腫瘤血管生成和抗血管生成治療癌癥的機制

1、腫瘤血管生成和抗血管生成治療癌癥的機制主要研究者 Yihai Cao MTC 卡羅林斯卡學(xué)院總目標：我們研究項目的目標是研究腫瘤血管生成的復(fù)雜機制。 通過了解病理性腫瘤 血管生成的機制， 我們希望能攻克血管來明確新的治療靶點， 優(yōu)化當前治療癌癥 的抗血管生成療法， 確定可靠的生物標記來指導(dǎo)這些新藥的臨床意義。 因此，我 們的研究目的本質(zhì)上是翻譯性質(zhì)的并且與臨床相關(guān)， 如果成功， 這個項目將造福 數(shù)百萬癌癥患者。具體目標：1. 研究在腫瘤生長與轉(zhuǎn)移過程中血管和淋巴管生成的機制2. 研究抗血管生成藥物的耐藥機制和優(yōu)化抗血管生成療法3. 確定脫靶腫瘤為抗血管生成治療的潛在有利部位4. 研究腫瘤血管和

2、促進腫瘤生長轉(zhuǎn)移的間質(zhì)組織之間的作用背景和理由血管生成, 就是新血管從現(xiàn)有的血管生長的過程， 它對胚胎發(fā)育、 女性生殖、 傷口愈合、腫瘤生長和轉(zhuǎn)移、慢性炎癥、肥胖、糖尿病并發(fā)癥和眼科疾病都至關(guān) 重要1 。1971年,Judah Folkman 提出一個新概念 , 將抑制腫瘤血管生成作為治 療癌癥的新策略 2 。經(jīng)過 40 年該領(lǐng)域的研究后， 臨床前和臨床數(shù)據(jù)提供了可靠 的證據(jù)，證明抗血管生成療法是治療惡性和非惡性腫瘤有效合理的方法。如今， 一些基于抗血管生成原理的靶向藥物主要包括貝伐單抗， 舒尼替尼，和索拉非尼， 它們已結(jié)合傳統(tǒng)療法如化療， 成為人類腫瘤一線治療手段的關(guān)鍵部分 3 。此外， 抗

3、血管生成藥物已被成功用于眼科疾病的治療，比如老年性黃斑變性 4 。在 癌癥領(lǐng)域，盡管抗血管生成藥物結(jié)合化療的聯(lián)合療法能顯著的提高各類癌癥患者 的生存率， 但是抗血管生成療法治療大多數(shù)類型的癌癥包括直腸癌、 肺癌和乳腺 癌的臨床效果仍然不理想，只有少數(shù)癌癥患者（ 大約 30%）受益5 。大量臨床相關(guān)的基本問題仍然沒有得到解決。這些包括： 1）為什么只有抗血管生成藥物聯(lián)合化療時才對患者有效？為什么一般情況下單一治療沒有產(chǎn)生 臨床效果？ 2）為什么大多數(shù)癌癥患者對抗血管生成治療有先天抗性？ 3）為什么 對抗血管生成治療敏感的患者在持續(xù)治療時會提高抗性？ 4）為什么抗血管生成 藥物的生存效益不與腫瘤大

4、小直接相關(guān)？ 5）抗血管生成藥物真正有效作用于哪 里？ 6）能預(yù)測臨床效果的可靠的生物標志是什么？ 7）我們?nèi)绾蝺?yōu)化目前的治療 方案能使臨床效益最大化？只有在了解抗血管生成治療如何產(chǎn)生臨床療效的基 本機制后，這些問題才將會被解決。 在本研究中， 我們試圖了解抗腫瘤血管生成 的基本機制， 翻譯出我們的臨床研究結(jié)果， 以提高抗血管生成治療癌癥的臨床意 義。我們將使用各種臨床前模型來探討這些臨床相關(guān)的問題。 我們也在研究腫瘤 轉(zhuǎn)移過程中血管生成的作用， 特別致力于研究早期促進腫瘤細胞擴散， 侵襲和轉(zhuǎn) 移的血管的結(jié)構(gòu)和數(shù)量。 我們也將繼續(xù)努力研究淋巴管生成， 它是促進淋巴轉(zhuǎn)移 的根本原因。 總之，這個

