Streszczenie

Wzrost nowotworu uzależniony jest od własnego unaczynienia. Małe, awaskularne nowotwory (1-2 mm³) nie mogą się rozwijać dopóki w środowisku nowotworowym nie nastąpi załamanie równowagi między czynnikami proangiogennymi a czynnikami antyangiogennymi. Angiogeneza nowotworowa nie jest jedynym mechanizmem biorącym udział w powstawaniu naczyń nowo­tworowych. Waskulogenna mimikra odgrywa równie istotną rolę w powstawaniu unaczynienia. Struktury naczyniopodobne powstające w wyniku tego procesu są zbudowane z komórek no­wotworowych i z różnych komórek mikrośrodowiska: z makrofagów lub z komórek tucznych. Niektóre nowotwory mogą się rozwijać bez udziału własnych naczyń krwionośnych wykorzystu­jąc do swego wzrostu naczynia prawidłowe gospodarza.
Spowolniony przepływ krwi w nieprawidłowych nowotworowych naczyniach krwionośnych jest główną przyczyną powstawania niedotlenienia (hipoksji) komórek nowotworowych. Niesprawne, defektywne naczynia nowotworowe i spowodowane przez nie niedotlenienie odgrywają ważną rolę w progresji nowotworowej. Niedotlenienie indukuje powstanie nowych naczyń, a nowe nie­sprawne naczynia są główną przyczyną niedotlenienia.
Pod wpływem niedotlenienia komórki nowotworowe stają się komórkami inwazyjnymi, złośliwymi. W niedotlenowanych naczyniach pojawia się też szczególny proces transróżnicowania: przekształcania komórek nowotworowych w komórki śródbłonkowe.
Wzrost nowotworów zależy od własnej sieci naczyń krwionośnych. Zahamowanie powstawania tej sieci lub jej uszkodzenie ma wpływ na zahamowanie wzrostu nowotworów. Długotrwałe sto­sowanie leków antyangiogennych napotyka jednak na nieoczekiwane trudności. Oporność na leki antyangiogenne oraz paradoksalna stymulacja przez te leki inwazyjności i powstawania przerzu­tów stają się obecnie ważnymi problemami w terapii nowotworów.

Słowa kluczowe:nieprawidłowe nowotworowe naczynia krwionośne • angiogeneza nowotworowa • waskulogenna mimikra • niedotlenienie • progresja nowotworowa

Summary

Growth of tumors usually depends on the development of the tumor’s own vasculature. Small avascular tumors (1-2 mm³) cannot continue growth provided an equilibrium between pro-angio­genic and anti-angiogenic factors is maintained within the tumor environment. Angiogenesis is not the only factor responsible for tumor blood vessels forming, as vasculogenic mimicry plays an equally substantial role in this process. Vessel-like structures formed during this process are made up from cancer cells, macrophages and mast cells. Certain neoplasms are capable of gro­wing without developing their own vasculature; instead they secure growth via normal blood ves­sels of the host.
Slowed-down blood flow through an abnormally built tumor vascular network is the main reason for cancer cells’ underoxygenation (hypoxia). Defective blood vessels, with hypoxia resulting, play a major role in tumor progression. Underoxygenation induces formation of novel vessels and the­se new defective vessels are in turn the principal reason for hypoxia. The latter increases cancer cells’ malignancy and invasiveness. A particular process, called transdifferentiation, takes place in tumor vasculature when hypoxia is present and involves neoplastic cells transforming into en­dothelial cells.
Since growth of a tumor is dependent on its own blood supply, inhibition of such vascular ne­twork growth and/or damage to this network should exert a strong impact on tumor growth. Long-term administration of anti-angiogenic drugs, however, encounters unexpected problems. Anti-angiogenic drug resistance, together with paradoxical stimulation of invasiveness and metastasis by these drugs, has lately become a dominant issue in anticancer therapy.

Key words:abnormal tumor blood vessels • tumor angiogenesis • vasculogenic mimicry • hypoxia • tumor progression

Wstęp

W 2000 r. D. Hanahan i R. A. Weinberg [31] zapropono­wali sześć podstawowych cech komórek nowotworowych: nieograniczony potencjał replikacyjny, wytwarzanie wła­snych czynników wzrostowych, niewrażliwość na zewnętrz­ne czynniki wzrostowe, oporność na apoptozę, inwazyj­ność i powstawanie przerzutów oraz zdolność do tworzenia własnej sieci naczyń krwionośnych. W niedawno opubli­kowanej pracy [32] dodają jeszcze cztery nowe: ucieczkę spod nadzoru immunologicznego, metaboliczne przepro­gramowanie podczas hipoksji, indukowanie stanu zapalne­go oraz genomową niestabilność. Zdolność do inwazyjno­ści i tworzenia przerzutów, wytwarzanie własnych naczyń krwionośnych, ucieczka spod nadzoru immunologicznego i stymulacja stanu zapalnego to skomplikowane procesy, w których biorą udział komórki nowotworowe oraz makro­fagi, fibroblasty, komórki śródbłonkowe czy układu odpor­nościowego. Relacje między tymi komórkami, międzyko­mórkowe oddziaływania, tworzą swoiste mikrośrodowisko, bez którego powstanie i rozwój nowotworów byłby niemoż­liwy [39]. Z jednej strony mikrośrodowisko nowotworowe chroni komórki nowotworowe przed rozpoznaniem i eli­minacją przez układ odpornościowy gospodarza, a z dru­giej umożliwia im dalszy wzrost [80].

Wytwarzanie przez komórki nowotworowe własnej sieci naczyń krwionośnych to bardzo ważny element mikrośro­dowiska nowotworowego [9,50,89]. Unaczynienie umoż­liwia bowiem odpowiednie utlenowanie komórek nowo­tworowych oraz ich zaopatrzenie w substancje odżywcze i wzrostowe. Ułatwia usuwanie zbędnych metabolitów. Unaczynienie staje się także ważną drogą rozsiewu komó­rek nowotworowych. Wraz z siecią naczyń limfatycznych umożliwia komórkom nowotworowym zasiedlenie odle­głych narządów i powstawanie przerzutów [75].

Spowolniony przepływ krwi w niesprawnych, nieprawidło­wych nowotworowych naczyniach krwionośnych powoduje powstanie zmiennego niedotlenienia (hipoksji) w komór­kach nowotworowych [16]. Niedotlenienie indukuje w ko­mórkach nowotworowych aktywność dwóch czynników transkrypcyjnych: HIF-1α i HIF-2α, które z kolei akty­wują duże grupy genów kodujących białka mające istotny wpływ na progresję nowotworową (zezłośliwienie komó­rek nowotworowych) [28,49].

Artykuł nasz omawia istotne funkcje nowotworowych na­czyń krwionośnych. Wiele podstawowych informacji do­tyczących nowotworowych naczyń krwionośnych i ich po­wstawania można także znaleźć w pracach przeglądowych [63,68,76,80].

Powstawanie nowotworowych naczyń krwionośnych

W powstaniu nowotworowych naczyń krwionośnych uczest­niczą głównie trzy procesy: angiogeneza nowotworowa (powstawanie naczyń z już istniejących naczyń nowo­tworowych), wgłobienie (rozpad naczynia większego na mniejsze) i waskulogenna mimikra (powstawanie struk­tur naczyniopodobnych, imitujących naczynia prawidło­we) [18] (ryc. 1).

