肿瘤血管形成和脑膜瘤
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肿瘤血管形成和脑膜瘤
血管形成是指从业已存在的血管网生长出新的毛细血管的过程，它不仅发生于排卵、妊娠、外伤、炎症、局部缺血等生理和病理过程，而且在肿瘤的增长、恶性转化和转移等过程中也起着重要作用[1]。脑膜瘤发病率仅次于胶质瘤，尽管临床上多为良性，但部分肿瘤的手术仍有一定困难，术后较易复发，并且有些脑膜瘤属恶性肿瘤，因此临床诊断和治疗仍存在一定难度。随着肿瘤分子生物学的进展，肿瘤血管形成的机制逐步阐明，脑膜瘤的生物学行为和肿瘤血管形成关系的研究也不断深入[2,3]，而脑膜瘤的抗血管形成治疗的研究也愈发引人注目[4]。
1 肿瘤血管形成的病理机制
由于分子生物学的发展，人们对肿瘤生长过程中血管形成的调节作用已有初步认识。Hanahan等于1996年提出了血管形成的开关平衡假说[5]，认为血管形成的开关调节发生于血管内皮细胞增生并组织起来形成新血管的过程中。血管形成抑制因子和血管形成促进因子的水平决定着调控机制的启闭。目前，已经对20多种内源性促进因子和抑制因子进行了定性（见表1）。肿瘤是保持静止状态或是进展状态取决于这些促进因子和抑制因子的相互间平衡。通过在微环境中的变化，尤其是通过与细胞外基质的相互作用，这些因子可以发挥调控作用[6]。
目前为止，肿瘤至少通过四种潜在机制激活血管形成[6](见图1)。第一种假说由 Judah Folkman 于30多年前提出，他认为在新生血管形成前, 肿瘤生长不超过1-2mm[7]。新生血管形成过程包括肿瘤分泌的血管生长因子激活血管内皮细胞中的酪氨酸激酶。肿瘤可分泌VEGF，并且随着肿瘤的增长，也可以分泌其他血管生长因子[8]。第二种理论认为肿瘤能够添加现存血管[9]，而且可以围绕在血管周围生长并通过Ang-2的上调诱导血管退化。Ang-2 的分泌促使血管基底膜疏松，血管完整性破坏，从而使肿瘤中心坏死；肿瘤中心的低氧状态刺激VEGF产生，诱导肿瘤周围新生血管形成[9-11]。第三种新生血
促进因子 抑制因子
血管内皮生长因子（VEGF）
成纤维生长因子（bFGF/aFGF）
胎盘生长因子（PLGF）
血小板源生长因子（PDGF）
转化生长因子（TGF α/β）
内皮发育位点-1（Del-1）
肿瘤坏死因子-α（TNF-α）
白介素-8/3（IL-8/3）
肝脏生长因子（HGF）
血小板源内皮细胞生长因子（PD-ECGF）
粒细胞集落刺激因子（G-CSF）
人类免疫缺陷病毒 TAT(HIV Tat)
表皮生长因子（EGF）
Angiogenin
Proliferin
Pleiotrophin
Follistatin
Midkine
Leptin 干扰素（Interferonsα/β）
血管内皮生长抑制因子（VEGI）
干扰素诱导蛋白-10（IP-10）
色素上皮衍生因子（PEDF）
分泌型富含半胱氨酸酸性蛋白（SPARC）
高分子量激肽原5区（5 domain of HWMK）
白介素-12/18(IL-12/18)
Angiostatin
Endostatin
Canstatin
Tumstatin
Platelet factor-4
Thrombospondin-1
16-kd prolactin fragment
2-methoxyestradiol
53-kd antithrombin
Prothrombin fragments 1 and 2
Restin
Maspin
