Notch和Wnt信号通路在血管形成中的协同调控作用

Notch和Wnt信号通路能够调控细胞的分化、增殖、迁移和粘附等多种行为,在胚胎发育、干细胞分化及肿瘤生长等方面发挥多样性的调控作用.血管形成过程中的典型事件包括尖端细胞(tipcell)和柄细胞(stalkcell)分化、柄细胞增殖、内皮细胞迁移和粘附、血管重塑以及动静脉分化等.本文对Notch和Wnt信号通路在血管形成不同阶段的功能作一综述,以期描述Notch和Wnt是怎样在分子水平上协同作用进而调控血管的形成.从两条信号通路的分子水平及复杂信号网络中众多成员协调作用的角度了解血管形成的机制,对于调整肿瘤等涉及血管形成的相关疾病的治疗策略具有一定意义.     

VEGF 家族及其在肿瘤生长中作用的研究

血管内皮生长因子(Vascular Endothelial Growth Factor,VEGF)家族是一类多功能的细胞因子,在血管生成和淋巴管生成中具有直接和间接的调控作用,可促进内皮细胞增殖、促进血管生成以及增加血管的通透性。VEGF/VEGFR轴由多重配基和受体质量叠加交错组成,并且受体与配基结合具有专一性,在不同的细胞中具有不同的细胞类型表达和功能.启动VEGF信号通路,触发了一个网状的信号过程,从而促进血管内皮细胞生长、转移和存活。进来研究发现,VEGF的一个重要作用表现为可动员内皮祖细胞从骨髓向远处转移从而形成新生血管,因而有必要设计和发展针对这一途径的抑制因子。随着研究的深入,VEGF促进肿瘤血管生成的作用和与人类癌症的发病机制的关系是确定的,因此,抑制VEGF途径被确认为是一种重要的有效的抗癌模式     

内皮细胞靶向的可溶性人源Delta-like 4抑制生理性与病理性眼部血管新生

Notch信号通路在血管新生过程中具有重要作用,是治疗病理性血管新生的关键靶标.Notch信号通路的激活与抑制均可阻抑血管新生,但由于体内长期抑制Notch信号通路会导致血管瘤等严重毒副反应,通过激活Notch信号抑制新生血管形成可能更具临床应用价值.然而,目前缺乏可在体内高效活化Notch信号通路的Notch配体.在众多的Notch配体中,Delta-like4(Dll4)特异性表达于血管内皮组织,对血管新生具有关键调控作用.本研究表达并纯化了新型可溶性人源Notch配体h D4R,其由人源Delta-Serrate-Lag-2片段和内皮细胞靶向的精氨酸-甘氨酸-天冬氨酸(RGD)基序组成.实验证实,h D4R可通过其RGD基序与内皮细胞结合,并可有效激活内皮细胞中的Notch信号.平面管腔形成实验和微球萌出实验显示,h D4R能在体外显著抑制血管新生.更为重要的是,h D4R能在体内有效抑制新生鼠视网膜血管新生和激光诱导的脉络膜新生血管形成.综上所述,本研究发明了一种能显著抑制体内外血管生成的可溶性Notch配体h D4R,为治疗过度血管新生性相关疾病提供了新的手段.     

Wnt/β-catenin和NF-κB信号通路对肿瘤血管生成中VEGFs/VEGFRs的调控作用

血管内皮生长因子(vascular endothelial growth factors,VEGFs)及其受体(vascular endothelialgrowth factor receptors,VEGFRs)在肿瘤的发生、发展、转移等过程中发挥了重要的作用,尤其是在肿瘤血管生成方面。而对其抑制剂的研究已经成为肿瘤防治的热点和发展方向,Wnt/β-catenin和NF-κB信号通路对肿瘤血管生成中也起着重要作用。本文就这两条信号通路对肿瘤血管生成中VEGF/VEGFRs的调控作用作一综述。     

血管内皮生长因子受体的信号转导通路

血管内皮生长因子受体(VEGFR)是VEGF的特异性受体,由于在刺激血管内皮细胞增殖、迁移、管腔形成,促进肿瘤生长和转移过程中起着重要的作用,而成为抗肿瘤新生血管生成的热点。该主要围绕VEGF及其不同受体的信号转导通路作一综述。     

以VEGF及VEGFR为靶点的抗肿瘤血管生成治疗研究进展

VEGF和VEGFR因其在肿瘤血管生成中的重要作用,已成为肿瘤生物治疗的又一个重要靶点。通过基因治疗,单克隆抗体,小分子抑制物,可溶性受体及导向治疗,或使VEGF和VEGFR表达减少,或阻断其信号转导通路,或耗竭肿瘤细胞产生的VEGF,达到抑制血管新生,切断肿瘤血供,抑制肿瘤生长,发展及转移的目的。     