5、研究項目是翻譯性質(zhì)的， 我們相信公布這些研究信息將 有利于數(shù)百萬癌癥患者。 研究計劃和初步結(jié)果目標 1 研究在腫瘤生長與轉(zhuǎn)移過程中血管和淋巴管生成的機制 腫瘤能生成許多血管生成因子來啟動一種血管生成表型。由于遺傳不穩(wěn)定 性，腫瘤細胞常過度表達多種血管生成因子在高水平， 同時下調(diào)內(nèi)源性血管生成 抑制劑的生成 6 。除了腫瘤細胞，腫瘤相關(guān)的纖維細胞，炎癥細胞和血管周圍 細胞也能顯著地促使血管生長因子或細胞因子高水平的生成。 雖然單個因子在腫 瘤血管生成和腫瘤生長中的調(diào)控作用有比較深入的研究， 但是在促進腫瘤生長和 轉(zhuǎn)移的多種因子之間的相互作用仍然知之甚少。 除了血管生成， 一些腫瘤源性的 血管生成

6、因子也能誘導(dǎo)淋巴管生成，因而經(jīng)常導(dǎo)致淋巴轉(zhuǎn)移 7 。其次，腫瘤淋 巴管生成以促進淋巴轉(zhuǎn)移的分子機制也不甚明了。 腫瘤血管生成雖然已知能顯著 地促進癌細胞的轉(zhuǎn)移， 然而在常氧和低氧腫瘤環(huán)境下， 血管生成在促進腫瘤細胞 擴散和轉(zhuǎn)移級聯(lián)過程中的作用仍然未知。我們研究目的是從機制上研究腫瘤血管生成的這些不同方面， 為開發(fā)抗血管生成治療新藥提供了重要 信息，同時提高現(xiàn)有藥物的療效。任務(wù) 1 腫瘤環(huán)境中，促進腫瘤血管生成和生長的不同血管生成因子之間的相互 作用目前對促進腫瘤血管生成， 血管重塑和腫瘤生長的不同血管生成因子之間的 復(fù)雜作用研究甚少。我們曾表明， FGF和 PDGF家族的成員協(xié)同誘導(dǎo)血管生成和

7、 腫瘤轉(zhuǎn)移。例如， FGF-2和 PDGF-BB，是兩個腫瘤血管生成因子的常用表達，協(xié) 同誘導(dǎo)腫瘤血管生成和肺轉(zhuǎn)移。 血管生成協(xié)同作用的分子機制涉及到血管內(nèi)皮細 胞和血管周圍細胞如周細胞和血管平滑肌細胞 （VSMC）s 中 FGF-2和 PDGF受體的 相互作用。 為了進一步獲得這兩個因子相互作用的分子信息， 計劃使用具體缺失 一個特定的配體或一個特定細胞類型的受體的遺傳小鼠模型， 可以使用小鼠條件 性敲除技術(shù)來實現(xiàn)。 我們計劃培育一個缺失內(nèi)皮細胞中的 PDGFR 受體的成年小 鼠。以前研究結(jié)果表明， FGF-2可以使內(nèi)皮細胞中 PDGFR- 受體高水平的表達， 導(dǎo)致內(nèi)皮細胞在 PDGF-2刺

8、激下產(chǎn)生超響應(yīng)。為了進一步研究 PDGFR 雜介導(dǎo)腫 瘤血管生成和血管重塑中的作用，我們計劃將帶 lox PDGFR 受體 C57/BL6小鼠 （來自我們的合作伙伴日本富山大學(xué)的 Masakiyo Sasahara 博士）和 tie-2-cre C57/BL 小鼠（來自我們的實驗室）雜交。我們也會在 C57/BL6 小鼠的基礎(chǔ)上將 帶 PDGFR- LOX和NG2 Cre（具體為周細胞）小鼠或帶 PDGFR LOX 和 VSMC-Cre 小鼠雜交得到新的小鼠品系。相反，我們也計劃用相同的技術(shù)去除在內(nèi)皮細胞、 周細胞和血管平滑肌細胞中的 FGFR-1而用 PDGFR 描述。在未來的研究中，我 們

