Молекулярные аспекты ангиогенеза в глиобластомах головного мозга
PDF

Ключевые слова

глиомы головного мозга
гипоксия
ангиогенез
глиальные стволовые клетки
фактор роста эндотелия сосудов
гипоксией индуцируемый фактор 1
антиангио-генная терапия

Аннотация

Процессы ангиогенеза играют важнейшую роль в росте и прогрессировании глиом головного мозга. индуцирующими неоангио-генез факторами, в первую очередь, служат изменения, происходящие внутри самой опухоли: изменения структуры микроциркуля-торного русла опухолевой ткани, усиление гипоксии, адаптация опухолевых клеток и синтез ангиогенных факторов клеточного роста. по причине аномального расположения кровеносных сосудов в ткани опухоли создается хаотичный поток крови, что приводит к выраженной гипоксии - ключевого индуцирующего фактора в процессе ангиогенеза. Гипоксией индуцируемый фактор 1 (HIF-1) является основной молекулой, которая регулирует рост и прогрессию глиальных опухолей. Клетки глиом, с присущими им свойствами стволовых клеток активно синтезируют HIF-1. Данную популяцию клеток называют «стволовые клетки глиомы», индуцирующие синтез фактора роста эндотелия сосудов (VEGF). Именно VEGF занимает центральное место в процессах ангиогенеза. перспективным направлением таргетной терапии глиом головного мозга, является антиангиогенная терапия. применение как прямых, так и непрямых ингибиторов ангиогенеза значимо улучшило прогноз пациентов с глиальными опухолями головного мозга. Комплексный подход к изучению микрососудистых нарушений, гипоксии, биологии и клеточного поведения «стволовых клеток глиомы», а также роли различных факторов клеточного роста в канцерогенезе глиом головного мозга позволит уже в недалеком будущем разработать новые и эффективные методы диагностики и лечения данного заболевания.
https://doi.org/10.18722/VO201763119-27
PDF

Литература

Коновалов А.Н., А.А. Потапов, В.А. Лошаков и др. Стандарты, рекомендации и опции в лечении глиальных опухолей головного мозга у взрослых // Журнал вопросы нейрохирургии им. H.H. Бурденко. - 2006. - № 2. - С. 3-1.

Albani P. Dell’ Stem cell markers in gliomas // Neurochemical Research. -2008. - Vol. 33. - P. 2407-2415.

Baeriswyl V., Christofori G. The angiogenic switch in carcinogenesis // seminars in Cancer Biology. - 2009. -Vol. 19. - P. 329-337.

Baluk P., Hashizume H. Cellular abnormalities of blood vessels as targets in cancer // Current Opinion in Genetics and Development. - 2005. - Vol. 15. -P. 102-111.

Beniashvili D.S., Anisimov V.N. Morphology of experimentally induced tumors of the sympathetic nervous system in rats // Experimental and Toxicologic Pathology. - 2004. - Vol. 56. - P. 53-58.

Bergers G., Benjamin L.E. Tumorigenesis and the angiogenic switch // Nature Reviews Cancer. - 2013. - Vol. 3. - P. 401-410.

Blouw B., Song H., Tihan T. et al. The hypoxic response of tumors is dependent on their microenvironment // Cancer Cell. - 2003. - Vol. 4. - P. 133-146.

Bulnes S., Bengoetxea H., Ortuzar N. et al. Endogenous experimental glioma model, links between glioma stem cells and angiogenesis // Glioma- Exploring Its Biology and Practical Relevance. - «InTech». - 2011.

Bulnes S., Garc'ia-Blanco A'., Bengoetxea H. et al. Glial stem cells and their relationship with tumour angiogen-esis process // Revista de Neurologia.-2011. - Vol. 52. - P. 743-750.

Carmeliet P., Jain R.K. Angiogenesis in cancer and other diseases // Nature. - 2010. - Vol. 407. - P. 249-257.

Dvorak H.F. Discovery of vascular permeability factor (VPF) // Experimental Cell Research. - 2006. - Vol. 312. - P. 522-526.