以VEGF及VEGFR2为靶位的抗肿瘤血管生成主动免疫治疗的研究进展

肿瘤细胞通过刺激新生血管生成来满足对营养及供氧的不断增长的需求,因此,肿瘤组织生长对于新生血管形成的依赖性使得抗血肿瘤管生成已经成为肿瘤学基础研究与临床治疗领域中最吸引人的策略之一.在众多的促血管生成因子中,血管内皮生长因子(VEGF)及其受体VEGFR2(鼠和人中也分别称为Flk-1和KDR)对于与肿瘤生长、转移及复发相关的血管生成是至关重要的.此外,通过打破肿瘤组织自身介导的免疫耐受与逃避,主动免疫治疗已成为一种崭新的抗肿瘤治疗方法.通过将这两种策略联合应用,抗血管生成主动免疫治疗使得更加有效地抑制肿瘤血管生成成为可能.这种免疫治疗与抗血管生成的联合应用有望成为一种有良好前景的研究方案.本文总结了通过打破VEGF/VEGFR2信号通路实现的抗肿瘤血管生成主动免疫治疗方面最新研究进展.本文讨论了旨在抑制血管生成的三种不同形式的抗肿瘤疫苗-细胞疫苗、蛋白质/多肽疫苗及基因/DNA疫苗,以及这一领域未来的研究方向.     

肝细胞生长因子抑制剂——NK4的抗肿瘤作用

肝细胞生长因子(hepatocyte growth factor, HGF)是一种多功能的细胞因子,其生物学活性由c-Met蛋白所介导.HGF/c-Met信号通路在肿瘤生成、侵袭、转移以及肿瘤新生血管生成方面起重要促进作用. 因此, HGF/c-Met信号转导通路可以作为抗肿瘤药物设计的靶点.其中,HGF-α链N端447个氨基酸组成的NK4蛋白是HGF的特异性拮抗剂,它不仅通过抑制HGF/c-Met系统的信号转导发挥抗肿瘤效应;而且可以通过拮抗HGF和其它血管生成因子如成纤维细胞生长因子（fibroblast growth factors, FGF)、血管内皮生长因子（vascular endothelial growth factor, VEGF）的活性,进而抑制肿瘤新生血管生成,最终导致肿瘤细胞的凋亡.NK4的这种双重抗肿瘤功能使其成为一类很有前景的新型抗肿瘤药物.本文就NK4对肿瘤的抑制作用及其机制的研究进展进行综述.     

哺乳动物Hippo信号通路:肿瘤治疗的新标靶

Hippo信号通路是首次在果蝇中发现具有调节细胞增殖与凋亡作用的信号通路。最近发现果蝇Hippo信号通路的组成、分子作用机制和生物学功能在进化过程中高度保守。Hippo信号通路在胚胎发育中对细胞的生长分化、组织器官形成以及成体干细胞的维持和自稳态的保持等方面具有重要作用。同时,Hippo信号通路与Wnt信号通路、Notch信号通路等相互作用、密切联系,在肿瘤的发生、发展过程中也起到关键作用。文章综述了哺乳动物Hippo信号通路的作用机理、与其他信号通路和蛋白质因子的相互联系及与肿瘤的关系,对于肿瘤的诊断、预防和治疗具有一定的参考价值。     

EphrinB2/EphB4 在血管生长中的作用及中医药研究展望*

近年来,有关ephrin及其Eph受体的作用研究已从神经系统方面逐步向血管生长扩展。已有研究表明ephrinB2/EphB4及其独特的双向信号转导几乎参与血管生长的每个方面,涉及血管发育过程中的动静脉分化、胚胎后血管新生包括内皮细胞增殖、迁移、粘附和分化等过程,且与VEGF、Notch等血管新生调控因子关系密切。另外,实验表明活血化瘀名方血府逐瘀汤显著的促血管新生作用与ephrinB2/EphB4相关,说明中医药促血管新生中ephrinB2/EphB4具有重要作用。本文部分总结了ephrinB2/EphB4在血管生长中的作用,并提出中医药在这方面的展望。     

一种新的肿瘤血管生成模型

通过脂质体介导 gfp表达质粒转移及G418筛选获得了稳定表达 gfp的小鼠膀胱移行细胞癌细胞株BTT GFP。利用 gfp作为肿瘤细胞的标记 ,结合罗丹明标记的葡聚糖尾静脉注射作血管造影 ,建立了一种新的肿瘤模型 ,具有简便、可靠、无创伤的优点 ,特别是可以通过荧光显微镜动态观察肿瘤转移病灶形成最早期阶段肿瘤细胞生长与肿瘤局部宿主血管的变化。利用新型鼠耳肿瘤模型观察到移植的肿瘤细胞会主动向宿主血管迁移 ,当肿瘤生长至仅 0 .3mm直径大小时即可见血管生成。免疫组织化学染色观察到肿瘤内新生血管SMA及CD31染色阳性 ;肿瘤细胞不仅高水平表达VEGF ,也高水平表达VEGF的受体Flk 1。提示肿瘤局部存在VEGF自分泌与旁分泌通路 ,肿瘤细胞高水平表达VEGF是新生血管生成的主要原因     