9、計劃使用條件基因敲除技術(shù)培育出分別缺乏的FGFR-2，F(xiàn)GFR-3， FGFR-4 和PDGFR 的成年小鼠。不同品系的基因敲除小鼠讓我們能研究小鼠腫瘤血管生成、 腫瘤的生長和轉(zhuǎn)移過程中不同受體介導(dǎo)的信號轉(zhuǎn)導(dǎo)系統(tǒng)。 至于腫瘤細胞系， 我們 得到了不同的細胞系包括小鼠纖維肉瘤和一個用特殊因子表達的肺癌， 以不同比 例注入這些腫瘤細胞，使我們能夠研究這些因子的協(xié)同作用。例如， FGF-2 和 PDGF-BB腫瘤將被植入上述缺少與血管生成相關(guān)的特定細胞類型的特異性受體 的轉(zhuǎn)基因小鼠。腫瘤血管生成，腫瘤的生長和轉(zhuǎn)移將被我們用行之有效的方法進行評估， 包括先進的免疫組化技術(shù)協(xié)同共聚焦分 析。血管生成因子

10、在一個雙順反子中表達，使我們能夠用EGFP或熒光素酶跟蹤腫瘤細胞。除了上述的 PDGF-B和 FGF-2的系統(tǒng)，我們還長期致力于研究 VEGF家族成員 在腫瘤血管生成和血管重塑中的作用。我們將繼續(xù)研究誘導(dǎo)血管生成的VEGF與其它成員之間的聯(lián)系。例如，我們一直在研究胎盤生長因子（ PLGF）在調(diào)節(jié)腫瘤 血管生成和血管重塑中的作用。最近的數(shù)據(jù)顯示， PIGF 能促進重塑腫瘤血管， 使紊亂的腫瘤血管正常化。然而，不能確定 PIGF 誘導(dǎo)血管正?；欠褚蕾囉?VEGF，因為 VEGF和 PLGF是相同的細胞群中的異源二聚體生成的兩個因子。 不同 于 VEGF二聚體，PlGF-VEGF 異二聚體表現(xiàn)出微

11、弱甚至微不足道的血管生成活性。 為了解決這個問題， 我們計劃建立一個缺少 VEGF表達，只表達 PIGF的腫瘤細胞 系，可以用來自 VEGF基因敲除小鼠的胚胎成纖維細胞轉(zhuǎn)化成腫瘤細胞來做到。 將 PIGF 基因轉(zhuǎn)染入無 VEGF腫瘤細胞系能讓我們研究異二聚體是否是血管正?；?必需的。此外，這些有價值的細胞系將為我們提供一個機會來研究這些腫瘤對抗 VEGF治療的抗性。已經(jīng)表明，PLGF明顯有助于增加抗 VEGF藥物治療腫瘤的抗性， 但是 PLGF與 VEGF的關(guān)系問題包括異二聚體的形成仍沒有被研究。腫瘤環(huán)境下其他幾個血管生成因子之間的血管生成協(xié)同作用也沒有被研究。 我們計劃研究這些系統(tǒng)包括 VE

12、GF和炎癥因子如 TNF-和 IL-6 。事實上，大部分 腫瘤浸潤過程中炎癥細胞會生成多種細胞因子。 因此，研究腫瘤源性血管生成因 子和調(diào)節(jié)血管生成的炎癥源性細胞因子之間的關(guān)系與臨床表現(xiàn)密切相關(guān)， 能幫助 開發(fā)有效的治療方法。任務(wù) 2 淋巴管生成和淋巴轉(zhuǎn)移與血管生成類似，腫瘤分泌的各種生長因子和細胞因子包括VEGF-A，VEGF-CD，PDG，F(xiàn) IGF， Ang-2，HGF和 FGF能促進腫瘤淋巴管生成 7 。然而， 促進瘤內(nèi)及瘤周淋巴管的生長和轉(zhuǎn)移的淋巴管生成因子之間的作用仍然未知。 我 們將用已建好的小 鼠角膜新生淋巴管模型與腫瘤異種移 植模型 相結(jié) 合， 來研究淋巴管生成活動和促進淋巴