Ryc. 1. Schematy trzech podstawowych mechanizmów powstawania nowotworowych naczyń krwionośnych: angiogenezy nowotworowej (A, B), wgłobienia (C) i waskulogennej mimikry (D). Na niebiesko zaznaczono komórki nowotworowe, na żółto – komórki śródbłonkowe, na zielono – perycyty, na fioletowo – komórki śródbłonkowe powstałe z komórek nowotworowych. Czerwonym kolorem zaznaczono światło naczynia. 1A – przedstawia najprostszy wariant procesu angiogenezy inicjowany przez komórki nowotworowe oddalone od naczyń krwionośnych. Czynnikiem inicjującym jest VEGF wydzielany przez komórki nowotworowe, w których znajdują się zmutowane geny onc i geny supresorowe. 1B – proces angiogenezy stymulowany przez komórki nowotworowe znajdujące się w bliskim kontakcie z naczyniami. Spowolniony przepływ krwi w niesprawnych naczyniach indukuje niedotlenienie komórek nowotworowych i, w konsekwencji, wydzielanie VEGF

Udział waskulogenezy (powstawanie naczyń nowotworo­wych de novo z progenitorowych komórek śródbłonkowych) budzi coraz większe wątpliwości [24,62,67]. Okazuje się bowiem, że komórki uważane za progenitorowe komór­ki śródbłonkowe (EPC) zawierające takie markery jak np. CD34⁺AC133⁺VEGFR2⁺ niezmiernie rzadko są wbudo­wywane w ściany naczyń. Komórki te wywodzą się raczej z macierzystych komórek hematopoetycznych (HSC), me­zenchymalnych komórek macierzystych (MSC), a nawet z monocytów [59]. Nie biorą one bezpośredniego udziału w powstawaniu naczyń nowotworowych. Wydzielają na­tomiast wiele czynników proangiogennych [59].

W przeciwieństwie do angiogenezy fizjologicznej, angio­geneza nowotworowa jest procesem przewlekłym [14]. Jest, jak pisze H. Dvorak [20]: „niegojącą się raną”. Ta nie­kończąca angiogeneza jest wynikiem ciągłego, praktycz­nie niekontrolowanego, wydzielania różnych czynników proangiogennych (głównie VEGF, a także: PlGF, bFGF, IL-1β, TNF-α, IL-8, PDGFβ, TGF-β itd.). VEGF może być wydzielany przez komórki nowotworowe z mutacja­mi genów supresorowych (np. p53, VHL, PTEN) oraz nie­których onkogenów (ras, src, EGFR, erbB-2/HER2) [48], a także przez komórki mikrośrodowiska: fibroblasty, ma­krofagi i komórki przewlekłej reakcji zapalnej w nowo­tworach (granulocyty, komórki tuczne) [55]. Różne czyn­niki proangiogenne są także wydzielane przez komórki będące w stanie stresu: hipoksji, niedoboru glukozy i że­laza, kwasicy, czy też podczas powstawania reaktywnych form tlenu (ROS) [4]. Niektóre czynniki proangiogenne, takie jak np. VEGF, mogą być uwalniane z macierzy po­zakomórkowej przez niektóre metaloproteinazy np. przez MMP-9 [72]. Czynniki proangiogenne, takie jak VEGF czy TGF-β mogą także brać udział w powstawaniu swo­istego środowiska immunosupresyjnego, umożliwiające­go ucieczkę komórek nowotworowych spod nadzoru im­munologicznego [80,81].

Mechanizm powstawania naczyń krwionośnych z udzia­łem angiogenezy nowotworowej w swych głównych zary­sach niewiele różni się od angiogenezy fizjologicznej [14]. Podstawowe etapy obu procesów są podobne i dotyczą: de­gradacji błony podstawnej, odsunięcia perycytów od ko­mórek śródbłonkowych (EC), migracji i proliferacji EC, tubulogenezy i stabilizacji nowo powstałych naczyń [2,64].

W powstawaniu nowotworowych naczyń krwionośnych istotną rolę odgrywa tzw. przejście angiogenne lub prze­łom angiogenny (angiogenic switch) [4]. Przejście angio­genne to przejście nowotworu z fazy awaskularnej do una­czyniowej. Małe, awaskularne nowotwory (1-2 mm³) nie mogą się rozwijać dopóki nie uaktywnią się w nich geny kodujące czynniki proangiogenne, dopóki w środowisku nowotworowym nie nastąpi zachwianie równowagi mię­dzy czynnikami proangiogennymi a czynnikami antyangio­gennymi. W środowisku tym zaczynają więc dominować czynniki proangiogenne: VEGF, FGF, PDGF, TGF-β itp. kosztem takich inhibitorów angiogenezy jak m.in. trom­bospondyna, endostatyna czy angiostatyna. W przejściu angiogennym ważną rolę odgrywają także takie enzymy jak MMP9, które uwalniają związany z macierzą pozako­mórkową czynnik VEGF [4].

W angiogenezie główną rolę odgrywa czynnik VEGFA (i jego podstawowe izoformy: VEGF₁₂₁, VEGF₁₄₅, VEGF₁₆₅, VEGF₁₈₉, VEGF₂₀₆) oraz receptor VEGFR2. Izoformy VEGF₁₄₅, VEGF₁₆₅, VEGF₁₈₉, VEGF₂₀₆ wiążą się z hepa­ryną. Ich uwolnienie z powierzchni komórek wymaga en­zymatycznego trawienia. VEGF₁₂₁ występuje w postaci niezwiązanej (nie wiąże się z heparyną) [4]. VEGFA wcho­dzi w skład rodziny, którą stanowią: VEGFB, VEGFC, VEGFD i VEGFE (wirusowy) oraz PlGF-1 i PlGF-2. Czynniki te wiążą się z trzema receptorami: VEGFR1, VEGFR2 i VEGFR3 znajdującymi się głównie na ko­mórkach śródbłonkowych naczyń krwionośnych i limfa­tycznych (receptor VEGFR2 może się także znajdować na powierzchni niektórych komórek nowotworowych). W przy­łączeniu ligandów do receptorów biorą udział także kore­ceptory NRP-1 i NRP-2 (neuropilina 1 i 2) [3]. Receptory VEGFR1 i VEGFR2 odgrywają głównie rolę w angioge­nezie, natomiast receptor VEGFR3 w limfangiogenezie. Koreceptory NRP1 prawdopodobnie biorą udział w przy­łączeniu VEGFA do receptora VEGFR1 i VEGFR2, nato­miast NRP2 w wiązaniu VEGFC i VEGFD z receptorem VEGFR3. NRP1 występuje głównie na komórkach EC tęt­nic, a NRP2 na komórkach EC żył i naczyń limfatycznych [15]. Ligandy VEGFC i VEGFD biorą także udział w an­giogenezie wiążąc się z receptorami VEGFR2 i VEGFR3. Receptor VEGFR3 znajduje się w „kiełkującej” czołowej komórce śródbłonkowej, w której pojawiają się filopodia [4].

VEGFA (dalej dla uproszczenia: VEGF) jest białkiem ple­jotropowym. Po przyłączeniu do receptora VEGFR2 i in­ternalizacji, VEGF aktywuje w komórkach śródbłonko­wych (EC) szlak sygnałowy PLCγ-PKC-Raf-MEK-MAPK (VEGF staje się wówczas mitogenem). VEGF może być tak­że czynnikiem przetrwania komórek EC aktywując w nich szlak sygnałowy PI3-Akt [48]. VEGF jest białkiem zwięk­szającym przepuszczalność naczyń krwionośnych [73] oraz czynnikiem immunosupresyjnym hamującym dojrzewanie komórek dendrytycznych [6]. Jest chemoatraktantem mo­bilizującym z krwiobiegu i ze szpiku komórki reakcji za­palnej [50]. VEGF stymuluje duplikację centromerów i po­wstanie aneuploidii w komórkach EC [83]. Niektóre dane wskazują, że może brać udział w transróżnicowaniu: w po­wstawaniu komórek EC z komórek nowotworowych [84]. VEGF stymuluje także aktywność aktywatora plazmino­genu typu urokinazowego (uPA) i tkankowego (tPA) oraz inhibitora aktywatorów plazminogenu typu I (PAI-1) [85].