管形成的调节机制可能部分归功于循环造血前体细胞[12-16]。在损伤和肿瘤的新生血管形成区内，研究人员发现了循环CD34+内皮前体细胞[17-19]。但是，这些内皮细胞的自然功能及其和血管形成的关系目前仍不清楚。有关血管形成的遗传调控证据来自于Id（一种生长基因家族，是小鼠端脑中正常血管形成所必须的基因）剔除小鼠的研究。Lyden D等发现，剔除一个等位基因Id1和两个等位基因Id3的小鼠肿瘤生长减少或者不会出现肿瘤生长[20]。然而，移植了野生型骨髓的小鼠能够恢复血管形成和加速肿瘤生长[19,21]。这些资料进一步表明了循环血管内皮前体细胞有助于血管形成，但是，其在成年宿主体内的作用还没有阐明。第四种血管形成机制被称作血管拟态。1999年美国Iowa’s大学的Maniotis等[22]研究人的眼葡萄膜黑色素瘤微循环而发现了一种与经典的肿瘤血管形成途径完全不同的，不依赖内皮细胞的全新的肿瘤血管形成模式。Maniotis 等认为在葡萄膜黑色素瘤中，黑色瘤细胞通过自身变形并与细胞外基质相互作用模仿血管壁结构形成可输送血液的管道系统，从而重建肿瘤的微循环，并在某个环节与宿主血管相连使肿瘤获得血液供应，并将这个过程命名为血管生成拟态。Masood等[23]报道了非内皮起源的人类肿瘤细胞（包括黑色素瘤、卵巢癌、胰腺癌和前列腺癌）中VEGF、FLK-1和Flt-1（VEGF-R1）的表达情况。在体外实验中，这些因子的反义制剂或抗体可抑制肿瘤的生长。据此，作者认为：抗血管形成制剂在体内抑制肿瘤生长方面有双重作用（既抑制血管生成又直接杀伤肿瘤细胞）。
2 肿瘤血管形成的检测及其意义
随着研究的进展，检测肿瘤血管形成能力将作为一种新的辅助诊断方法进入肿瘤临床，有可能在病情检测、预后判断和治疗选择等方面发挥较大作用。目前用于研究的检测指标主要有血管内皮生长因子（VEGF）、碱性成纤维细胞生长因子（bFGF）、尿激酶型纤溶酶原激活物（uPA）等，而肿瘤微血管密度（MVD）是目前应用的最多的检测方法[24]。MVD是用免疫组化的方法标记瘤体内微血管，然后通过计数其单位面积中的微血管数（MVD）来判断肿瘤的血管形成能力的一种检测方法，常用的抗体为CD31、CD34和抗VIII因子相关抗原抗体。Weidner建立的方法应用最广，他对于标本取材、抗体选择以及染色后计数方法等均提出了较成熟的标准[25,26]。随着计算机技术的发展，与MVD检测相配套的计算机图像分析系统（CIAS）也在推广应用，它不仅可以计算MVD及肿瘤血管密度比率（BCDR），而且可以避免人工操作主观性，给临床应用提供更客观的依据[27]。越来越多的研究证实，MVD与肿瘤细胞的增值密切相关，并可以作为独立判断肿瘤患者预后的指标之一[24,28]。最近，Pistolesi等[29]将微血管数量（MVD）和微血管形态作为微血管模式（microvessel pattern）在脑膜瘤中进行了研究，作者认为微血管模式不仅是脑膜瘤的预后因素，而且与良性脑膜瘤的复发和灶周水肿（perilesional oedema）的进展有关。另外，Cha[30]认为，灌注磁共振成像（perfusion MR imaging）可用于脑肿瘤的血管形成研究。
3 脑膜瘤血管形成的研究现状
肿瘤血管化是许多中枢神经系统肿瘤的一大特点，已经证明脑肿瘤能够诱导其周围的正常脑组织形成新生血管[31]。脑膜瘤是中枢神经系统常见的肿瘤类型之一，多数具有丰富的血管，而丰富的血供正是肿瘤快速生长、侵润、恶性转化以及术后复发的重要因素，因此研究起血管形成对于了解脑膜瘤的的生物学行为具有十分重要的意义。随着肿瘤分子生物学的发展，有关脑膜瘤的血管形成的研究也取得了很大进展[3,31]。
3.1 VEGF 的表达