13、轉(zhuǎn)移的因子協(xié)同作用之間的作用， 淋巴管能被 不同的淋巴管內(nèi)皮細胞特異性標志檢測， 如 LYVE-1，平足蛋白和 VEGFR-（3 不明 確）。淋巴管和血管可用 LYVE-1和 CD31、CD34雙重免疫染色法來區(qū)分。腫瘤環(huán) 境下，這些不同的因子不僅影響淋巴管生長而且影響它的結(jié)構(gòu)， 因此，我們將淋 巴管密度和結(jié)構(gòu)與淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移聯(lián)系起來。 除了生長因子， 我們還建立了腫瘤細胞 系來表達特定的炎癥細胞因子如 TNF-和 IL-6 。初步研究結(jié)果顯示，腫瘤環(huán)境 下這些免疫細胞因子是強力的淋巴管生成因子并能推動淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移。 我們將使用 各種基因操作小鼠品系來研究不同受體的作用和淋巴管生成和轉(zhuǎn)移的信號轉(zhuǎn)導(dǎo)

14、途徑?？偟膩碚f， 這些研究得到信息是至關(guān)重要的， 幫助了解這些生長因子和細 胞因子在促進淋巴管生成和轉(zhuǎn)移過程中的機制， 從而研發(fā)抑制和預(yù)防淋巴轉(zhuǎn)移的 有效藥物。任務(wù) 3 腫瘤早期事件中的血管生成和缺氧 雖然許多的先進的成像技術(shù)已經(jīng)應(yīng)用于監(jiān)測臨床前模型和臨床患者癌轉(zhuǎn)移 情況，但是這些技術(shù)只能監(jiān)測到相對大的轉(zhuǎn)移性腫瘤， 而不能用于研究腫瘤侵襲 和腫瘤細胞擴散到血液循環(huán)的早期事件。我們?yōu)榇私⒘艘粋€斑馬魚轉(zhuǎn)移模型， 通過斑馬魚研究哺乳動物腫瘤轉(zhuǎn)移的早期事件。 由于斑馬魚胚胎是透明的并且有 免疫赦免， 我們可以植入人或小鼠的腫瘤， 此外，基因功能特異性下調(diào)可以用成 熟的嗎啉技術(shù)實現(xiàn)。 基于斑馬魚的這些

15、特點， 最近我們開發(fā)了一種斑馬魚轉(zhuǎn)移模 型，使腫瘤細胞的傳播可以在單細胞水平中被檢測到， 而且， 腫瘤細胞播散進入 血液循環(huán)可以用 FL1 來研究：組織常氧和低氧下的 EGFP轉(zhuǎn)基因品系。利用這個 模型，我們能系統(tǒng)地研究在組織常氧和低氧下， 促進腫瘤細胞的侵襲和轉(zhuǎn)移的腫 瘤生成的單個血管生成因子或組合。 由于各種原因， 我們轉(zhuǎn)染了不同的腫瘤細胞 系，只能表達腫瘤細胞系中的單個血管生成因子。 我們計劃利用轉(zhuǎn)移模型來研究 來自腫瘤患者的臨床標本， 觀察這個模型是否能作為一個功能系統(tǒng)來預(yù)測癌癥患 者腫瘤的侵襲和轉(zhuǎn)移。 因此，這個項目需要臨床醫(yī)生和我們的研究團隊共同努力。事實上，我們已經(jīng)開始與卡羅林斯