Ferrara N. The biology of VEGF and its receptors // Nature Medicine. - 2003. - Vol. 9. - P. 669-676.

Ferrara N. Vascular endothelial growth factor: basic science and clinical progress // Endocrine Reviews. - 2004. - Vol. 25. - P. 581-611.

Ferrara N. The role of VEGF in the regulation of physiological and pathological angiogenesis // EXS. - 2005. - Vol. 94. - P. 209-231.

Ferrara N. Binding to the extracellular matrix and proteolytic processing: two key mechanisms regulating vascular endothelial growth factor action // Molecular Biology of the Cell. - 2010. - Vol. 21. - P. 687-690.

Folkins C., Shaked Y, Man S. et al. Glioma tumor stemlike cells promote tumor angiogenesis and vasculogen-esis via vascular endothelial growth factor and stromal-derived factor 1 // Cancer Research. - 2009. - Vol. 69. -P. 7243-7251.

Folkman J., Angiogenesis // Annual Review of Medicine. - 2006. - Vol. 5. - P. 1-18.

Grunewald F.S., Prota A.E., Giese A. et al. Structure-func-tion analysis of VEGF receptor activation and the role of coreceptors in angiogenic signaling // Biochimica et Biophysica Acta. - 2010. - Vol. 18. - P. 567-580.

Hadjipanayis C.G., Van Meir E.G. Brain cancer propagating cells: biology, genetics and targeted therapies // Trends in Molecular Medicine. - 2009. - Vol. 15. - P. 519-530.

Hashizume H., Baluk P., Morikawa S. et al. Openings between defective endothelial cells explain tumor vessel leakiness // American Journal of Pathology. - 2000. -Vol. 156. - P. 1363-1380.

Helmlinger J.M., Li Z., Lathia J.D. Hypoxia inducible factors in cancer stem cells // British Journal of Cancer. -2010. - Vol. 102. - P. 789-795.

Holash, J., Maisonpierre, P.C., Compton D. et al. Vessel cooption, regression, and growth in tumors mediated by angiopoietinsand VEGF // Science. - 1999. - Vol. 284. -P. 1994-1998.

Jagannathan J., Prevedello D. М., Aaron S. et al. Cellular signaling molecules as therapeutic targets in glioblastoma multiforme // Neurosurg. Focus. - 2006. - Vol.20. - № 4. - P. 4-9.

Jensen R.L. Hypoxia in the tumorigenesis of gliomas and as a potential target for therapeutic measures // Neurosurgical Focus. - Vol. 20. - Р. E24.

Jin K.L., Mao X.O., Nagayama T. et al. Induction of vascular endothelial growth factor and hypoxia-inducible factor-1α by global ischemia in rat brain // Neuroscience. - 2000. - Vol. 99. - P. 577-585.

Jin K., Zhu Y, Sun Y. et al. Vascular endothelial growth factor (VEGF) stimulates neurogenesis in vitro and in vivo // Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America. - 2002. - Vol. 99. -P. 11946-11950.

Kaur B., Khwaja F.W., Severson E.A. et al. Hypoxia and the hypoxia-inducible-factor pathway in glioma growth and angiogenesis // Neuro-Oncology. - 2005. - Vol. 7. - P. 134-153.

Ke L.D., Shi Y.X., Im S.A. et al. The relevance of cell proliferation, vascular endothelial growth factor, and basic fibroblast growth factor production to angiogenesis and tumorigenicity in human glioma cell lines // Clinical Cancer Research. - 2000. - Vol. 6. - P. 2562-2572.

Li Z., Bao S., Wu Q. et al. Hypoxia-inducible factors regulate tumourigenic capacity of glioma stem cells // Cancer Cell. - 2009. - Vol. 15. - P. 501-513.

Marti H.J.H., Bernaudin M., Bellail A. et al. Hypoxia induced vascular endothelial growth factor expression precedes neovascularization after cerebral ischemia // American Journal of Pathology. - 2000. - Vol. 156. -Р. 965-976.

