高级病理学：肿瘤血管形成

肿瘤血管形成
1863年，Virchaw注意到恶性肿瘤中血 管绝对数急剧增多，血管发生扭曲的扩 张，新形成的血管集中于肿瘤的边缘部 分等现象。
1945年，Algire 首先提出“肿瘤血管形 成”的概念，直至80年代，由于基础科 学的发展和实验技术的进步，才使这一 领域有了较大的发展。
一、胚胎组织，成年组织与肿瘤组织移植 后血管形成的异同
（二）TAF的特点： 1、TAF仅来源于肿瘤细胞，无种属特异性。 （1）TAF不存在正常细胞或原代培养的纤维母细胞，
也不存在炎症渗出物，或创伤组织的浸液中。 （2）TAF可能存在于转化细胞、胎盘滋养叶细胞或长期
培养的某些细胞株。 如：BALB/C小鼠3T3和W138人胚肺成纤维细胞中， （3）癌细胞有反例：体外培养之人体子宫颈癌细胞株 Hela ，不产生TAF。 （4）不同肿瘤细胞产生TAF不同，导致血管形成数目不 同。 按单位容积中血管网的绝对密度计算。 脑瘤居首、肾癌也较多，软骨肉瘤最低。 故而从人体脑瘤，肾癌等肿瘤组织来源的TAF可导致 较多的血管。
腹水瘤（包括神经母细胞瘤、肾母细胞瘤、肝 母细胞瘤、小鼠B16黑色素瘤，大鼠 Walker256腹水瘤等）以及体外培养的肿瘤 细胞中分离出一种可以促进血管形成的可溶性 物质，名为血管形成因子，即TAF。 以后发现人体绒毛膜上皮细胞癌，黑色素瘤， 脑膜瘤，胶质瘤，大鼠乳房癌等肿瘤组织中也 有TAF存在。
2、TAF多存在于细胞浆中，有时也富于胞 核
多存在胞浆中，但不存在线粒体和微体 中
有时也存在胞核，主要在核内非组蛋白 成分。
一般提取方法：
是先去细胞核→
上清液离心（36,000转）→1h沉淀→粗 制细胞浆 →去脂→胰酶消化→经 Sephadex层折纯化 →提得
（从 5×108细胞中，有得到粗制细胞 浆TAF约10mg）
（三）TAF导致血管形成机理 TAF促进宿主毛细血管内皮分裂（mitogenic
effect）和刺激毛细血管生长 体外培养，TAF→刺激内皮细胞增生， 这一些不同于创伤复合，后者伤口的内皮细胞，
纤维母细胞 ，以及上皮细胞都发生增生。
实验发现：
TAF → 内皮细胞 → 24h内明显增生 3H 胸腺嘧啶——内皮细胞从正常 0.7% →
原有血管一周内被破坏，一般不导致血 管形成。
（除了胸腺组织，胸腺组织的移植会导 致轻度血管反应）
3、移植肿瘤组织：包括体外培养的肿瘤细胞。 原有血管24小时内破坏。 移植肿块距角膜2.5 - 3mm之内 则：3天内可见新生血管：自角膜——经角膜
问质——向肿瘤生长新生血管 生长速度，开始0.2—0.3mm/日 到达肿瘤时 0.6—0.8mm/日，最后达1mm/
日。
结论：
① 胚胎组织，成年组织和肿瘤组织移植后，宿主和移植 物之间的反应是不同的，血管形成也是不同的。 ② 恶性实体瘤移植后新生血管不在瘤体内形成，而能诱 导宿主产生血管。
非肿瘤组织和肿瘤组织血管形成比较
非肿瘤组织
肿瘤组织
主要变化 血管吻合（内皮细胞移动） 血管增生（cap、小v）
或全部血管再生
（二）实体瘤浸润前期生长的冬眠状态
1、细胞群体休止状态，（又称冬眠状态）
生死细胞达到平衡
注意：但非“个体休止状态”
凡肿瘤体积超过这样的大小，死亡细胞会多于生长细胞，肿瘤发 生退化，以至平衡。
动物实验表明，抑制和阻断肿瘤血管形成技术足以证明上述生长 特点。
2、实体瘤保持在“浸润前期”的时间是不同的。
（一）血管形成发生情况
1、见于正常胚胎发育。 2、见于病理情况：炎症过程，创伤愈合，
血栓再通，侧支循环建立，延缓性过敏 反应，肿瘤组织。
3、见于移植物。
（二）移植物血管形成的观察：
被移植宿主组织——采用免疫隔离组织。 （immuno—privileged）如：
免角膜、眼前房，鸡胚绒毛尿囊，地鼠颊囊、 大鼠背部皮下气囊。
肿瘤血管形成因子
代谢产物刺激，血流（容结、 TAF
压力、速度，外来其它刺激,
化学趋化性、创伤等
二、血管形成与肿瘤发展
（一）实体瘤瘤细胞一旦形成之后，其生长可以分为两个时期： 1、无血管的“浸润前期” 2、血管化浸润生长期： 原因为： ① O2直接从cap.弥散出来的距离大约是150 μm， ② 肿瘤生长周期约为25小时，血管内皮周期约为50小时，
移植于家免角膜的肿瘤，其无血管期可持续2个月
移植于玻璃体中
＞100天
移植于眼前房中
达1年以上
上述“冬眠”的机理不甚明了，可能与其代谢停止有关？
三、肿瘤血管形成因子
( tumor angiogenesis factor ,TAF) （一）TAF的发现 1971年Folkman 等从人体和动物和实体瘤与
血管来源 组织本身
宿主组织
血管特点 分化好、血管形态正常， 内皮细胞分化不成熟，
生长有限制性
血管形态异常,分布紊
乱，BM不完整，内皮C
间隙大，管性质： 多伴炎症反应，
无炎症反应。
移植条件与 基本上要与原有
可距原有血管一定距离
血管形成关系: 血管接触
（如3mm以下）
影响因素: 遗传密码、O2、CO2
3、TAF成分
25% RNA，10%蛋白质（电泳后7-10 种蛋白成分），
50%糖 15%脂类
脂类似作一包裹膜使TAF减活，将脂类 除去，则可以提高TAF活性
4、活性： 室温中：可保持活性72小时 4℃ ： 可保持活性达3周 冷冻干燥保存于-90℃：一月后活性不变。 TAF灭活： ① 将TAF中RNA与蛋白质分离 ② 牛胰核糖酶消化。 ③ 56℃1小时 ④ 与枯草菌素（subtilisin）一起培育。
通常用免角膜：直径1.2cm ，厚0.1cm ，由 胶原等成分组成，无血管，是一种良好的实验 对象。
移植胚胎组织、成年组织、肿瘤组织
结果：
移植胚胎组织：
① 接触角膜缘的血管，则在1-2天内发生 原有血管与宿主血管相互吻合。
② 与其保持0.1cm以上跑离，不发生血管 吻合与重组。
2、移植成年组织（如心肌、横纹肌、肾、 甲状腺）
8%
（四）去除TAF刺激及去除靶细胞（内皮细胞） 的实验