16、卡醫(yī)院的 Johan Hartman 和 Jonas Bergh 醫(yī)能作生合作，得到乳腺癌活檢來研究。我們希望這種測定方式是一種功能測定, 為可靠的系統(tǒng)來監(jiān)測藥物療效和預(yù)測癌癥患者的預(yù)后。目標 2 研究抗血管生成藥物的抗性機制和優(yōu)化抗血管生成療法抗腫瘤血管生成治療的一個關(guān)鍵問題是如何克服抗性， 這個問題在大多數(shù)癌 癥患者中普遍存在，他們對抗血管藥物有先天抗性。例如，約 70%的大腸癌，肺 癌，乳腺癌患者對抗血管生成藥物如貝伐單抗有先天抗性。 此外， 大多數(shù)患者用 抗血管生成療法持續(xù)治療的初步反應(yīng)就是增加抗性。 因此，了解抗血管生成藥物 的抗機制是非常重要的， 能優(yōu)化目前抗血管生成治療和它與化療

17、的聯(lián)合治療， 識 別可靠的生物標志來預(yù)測治療結(jié)果，從而使數(shù)百萬的癌癥患者受益。 任務(wù) 1 抗血管生成治療抗性的代償機制大多數(shù)現(xiàn)有的抗血管生成藥物主要作用于靶向 VEGF通路，通過直接中和 VEGF或抑制 VEGF受體的酪氨酸激酶活性來。然而，用封鎖 VEGF來抑制血管生 成經(jīng)常會導(dǎo)致腫瘤微環(huán)境的變化如組織缺氧， 繼而激活其他非 VEGF因子?？?VEGF 藥物已被證明能增加其它血管生成因子的表達， 包括 EPO, PlGF, GCSF和 SDF-1。 所以，為了應(yīng)對抗 VEGF治療， 腫瘤往往會通過其他非 VEGF因子來生成血管。 這 種機制被稱為抗性代償機制。 利用目前可用的腫瘤小鼠模型，

18、我們希望通過研究 抗血管生成藥物在腫瘤中的表達其它因子的敏感性。 為了克服抗血管生成藥物的 抗性，我們計劃使用不同種類的抗血管生成劑如抗 VEGF，抗整合素，內(nèi)源性血 管生成抑制劑和血管破壞劑。 這個計劃原則是用臨床前腫瘤模型來研究抗血管治 療結(jié)合化療的藥物。 我們希望這個研究能提供直接的證據(jù)來指導(dǎo)這類藥物今后的 臨床試驗。為了區(qū)別主體源性和腫瘤源性的 VEGF對抗血管治療的反應(yīng)，我們會 將 VEGF-null 腫瘤與表達 VEGF的腫瘤做對比來研究它們對抗血管治療的反應(yīng)。 已經(jīng)證明，主體源性 VEGF在促進腫瘤血管生成中起著至關(guān)重要的作用。另外， VEGF-null 腫瘤模型還提供了一個機會

19、來研究新類藥物，利用非 VEGF抑制來解 決抗性問題。任務(wù) 2 優(yōu)化當前的抗血管生成治療當前可用的抗血管生成治療是遠遠不夠理想， 只有少數(shù)癌癥患者受益于這種 治療方案。因此，改進目前的治療方案從而使那些接受這類治療的癌癥患者受益 是非常緊迫和重要的任務(wù)。 與臨床實踐相關(guān)的關(guān)鍵問題包括， 克服抗性， 保證抗 血管生成藥物長期供應(yīng)而不中斷， 以最佳順序使用抗血管生成藥物與化療， 優(yōu)化 抗血管生成藥物以配合化療。 解決這些臨床相關(guān)問題的重要途徑之一是提高藥物 輸送系統(tǒng)， 確?？寡苌伤幬锏拈L期供貨， 保持抗血管生成治療。 我們通過與 麻省理工學(xué)院 Robert Langer s 博士的實驗室合作，

20、 計劃研發(fā)出一種新的釋放系 統(tǒng)，使抗血管生成藥物能長期持續(xù)的釋放。 我們希望開發(fā)一種 “智能芯片” 裝置， 通過數(shù)字控制系統(tǒng)嵌入和釋放抗血管生成藥物與化療藥物。 結(jié)合患者的生物標志 信息，我們希望任何給定的時間都能在患者體中釋放這些化合物， 以實現(xiàn)個性化 的藥物治療。 當然，這個目標需要付出巨大的努力和時間去實現(xiàn)。 但是如果成功 的話，對于數(shù)百萬癌癥患者的意義是十分巨大的。 最近的動物研究數(shù)據(jù)表明， 更 有生存效益的順序是遞送抗血管生成藥物先于化療。 在這個研究計劃中， 我們將 進一步明確按順序先遞送抗血管生成藥物后化療的生存效益機制。 目標 3 確定脫靶腫瘤為抗血管生成治療的潛在有利部位抗血