Hippo-YAP/TAZ与Notch信号通路在肝纤维化中的作用

病毒性或代谢性慢性肝病引起的肝纤维化是全球健康的一大挑战。Hippo-YAP/TAZ通路与Notch信号通路在肝纤维化进展中发挥了至关重要的作用。经典的Hippo通路核心激酶级联在大量外界信号的作用下，通过磷酸化使转录共激活因子YAP/TAZ失活，从而调控细胞的生长与增殖以及干细胞再生、肿瘤形成等过程。Notch信号通路通过调控脂质代谢、IR、氧化应激、自噬、炎症与纤维化等方面参与肝病的发生与发展。该文就Hippo-YAP/TAZ与Notch信号通路在肝纤维化过程中对肝星状细胞、巨噬细胞、肝脂质代谢等方面的影响及两条通路的交互作用进行了详细地综述。概括了2条通路在肝纤维化中的研究现状，总结分析了交互作用研究中存在的问题和未来的方向，旨在为肝纤维化的防治提供新的靶点和理论依据。     

BMP9/ALK1/Endoglin信号通路参与调节血管形成与稳态维持

在发育过程中,新生血管的形成与稳态维持是机体生命活动的重要基础.而血管生成机制复杂,参与并促进血管生成的因子众多.此过程发生异常直接与血管类疾病、炎症、癌症等疾病密切相关.除了VEGF/VEGFR,Ang-Tie2,DLL4-Notch和PDGF-BB/PDGFRβ等主要调节血管形成的传导通路外,BMP9/ALK1/Endoglin通路在其中也起着重要的作用.此通路中二聚化配体BMP9作为信号分子,与受体ALK1和Endoglin结合后激活受体,进而调控下游靶基因的表达.本文旨在对此信号通路中关键节点的分子结构和作用机制进行阐述,并对未来的机制研究与药物开发进行展望.     

Kallistatin结构功能与信号通路

Kallistatin是一种丝氨酸蛋白酶抑制剂.早期研究发现,它能与组织激肽释放酶结合并抑制其活性,随后kallistatin的抗血管生成、抗炎、抗肿瘤、抗氧化等功能也逐步被发现.Kallistatin有2个主要功能结构域:反应中心环和肝素结合结构域,各自发挥不同的作用.Kallistatin通过肝素结合结构域竞争性抑制血管内皮生长因子(VEGF)和肿瘤坏死因子与它们的受体结合,进而起到抗血管生成和抗炎作用.近年研究发现,kallistatin的多种功能由不同信号通路介导,主要为PI3K-Akt信号通路和TNF-α-NF-κB信号通路.此外,kallistatin还通过丝裂原活化激酶(mitogen-activated protein kinase,MAPK)等信号通路发挥作用.本文就目前研究的kallistatin的结构功能及其在PI3K-Akt、TNF-α等多种信号通路中的调节功能和作用机制进行阐述.     

缺氧诱导因子与肾细胞癌关系的研究进展

缺氧诱导因子(hypoxia inducible factor,HIF)对维持肿瘤细胞的能量代谢、肿瘤血管生成、促进肿瘤细胞增殖和转移起着重要作用,是肿瘤细胞低氧条件下产生的关键信号分子。本综述旨在总结前人研究,阐述HIF与肾癌细胞之间的内在关系。HIF成员是参与肾癌细胞对缺氧应答反应中的关键因子,并通过靶基因的调节,促进新生血管的生成,导致肿瘤生长。其中,HIF-1α及HIF-2α在促进新生血管的生成方面发挥着主要作用。HIF-1α及HIF-2α与VEGF密切相关,随着其的表达增高,VEGF在数量上及m RNA水平上均显著增高,显示其可通过调控VEGF参与肾癌血管生成,而HIF-2α转录激活VEGF m RNA的特异性较HIF-1α更强。HIF-3α可能存在的负性调控作用,其异构体-4的作用可能与HIF-lα的负性调节有关,其可以阻止HIF-lα与下游靶基因的缺氧反应元件(hypoxia response elements,HRE)结合,同时可在转录水平抑制HIF-lα。HIF在未来可能有成为肾细胞癌治疗的靶点。     