血管内皮生长因子（VEGF）基因位于染色体6p21.3, 全长14KB，由8个外显子和7个内含子组成，编码产物为34-42KD的同源二聚体糖蛋白，由于VEGF的RNA剪接方式的不同，产生VEGF121、VEGF165、VEGF189、VEGF206、VEGF145五种蛋白形式，属于血小板衍化生长因子家族，是血管内皮特异的有丝分裂原，为目前已知的作用强特异高的血管形成诱导因子之一[32]。VEGF是由肿瘤细胞或非内皮细胞分泌，通过与3种选择性表达在血管内皮细胞上的高亲和力酪氨酸受体 Flk-1/KDR、Flt-1和Flt-4结合而发挥其作用[31,33]。其生物学功能有：⑴使血管内皮细胞变形、移动，在体外可刺激血管内皮细胞增殖分裂，在体内则诱导新生血管形成；⑵迅速而短暂地增加细胞浆内Ca+浓度，刺激磷酸肌醇形成，介导信号传递；⑶增加微血管通透性，引起血浆蛋白外渗；⑷改变血管内皮细胞基因表达方式，促进纤维蛋白酶及间质胶原酶合成，后者可溶解血管基底膜和间质纤维，有利于新生血管形成[31-33]。Provias等[34]通过在mRNA和蛋白质两个水平上研究VEGF在脑膜瘤中的表达，认为VEGF在脑膜瘤的血管形成和瘤周水肿中扮演重要角色。国内姜忠利等[35]采用免疫组织化学技术检测40例脑膜瘤VEGF表达和微血管密度(MVD)，VEGF表达强阳性组与表达阴性组相比，微血管的密度显著增高(MVD=53.0与MVD=26.5,Ｐ=0.018)。最近，Pistolesi等[29]的研究显示，脑膜瘤中VEGF的表达与MVD密切相关（P=0.0005），并且VEGF表达与mRNA-VEGF的表达是一致的（P<0.0001），不同的脑膜瘤分级VEGF的蛋白形式也有不同，WHOII-III级脑膜瘤多表达VEGF121和VEGF165，而WHOI基脑膜瘤则多表达VEGF189。
3.2 整合素β3家族的表达
整合素家族是一类细胞膜表面黏附分子，是由α、β两个亚基通过非共价键结合而形成的异二聚体蛋白，根据其β亚基的不同而分为不同的家族。整合素β3家族有两个成员αHb和αvβ3，前者主要表达于巨核细胞和血小板，后者在体内分布广泛，见于大多数间质细胞。现研究[36,37]认为，整合素在血管形成中起着关键作用，其中以α整合素与肿瘤血管形成最为密切，尤以αvβ3、αvβ5的表达在血管中具有较高的特异性，它和血管内皮生长因子受体（VEGFR）一样被认为是肿瘤新生血管的一种特异性标志,在肿瘤治疗研究中具有重要价值。Bello等[38]运用Western blot和免疫组化两种方法研究了脑膜瘤中αvβ3和αvβ5的表达，发现两者都和脑膜瘤血管形成有关，并且αvβ3表达更强。
3.3 TN的表达
肌腱蛋白（TN）是细胞外基质中一个独特的六臂体结构的寡聚糖蛋白家族,其特点是每条臂上都有终末结;远侧节段粗,近侧节段细;在三条臂连接构成三聚体处有T形接点,在两个三聚体连接构成六臂处可见中央结,分子量190-300KD。迄今共发现4种TN(TN-C、TN-R、TN-X、TN-Y)。它在胚胎发生过程中特定的时期和部位合成,在成人组织中存在于很局限的部位,而在多种肿瘤组织中都有突出的表达,是一种抑制黏附的基质。Kilic等[39]应用免疫组化方法和RT-PCR结合MRI研究了45例脑膜瘤样本,发现TN的表达和脑膜瘤的病理分级、瘤周水肿和VEGF的表达显著相关,作者认为TN在脑膜瘤的恶性进展及血管形成中起着重要作用。但是也有作者认为TN在脑膜瘤中不表达[40]。
3.4 ED-B+FN的表达