21、管生成治療的臨床經(jīng)驗表明， 這些藥物的生存效益并不總是與腫瘤的大 小縮減相關(guān)， 所以腫瘤大小不能作為一個可靠的替代指標來預(yù)測生存效益。 而血 管生成因子的循環(huán)水平與預(yù)后呈負相關(guān)， 某些藥物會引起的全身性的副作用如高 血壓和皮疹， 已被用來作為替代標記預(yù)測效果， 遺傳多態(tài)性的變化涉及同一藥物 的不同反應(yīng)。 這些臨床觀察提出了一個重要問題， 抗血管生成藥物的全身效應(yīng)在 某種程度上與臨床效果相關(guān)。為什么這樣？脫靶腫瘤是這些藥物的潛在有利部 位？在臨床上， 真正給予癌癥患者的抗血管生成藥物是全身性的。 換句話說， 這 些藥物是用來治療患者而不是局部腫瘤組織。 眾所周知， 大量的癌癥患者患有全 身性綜合

22、征如癌癥惡病質(zhì)，副腫瘤綜合征，導(dǎo)致其生存和生活質(zhì)量很差。有趣的是， 在一個小鼠腫瘤模型中， 我們發(fā)現(xiàn)腫瘤源性的血管內(nèi)皮生長因 子進入了血液循環(huán)， 結(jié)果導(dǎo)致多個組織和器官被系統(tǒng)破壞， 包括骨髓造血功能受 損，脾肝腫大，內(nèi)分泌失調(diào)。這些 VEGF誘導(dǎo)的全身癥狀像癌癥患者的副腫瘤綜 合征，提示是 VEGF誘發(fā)了腫瘤相關(guān)的全身性綜合征。用抗 VEGFR-2劑治療小鼠 VEGF腫瘤，則導(dǎo)致其生存改善但沒有明顯影響腫瘤生長?；谶@個模型，我們 進一步的研究表明，用抗 VEGF藥物治療這些荷瘤小鼠能顯著提高對化療引起的 全身毒性的耐受。 因此，通過抗血管生成藥物降低化學(xué)毒性也許能提供一個新的 聯(lián)合治療機制，

23、 因為大量的癌癥患者是死于治療而不是疾病。 在這個方案中， 我 們計劃研究不同類型腫瘤中的血管生成因子引起全身綜合征的情況， 進一步推廣 我們的研究結(jié)果及其相關(guān)臨床情況。另一個有趣的計劃是研究VEGF對于其他已知能引起全身癌癥并發(fā)癥如癌性惡病質(zhì)的細胞因子的作用，如TNF-和 IL-1 ，IL-6 ，我們計劃用 TNF-或 IL-6 來表達基因腫瘤細胞的傳播。以不同的比例混 合這些轉(zhuǎn)染的腫瘤細胞和 VEGF腫瘤細胞，用來研究癌癥相關(guān)的系統(tǒng)綜合癥發(fā)展 過程中不同信號的協(xié)同作用。 這個發(fā)現(xiàn)能幫助我們研發(fā)新的療法， 通過不同靶向 藥物的組合以提高療效。任務(wù) 1 腫瘤源性 VEGF的全身效應(yīng)最近的證據(jù)表

