VEGF(血管内皮生长因子)PPT课件.ppt

,VEGF血管内皮生长因子,CompanyLogo,1,目录,01血管的形成02VEGF及其受体03VEGF诱发的细胞内信号转导04VEGF信号通路的作用05作用于VEGF信号通路的血管生成抑制剂06VEGF对皮肤癌发生与发展的调控,2019/12/12,CompanyLogo,2,01血管的形成,血管生成：胚胎早期成血管细胞分化形成原始血管。血管新生：即从已经存在的血管中构建出来新的血管，正常情况下血管新生仅发生在胚胎发育期，创伤愈合期和女性的生理周期，病理条件下也会出现异常的血管新生。复杂血管系统的形成还需要其他信号通路，如：肝配蛋白、TGF-（转化生长因子）、PDGF（血小板原生长因子）等信号通路,2019/12/12,CompanyLogo,3,02VEGF及其受体,VEGF:VEGFA、VEGFB、VEGFC、VEGFD、PIGF（胎盘生长因子）、orfviralVEGF同系物VEGFR：VEGFR1、VEGFR2、VEGFR3其中VEGFR2是血管新生和有丝分裂过程主要的VEGF信号转导受体。,2019/12/12,CompanyLogo,4,03VEGF诱发的细胞内信号转导,2019/12/12,CompanyLogo,5,丝裂原活化的蛋白激酶（MAPK）途径,VEGF结合到VEGFR2上，引起SHC磷酸化，活化的SHC与接头蛋白（GRB2）结合，GRB2通过SH2结构域结合鸟苷酸交换蛋白（SOS），使之接近Ras，然后进一步激活PAPK级联反应：Raf1MEK1/2ERK1/2。VEGF可诱导P38-MARK活化，P38-MAPK继而活化MAPKAPK-2/3，并使丝状肌动蛋白（F-Actin）聚合调节分子和热休克蛋白27（HSP27）发生磷酸化，引起肌动蛋白骨架的重组，产生EC移行。,2019/12/12,CompanyLogo,6,PI3K-Akt/PKB途径,VEGF与VEGFR2结合后，PI3K发生磷酸化，活化的PI3K与底物PIP2结合将其转化为PIP3，PIP3诱导Akt/PKB磷酸化。磷酸化的Akt既可通过磷酸化BAD和Caspase9（天冬氨酸特异性半胱氨酸蛋白酶）抑制BAD和Caspase9的活性，诱导EC增生和移行，也可通过激活eNOS产生NO,控制造血功能和AMI（急性骨髓白血病）细胞的生长。,2019/12/12,CompanyLogo,7,Ca2+-磷脂依赖性激酶途径,VEGF活化PLC,PLC水解膜组分PIP2产生IP3和DAG。IP3诱导细胞内Ca2+释放，促进前列腺素的生成，提高血管渗透性。Ca2+使PKC结合并聚合至质膜，在DAG（二酯酰甘油）的作用下活化，PKC也可作为eNOS和Raf1-MEK1/2-ERK1/2的上游激活物，促进NO的产生，促进基因的表达和细胞的增殖。,2019/12/12,CompanyLogo,8,04VEGF信号通路的作用,VEGF/VEGFR2所介导的信号级联通路可以调控血管内皮细胞的增殖、迁移、存活，引起血管通透性的改变，控制血管的新生。（在肿瘤的生长过程中需要新生血管来供应营养物质和排泄代谢物。)VEGF能够引起内皮细胞增生，引起其渗透性增强，导致血管肿瘤、血管渗透，水肿及炎症。,2019/12/12,CompanyLogo,9,05作用于VEGF信号通路的血管生成抑制剂,直接靶向VEGF的血管生成抑制剂VEGF单克隆抗体（贝伐单抗，世界上首个VEGF抑制剂)可溶性VEGFR药物（Aflibercept）VEGF的反义寡核苷酸作用于VEGF通路中其他信号传递分子的血管生成抑制剂VEGFR酪氨酸激酶抑制剂(索拉非尼，世界上首个用于临床的多靶点抗肿瘤药物)缺氧诱导因子抑制剂,2019/12/12,CompanyLogo,10,06VEGF对皮肤癌发生与发展的调控,在人类皮肤癌中，鳞状细胞癌的发病率居第二位，世界上每年有500,000人发病。DMBA/TPA（二羟甲基丁酸/对苯二甲酸）化学诱导小鼠皮肤癌，小鼠的鳞状细胞癌和人类极其相似。肿瘤的生长过程中，VEGF能够促进血管内皮细胞增殖从而增加肿瘤的血管密度，促进肿瘤生长。由于血管生成在皮肤鳞状细胞癌的发生发展有重要影响，由此推断，VEGF对皮肤癌的生长也有重要的促进作用。很多肿瘤生长过程中，血管微环境能够影响肿瘤干细胞（CSC）的功能。但是VEGF是否能够直接影响CSC的增殖，尚未有明确结论。,2019/12/12,CompanyLogo,11,一.皮肤癌血管微环境中是否存在CSCs？,在脑肿瘤中，血管微环境中存在CSC并能影响其功能，但皮肤癌血管微环境中是否存在CSC尚不明确。皮肤癌中的肿瘤上皮细胞（TEC）具有克隆性增殖潜能，并且TEC移植到免疫缺陷的小鼠后可形成肿瘤，因此可以推断TEC即为CSCs。