达癌症干细胞(CSCs) 的标志物(如CD133, OCT4),表明它们具有更强的可塑性和去分化特征。
2. 关键信号通路:
· VEGF/VEGFR2通路:令人意外的是,肿瘤细胞自身表达的VEGF可以通过自分泌或旁分泌方式,激活其自身的VEGFR2,从而驱动VM的形成。
· EphA2/PI3K/MMPs轴:Ephrin受体酪氨酸激酶A2(EphA2)的激活是VM的核心驱动力。它下游通过PI3K信号通路,上调基质金属蛋白酶(MMPs, 如MMP2, MMP9, MMP14) 的表达。这些MMPs降解细胞外基质,为肿瘤细胞“钻探”管道开辟道路。
· VE-钙粘蛋白:一种通常在内皮细胞连接处表达的蛋白,在形成VM的肿瘤细胞中也被异常激活,帮助细胞彼此连接成管状结构。
3. 基因表达谱重编程:形成VM的肿瘤细胞其基因表达谱会向“血管生成样”或“胚胎样”表型转变。
VM的临床意义与治疗挑战
1. 预后不良的指标:在非小细胞肺癌(尤其是肺腺癌)和黑色素瘤等多种恶性肿瘤中,VM的存在与更高的肿瘤分级、更强的侵袭转移能力以及更差的患者总生存期显著相关。
2. 导致抗血管治疗耐药:贝伐珠单抗等抗VEGF药物主要靶向内皮细胞构成的血管。当肿瘤拥有VM这条“备用的、自我构建的”血液供应系统时,即使传统血管被抑制,VM通道仍能维持肿瘤核心的存活,从而导致治疗失败和耐药。这解释了为何抗血管生成药物疗效有限且必然产生耐药。
靶向血管拟态的治疗新策略
克服VM介导的耐药,需要开发新的策略:
1. 直接靶向VM形成的关键分子:
· EphA2抑制剂:开发小分子抑制剂或单克隆抗体阻断EphA2的功能。
· MMPs抑制剂:虽然广谱MMPs抑制剂在过去的临床试验中失败,但针对特定MMP(如MMP14)的更精准抑制剂正在探索中。
2. 多靶点酪氨酸激酶抑制剂(TKIs):一些多靶点TKI(如仑伐替尼、安罗替尼)除了抑制VEGFR,还能抑制与VM相关的其他靶点(如FGFR, PDGFR),可能对抑制VM和传统血管新生都有作用。
3. 表观遗传调节剂:由于VM与细胞可塑性密切相关,使用去甲基化药物或组蛋白去乙酰化酶(HDAC)抑制剂,可能逆转肿瘤细胞的“拟血管”表型。
4. 联合治疗:最有效的策略可能是抗血管生成药物 + VM抑制剂的联合,旨在同时摧毁肿瘤的“官方”和“秘密”两套补给系统。
结论
血管拟态的发现,揭示了肿瘤获取养分方式的复杂性和狡猾性。它不仅是肿瘤恶性程度的标志,更是抗癌战争中的一个关键耐药堡垒。将VM纳入肺癌的病理评估体系,并积极开发针对性的疗法,对于提高抗血管治疗乃至整体治疗的成功率具有至关重要的意义。
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