24、明，腫瘤源性 VEGF對多種組織和器官有廣泛影響。例如，在異種 移植小鼠腫瘤模型中腫瘤源性 VEGF能顯著擴張肝，脾，腎上腺，骨髓的血管。 血管結(jié)構(gòu)和密度的改變對多個組織器官的功能有很大的影響， 在骨髓，腫瘤源性 VEGF能明顯動員造血干細胞，導(dǎo)致荷瘤小鼠嚴重的陰性特質(zhì)。然而，VEGF動員骨髓干細胞的機制仍然知之甚少。 我們計劃利用 VEGF-t241 腫瘤模型來研究這一 重要問題。我們將封鎖不同的 VEGF來治療荷瘤小鼠，觀察哪個受體介導(dǎo)的信號 轉(zhuǎn)導(dǎo)系統(tǒng)參與了骨髓干細胞的動員。我們用特殊的抗小鼠單克隆抗體來中和 VEGFR-1與 VEGFR-。2 已經(jīng)證明，骨髓源性的炎癥細胞如單核細胞和中性

25、粒細胞 會表達 VEGFR，1因而腫瘤源性 VEGF能動員這些細胞。 最近的數(shù)據(jù)還顯示 VEGF-1 陰性細胞群體能被全身 VEGF所動員，作為動員的一種代償機制。我們用封鎖VEGFR-2來治療這些荷瘤小鼠，觀察抗 VEGFR-2是否能阻止 VEGF誘導(dǎo)的動員 公布這個研究結(jié)果能提供VEGF誘導(dǎo)的骨髓細胞動員機制的重要信息。另外，我們將利用遺傳小鼠模型來 研究 VEGF誘導(dǎo)的骨髓干細胞動員中受體介導(dǎo)的信號轉(zhuǎn)導(dǎo)系統(tǒng)。我們使用去除 VEGF-1酪氨酸激酶的 VEGFR-1TK-/TK小鼠，缺少 VEGFR-1激酶便于我們研究激 活 VEGFR-1是否需要動員。 我們也計劃利用使用組織特異性 Cre

26、 小鼠培育去除造 血和髓系 VEGFR-2的 VEGFR-2條件基因敲除品系。任務(wù) 2 VEGF和其他細胞因子的協(xié)同系統(tǒng)性影響如果 VEGFT NF-，IL-6 誘發(fā)了全身性癌癥綜合癥，這些因子在同一腫瘤環(huán)境下 可能會在多組織和器官引起協(xié)同破壞作用。 為了驗證這個假設(shè)， 我們生產(chǎn)了腫瘤 細胞系包括 LLC和 T241小鼠腫瘤系，它能產(chǎn)生所有因子。正如預(yù)期的那樣，將 這些植入腫瘤細胞小鼠不僅加快了腫瘤的生長率， 也有全身性的癌癥綜合征的表 現(xiàn)，如癌性惡病質(zhì)、副腫瘤綜合征。但是，在各個組織器官中不同的VEGF和細胞因子之間的協(xié)同效應(yīng)仍然未知。 這些可用的腫瘤小鼠模型能讓我們研究各種因 子在小鼠中的

27、協(xié)同效應(yīng)和系統(tǒng)影響。在這些動物模型中，我們會監(jiān)測小鼠體重， 腫瘤和其他組織的血管分布，新陳代謝，脂肪組織，骨骼肌纖維的變化，小鼠存 活率和腫瘤轉(zhuǎn)移情況。 這些小鼠模型也為我們研究提供了一個機會， 是否不同的 封鎖組合能充分抑制全身效應(yīng)， 最終改善生存質(zhì)量。 同時， 我們會用不同的基因 操作品系如 TNFR-1K O小鼠來進行這項實驗。 這個研究給開發(fā)一個聯(lián)合治療方案 來治療全身癌癥綜合征如癌癥惡病質(zhì)提供了重要信息。目的 4 研究腫瘤血管和促進腫瘤生長和轉(zhuǎn)移的基質(zhì)組織之間的作用 我們最近的數(shù)據(jù)表明，血管周圍的細胞如周細胞可以在 PDGF-B存在的情況下分 化為腫瘤基質(zhì)細胞（未發(fā)表的數(shù)據(jù)） 。腫瘤

