文章背景簡介

血管生成是膠質(zhì)母細胞瘤(GBM)的重要特征,與膠質(zhì)母細胞瘤惡性程度密切相關(guān)。因此,目前幾種治療GBM的方法主要針對腫瘤內(nèi)血管內(nèi)皮細胞(ECs)的增殖。然而,貝伐單抗(BEV)的抗血管生成單一療法未能提高患者的總體生存率,因為一旦治療終止,耐藥性和血管生成反彈就會迅速發(fā)生。與臨床證據(jù)一致的是,動物模型中的抗血管生成治療也發(fā)現(xiàn)會產(chǎn)生意外的惡性腫瘤發(fā)展,暗示在腫瘤血管生成過程可能存在繞過血管內(nèi)皮細胞介導(dǎo)血管生成的逃逸機制。最近的研究表明,血管生成擬態(tài)(VM,是腫瘤細胞形成的另一種脈管系統(tǒng))在GBM的進展中起著關(guān)鍵作用,而在腫瘤中靶向ECs可能不足以通過阻斷腫瘤的血液供應(yīng)抑制腫瘤的進展。

VM與腫瘤的新生血管形成有關(guān)。GBM的VM壁由表達GFAP、CDH5/cadherin 5、LAMB2/laminin B2和KDR/VEGFR-2的腫瘤細胞組成,提示其起源于膠質(zhì)瘤干細胞(GSCs)。KDR是以同源二聚體形式存在的單螺旋跨膜受體酪氨酸激酶,由胞內(nèi)區(qū)和胞外區(qū)組成。配體VEGF通過與KDR的胞外區(qū)結(jié)合來激活KDR。GSC衍生的腫瘤細胞形成VM,涉及KDR磷酸化和激活。然而,BEV未能減少GSCs在體外對KDR依賴性血管生成的影響,表明KDR介導(dǎo)的VM形成不需要KDR配體VEGF。因此,形成VM的GSC表達的KDR可能被VEGF以外的因素激活。

自噬作為一種溶酶體介導(dǎo)的過程,在腫瘤的發(fā)展過程中起著復(fù)雜的作用,當缺氧、營養(yǎng)和生長因子缺乏時,腫瘤細胞通過自噬降解錯誤折疊的蛋白質(zhì)和受損的細胞器來維持生存。自噬可能在誘導(dǎo)腫瘤VM形成的條件下發(fā)生。例如,VM更常出現(xiàn)在腫瘤血管化不良的區(qū)域,腫瘤細胞在那里形成自噬體以維持生存。此外,自噬和VM基因調(diào)控的細胞過程不僅重塑而且適應(yīng)腫瘤微環(huán)境的變化。值得注意的是,形成VM的惡性黑色素瘤細胞表達高水平的MAP1LC3/LC3(微管相關(guān)蛋白1輕鏈3),提示與這VM的形成有關(guān)。

第三軍醫(yī)大學(xué)Hai-Bo Wua 等人,于2017年在《Autophagy》雜志上(IF= 11．059,1區(qū))發(fā)表了題為“Autophagy-induced KDR/VEGFR-2 activation promotes the formation of vasculogenic mimicry by glioma stem cells”的文章,文章主要建立了三維(3D)膠原支架培養(yǎng)模型,以研究自噬在GSCs調(diào)節(jié)VM形成中的作用。發(fā)現(xiàn)自噬通過ROS介導(dǎo)的腫瘤細胞中KDR的激活促進了GSCs 形成VM,而不依賴于腫瘤細胞衍生的VEGF。

所用到的主要方法

1、慢病毒轉(zhuǎn)染及穩(wěn)轉(zhuǎn)細胞系構(gòu)建

2、癌細胞異種移植

3、建立GMB小鼠模型

4、小鼠活體生物熒光成像技術(shù)

5、蛋白質(zhì)印跡分析

6、實時熒光定量PCR(Q-PCR/Real-time PCR)

7、流式細胞熒光分選技術(shù)

8、細胞免疫熒光標記法(immunofluorescence)

9、免疫組化

文章主要內(nèi)容摘要

貝伐單抗(BEV)是一種抗血管內(nèi)皮生長因子(VEGF)抗體,具有抗血管生成作用,已被用于抑制血管再生進而抑制惡性神經(jīng)膠質(zhì)瘤的生長。 然而,由于抗血管生成治療的潛在抵抗機制尚不明確,這些益處只是暫時的。膠質(zhì)瘤干細胞(GSC)能夠形成血管生成擬態(tài)(VM),這是一種獨立于VEGF驅(qū)動的血管生成的微血管循環(huán)。在本文中,作者發(fā)現(xiàn)BEV誘導(dǎo)的自噬促進了GSCs中VM的形成,這與腫瘤對抗血管生成療法的抗性有關(guān)。本文建立了一個三維膠原支架來檢測VM的形成和GSCs的自噬,發(fā)現(xiàn)雷帕霉素增加了VM的數(shù)量并增強了KDR/VEGFR-2的磷酸化。用氯喹處理或敲低自噬基因ATG5可抑制GSC中VM和KDR磷酸化的形成。值得注意的是,用BEV抵消GSCs產(chǎn)生的VEGF,不能重現(xiàn)氯喹治療和ATG5敲低的效果,這表明自噬促進的VM形成與腫瘤細胞衍生的VEGF無關(guān)。當在GSC中誘導(dǎo)自噬并通過磷酸肌醇3-激酶(PI3K)-AKT途徑激活KDR磷酸化時,ROS升高。ROS抑制劑Nacetylcysteine抑制了GSC的KDR磷酸化和VM的形成。然后,通過檢查95例膠質(zhì)母細胞瘤患者的標本,作者發(fā)現(xiàn)ATG5和p-KDR表達與腫瘤中VM的密度和不良的臨床預(yù)后密切相關(guān)。因此,本文研究結(jié)果表明,自噬在膠質(zhì)母細胞瘤(GBM)形成血管生成擬態(tài)(VM)的過程中起著至關(guān)重要的作用,可作為耐藥性膠質(zhì)瘤的治療靶點。