Inicjowana przez VEGF angiogeneza (zarówno ta fizjolo­giczna jak i nowotworowa) rozpoczyna się od lokalnej de­gradacji błony podstawnej (w procesie tym biorą udział en­zymy zlokalizowane w macierzy pozakomórkowej (ECM)) i odsunięcia perycytów od komórek EC [64]. W odsłoniętej komórce EC, pod wpływem VEGF, pojawiają się wypust­ki (filopodia) [41]. Wypustki te kierują się w stronę źródła VEGF; w istocie filopodia rozpoznają gradient stężenia VEGF. Źródłem VEGF mogą być zarówno komórki no­wotworowe jak i komórki mikrośrodowiska. VEGF może być także uwalniany z ECM. W filopodiach „kiełkującej” komórki EC znajduje się enzym MT1-MMP, który degra­duje białka macierzy tworząc w ten sposób miejsce dla ro­snącego („migrującego”) naczynia (komórka „kiełkująca” wykazuje fenotyp proteolityczny). „Kiełkująca” komórka EC traci kontakt z lamininą błony podstawnej i zaczyna tworzyć swoiste relacje z kolagenem macierzy pozakomór­kowej. Te nowe oddziaływania komórki EC z ECM powo­dują reorganizację cytoszkieletu i powstawanie filopodiów [14]. Pod wpływem VEGF komórki EC znajdujące się za czołową „kiełkującą” komórką dzielą się tworząc swoisty splot naczyniowy uformowany z nowo powstałych komó­rek EC. Proliferacja komórek splotu jest stopniowo wyga­szana przez zaktywowane receptory Notch znajdujące się w tych komórkach. Receptory Notch są stymulowane przez ligandy DLL4 umiejscowione w „kiełkującej” komórce [1]. Kontakt komórek splotu z perycytami wpływa na za­hamowanie aktywności enzymu MT1-MMP [14]. W proli­ferujących komórkach EC tworzą się wewnątrzkomórkowe wakuole, które łącząc się ze sobą tworzą światło naczy­nia (tubulogeneza). Końcowe etapy angiogenezy to dojrze­wanie, stabilizacja naczyń: hamowanie fenotypu proteoli­tycznego komórek EC przez inhibitory metaloproteinaz, osłanianie powstających naczyń przez perycyty oraz syn­teza błony podstawnej przez nowo powstałe komórki EC i perycyty [64]. Wielkość naczyń, średnica naczyń zależy od tego czy w procesie angiogenezy VEGF był związany z macierzą pozakomórkową, czy też był w postaci swobod­nej (niezwiązanej). Uwalniany z macierzy VEGF stymulu­je powstawanie naczyń o większych średnicach niż VEGF niezwiązany [42]. W swoistym umocowaniu nowo powsta­łych naczyń w ECM znaczącą rolę odgrywają różne biał­ka macierzy, zwłaszcza integryny α_vβ₃ [85].

Oprócz VEGF i jego głównego receptora VEGFR2 oraz receptora Notch i liganda DLL4, w powstawaniu nowych naczyń biorą także udział m.in.: efryna B2 i jej receptor EPHB4 (rola w powstawaniu tętniczek i żyłek), PDGF-BB i receptor PDGFRB (rekrutacja perycytów), ANGPT1 (angiopoetyna 1) i receptor TIE2 (stabilizacja naczyń), ANGPT2 (angiopoetyna 2) i receptor TIE2 (destabiliza­cja naczyń) oraz TGF-β i receptor TGF-βRII (powstawa­nie ECM i różnicowanie fibroblastów do miofibroblastów, a także komórek mezenchymalnych do perycytów) [14]. Coraz więcej danych wskazuje też na udział w angioge­nezie ścieżek sygnałowych stymulowanych przez sema­foryny, pleksyny, netryny. Białka te mogą odgrywać rolę w ukierunkowanym wzroście naczyń, migracji i prolifera­cji komórek EC [2].

I choć podstawowe etapy powstawania naczyń są prawie identyczne, angiogeneza nowotworowa różni się jednak od angiogenezy fizjologicznej [14]. Różnice dotyczą głównie roli VEGF. Czynnik ten jest jedynym istotnym czynnikiem proangiogennym biorącym udział w angiogenezie fizjolo­gicznej. Natomiast w angiogenezie nowotworowej, oprócz VEGF, bierze udział wiele różnych czynników wydziela­nych przez różne komórki mikrośrodowiska nowotworo­wego (zwłaszcza przez komórki reakcji zapalnej). Ponadto czynniki te, działające w dość swoistym mikrośrodowisku (środowisku przewlekłej reakcji zapalnej), mogą często zmieniać swoje funkcje. PDGF, który w prawidłowej an­giogenezie stymuluje migrację perycytów i ich przylega­nie do nowo powstałych naczyń krwionośnych, podczas angiogenezy nowotworowej rekrutuje także inne komórki mikrośrodowiska i wraz z TGF-β bierze udział w przejściu epitelialno-mezenchymalnym (EMT). ANGPT2 w prawi­dłowej angiogenezie może destabilizować naczynia krwio­nośne (indukując apoptozę w komórkach EC podczas nie­doboru VEGF). Natomiast w angiogenezie nowotworowej ANGPT2 bierze udział w rekrutacji komórek TEM (mo­nocytów z receptorem TIE2) i stymuluje powstawanie na­czyń zależnych od VEGF [14].

Niektóre komórki nowotworowe, zanim wytworzą własną sieć naczyń krwionośnych, wykorzystują do swego wzrostu prawidłowe naczynia krwionośne gospodarza. W jednym z modeli angiogenezy nowotworowej, tzw. modelu „kry­zysu hipoksyjnego” [38] (ryc. 2A), komórki nowotworowe rosnące wokół prawidłowych naczyń wydzielają ANGTP2. Czynnik ten destabilizuje naczynia prawidłowe indukując w nich apoptozę. Ulegające regresji naczynia prawidłowe powodują powstanie niedotlenienia (hipoksji). Hipoksja sty­muluje pojawienie się czynnika transkrypcyjnego HIF-1α, który z kolei inicjuje transkrypcję i wydzielanie proangio­gennego czynnika VEGF. Model ten dość wiernie opisuje powstawanie naczyń krwionośnych w glejakach.

Ryc. 2. Modele angiogenezy nowotworowej: (A) model kryzysu hipoksyjnego wg [38] oraz (B) model przyspieszonej angiogenezy wg [13]

W innym modelu, tzw. „przyspieszonej angiogenezy” [13] (ryc. 2B), komórki nowotworowe, we wstępnej fazie nowo­tworzenia, również wykorzystują do swego wzrostu prawi­dłowe naczynia. W komórkach nowotworowych, w których występują mutacje niektórych genów onc oraz pewnych genów supresorowych, dochodzi do ekspresji VEGF i po­wstawania „ograniczonej” angiogenezy. Angiogeneza ta ma wpływ na wzrost proliferacji komórek nowotworowych. W komórkach nowotworowych oddalonych od światła na­czyń pojawia się hipoksja, która stymuluje powstawanie HIF-1α oraz ekspresję VEGF. Według tego modelu mają powstawać naczynia krwionośne w rakach jelita grubego i gruczołu mlecznego u myszy [13].

Oprócz angiogenezy nowotworowej także wgłobienie i wa­skulogenna mimikra biorą udział w powstawaniu nowo­tworowych naczyń krwionośnych [18] (ryc. 1). W wyni­ku wgłobienia, rozpadu większych naczyń na mniejsze, powstaje około 50% nowych naczyń krwionośnych [65]. W tych nowo powstałych małych naczyniach przepływ krwi jest spowolniony.