纤维连接蛋白(FN)是一种重要的细胞外基质,在细胞黏附、迁移、分化、增殖中发挥作用,EDA、EDB是三型纤维连接蛋白的可变剪接片段,含有EDA、EDB的FN被称为胚胎型FN,它们在胚胎发育过程中表达,而在发育成熟组织中(除脑、血管内皮外)不表达,但在肿瘤组织周围、创伤愈合过程中又会表达[41]。Castellani等[42]应用免疫组化方法研究了134例脑膜瘤中胚胎型FN的表达发现胚胎型FN在脑膜瘤血管形成中起着重要作用,并且B+FN在恶性脑膜瘤中强表达,可作为抗血管形成的潜在靶点。
3.5 PLGF的表达
胎盘生长因子(PLGF)是血管内皮生长因子家族成员之一,主要在胚胎组织中表达[43]。目前发现共有三种同种异构体,即PLGF-1、PLGF-2、PLGF-3,分别是人类的第14号染色体上编码PLGF基因的不同转录翻译产物,均可与细胞表面的酪氨酸激酶受体(FLT-1)特异性结合并发挥生物学作用。研究发现PLGF具有诱导血管内皮细胞增殖、迁移和激活的作用。Donnini等[44]应用原位杂交方法研究了16例脑膜瘤样本发现PLGF在肿瘤的血管形成中起着重要作用。
3.6其它血管形成因子的表达
Chen等[45]采用免疫组化方法研究了39例脑膜瘤中AR及PCNA的表达,发现AR与PCNA指数显著相关，并且AR和脑膜瘤的病理分级有关,参与肿瘤的恶性转化和血管形成。最近，Pistolesi等[46]研究了35例脑膜瘤手术标本中生长抑素受体（somatostatin receptor,SSTR-2）的表达情况，发现SSTR-2与VEGF的表达有关（p=0.03）；并且SSTR-2与MVD显著相关（r=0.58,P<0.0001）。表明SSTR-2参与脑膜瘤血管形成的调节。国内罗超等[47]研究了44例脑膜瘤中酪氨酸激酶(EphB2)的表达与血管形成的关系，发现EphB2表达与血管形成呈正相关（r=0.708,P<0.01），提示EphB2亦参与了脑膜瘤血管形成。
4 脑膜瘤抗血管治疗
脑膜瘤是神经系统常见肿瘤，是人体最富含血管的肿瘤之一。一般采用以手术治疗为主，同时辅以放疗和化疗的方案。由于肿瘤常累及颅内重要血管、神经、或者侵蚀颅底结构，并且约有3%-11%的脑膜瘤属恶性。手术难以彻底切除，即使全切除肿瘤，复发率仍为9%-20%。因此探讨新的治疗方法具有重要的理论和临床意义。近年来，肿瘤分子生物学的研究给人们带来了希望，而抗血管治疗脑膜瘤从理论上讲是令人鼓舞的[4]。
抗血管治疗有许多优点，其中包括药物容易进入肿瘤体内，肿瘤抑制机制具有独立性，以及可广泛应用于多种肿瘤。由于血管生成在成人体内发生于非常局限的环境中，因此以上调内皮细胞增殖的特殊抗体为靶点的生物治疗具有潜在的安全性，并且可以避免广泛的毒性[6]。目前抗肿瘤血管形成治疗的实验研究主要集中在⑴内源性抗血管生成因子的应用；⑵抗血管生成基因治疗；⑶抗血管生成放射性配体治疗；⑷基于内皮细胞的治疗；⑸内皮细胞疫苗和免疫治疗；⑹基质金属蛋白酶抑制剂的应用等。而约有75种抗血管生成制剂已经进入临床实验，其中大多数是Ⅰ或Ⅱ期实验，至少有12种制剂已经进入或者完成了Ⅲ期实验[6]。
基于脑膜瘤血管生成的研究，许多作者提出了抗脑膜瘤血管生成的作用靶点。Kilic等[39]研究了脑膜瘤中TN的表达，指出TN可以作为脑膜瘤分子治疗的治疗靶点。Castellani等[42]认为B+FN在脑膜瘤恶性转化的作用使其可以作为在体内应用抑制血管形成制剂的潜在作用靶点。Lamszus等[48]研究了VEGF、HGF/SF、BFGF和PLGF在脑膜瘤中的表达以及和血管形成、恶性转化的关系，认为VEGF和bFGF可以作为所有级别脑膜瘤抗血管治疗的潜在靶点。Yazaki等[49]应用血管抑制剂TNP-470在裸鼠体内成功抑制了人类非恶性脑膜瘤和恶性脑膜瘤的血管形成以及肿瘤生长。国内陈刚等[50]亦报道应用血管抑制因子对鼠脑膜瘤生长发生明显抑制作用。