,为确定皮肤癌血管微环境是否存在CSCs，进一步通过免疫组织化学染色研究：三种CSCmarkers:CD34+、Hmga免疫TECmarkers:K5、K14染色ECmarkers:endoglin、CD31CSC:肿瘤干细胞TEC:肿瘤上皮细胞EC：血管内皮细胞皮肤癌的TEC可以显示CSC的markersCD34+,但内皮细胞没有显示CSC的markersCD34+,因此可以排除内皮细胞的影响，证明TEC即为皮肤癌里的CSC血管微环境中存在CSC,2019/12/12,CompanyLogo,12,二.VEGF对CSC的影响,以上实验已证明小鼠皮肤癌血管微环境中存在CSC，并且现已知VEGF对血管微环境的形成有重要影响，但VEGF对CSC是否有直接影响尚未证实。,2019/12/12,CompanyLogo,13,（一）DC101封闭性阻断VEGFR2,（二）皮肤癌小鼠模型里敲除Vegfa基因,（三）皮肤癌小鼠模型里过表达VEGF,2019/12/12,CompanyLogo,14,（一）DC101封闭性阻断VEGFR2,通过qRT-PCR、免疫荧光可以证明：VEGFR2存在于血管内皮细胞。,2019/12/12,CompanyLogo,15,welcometousethesePowerPointtemplates,NewContentdesign,10yearsexperience,DC101是VEGFR2的封闭性抗体，强烈抑制肿瘤血管再生，DC101作用于皮肤癌小鼠模型，可见内皮细胞增殖显著减少、肿瘤血管密度明显降低，CSCs的比例降低。,2019/12/12,CompanyLogo,17,2019/12/12,CompanyLogo,18,VEGF阻断血管生成减少CSC比例降低阻断VEGF能通过减少血管生成使CSCs比例降低，但是VEGF是否能直接影响CSCs的某些基因的表达来直接调控其增殖尚需进一步证实。VEGFCSC？,2019/12/12,CompanyLogo,19,qRT-PCR表明VEGFa在CD34+CSCs中的表达高于正常上皮细胞和CD34-CSCs。,（二）皮肤癌小鼠模型里敲除Vegfa基因,2019/12/12,CompanyLogo,20,为了探究CSCs分泌的VEGF是否调控皮肤CSCs的自我更新和分化，维持肿瘤的生长，该实验在已经建立皮肤癌的小鼠模型中敲除Vegfa基因，用抗癌药三苯氧胺处理一周后，大多数肿瘤已经萎缩到原来的60%,两周后大多数肿瘤完全消失。,2019/12/12,CompanyLogo,21,在癌症的治疗的过程中，单纯的血管增生抑制剂并不能使已经建立的肿瘤完全消失，而上述实验中肿瘤完全消失，表明：Vegfa可以通过除促进血管增生以外的因素影响肿瘤生长。,2019/12/12,CompanyLogo,22,Vegfa基因的缺失导致TECs（即CSCs）显著减少，可以推断：VEGF对皮肤癌的CSCs存在一定影响。,2019/12/12,CompanyLogo,23,从CSCs对称性细胞分裂与非对称性分裂来分析这种假设是否成立，对称性细胞分裂代表细胞正在进行自我更新，非对称性分裂表明肿瘤细胞的分化。,2019/12/12,CompanyLogo,24,在肿瘤生长的过程中，大约40%的TEC处于对称性分裂（自我更新的状态）。但是在敲除VEGFa的小鼠皮肤癌模型里，处于增殖的TEC比例大幅度降低。因此VEGF对皮肤CSCs的增殖和自我更新有重要影响。,2019/12/12,CompanyLogo,25,（三）皮肤癌小鼠模型里过表达Vegfa,在已经建立皮肤癌的小鼠模型里，特异性使TEC内Vegfa基因过表达，来研究VEGF的增加是否增加CSCs的自我更新能力。,2019/12/12,CompanyLogo,26,Vegfa基因过表达后，可见CSCs大量增殖，对称性细胞分裂的CSC比例增加。结果表明：VEGF可以通过增加CSC的自我更新，促进血管内皮细胞的增殖和血管密度的增加促进肿瘤的生长。,2019/12/12,CompanyLogo,27,VEGF改变CSCs的自我更新和分化能力以及其分子机制，我们从基因水平研究获得：1、regulatestemness:Sox、Hmga2、proliferation:Ccnd1、Ccng13、通过血管微环境调控肿瘤细胞之Genes间的相互作用：Col1、Col3a14、鳞状细胞癌中表达的基因：Krt13、Ano1,2019/12/12,CompanyLogo,28,在Vegfa基因过表达的皮肤癌小鼠模型中，很多基因表达增加，通过qRT-PCR、流式细胞仪分析、免疫荧光染色三种方法分析，大约50%的基因表达