Waskulogenna mimikra to proces, dzięki któremu powstają unikalne struktury naczyniopodobne. Ściany tych struktur są zbudowane z komórek nowotworowych [25] lub z ma­krofagów [70], a nawet z komórek tucznych [57]. W na­czyniach zbudowanych z komórek nowotworowych,wyka­zujących pewne cechy komórek macierzystych, może się rozpocząć proces transróżnicowania: fenotypowego prze­kształcenia komórek nowotworowych w komórki mają­ce cechy komórek EC [17,66,77,84]. Tak powstałe naczy­nia mogą stanowić 20-90% naczyń nowotworowych [66]. Dane te świadczą, że waskulogenna mimikra odgrywa rów­nie istotną rolę w powstawaniu nowotworowych naczyń krwionośnych jak nowotworowa angiogeneza. W proce­sie nowotworzenia prawdopodobnie w pierwszej kolej­ności powstają naczyniopodobne struktury. Naczynia po­wstające z udziałem angiogenezy nowotworowej mają się pojawiać raczej w dalszych etapach nowotworzenia [88]. Opisywane w piśmiennictwie jako naczynia mozaikowe o ścianach zbudowanych z komórek EC i nowotworowych [35], mogą być tzw. naczyniami przejściowymi, w których proces przekształcania komórek nowotworowych w EC jeszcze się nie zakończył.

Nowotworowe naczynia krwionośne

Naczynia nowotworowe to naczynia nieprawidłowe, zbudo­wane z nieprawidłowych komórek śródbłonkowych, z nie­prawidłowych perycytów i z nieprawidłowej błony podstaw­nej [5,54]. Charakteryzują się chaotyczną architekturą – nie można odróżnić żyłek i tętniczek. Komórki EC w naczy­niach nowotworowych nie przylegają ściśle do siebie, raczej zachodzą na siebie tworząc wypustki sterczące do światła naczyń. W takich „szorstkich naczyniach” przepływ krwi jest spowolniony. W naczyniach nowotworowych perycy­ty luźno przylegają do komórek EC. Podobnie luźno przy­legają komórki do błony podstawnej. Błona ta może się składać z wielu warstw i różni się swym składem od błony podstawnej naczyń prawidłowych [54]. Między komórka­mi występują liczne pory i okienka [5]. Naczynia stają się nieszczelne. Zwiększona przepuszczalność ściany naczy­niowej prowadzi do powstawania wysięków. W przestrze­ni międzykomórkowej obserwuje się także występowanie erytrocytów. Wysokie ciśnienie płynu międzykomórkowego panujące w nowotworach hamuje dyfuzję tlenu. W prze­strzeni międzykomórkowej mogą również powstawać skrze­py. Powstają one, ponieważ na powierzchni komórek nowo­tworowych jest zwiększona ekspresja czynnika tkankowego (TF) [27]. Natomiast skrzepy powstające wewnątrz naczyń mogą często powodować powstanie zatorów. Odkładająca się w przestrzeni pozakomórkowej fibryna może tworzyć swego rodzaju zastępczą macierz pozakomórkową dla nowo powstających naczyń krwionośnych [54,63]. Chaotyczny przebieg naczyń, nieprawidłowe połączenia między naczy­niami, często ślepe odnogi, dodatkowo spowalniają prze­pływ krwi. W naczyniach nowotworowych może się poja­wiać zastój, a nawet cofanie krwi. Oczywistym skutkiem dysfunkcji naczyń jest niedobór tlenu i niedotlenowanie komórek nowotworowych [16]. Zmiana metabolizmu ko­mórek z oddychania tlenowego na oddychanie beztleno­we powoduje dodatkowo zakwaszenie środowiska [49].

Sieć nowotworowych naczyń krwionośnych to struktura dynamiczna: większe naczynia rozpadają się na mniejsze (wgłobienie) [18]. Inne mogą ulegać regresji [38]. Zmienny przepływ krwi powoduje powstanie zmiennego niedotle­nienia. Niedotlenienie może się pojawiać w różnych miej­scach nowotworu i ustępować [16]. Pod wpływem niedotle­nienia struktury naczyniopodobne zbudowane z komórek nowotworowych mogą się przekształcać w naczynia zbudo­wane z EC [77]. O remodelowaniu naczyń, ich przekształ­ceniach, świadczy wiele warstw błony podstawnej [54].

Nagy i wsp. [56] wyróżnili sześć podstawowych rodzajów naczyń nowotworowych. Głównym naczyniem, pierwszym nowo powstałym jest „naczynie matka”. Jego odnogi: ka­pilary, naczynia przypominające kłębuszki nerkowe, na­czynia zdeformowane nieprawidłowym odkładaniem się perycytów oraz naczynia typu tętnic („odżywiających no­wotwory”) czy żył („odprowadzających produkty metabo­lizmu”) powstają z udziałem angiogenezy.

Osobną grupą naczyń są naczynia („struktury naczyniopo­dobne”) powstałe w wyniku tzw. waskulogennej mimikry. Mechanizm powstania struktur naczyniopodobnych nie jest dobrze poznany [25]. Przypuszczalnie struktury te powstają w wyniku łączenia się ze sobą kanałów znajdujących się mię­dzy komórkami nowotworowymi. Kanały te, których ścia­ny zbudowane są z komórek nowotworowych, a nawet z ma­krofagów czy komórek tucznych [57,70], wewnątrz których znajdują się pochodzące z nieszczelnych naczyń erytrocyty, mogą być następnie wbudowane do istniejącej sieci naczyń krwionośnych. Pod wpływem VEGF i panującego w nowo­tworach niedotlenienia, komórki nowotworowe znajdujące się w strukturach naczyniopodobnych ulegają swoistemu feno­typowemu przekształceniu, transróżnicowaniu do komórek EC [17,66,77,84]. Nowo powstałe komórki mają niektóre ce­chy fenotypowe charakterystyczne dla komórek EC (np. anty­gen CD31, CD105) i zachowują mutacyjny profil charaktery­styczny dla komórek nowotworowych, z których się wywodzą. Poza tym, w warunkach in vitro, wykazują wiele cech cha­rakterystycznych dla komórek macierzystych (m.in. zdolność tworzenia mikrosfer, obecność antygenu CD133) [66,77,84].

Proces transróżnicowania, powstawania komórek EC z in­nych komórek jest znany od kilku lat. Niektóre dane wskazu­ją, że mieloidalne komórki supresorowe (MDSC) [86] i ko­mórki dendrytyczne [29,78] mogą ulegać przekształceniu w komórki EC. Procesowi transróżnicowania mogą również ulegać same komórki EC znajdujące się w naczyniach nowo­tworowych. Komórki EC ulegają fenotypowemu przekształ­ceniu w komórki mezenchymalne (wykazujące cechy chon­drocytów i osteoblastów) [19]. W procesie transróżnicowania komórek EC w komórki mezenchymalne (EndMT) powsta­ją także fibroblasty [87]. Proces EndMT może być źródłem powstawania fibroblastów swoistych dla nowotworów (tzw. CAF) [58]. Komórki nowotworowe, zwłaszcza te które mają cechy komórek macierzystych, jak i komórki MDSC, iDC oraz EC, znajdujące się w ścianach nowotworowych naczyń krwionośnych, wykazują niezwykłą elastyczność: mają zdol­ność przekształcania się w inne komórki. Niewykluczone, że niedotlenienie może tworzyć swoiste mikrośrodowisko sprzyjające takim procesom transróżnicowania.

Naczynia nowotworowe i hipoksja

Budowa naczyń nowotworowych, powstawanie i regresja, ich ustawiczne przekształcanie (remodelowanie) są główną przy­czyną zmiennego przepływu krwi [16]. Zmienny przepływ krwi powoduje pojawianie się cyklicznego, zmiennego nie­dotlenienia (hipoksji). Brak tlenu kompensowany jest przez komórki nowotworowe zwiększonym wydzielaniem czynni­ków proangiogennych i wzmożonym powstawaniem nowych naczyń krwionośnych oraz metabolicznym przeprogramowa­niem. W niedotlenowanych komórkach, także w niektórych komórkach mikrośrodowiska (np. makrofagach), indukowa­ne są dwa czynniki transkrypcyjne: HIF-1α i HIF-2α [28]. HIF1-α jest indukowany niewielkim stężeniem O₂ (=<1%). Czynnik ten stymuluje ekspresję genów odpowiedzialnych za metabolizm komórek (glikolizę), angiogenezę, autofagię i przeżycie (przetrwanie), homeostazę pH, proliferację, im­munosupresję oraz samodzielne przemieszczanie się (mobil­ność). HIF1-α indukuje również transkrypcję genów warunku­jących oporność niedotlenowanych komórek nowotworowych na leki i promieniowanie [7,10,46,47]. Natomiast HIF-2α in­dukowany jest wyższym stężeniem O₂ (2-5%). Czynnik ten stymuluje ekspresję genów swoistych dla komórek macie­rzystych, np.: POU5F1 (Oct4) i Sox2 [33,51,53,71] (ryc. 3).