5 存在问题及展望
肿瘤血管形成及抗血管治疗的研究为肿瘤学的发展注入了新的活力，但尚存在许多问题，如肿瘤血管形成各影响因素之间的相互关系；肿瘤内微血管化的异质性；维持用药剂量过大、重复给药、治疗费用昂贵以及药物给正常生理带来的影响等。解决这些问题的关键是从事各种肿瘤研究的人员共同努力，继续探索肿瘤血管形成的详细机制，并且不断调整治疗策略。脑膜瘤血管形成的研究刚刚起步，需要作的工作还很多[3]。未来需要解决的问题主要有两方面：⑴利用肿瘤血管形成在其它肿瘤中的基础和临床研究成果，进一步研究脑膜瘤的血管形成的发生机制和影响因素。⑵积极开展脑膜瘤抗血管治疗的实验研究，为进一步临床应用打下基础。
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促进因子 抑制因子
血管内皮生长因子（VEGF）
成纤维生长因子（bFGF/aFGF）
胎盘生长因子（PLGF）
血小板源生长因子（PDGF）
转化生长因子（TGF α/β）
内皮发育位点-1（Del-1）
肿瘤坏死因子-α（TNF-α）
白介素-8/3（IL-8/3）
肝脏生长因子（HGF）
血小板源内皮细胞生长因子（PD-ECGF）
粒细胞集落刺激因子（G-CSF）
人类免疫缺陷病毒 TAT(HIV Tat)
表皮生长因子（EGF）
Angiogenin
Proliferin
Pleiotrophin
Follistatin
Midkine
Leptin 干扰素（Interferonsα/β）
血管内皮生长抑制因子（VEGI）
干扰素诱导蛋白-10（IP-10）
色素上皮衍生因子（PEDF）
分泌型富含半胱氨酸酸性蛋白（SPARC）
高分子量激肽原5区（5 domain of HWMK）
白介素-12/18(IL-12/18)
Angiostatin
Endostatin
Canstatin
Tumstatin
Platelet factor-4
Thrombospondin-1
16-kd prolactin fragment
2-methoxyestradiol
53-kd antithrombin
Prothrombin fragments 1 and 2
Restin
Maspin
管形成的调节机制可能部分归功于循环造血前体细胞[12-16]。在损伤和肿瘤的新生血管形成区内，研究人员发现了循环CD34+内皮前体细胞[17-19]。但是，这些内皮细胞的自然功能及其和血管形成的关系目前仍不清楚。有关血管形成的遗传调控证据来自于Id（一种生长基因家族，是小鼠端脑中正常血管形成所必须的基因）剔除小鼠的研究。Lyden D等发现，剔除一个等位基因Id1和两个等位基因Id3的小鼠肿瘤生长减少或者不会出现肿瘤生长[20]。然而，移植了野生型骨髓的小鼠能够恢复血管形成和加速肿瘤生长[19,21]。这些资料进一步表明了循环血管内皮前体细胞有助于血管形成，但是，其在成年宿主体内的作用还没有阐明。第四种血管形成机制被称作血管拟态。1999年美国Iowa’s大学的Maniotis等[22]研究人的眼葡萄膜黑色素瘤微循环而发现了一种与经典的肿瘤血管形成途径完全不同的，不依赖内皮细胞的全新的肿瘤血管形成模式。Maniotis 等认为在葡萄膜黑色素瘤中，黑色瘤细胞通过自身变形并与细胞外基质相互作用模仿血管壁结构形成可输送血液的管道系统，从而重建肿瘤的微循环，并在某个环节与宿主血管相连使肿瘤获得血液供应，并将这个过程命名为血管生成拟态。Masood等[23]报道了非内皮起源的人类肿瘤细胞（包括黑色素瘤、卵巢癌、胰腺癌和前列腺癌）中VEGF、FLK-1和Flt-1（VEGF-R1）的表达情况。在体外实验中，这些因子的反义制剂或抗体可抑制肿瘤的生长。据此，作者认为：抗血管形成制剂在体内抑制肿瘤生长方面有双重作用（既抑制血管生成又直接杀伤肿瘤细胞）。