Slit/Robo信号在血管新生中的功能研究

分泌型糖蛋白Slit及其受体Roundabout(Robo)最初是作为一类重要的发育中神经元轴突导向分子而被发现的。目前为止对Slit/Robo信号对神经系统发育过程中轴突吸引或排斥的导向功能研究比较多,而对在发育中生长方式与其非常相似的血管发生过程中研究比较少。现有研究提示两者在发育过程中可能存在共同的信号调控机制,是Slit/Robo信号通路在血管新生中充当着重要的角色。该文就Slit/Robo信号对血管内皮细胞迁移的调节、对血管新生的作用及其可能介导的信号通路进行综述,以期进一步推动Slit/Robo信号通路在血管发生中的研究。     

靶向mTOR的抗肿瘤与抗衰老药物研究进展

哺乳动物雷帕霉素靶蛋白(mammalian target of rapamycin,mTOR)是一种丝/苏氨酸蛋白激酶,在调节细胞生长、增殖、存活、血管生成、蛋白质合成、细胞周期中发挥着重要的作用。mTOR信号通路异常与肿瘤及衰老密切相关,已成为相关疾病治疗的靶点。该文综述了mTOR对肿瘤和衰老调控的研究进展,对于揭示肿瘤及衰老相关疾病的发生机制具有重要意义,并为研发以mTOR信号通路为靶点的抗肿瘤、抗衰老的治疗药物提供了新的思路和方法。     

血管内皮细胞生长因子在非血管新生方面的重要功能

血管内皮细胞生长因子(vascular endothelial growth factor,VEGF或VEGF-A),又称为血管通透因子(vascular permeable factor,VPF)是一种具有多种功能的生物大分子,它是分泌性糖蛋白生长因子超家族中的一员.VEGF主要通过两个高亲和力的酪氨酸激酶受体来传递各种信号:VEGF受体1和2(VEGFR1,VEGFR2),从而引起细胞的多种生理反应.在胚胎时期,VEGF可以促进血管内皮细胞的增殖、迁移、管状形成和提高内皮细胞的存活率,对于血管新生和发育十分关键;而在成体时期,VEGF则主要参与正常血管结构的维持,并调节生理和病理性血管新生.近几年来的临床试验表明,使用多种阻断VEGF作用的抑制剂能有效促进肿瘤血管的退化和减小肿瘤的体积,但是同时在部分病人中也观察到了多方面的副作用.这些结果显示,VEGF也具有非血管新生方面的重要功能.因此,在研制基于拮抗VEGF作用的抗癌药物时,这些功能更不容忽视.研究表明,在成体的小肠、胰岛、甲状腺、肾脏和肝脏等器官组织中,VEGF都发挥着十分重要的作用,如果VEGF水平降低,这些器官组织的毛细血管网状结构将部分退化.VEGF还可以促进骨髓形成、组织修复与再生、促进卵巢囊泡成熟,并且参与血栓、炎症反应和缺氧缺血的病理过程.本文主要对VEGF在血管新生之外的功能及其分子机制进行了简要探讨.     

Hedgehog信号通路与肿瘤

Hedgehog信号通路在胚胎发育中细胞的生长分化、组织器官形成以及成体干细胞的维持和自稳态的保持等方面具有重要作用。同时,Hedgehog信号通路与Wnt信号通路、Notch信号通路等相互作用、密切联系,在肿瘤的发生、发展过程中也起到关键作用。论文综述了Hedgehog信号通路的作用机理,与其他信号通路、蛋白质因子的相互联系,以及在肿瘤研究中所关注的靶位点和小分子化合物抑制剂,对于癌症的预防和治疗具有一定的参考价值。     

Notch3在血管平滑肌细胞中对Erk1/2的调控作用研究

Erk1/2活性在血管许多细胞功能中具有重要影响,而Notch3主要表达在动脉平滑肌细胞中,并且是发育过程中动脉成熟所必需的.为了探讨Notch3在血管平滑肌细胞中对Erk1/2信号通路的调控作用,采用siRNA基因敲除Notch3,γ-分泌酶抑制剂DAPT抑制Notch信号通路,质粒转染过表达Notch3活性区等方法,用Western印迹检测Notch3对血管平滑肌细胞中Erk1/2磷酸化水平,即Erk1/2活性的影响.同时,利用活性氧自由基（ROS）诱导激活Erk1/2;siRNA敲除Notch3表达致使血管平滑肌细胞中Erk1/2的磷酸化水平显著降低,并且抑制了ROS诱导的Erk1/2激活;同样,Notch通路抑制剂DAPT也抑制了ROS诱导的Erk1/2激活;而Notch3活性区NICD的过表达并没有改变血管平滑肌细胞中Erk1/2的磷酸化水平,但其延缓了ROS激活后Erk1/2活性的衰减.上述结果表明,Notch3可在血管平滑肌细胞中调控Erk1/2活性以及ROS诱导的Erk1/2信号激活.