Ryc. 3. Schemat tzw. „błędnego koła”: zależność między powstawaniem naczyń a niedotlenieniem. Przedstawiono także najważniejsze grupy ludzkich genów indukowanych przez HIF-1α i HIF-2α (ATM – ataxia telangiectasia mutated; BNIP3 – BCL2/adenovirus E1B 19kDa interacting protein 3; CA9 – carbonic anhydrase IX; CCND1 – cyclin D1; CXCL12 – chemokine (C-X-C motif) ligand 12; CXCR4 – chemokine (C-X-C motif) receptor 4; FN1 – fibronectin 1; LOX – lysyl oxidase; MET – met proto-oncogene (hepatocyte growth factor receptor); Myc – v-myc myelocytomatosis viral oncogene homolog (avian); POU5F1 (Oct4) – POU class 5 homeobox 1; SERPINB9 – serpin peptidase inhibitor, clade B (ovalbumin), member 9; SLC2A1 – solute carrier family 2 (facilitated glucose transporter), member 1; TGFB1 – transforming growth factor, beta 1; VEGFA – vascular endothelial growth factor) oraz ważniejsze procesy indukowane przez te dwa czynniki transkrypcyjne

Niedotlenienie indukuje zatem czynniki proangiogenne biorące udział w powstawaniu naczyń, a powstające nie­prawidłowe nowotworowe naczynia krwionośne, zamiast coraz to lepszego utlenowania komórek nowotworowych, paradoksalnie powodują niedotlenowanie znacznych obsza­rów guzów nowotworowych [16]. Jest to klasyczny przy­kład „błędnego koła”: niedotlenowanie indukuje powsta­nie nowych naczyń, a nowe niesprawne naczynia są główną przyczyną niedotlenienia [45] (ryc. 3).

Wiele danych wskazuje na istotny wpływ niedotlenienia na progresję nowotworową. W wyniku niestabilności ge­nomowej spowodowanej niedotlenieniem w nowotworach mogą się pojawić nowe warianty genetyczne komórek no­wotworowych [11]. Dzięki indukowanemu przez niedotle­nienie, procesowi EMT (przejściu epitelialno-mezenchy­malnemu) komórki nowotworowe uzyskują zdolność do samodzielnego przemieszczania się [61]. W komórkach no­wotworowych, podległych procesowi EMT, ujawniają się fe­notypowe cechy charakterystyczne dla komórek macierzy­stych, np. zdolność do samoodnowy, oporność na sygnały proapoptotyczne czy oporność na sygnały starzenia (sene­scence). Komórki takie ulegają zezłośliwieniu, wzrasta ich tumorogenność. W procesie EMT obserwuje się także pro­ces transróżnicowania komórek śródbłonkowych do fibro­blastów charakterystycznych dla nowotworów (CAF) [58].

Najogólniej rzecz biorąc, naczynia nowotworowe pełnią trzy podstawowe funkcje (ryc. 4).
1. Nowotworowe naczynia krwionośne są drogami prze­rzutowania komórek nowotworowych [75].
2. Tam, gdzie to możliwe naczynia nowotworowe zapew­niają utlenowanie komórkom nowotworowym i mikro­środowisku (dotyczy to głównie komórek sąsiadujących z naczyniami). Dodajmy, że komórki mające cechy komó­rek macierzystych rezydują w miejscach dobrze utleno­wanych, w sąsiedztwie naczyń nowotworowych (w tzw. niszach) [8]. W niszach takich może dochodzić do róż­nicowania komórek macierzystych.
3. Dzięki swej nieprawidłowej architekturze i budowie na­czynia nowotworowe powodują powstawanie zmiennego przepływu krwi, który z kolei powoduje powstanie zmien­nego niedotlenowania komórek nowotworowych [16].

Ryc. 4. Schemat najważniejszych funkcji naczyń nowotworowych. Rola naczyń nowotworowych w progresji nowotworowej

Niedotlenienie stymuluje przekształcanie komórek nietumo­rogennych w komórki tumorogenne [34]. Pojęcie komórek tumorogennych jest definiowane operacyjnie: komórkami tumorogennymi są te komórki nowotworowe, które wywo­łują powstawanie nowotworu po ortotopowym zaszczepie­niu komórek nowotworowych odpowiednim zwierzętom. Dodajmy, że w guzach nowotworowych znajdują się komór­ki nowotworowe, z których nie powstaje nowotwór [12,30]. W komórkach tumorogennych ujawniają się także cechy ty­powe dla komórek macierzystych [34]. Niewykluczone, że pojawienie się w komórkach nowotworowych właśnie cech komórek macierzystych sprawia, że komórki nowotworo­we stają się komórkami niezwykle elastycznymi, zdolny­mi choćby do procesu transróżnicowania. Niedotlenienie hamuje proces różnicowania komórek macierzystych (np.: komórek macierzystych glejaków do astrocytów, oligoden­drocytów i neuronów) [34,40,71], ale bierze także udział w procesie transróżnicowania: powstawania komórek EC z komórek nowotworowych [77].

Nowotworowe naczynia krwionośne jako cele terapeutyczne

Założenia terapii są oczywiste: skoro wzrost nowotworów zależy od własnej sieci naczyń krwionośnych, to zahamo­wanie powstawania tej sieci lub jej wręcz uszkodzenie, czy też niszczenie, powinno wpłynąć na zahamowa­nie wzrostu nowotworów [26]. W pierwszym wypadku, w celu zahamowania proliferacji komórek śródbłonko­wych, stosuje się inhibitory hamujące aktywność głów­nego czynnika proangiogennego VEGF lub też inhibi­tory hamujące aktywność niektórych jego receptorów [52]. W drugim wypadku stosuje się leki, które wywo­łują w komórkach śródbłonkowych śmierć nekrotyczną, są to tzw. leki antynaczyniowe [79]. Śmierć nekrotycz­na jest jednak główną przyczyną wznowy nowotworo­wej. Z obumierających komórek uwalniane jest białko HMGB1. Ta wielofunkcyjna cytokina jest nie tylko czyn­nikiem proangiogennym. Ma także zdolność mobilizowa­nia ze szpiku i z krwiobiegu komórek reakcji zapalnej, które biorą udział w odbudowie i regeneracji uszkodzo­nych tkanek [82].

Jak dotąd, z wielu zaprojektowanych i badanych leków antyangiogennych tylko cztery uzyskały aprobatę agencji FDA (Food and Drug Administration) [21]. Są to bewacizu­mab (awastin), swoiste przeciwciało skierowane przeciwko VEGF oraz trzy niskocząsteczkowe inhibitory kinaz tyro­zynowych: sorafenib, sunitinib i pazopanib. Sorafenib roz­poznaje i swoiście hamuje aktywność VEGFR2, VEGFR3, B-Raf, PDGFR, FGFR1, c-kit. Sunitinib działa natomiast swoiście na VEGFR1, VEGFR2, FLT3, PDGFR a i b, c-kit, c-Ret, a pazopanib na VEGFR1, VEGFR2, VEGFR3, PDGFR, c-kit [3]. Leki te przebadano u chorych na nie­drobnokomórkowego raka płuc, jelita grubego, nerki, wą­troby, piersi, a także u chorych na nowotwory podścieli­ska przewodu pokarmowego [21].