2 肿瘤血管形成的检测及其意义
随着研究的进展，检测肿瘤血管形成能力将作为一种新的辅助诊断方法进入肿瘤临床，有可能在病情检测、预后判断和治疗选择等方面发挥较大作用。目前用于研究的检测指标主要有血管内皮生长因子（VEGF）、碱性成纤维细胞生长因子（bFGF）、尿激酶型纤溶酶原激活物（uPA）等，而肿瘤微血管密度（MVD）是目前应用的最多的检测方法[24]。MVD是用免疫组化的方法标记瘤体内微血管，然后通过计数其单位面积中的微血管数（MVD）来判断肿瘤的血管形成能力的一种检测方法，常用的抗体为CD31、CD34和抗VIII因子相关抗原抗体。Weidner建立的方法应用最广，他对于标本取材、抗体选择以及染色后计数方法等均提出了较成熟的标准[25,26]。随着计算机技术的发展，与MVD检测相配套的计算机图像分析系统（CIAS）也在推广应用，它不仅可以计算MVD及肿瘤血管密度比率（BCDR），而且可以避免人工操作主观性，给临床应用提供更客观的依据[27]。越来越多的研究证实，MVD与肿瘤细胞的增值密切相关，并可以作为独立判断肿瘤患者预后的指标之一[24,28]。最近，Pistolesi等[29]将微血管数量（MVD）和微血管形态作为微血管模式（microvessel pattern）在脑膜瘤中进行了研究，作者认为微血管模式不仅是脑膜瘤的预后因素，而且与良性脑膜瘤的复发和灶周水肿（perilesional oedema）的进展有关。另外，Cha[30]认为，灌注磁共振成像（perfusion MR imaging）可用于脑肿瘤的血管形成研究。
3 脑膜瘤血管形成的研究现状
肿瘤血管化是许多中枢神经系统肿瘤的一大特点，已经证明脑肿瘤能够诱导其周围的正常脑组织形成新生血管[31]。脑膜瘤是中枢神经系统常见的肿瘤类型之一，多数具有丰富的血管，而丰富的血供正是肿瘤快速生长、侵润、恶性转化以及术后复发的重要因素，因此研究起血管形成对于了解脑膜瘤的的生物学行为具有十分重要的意义。随着肿瘤分子生物学的发展，有关脑膜瘤的血管形成的研究也取得了很大进展[3,31]。
3.1 VEGF 的表达
血管内皮生长因子（VEGF）基因位于染色体6p21.3, 全长14KB，由8个外显子和7个内含子组成，编码产物为34-42KD的同源二聚体糖蛋白，由于VEGF的RNA剪接方式的不同，产生VEGF121、VEGF165、VEGF189、VEGF206、VEGF145五种蛋白形式，属于血小板衍化生长因子家族，是血管内皮特异的有丝分裂原，为目前已知的作用强特异高的血管形成诱导因子之一[32]。VEGF是由肿瘤细胞或非内皮细胞分泌，通过与3种选择性表达在血管内皮细胞上的高亲和力酪氨酸受体 Flk-1/KDR、Flt-1和Flt-4结合而发挥其作用[31,33]。其生物学功能有：⑴使血管内皮细胞变形、移动，在体外可刺激血管内皮细胞增殖分裂，在体内则诱导新生血管形成；⑵迅速而短暂地增加细胞浆内Ca+浓度，刺激磷酸肌醇形成，介导信号传递；⑶增加微血管通透性，引起血浆蛋白外渗；⑷改变血管内皮细胞基因表达方式，促进纤维蛋白酶及间质胶原酶合成，后者可溶解血管基底膜和间质纤维，有利于新生血管形成[31-33]。