肿瘤的成长与扩散过程中,新血管的形成至关重要。这个过程称为血管生成,其中angiopoietin家族的分子在其中扮演着关键角色,其中尤以angiopoietin-2(Ang-2)最为瞩目。 Ang-2不仅参与肿瘤血管的形成过程,同时也在细胞死亡中发挥着影响,这使它在肿瘤微环境中成为一位双面间谍。
Angiopoietin-1和angiopoietin-2在促进血管生成及其稳定性中同时扮演着对立的角色。
angiopoietin属于一类血管生长因子,主要负责调节胚胎和后天的血管生成。在angiogenesis过程中,内皮细胞以特定的方式进行增生和移动,这直接影响到血管的形成与修复。现已知共同存在四种angiopoietin,分别为ANGPT1、ANGPT2、ANGPTL3和ANGPT4。在这些分子中,Ang-1主要负责血管的成熟和稳定,而Ang-2则与细胞死亡及血管的解体密切相关。
从结构上看,angiopoietins包含数个功能性区域,包括N端的超聚集区、中央的螺旋区以及C端的纤维蛋白相关区域,这些区域皆与配体和受体的结合有关。 Ang-1和Ang-2可形成二聚体、三聚体与四聚体,但只有当形成四聚体或更高级的多聚体时,才能有效激活其受体。
angiopoietin-1不仅是治理血管生成的关键因子,更是血管成熟所不可或缺的。
Angiopoietin、酪氨酸激酶受体与血管内皮生长因子之间的互动形成了Tie-1和Tie-2两条主要的信号通路。在这些通路中,Tie-2受体对于血管生成及稳定具有重要作用,其上游信号更直接影响了干细胞的存活以及细胞间的相互作用。
具体来说,Tie-2信号传导可以启动β1整合素和N-钙黏蛋白,进而促进血液干细胞(HSC)与细胞外基质的相互作用。同时,Ang-1对HSC的休眠状态有良好的促进作用,从而维持其长期再生能力。可见,Ang-1和Ang-2在广泛的生理与病理过程中扮演着不可或缺的角色。
在肿瘤的发展过程中,Ang-2的表达表明其在肿瘤血管生成和转移中的重要性。研究显示,Ang-2的浓度与多种癌症的病理分期存在正相关,并且在肝细胞癌及子宫内膜癌的血管生成过程中具有举足轻重的地位。抗体干扰研究表明,抑制Ang-2可有效减少肿瘤的转移至肺部和淋巴结,显示其在肿瘤治疗中的潜在应用。
在临床上,angiopoietins的失调与多种血液相关疾病(如糖尿病、疟疾、败血症等)密切相关。其中,Ang-2的上升与败血症的重症程度有着明确的关联。透过进一步的研究,针对Ang-2的干预策略将可能成为改善癌症患者预后的新方法。
angiopoietins在癌症及其周边病变中扮演着越来越重要的角色,未来解决这一复杂的生物学问题或将为癌症治疗带来新的曙光。
在深刻理解angiopoietin-2的生物学机制后,未来的治疗策略以及研究重心又会如何随之演变呢?