Bewacizumab stosowany w dawkach 5 mg/kg m.c., w połą­czeniu z fluorouracylem i leukoworyną, wydłuża medianę przeżycia pacjentów z rakiem jelita grubego do 21,5 mie­siąca. Paradoksalnie, mediana przeżycia pacjentów leczo­nych wyższą dawką (10 mg/kg) bewacizumabu w kombina­cji z fluorouracylem i leukoworyną wynosiła 16,1 miesiąca, a dla grupy otrzymującej tylko fluorouracyl i leukowory­nę: 13,9 miesiąca [44].

Długotrwałe stosowanie leków antyangiogennych napoty­ka jednak na nieoczekiwane trudności. Nie dość, że ko­mórki śródbłonkowe stają się oporne na działanie leków antyangiogennych [23] to, co gorsze, leki antyangiogenne stymulują wzrost inwazyjności komórek nowotworowych i powstawanie przerzutów [22,60].

Oporność komórek EC na leki antyangiogenne może mieć różne przyczyny. Jeśli w procesie angiogenezy bierze udział wiele różnych czynników proangiogennych to zrozumia­łe, że zahamowanie aktywności jednego z nich może być skompensowane aktywnością innych czynników proangio­gennych, wydzielanych przez komórki mikrośrodowiska. Zahamowanie aktywności VEGF może być zrekompenso­wane proangiogennym czynnikiem Bv8 wydzielanym przez supresorowe komórki MDSC (CD11⁺Gr1⁺) [74]. Leki anty­angiogenne (swoiste inhibitory proliferacji komórek śród­błonkowych) nie będą działały na naczynia krwionośne, które powstają bez udziału proliferacji komórek, np. na na­czynia powstałe w wyniku wgłobienia. Opornymi na wiele leków, nie tylko na leki antyangiogenne, są komórki śród­błonkowe, w których obserwuje się niestabilność genomo­wą [36,37], jak i komórki EC wywodzące się z komórek nowotworowych, w których jest niski poziom VEGFR2 [77]. Niewykluczone, że nowo powstałe komórki EC, po­dobnie jak macierzyste komórki nowotworowe, mają tak­że dużą aktywność genów oporności wielolekowej [40].

Nieoczekiwane zjawisko stymulacji inwazyjności komó­rek nowotworowych i powstawania przerzutów przez leki antyangiogenne może być spowodowane powstającą w no­wotworach tzw. polekową hipoksją [21]. Hipoksja ta może mieć wpływ na pojawienie się białek, takich jak HMGB1, a także powstawanie EMT, supresję czynników antymeta­statycznych, mobilizację ze szpiku różnych komórek, które mogą brać udział w powstawaniu niszy premetastatycznej, dysfunkcję perycytów, aktywację niektórych szlaków sy­gnałowych związanych z reakcją zapalną. Problem opor­ności na leki antyangiogenne, stymulacja przez te leki in­wazyjności i powstawania przerzutów, staje się obecnie ważnym problemem w terapii przeciwnowotworowej [21].

Próby wyjaśnienia roli unaczynienia w procesie nowotwo­rzenia, w miarę upływu lat, ulegały różnym modyfikacjom i korektom. Dziś wiemy, że nowotwory nie muszą być uza­leżnione od angiogenezy. Mogą się rozwijać bez udziału własnych naczyń krwionośnych wykorzystując do swego wzrostu naczynia prawidłowe gospodarza [69]. Natomiast w nowotworach, których wzrost uzależniony jest od własnego unaczynienia, angiogeneza nowotworowa nie jest jedynym mechanizmem biorącym udział w powstawaniu naczyń no­wotworowych [18]. Struktury naczyniopodobne, zbudowane z komórek nowotworowych lub z różnych komórek mikro­środowiska, wydają się odgrywać równie istotną rolę w po­wstawaniu unaczynienia jak angiogeneza [25]. Niesprawne, zdefektowane naczynia nowotworowe i spowodowane przez nie niedotlenienie odgrywają ważną rolę w progresji nowo­tworowej [11,16,49]. Pod wpływem niedotlenienia komór­ki nowotworowe stają się komórkami coraz bardziej inwa­zyjnymi, coraz bardziej złośliwymi. W niedotlenowanych naczyniach pojawia się też szczególny proces transróżni­cowania: przekształcania komórek nowotworowych w ko­mórki śródbłonkowe naczyń krwionośnych. Last, not least, komórki śródbłonkowe naczyń nowotworowych stają się oporne na większość stosowanych leków [21]. W dodatku, leki antyangiogenne stymulują inwazyjność i powstawanie przerzutów. Co nowego nas jeszcze czeka?

Artykuł pozwolimy sobie zakończyć cytatem zaczerp­niętym z książki F. Jacoba „Historia i dziedziczność” pu­entującym nasze wywody: „Świat składa się dziś z prze­kazów, kodów, informacji. Jakie cięcie przegrupuje jutro nasze przedmioty, by ułożyć je ponownie w nowej prze­strzeni? Jaka nowa niespodzianka się z nich wyłoni?” [43].

PIŚMIENNICTWO

[1] Adams R.H., Alitalo K.: Molecular regulation of angiogenesis and lymphangiogenesis. Nat. Rev. Mol. Cell Biol., 2007; 8: 464-478
[PubMed]  

[2] Ahmed Z., Bicknell R.: Angiogenic signalling pathways. W: Methods in Molecular Biology, Angiogenesis Protocols, red.: S. Martin, C. Murray. Humana Press, Springer, New York, 2009; 467: 3-24

[3] Azam F., Mehta S., Harris A.L.: Mechanisms of resistance to antiangiogenesis therapy. Eur. J. Cancer, 2010; 46: 1323-1332
[PubMed]  

[4] Baeriswyl V., Christofori G.: The angiogenic switch in carcinogenesis. Semin. Cancer Biol., 2009; 19: 329-337
[PubMed]  

[5] Baluk P., Hashizume H., McDonald D.M.: Cellular abnormalities of blood vessels as targets in cancer. Curr. Opin. Genet. Dev., 2005; 15: 102-111
[PubMed]  

[6] Bennaceur K., Chapman J.A., Touraine J.L., Portoukalian J.: Immunosuppressive networks in the tumour environment and their effect in dendritic cells. Biochim. Biophys. Acta, 2009; 1795: 16-24
[PubMed]  

[7] Bertout J.A., Patel S.A., Simon M.C.: The impact of O₂ availability on human cancer. Nat. Rev. Cancer, 2008; 8: 967-975
[PubMed]  

[8] Borovski T., De Sousa E., Melo F., Vermeulen L., Medema J.P.: Cancer stem cell niche: the place to be. Cancer Res., 2011; 71: 634-639
[PubMed]  

[9] Box C., Rogers S.J., Mendiola M., Eccles S.A.: Tumour-microenvironmental interactions: paths to progression and targets for treatment. Semin. Cancer Biol., 2010; 20: 128-138
[PubMed]  

[10] Brahimi-Horn M.C., Chiche J., Pouysségur J.: Hypoxia and cancer. J. Mol. Med., 2007; 85: 1301-1307
[PubMed]  

[11] Bristow R.G., Hill R.P.: Hypoxia and metabolism. Hypoxia, DNA repair and genetic instability. Nat. Rev. Cancer, 2008; 8: 180-192
[PubMed]  

[12] Campbell L.L., Polyak K.: Breast tumor heterogeneity: cancer stem cells or clonal evolution? Cell Cycle, 2007; 6: 2332-2338
[PubMed]  [Full Text PDF]  

[13] Cao Y., Li C.Y., Moeller B.J., Yu D., Zhao Y., Dreher M.R., Shan S., Dewhirst M.W.: Observation of incipient tumor angiogenesis that is independent of hypoxia and hypoxia inducible factor-1 activation. Cancer Res., 2005; 65: 5498-5505
[PubMed]  [Full Text HTML]  [Full Text PDF]  

[14] Chung A.S., Lee J., Ferrara N.: Targeting the tumour vasculature: insights from physiological angiogenesis. Nat. Rev. Cancer, 2010; 10: 505-514
[PubMed]  