Ment L.R., Stewart W.B., Fronc R. et al. Vascular endothelial growth factor mediates reactive angiogenesis in the postnatal developing brain // Developmental Brain Research. - 1997. - Vol. 100. - P. 52-61.

Mikkelsen T., Reardon D.A. Antiangiogenic therapy for glioblastoma: new directions // The Angiogenesis Foundation. - 2010. - P. 1-5.

Plate, K.H. Mechanisms of angiogenesis in the brain // Journal of Neuropathology and Experimental Neurology. - 1999. - Vol. 58. - P. 313-320.

Popescu A.M., Purcaru S.O., Stoleru B. et al. Angiogen-esis and vascular endothelial growth factor in malignant gliomas // Current health sciences journal. - 2013. -Vol. 39. - N 1. - P. 5-10.

Risau W. Mechanisms of angiogenesis // Nature. - Vol. 38. - Р. 671-674.

Rosenstein J.M., Krum J.M. New roles for VEGF in nervous tissue-beyond blood vessels // Experimental Neurology. - 2004. - Vol. 187. - N 2. - P. 246-253.

Schiffer D., Annovazzi L., Caldera V. On the origin and growth of gliomas // Anticancer Research. - 2010. -Vol. 30. - P. 1977-1998.

Semenza G.L. Defining the role of hypoxia-inducible factor 1 in cancer biology and therapeutics // Oncogene. - 2010. - Vol. 29. - Р. 625-634.

Siegelin M. D., Raskett C. M., Gilbert C. A. et al. Sorafenib exerts anti-glioma activity in vitro and in vivo // Neurosci Lett. - 2010. - Vol. 478. - N. 3. - P. 165-170.

Storkebaum E., Lambrechts D., Carmeliet P. VEGF: once regarded as a specific angiogenic factor, now implicated in neuroprotection // BioEssays. -2004. - Vol. 26. -P. 943-954.

Tate M.C., Aghi M.K. Biology of Angiogenesis and Invasion in Glioma // Neurotherapeutics. - 2009. - Vol. 6. -P. 447-457.

Vajkoczy P., Farhadi M., Gaumann A. et al. Microtumor growth initiates angiogenic sprouting with simultaneous expression of VEGF, VEGF receptor-2, and angiopoietin-2 // The Journal of Clinical Investigation. - 2002. - Vol. 109. - P. 777-785.

Wang H., Xu T., Jiang Y et al. The Challenges and the Promise of Molecular Targeted Therapy in Malignant Gliomas // Neoplasia. - 2015. - Vol. 17. - P. 239-255.

Wenger R.H., Gassmann M. Oxygen(es) and the hypoxia-inducible factor // Oncogene. - 2011. - Vol. 31. - Р. 624-634.

Wong M. L. H., Prawira A., Kaye A.H. Tumour angio-genesis: its mechanism and therapeutic implications in malignant gliomas // Journal of Clinical Neuroscience. -Vol. 16. - Р. 1119-1130.

Yancopoulos G.D., Davis S., Gale N. W. Vascular-specific growth factors and blood vessel formation // Nature. -Vol. 40. - Р. 242-248.

Yang M. H. Wu K.J. TWIST activation by hypoxia induc-iblefactor-1 (HIF-1): implications in metastasis and development // Cell Cycle. - 2008. - Vol. 7. - P. 2090-2096.

Zagzag D., Friedlander D.R., Margolis B. et al. Molecular events implicated in brain tumor angiogenesis and invasion // Pediatric Neurosurgery. - 2000. - Vol. 33. -P. 49-55.

Zeppernick F., Ahmadi R., Campos B. et al. Stem cell marker CD133 affects clinical outcome in glioma patients // Clinical Cancer Research. - 2008. - Vol. 14. -P. 123-129.

Лицензия Creative Commons

Это произведение доступно по лицензии Creative Commons «Attribution-NonCommercial-NoDerivatives» («Атрибуция — Некоммерческое использование — Без производных произведений») 4.0 Всемирная.