Provias等[34]通过在mRNA和蛋白质两个水平上研究VEGF在脑膜瘤中的表达，认为VEGF在脑膜瘤的血管形成和瘤周水肿中扮演重要角色。国内姜忠利等[35]采用免疫组织化学技术检测40例脑膜瘤VEGF表达和微血管密度(MVD)，VEGF表达强阳性组与表达阴性组相比，微血管的密度显著增高(MVD=53.0与MVD=26.5,Ｐ=0.018)。最近，Pistolesi等[29]的研究显示，脑膜瘤中VEGF的表达与MVD密切相关（P=0.0005），并且VEGF表达与mRNA-VEGF的表达是一致的（P<0.0001），不同的脑膜瘤分级VEGF的蛋白形式也有不同，WHOII-III级脑膜瘤多表达VEGF121和VEGF165，而WHOI基脑膜瘤则多表达VEGF189。
3.2 整合素β3家族的表达
整合素家族是一类细胞膜表面黏附分子，是由α、β两个亚基通过非共价键结合而形成的异二聚体蛋白，根据其β亚基的不同而分为不同的家族。整合素β3家族有两个成员αHb和αvβ3，前者主要表达于巨核细胞和血小板，后者在体内分布广泛，见于大多数间质细胞。现研究[36,37]认为，整合素在血管形成中起着关键作用，其中以α整合素与肿瘤血管形成最为密切，尤以αvβ3、αvβ5的表达在血管中具有较高的特异性，它和血管内皮生长因子受体（VEGFR）一样被认为是肿瘤新生血管的一种特异性标志,在肿瘤治疗研究中具有重要价值。Bello等[38]运用Western blot和免疫组化两种方法研究了脑膜瘤中αvβ3和αvβ5的表达，发现两者都和脑膜瘤血管形成有关，并且αvβ3表达更强。
3.3 TN的表达
肌腱蛋白（TN）是细胞外基质中一个独特的六臂体结构的寡聚糖蛋白家族,其特点是每条臂上都有终末结;远侧节段粗,近侧节段细;在三条臂连接构成三聚体处有T形接点,在两个三聚体连接构成六臂处可见中央结,分子量190-300KD。迄今共发现4种TN(TN-C、TN-R、TN-X、TN-Y)。它在胚胎发生过程中特定的时期和部位合成,在成人组织中存在于很局限的部位,而在多种肿瘤组织中都有突出的表达,是一种抑制黏附的基质。Kilic等[39]应用免疫组化方法和RT-PCR结合MRI研究了45例脑膜瘤样本,发现TN的表达和脑膜瘤的病理分级、瘤周水肿和VEGF的表达显著相关,作者认为TN在脑膜瘤的恶性进展及血管形成中起着重要作用。但是也有作者认为TN在脑膜瘤中不表达[40]。
3.4 ED-B+FN的表达
纤维连接蛋白(FN)是一种重要的细胞外基质,在细胞黏附、迁移、分化、增殖中发挥作用,EDA、EDB是三型纤维连接蛋白的可变剪接片段,含有EDA、EDB的FN被称为胚胎型FN,它们在胚胎发育过程中表达,而在发育成熟组织中(除脑、血管内皮外)不表达,但在肿瘤组织周围、创伤愈合过程中又会表达[41]。Castellani等[42]应用免疫组化方法研究了134例脑膜瘤中胚胎型FN的表达发现胚胎型FN在脑膜瘤血管形成中起着重要作用,并且B+FN在恶性脑膜瘤中强表达,可作为抗血管形成的潜在靶点。
3.5 PLGF的表达
胎盘生长因子(PLGF)是血管内皮生长因子家族成员之一,主要在胚胎组织中表达[43]。目前发现共有三种同种异构体,即PLGF-1、PLGF-2、PLGF-3,分别是人类的第14号染色体上编码PLGF基因的不同转录翻译产物,均可与细胞表面的酪氨酸激酶受体(FLT-1)特异性结合并发挥生物学作用。研究发现PLGF具有诱导血管内皮细胞增殖、迁移和激活的作用。Donnini等[44]应用原位杂交方法研究了16例脑膜瘤样本发现PLGF在肿瘤的血管形成中起着重要作用。