[15] Cueni L.N., Detmar M.: Lymphatic vascular system and lymphangiogenesis. W: Angiogenesis. An Integrative Approach From Science to Medicine, red.: W.D. Figg, J. Folkman. Springer, New York 2008, 505-516

[16] Dewhirst M.W., Cao Y., Moeller B.: Cycling hypoxia and free radicals regulate angiogenesis and radiotherapy response. Nat. Rev. Cancer, 2008; 8: 425-437
[PubMed]  

[17] Dong J., Zhao Y., Huang Q., Fei X., Diao Y., Shen Y., Xiao H., Zhang T., Lan Q., Gu X.: Glioma stem/progenitor cells contribute to neovascularization via transdifferentiation. Stem Cell Rev. Rep., 2011; 7: 141-152
[PubMed]  

[18] Döme B., Hendrix M.J., Paku S., Tóvári J., Tímár J.: Alternative vascularization mechanisms in cancer: Pathology and therapeutic implications. Am. J. Pathol., 2007; 170: 1-15
[PubMed]  [Full Text HTML]  [Full Text PDF]  

[19] Dudley A.C., Khan Z.A., Shih S.C., Kang S.Y., Zwaans B.M., Bischoff J., Klagsbrun M.: Calcification of multipotent prostate tumor endothelium. Cancer Cell, 2008; 14: 201-211
[PubMed]  [Full Text HTML]  [Full Text PDF]  

[20] Dvorak H.F.: Tumors: wounds that do not heal. Similarities between tumor stroma generation and wound healing. N. Engl. J. Med., 1986; 315: 1650-1659
[PubMed]  

[21] Ebos J.M., Kerbel R.S.: Antiangiogenic therapy: impact on invasion, disease progression, and metastasis. Nat. Rev. Clin. Oncol., 2011; 8: 210-221
[PubMed]  

[22] Ebos J.M., Lee C.R., Cruz-Munoz W., Bjarnason G.A., Christensen J.G., Kerbel R.S.: Accelerated metastasis after short-term treatment with a potent inhibitor of tumor angiogenesis. Cancer Cell, 2009; 15: 232-239
[PubMed]  

[23] Ellis L.M., Hicklin D.J.: Pathways mediating resistance to vascular endothelial growth factor-targeted therapy. Clin. Cancer Res., 2008; 14: 6371-6375
[PubMed]  [Full Text HTML]  [Full Text PDF]  

[24] Fang S., Salven P.: Stem cells in tumor angiogenesis. J. Mol. Cell. Cardiol., 2011; 50: 290-295
[PubMed]  

[25] Folberg R., Maniotis A.J.: Vasculogenic mimicry. APMIS, 2004; 112: 508-525
[PubMed]  

[26] Folkman J.: Tumor angiogenesis: therapeutic implications. N. Engl. J. Med., 1971; 285: 1182-1186
[PubMed]  

[27] Garnier D., Milsom C., Magnus N., Meehan B., Weitz J., Yu J., Rak J.: Role of the tissue factor pathway in the biology of tumor initiating cells. Thromb. Res., 2010; 125: S44-S50
[PubMed]  

[28] Gordan J.D., Simon M.C.: Hypoxia-inducible factors: central regulators of the tumor phenotype. Curr. Opin. Genet. Dev., 2007; 17: 71-77
[PubMed]  

[29] Gottfried E., Kreutz M., Haffner S., Holler E., Iacobelli M., Andreesen R., Eissner G.: Differentiation of human tumour-associated dendritic cells into endothelial-like cells: an alternative pathway of tumour angiogenesis. Scand. J. Immunol., 2007; 65: 329-335
[PubMed]  

[30] Gupta P.B., Chaffer C.L., Weinberg R.A.: Cancer stem cells: mirage or reality? Nat. Med., 2009; 15: 1010-1012
[PubMed]  

[31] Hanahan D., Weinberg R.A.: The hallmarks of cancer. Cell, 2000; 100: 57-70
[PubMed]  

[32] Hanahan D., Weinberg R.A.: Hallmarks of cancer: the next generation. Cell, 2011; 144: 646-674
[PubMed]  

[33] Heddleston J.M., Li Z., Hjelmeland A.B., Rich J.N.: The hypoxic microenvironment maintains glioblastoma stem cells and promotes reprogramming towards a cancer stem cell phenotype. Cell Cycle, 2009; 8: 3274-3284
[PubMed]  [Full Text HTML]  [Full Text PDF]  

[34] Heddleston J.M., Li Z., Lathia J.D., Bao S., Hjelmeland A.B., Rich J.N.: Hypoxia inducible factors in cancer stem cells. Br. J. Cancer, 2010; 102: 789-795
[PubMed]  [Full Text HTML]  [Full Text PDF]  

[35] Hendrix M.J., Seftor E.A., Hess A.R., Seftor R.E.: Vasculogenic mimicry and tumour-cell plasticity: lessons from melanoma. Nat. Rev. Cancer, 2003; 3: 411-421
[PubMed]  

[36] Hida K., Hida Y., Shindoh M.: Understanding tumor endothelial cell abnormalities to develop ideal anti-angiogenic therapies. Cancer Sci., 2008; 99: 459-466
[PubMed]  

[37] Hida K., Klagsbrun M.: A new perspective on tumor endothelial cells: unexpected chromosome and centrosome abnormalities. Cancer Res., 2005; 65: 2507-2510
[PubMed]  [Full Text HTML]  [Full Text PDF]  

[38] Holash J., Maisonpierre P.C., Compton D., Boland P., Alexander C.R., Zagzag D., Yancopoulos G.D., Wiegand S.J.: Vessel cooption, regression, and growth in tumors mediated by angiopoietins and VEGF. Science, 1999; 284: 1994-1998
[PubMed]  

[39] Hu M., Polyak K.: Microenvironmental regulation of cancer development. Curr. Opin. Genet. Dev., 2008; 18: 27-34
[PubMed]  [Full Text HTML]  [Full Text PDF]  

[40] Huse J.T., Holland E.C.: Targeting brain cancer: advances in the molecular pathology of malignant glioma and medulloblastoma. Nat. Rev. Cancer, 2010; 10: 319-331
[PubMed]  

[41] Iruela-Arispe M.L.: Endothelial cell activation. W: Angiogenesis. An Interative Approach From Science to Medicine, red.: W.D. Figg, J. Folkman. Springer, New York 2008, 35-43

[42] Iruela-Arispe M.L., Davis G.E.: Cellular and molecular mechanisms of vascular lumen formation. Dev. Cell, 2009; 16: 222-231
[PubMed]  

[43] Jacob F.: Historia i dziedziczność. Przeł. K. Pomian, PIW, Warszawa, 1973; s. 439

[44] Kabbinavar F., Hurwitz H.I., Fehrenbacher L., Meropol N.J., Novotny W.F., Lieberman G., Griffing S., Bergsland E.: Phase II, randomized trial comparing bevacizumab plus fluorouracil (FU)/leucovorin (LV) with FU/LV alone in patients with metastatic colorectal cancer. J. Clin. Oncol., 2003; 21: 60-65
[PubMed]  

[45] Kaur B., Khwaja F.W., Severson E.A., Matheny S.L., Brat D.J., Van Meir E.G.: Hypoxia and the hypoxia-inducible-factor pathway in glioma growth and angiogenesis. Neuro. Oncol., 2005; 7: 134-153
[PubMed]  [Full Text HTML]  [Full Text PDF]  

[46] Keith B., Simon M.C.: Hypoxia-inducible factors, stem cells, and cancer. Cell, 2007; 129: 465-472
[PubMed]  

[47] Kenneth N.S., Rocha S.: Regulation of gene expression by hypoxia. Biochem. J., 2008; 414: 19-29
[PubMed]  

[48] Kerbel R.S.: Tumor angiogenesis. N. Engl. J. Med., 2008; 358: 2039-2049
[PubMed]  

[49] Kroemer G., Pouyssegur J.: Tumor cell metabolism: cancer’s Achilles’ heel. Cancer Cell, 2008; 13: 472-482
[PubMed]  

