Опухоль

д.м.н. Степанова Е.В.
Российский онкологический научный центр им. Н.Н. Блохина РАМН
«Опухоль – это незаживающая рана»
Малые опухоли (1–2мм)
• аваскулярные
• «молчащие»
Большие опухоли
• васкулярные
• метастатический
потенциал
Ангиогенный
«переключатель»
Гиперэкспрессия ангиогенных
факторов, таких как VEGF
Bergers G, et al. Nat Rev Cancer 2002;3:401–10
Стимуляторы:
Опухолевые
VEGF, bFGF и др.
клетки
Анг-2
Деление, миграция,
образование новых
сосудов, чувствительность к апоптозу
Незрелый, активированный
сосуд
Дестабилизация
сосудов под
действием Анг-2
Созревание сосудов при
снижении уровня Анг-2
Зрелый, стабильный сосуд
TGF-
Ang-1
Тип опухоли
Экспрессия
Экспрессия
Экспрессия
VEGF, %
Flt-1, %
Flk-1, %
Метастатическая меланома кожи
67
44
45
Увеальная меланома
64
86
25
Рак молочной железы
58
36
43
Рак толстой кишки
55
12
57
Рак яичников
63
37
29
Рак почки
60
16
14
Гигантоклеточная опухоль кости
100
64
100
Саркома мягких тканей
37
49
36
Нормальная ткань толстой кишки
Рак толстой кишки
В опухоли образуется хаотичная кровеносная сеть, сосуды извиты,
высокопроницаемы, встречаются геморрагии.
Konerding et al. In Molls and Vaupel, eds. Blood Perfusion and Microenvironment of Human
Tumors, 2002
Электронная микроскопия нормальной
микроваскулярной сети:
Четкая организация в артериолы,
капилляры и венулы
Электронная микроскопия опухолевой
микроваскулярной сети:
Потеря четкой иерархичности сети,
артериолы, кипилляры и венулы не
определяются
Рак почки. Окрашивание антителами к CD34
• Рост всех злокачественных опухолей
является зависимым от количества
сосудов
• Оценка кровоснабжения опухоли
является маркером прогноза течения
заболевания, наличия метастазов
• Прогностическая значимость показана
для опухолей легкого, молочной
железы, толстой кишки и других
опухолей
Иммуногистохимческие методы
- экспрессия стимуляторов ангиогенеза (VEGF, bFGF и другие)
- экспрессия ингибиторов ангиогеназа (тромбоспондин и другие)
- экспрессия других факторов, ассоциированных с ангиогенезом
- количество сосудов в опухоли, выявляемых с помощью CD31,
CD34 и VIII фактора
Биохимические методы
- содержание стимуляторов неоангиогенеза в крови (VEGF,
ангиогенин)
- содержание ингибиторов неоангиогенеза (ангиостатин,
эндостатин, вазостатин, и др)
Иммунологические методы
- количество клеток-предшественников эндотелиальных клеток в
крови
- количество апототических эндотелиальных клеток
Генетические методы
- полиморфизм генов, участвующих в ангиогенезе
- мутации генов, участвующих в ангиогенезе
1
Безрецидивная выживаемость
Низкая МПС
0,75
0,5
Высокая МПС
0,25
р=0,02
0
60
120
180
250
(мес)
Больные с высокой МПС имеют
высокий риск метастазирования (66%),
медиана безрецидивной
выживаемости 76 мес (95%CI 48-104
мес).
Больные с низкой МПС имеют низкую
частоту метастазирования (20%),
медиана безрецидивной
выживаемости не достигнута.
5-летняя безрецидивная выживаемость
1,0
VEGFVEGF+
0,75
0,5
р0,001
0,25
0
17,5
35,0
52,5
70,0
Время до появления метастазов, мес
Экспрессия VEGF+ сочетается с низкой
безрецидивной выживаемостью
Кровоснабжение опухоли: основные механизмы
Васкулогенез
VEGF/VEGFR2
Эндотелиальные клетки
Интуссусцептивный ангиогенез
PDGF-B/Ang
Лимфатические клетки
Клетки-предшественники ЭК
Опухолевые клетки
Дедиференцированные
опухолевые клетки
Лимфоангиогенез
VEGF-С/VEGFR3
Ангиогенез
VEGF/VEGFR2
Васкулогенная мимикрия
Ко-опция
Tie-2/Ang
Термин был введен в 1999 году по
аналогии с васкуляризацией трофобласта
•
Основные методы детекции васкулогенной мимикрии в ткани
опухоли
– PAS окрашивание реактивом Шиффа,
– ИГХ окрашивание антителами против коллагена IV, ламинина , 5 цепи
ламинина
Различные виды PAS-структур в ткани рака почки
(окрашивание реактивом Шиффа, х200)
сети
паралелльные с пересечением
арки
Структуры васкулогенной мимикрии в ткани рака почки
Гематоксилин и эозин, х400
ИГХ, ламинин, х200
CD31/CD34 и PAS структуры,
х200
Исследования проведены совместно с Гуторовым С.Л.
Опухоли
Частота встречаемости , %
Меланома кожи
69
Рак почки
56
Саркомы мягких тканей
37
Рак молочной железы
12
Рак толстой кишки
9
Рак яичников
16
По данным литературы:
•Рак простаты
•Глиобластома
•Глиома
•Рак гортани
•Остеосаркома
•и другие
Опухоль
Количество микрососудов в областях
р
ВМ-
ВМ+
Рак молочной железы
36+7
23+6
<0,05
Рак почки
56+11
19+12
<0,01
Время, месяцы
Безрецидивная
выживаемость
Безрецидивная выживаемость
Отсутствие ВМ
Наличие ВМ
Время, месяцы
•Показано, что многие ингибиторы ангиогенеза (эндостатин,
ангиостатин, и другие) не блокируют васкулогенную мимикрию
•В экспериментах in vivo было показано, что при возникновении
резистентности к антиангиогенной терапии в опухоли наблюдается
формирование васкулогенной мимикрии
Гетеротрансплантат меланомы В16-F10 при лечении ингибитором PKС
Нормальный
кровеносный сосуд
Нормальные сосуды имеют
межэндотелиальные щели размером
6-7 нм
Опухолевый
кровеносный сосуд
Размер пор между эндотелиальными
клетками зависит от типа опухолей и
варьирует от 380 до 2000 нм