28、基質(zhì)是已知顯著的一種侵入性的表型。 因此，血管源性細胞明顯有助于腫瘤的生長和侵襲。 為了進一步研究促進腫瘤間 質(zhì)生長的 PDGF-B與血管生成之間的作用，我們計劃用專門去除 NG2 +細胞中 PDGFR 受體的條件基因敲除小鼠。 雖然基質(zhì)成纖維細胞明確能促進腫瘤的侵襲， 轉(zhuǎn)移和耐藥，但是基質(zhì)細胞誘導(dǎo)侵襲的分子機制仍不清楚。我們計劃通過測量荷瘤動物中的循環(huán)腫瘤細胞， 來研究這些基質(zhì)細胞如何從原發(fā)部位參與 促進腫瘤細胞的播散。 另一種可能性是， 基質(zhì)細胞和腫瘤細胞形成細胞團， 一起 傳播到遠程站點，其中基質(zhì)細胞可以協(xié)助腫瘤細胞在新的部位生長并且啟動血管 生成。這一假設(shè)可以在我們建立的小鼠腫瘤模型上

29、被測試。 我們最近的數(shù)據(jù)表明， 腫瘤相關(guān)的基質(zhì)成纖維細胞通過生成大量的血管生成因子能明顯促進腫瘤血管 生成。這些基質(zhì)細胞衍生因子刺激腫瘤血管生成和腫瘤生長。 因此， 抑制腫瘤基 質(zhì)是間接抑制腫瘤血管生成的一個重要途徑 。我們將研究得出腫瘤基質(zhì)質(zhì)誘導(dǎo) 血管生成，腫瘤生長，侵襲，轉(zhuǎn)移和耐藥的重要機制。選擇的最近出版物 (自 2009年)1. Zhang D, Hedlund EM, Lim S, Chen F, Zhang Y, Sun B and Cao Y* (2011) Proc Natl Acad Sci U S A.Mar 8;108(10):4117-22.2. Cao R, Lim

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36、n, B. and Cao, Y (2009) Cell Metabolism 9,99 109.15. Zhang, J., Cao, R., Zhang, Y., Jia, T., Cao, Y. and Wahlberg, E (2009) FASEB J. 23:153-63. (Corresponding author).16. Cao Y. (2010) Nat Rev Clin Oncol.7(10):604-8.17. Cao Y. (2010) Discovery Medicine , Mar;9(46):179-84.18. Cao Y. (2010) Blood, Mar

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38、 Cao, Y (2009) Science Signaling,2(59):re1意義我們的研究項目強調(diào)新穎性， 創(chuàng)造性和開拓性， 通過研究機制， 翻譯這些研究發(fā) 現(xiàn)使其具有臨床意義。 血管生成在腫瘤轉(zhuǎn)移和癌癥相關(guān)的系統(tǒng)疾病中起著關(guān)鍵的 作用，靶血管的病變會對癌癥的治療產(chǎn)生重大的影響。 事實上， 一些靶向藥物如 貝伐單抗， 舒尼替尼，索拉非尼就是基于血管生成的原理。 它們作為聯(lián)合治療方 案的重要組成部分， 已經(jīng)被常規(guī)用于治療人類患者中很多常見類型的癌癥。 盡管 抗血管生成治療癌癥在臨床獲得了成功， 但這些抗血管生成藥物的生存效益還是 不太理想。如何解決這些藥物的高成本和副作用，當務(wù)之急是改進

39、目前的療法， 優(yōu)化聯(lián)合化療的治療方案， 尋找可靠的生物標志來選擇敏感的患者和監(jiān)測治療效 果。這些問題都是臨床實踐和病人的利益直接相關(guān)。 我們目前的研究項目的目標 是通過許多不同的臨床前模型來直接解決這些臨床相關(guān)的問題， 了解腫瘤血管生 成的根本機制和抗血管生成治療癌癥的潛在臨床效益。 我們相信， 掌握抗血管生 成治療的基本機制至關(guān)重要， 它能提高臨床效益， 為今后的治療尋找到新的， 更 有效的方法。我們研究這些臨床相關(guān)的人類疾病的方法是世界前沿的。我們最近的出版記錄表明， 我們具有做這項開創(chuàng)性研究的能力。 如果我們目前的 研究計劃是成功的，我們相信，它將造福于數(shù)百萬的癌癥患者。參考文獻1 Ca

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