3.6其它血管形成因子的表达
Chen等[45]采用免疫组化方法研究了39例脑膜瘤中AR及PCNA的表达,发现AR与PCNA指数显著相关，并且AR和脑膜瘤的病理分级有关,参与肿瘤的恶性转化和血管形成。最近，Pistolesi等[46]研究了35例脑膜瘤手术标本中生长抑素受体（somatostatin receptor,SSTR-2）的表达情况，发现SSTR-2与VEGF的表达有关（p=0.03）；并且SSTR-2与MVD显著相关（r=0.58,P<0.0001）。表明SSTR-2参与脑膜瘤血管形成的调节。国内罗超等[47]研究了44例脑膜瘤中酪氨酸激酶(EphB2)的表达与血管形成的关系，发现EphB2表达与血管形成呈正相关（r=0.708,P<0.01），提示EphB2亦参与了脑膜瘤血管形成。
4 脑膜瘤抗血管治疗
脑膜瘤是神经系统常见肿瘤，是人体最富含血管的肿瘤之一。一般采用以手术治疗为主，同时辅以放疗和化疗的方案。由于肿瘤常累及颅内重要血管、神经、或者侵蚀颅底结构，并且约有3%-11%的脑膜瘤属恶性。手术难以彻底切除，即使全切除肿瘤，复发率仍为9%-20%。因此探讨新的治疗方法具有重要的理论和临床意义。近年来，肿瘤分子生物学的研究给人们带来了希望，而抗血管治疗脑膜瘤从理论上讲是令人鼓舞的[4]。
抗血管治疗有许多优点，其中包括药物容易进入肿瘤体内，肿瘤抑制机制具有独立性，以及可广泛应用于多种肿瘤。由于血管生成在成人体内发生于非常局限的环境中，因此以上调内皮细胞增殖的特殊抗体为靶点的生物治疗具有潜在的安全性，并且可以避免广泛的毒性[6]。目前抗肿瘤血管形成治疗的实验研究主要集中在⑴内源性抗血管生成因子的应用；⑵抗血管生成基因治疗；⑶抗血管生成放射性配体治疗；⑷基于内皮细胞的治疗；⑸内皮细胞疫苗和免疫治疗；⑹基质金属蛋白酶抑制剂的应用等。而约有75种抗血管生成制剂已经进入临床实验，其中大多数是Ⅰ或Ⅱ期实验，至少有12种制剂已经进入或者完成了Ⅲ期实验[6]。
基于脑膜瘤血管生成的研究，许多作者提出了抗脑膜瘤血管生成的作用靶点。Kilic等[39]研究了脑膜瘤中TN的表达，指出TN可以作为脑膜瘤分子治疗的治疗靶点。Castellani等[42]认为B+FN在脑膜瘤恶性转化的作用使其可以作为在体内应用抑制血管形成制剂的潜在作用靶点。Lamszus等[48]研究了VEGF、HGF/SF、BFGF和PLGF在脑膜瘤中的表达以及和血管形成、恶性转化的关系，认为VEGF和bFGF可以作为所有级别脑膜瘤抗血管治疗的潜在靶点。Yazaki等[49]应用血管抑制剂TNP-470在裸鼠体内成功抑制了人类非恶性脑膜瘤和恶性脑膜瘤的血管形成以及肿瘤生长。国内陈刚等[50]亦报道应用血管抑制因子对鼠脑膜瘤生长发生明显抑制作用。
5 存在问题及展望
肿瘤血管形成及抗血管治疗的研究为肿瘤学的发展注入了新的活力，但尚存在许多问题，如肿瘤血管形成各影响因素之间的相互关系；肿瘤内微血管化的异质性；维持用药剂量过大、重复给药、治疗费用昂贵以及药物给正常生理带来的影响等。解决这些问题的关键是从事各种肿瘤研究的人员共同努力，继续探索肿瘤血管形成的详细机制，并且不断调整治疗策略。脑膜瘤血管形成的研究刚刚起步，需要作的工作还很多[3]。未来需要解决的问题主要有两方面：⑴利用肿瘤血管形成在其它肿瘤中的基础和临床研究成果，进一步研究脑膜瘤的血管形成的发生机制和影响因素。⑵积极开展脑膜瘤抗血管治疗的实验研究，为进一步临床应用打下基础。
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