белкам плазмы могут выходить за пределы сосудов
и формировать матрикс, активирующий миграцию
эндотелиальных клеток при ангиогенезе
увеличивается интерстициальное давление,
которые препятствует диффузии больших молекул
(н-р, химиопрепаратам или антителам) внутрь
опухоли
усиливается локальную гипоксию
1

2

3
Pettersson A, et al. Lab Invest 2000;80:99–115
Netti PA, et al. Proc Natl Acad Sci U S A 1999;96:3137–42
3Shweiki D, et al. Proc Natl Acad Sci U S A 1995;92:768–72
1
2
Антиангиогенная терапия
Нормальная
кровеносная сеть
Опухолевый
ангиогенез
Нормализация
кровотока
•Снижение гипоксии
•Снижение интерстициального давления в опухоли
•Повышение доставки химиопрепаратов
Неадекватное
кровоснабжение
Снижение интенсивности кровотока на 40-44%
Снижение количества микрососудов внутри
опухоли в 2 раза
 Увеличение апоптоза опухолевых клеток в 2
раза
 Снижение интерстициального давления внутри
опухоли в 4 раза


Название препарата
Мишень
Бевацизумаб
VEGF
Афлиберцепт
VEGF
Сутент (сунитиниб)
PDGFRα,β, FGFR1,3 VEGFR1,2,3, c-kit, FLT, RET
Нилотиниб (тасигна)
c-kit, PDGFR, Bcr-Abl
Дазатиниб (спрайсел)
c-kit, PDGFR
Сорафиниб (нексавар)
c-kit, FLT-3, VEGFR1,2,3, BRAF, PDGFR-β
Разопаниб (вотриент)
PDGFRα,β, FGFR1,3 VEGFR1,2,3, c-kit
Crenolanib
PDGFR
Olaratumab
PDGFR
Regorafenib
c-kit, VEGFR2,3, BRAF
Motesanib
VEGF, PDGF, c-kit, RET
Механизмы резистентности к антиангиогенной
терапии
• Низкая чувствительность к стимуляторам и ингибиторам
ангиогенеза (полимрфизм генов)
• Снижение чувствительности опухолевых клеток к гипоксии
• Влияние опухолевого микроокружения
• Компенсаторный эффект
Опухолевые клетки
Иммунные клетки
Протеазы
Опухольактивированные
фибробласты
VEGF
VEGFR2
Перициты
Эндотелиальные клетки
PDGF
PDGRβ
РМЖ-4
T47D
Рак молочной железы
человека
Опухоли молочной железы,
имплантированные мышам
РТК-9
Рак толстой кишки
человека
Опухоль толстой кишки,
имплантированные мышам
Опухоль
Рак толстой
кишки
Рак молочной
железы
Меланома
Клеточная
линия
Количество
сосудов в
опухолях,
перевитых
мышам
Среднее
количество
сосудов в
опухолях
человека
РТК-9
13+5
27+6
Т47D
РМЖ-4
SKBR-3
13+3
12+4
14+3
28+6
B16
15+4
26+5
Модели на животных
Опухоли человека
Подкожные ксенографты, редко
используются ортотопически
перевитые или спонтанные
опухоли
Спонтанные
Гомогенные условия
Гетерогенные условия
Размер опухоли
Выживаемость
Опухолевый рост сравнительно
быстрый
Опухолевый рост сравнительно
медленный
Лечение начинается на ранних
стадиях
Лечения часто начинается на
поздних стадиях
Супрессия опухолевого роста
может быть достигнута
монотерапией
Монотрепия часто не эффективна