[50] Le Bitoux M.A., Stamenkovic I.: Tumor-host interactions: the role of inflammation. Histochem. Cell Biol., 2008; 130: 1079-1090
[PubMed]  

[51] Li Z., Bao S., Wu Q., Wang H., Eyler C., Sathornsumetee S., Shi Q., Cao Y., Lathia J., McLendon R.E., Hjelmeland A.B., Rich J.N.: Hypoxia-inducible factors regulate tumorigenic capacity of glioma stem cells. Cancer Cell, 2009; 15: 501-513
[PubMed]  [Full Text HTML]  [Full Text PDF]  

[52] Maity A., Bernhard E.J.: Modulating tumor vasculature through signaling inhibition to improve cytotoxic therapy. Cancer Res., 2010; 70: 2141-2145
[PubMed]  [Full Text HTML]  [Full Text PDF]  

[53] McCord A.M., Jamal M., Shankavarum U.T., Lang F.F., Camphausen K., Tofilon P.J.: Physiologic oxygen concentration enhances the stem-like properties of CD133⁺ human glioblastoma cells in vitro. Mol. Cancer Res., 2009; 7: 489-497
[PubMed]  [Full Text HTML]  [Full Text PDF]  

[54] McDonald D.M., Baluk P.: Significance of blood vessel leakiness in cancer. Cancer Res., 2002; 62: 5381-5385
[PubMed]  [Full Text HTML]  [Full Text PDF]  

[55] Murdoch C., Muthana M., Coffelt S.B., Lewis C.E.: The role of myeloid cells in the promotion of tumour angiogenesis. Nat. Rev. Cancer, 2008; 8: 618-631
[PubMed]  

[56] Nagy J.A., Chang S.H., Shih S.C., Dvorak A.M., Dvorak H.F.: Heterogeneity of the tumor vasculature. Semin. Thromb. Hemost., 2010; 36: 321-331
[PubMed]  

[57] Nico B., Mangieri D., Crivellato E., Vacca A., Ribatti D.: Mast cells contribute to vasculogenic mimicry in multiple myeloma. Stem Cells Dev., 2008; 17: 19-22
[PubMed]  

[58] Őstman A., Augsten M.: Cancer-associated fibroblasts and tumor growth – bystanders turning into key players. Curr. Opin. Genet. Dev., 2009; 19: 67-73
[PubMed]  

[59] Patenaude A., Parker J., Karsan A.: Involvement of endothelial progenitor cells in tumor vascularization. Microvasc. Res., 2010; 79: 217-223
[PubMed]  

[60] Paez-Ribes M., Allen E., Hudock J., Takeda T., Okuyama H., Vinals F., Inoue M., Bergers G., Hanahan D., Casanovas O.: Antiangiogenic therapy elicits malignant progression of tumors to increased local invasion and distant metastasis. Cancer Cell, 2009; 15: 220-231
[PubMed]  [Full Text HTML]  [Full Text PDF]  

[61] Polyak K., Weinberg R.A.: Transitions between epithelial and mesenchymal states: acquisition of malignant and stem cell traits. Nat. Rev. Cancer, 2009; 9: 265-273
[PubMed]  

[62] Purhonen S., Palm J., Rossi D., Kaskenpää N., Rajantie I., Ylä-Herttuala S., Alitalo K., Weissman I.L., Salven P.: Bone marrow-derived circulating endothelial precursors do not contribute to vascular endothelium and are not needed for tumor growth. Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 2008; 105: 6620-6625
[PubMed]  [Full Text HTML]  [Full Text PDF]  

[63] Rak J.: Onkogeny jako modyfikatory procesów naczyniowych w nowotworach. Nowotwory, 2006; 56: 57-79

[64] Raza A., Franklin M.J., Dudek A.Z.: Pericytes and vessel maturation during tumor angiogenesis and metastasis. Am. J. Hematol., 2010; 85: 593-598
[PubMed]  

[65] Ribatti D., Vacca A.: Overview of angiogenesis during tumor growth. W: Angiogenesis. An Integrative Approach From Science to Medicine, red.: W.D. Figg, J. Folkman. Springer, New York 2008, 161-168

[66] Ricci-Vitiani L., Pallini R., Biffoni M., Todaro M., Invernici G., Cenci T., Maira G., Parati E.A., Stassi G., Larocca L.M., De Maria R.: Tumour vascularization via endothelial differentiation of glioblastoma stem-like cells. Nature, 2010; 468: 824-828
[PubMed]  

[67] Richardson M.R., Yoder M.C.: Endothelial progenitor cells: Quo Vadis? J. Mol. Cell. Cardiol., 2011; 50: 266-272
[PubMed]  

[68] Sacewicz I., Wiktorska M., Wysocki T., Niewiarowska J.: Mechanizmy angiogenezy nowotworowej. Postępy Hig. Med. Dośw., 2009; 63: 159-168
[PubMed]  [Full Text HTML]  [Full Text PDF]  

[69] Sakariassen P.O., Prestegarden L., Wang J., Skaftnesmo K.O., Mahesparan R., Molthoff C., Sminia P., Sundlisaeter E., Misra A., Tysnes B.B., Chekenya M., Peters H., Lende G., Kalland K.H., Oyan A.M., Petersen K., Jonassen I., van der Kogel A., Feuerstein B.G., Terzis A.J.A., Bjerkvig R., Enger P.O.: Angiogenesis-independent tumor growth mediated by stem-like cancer cells. Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 2006; 103: 16466-16471
[PubMed]  [Full Text HTML]  [Full Text PDF]  

[70] Scavelli C., Nico B., Cirulli T., Ria R., Di Pietro G., Mangieri D., Bacigalupo A., Mangialardi G., Coluccia A.M., Caravita T., Molica S., Ribatti D., Dammacco F., Vacca A.: Vasculogenic mimicry by bone marrow macrophages in patients with multiple myeloma. Oncogene, 2008; 27: 663-674
[PubMed]  

[71] Seidel S., Garvalov B.K., Wirta V., von Stechow L., Schänzer A., Meletis K., Wolter M., Sommerlad D., Henze A.T., Nistér M., Reifenberger G., Lundeberg J., Frisén J., Acker T.: A hypoxic niche regulates glioblastoma stem cells through hypoxia inducible factor 2α. Brain, 2010; 133: 983-995
[PubMed]  [Full Text HTML]  [Full Text PDF]  

[72] Shchors K., Evan G.: Tumor angiogenesis: cause or consequence of cancer? Cancer Res., 2007; 67: 7059-7061
[PubMed]  [Full Text HTML]  [Full Text PDF]  

[73] Shibuya M.: Vascular permeability/vascular endothelial growth factor. W: Angiogenesis. An Integrative Approach From Science to Medicine, red.: W.D. Figg, J. Folkman. Springer, New York 2008, 89-98

[74] Shojaei F., Ferrara N.: Refractoriness to antivascular endothelial growth factor treatment: role of myeloid cells. Cancer Res., 2008; 68: 5501-5504
[PubMed]  [Full Text HTML]  [Full Text PDF]  

[75] Sivridis E., Giatromanolaki A., Koukourakis M.I.: The vascular network of tumours -what is it not for? J. Pathol., 2003; 201: 173-180
[PubMed]  

[76] Skóra J., Biegus J., Pupka A., Barć P., Sikora J., Szyber P.: Molekularne podstawy angiogenezy. Postępy Hig. Med. Dośw., 2006; 60: 410-415
[PubMed]  [Full Text HTML]  [Full Text PDF]  

[77] Soda Y., Marumoto T., Friedmann-Morvinski D., Soda M., Liu F., Michiue H., Pastorino S., Yang M., Hoffman R.M., Kesari S., Verma I.M.: Transdifferentiation of glioblastoma cells into vascular endothelial cells. Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 2011; 108: 4274-4280
[PubMed]  

[78] Sozzani S., Rusnati M., Riboldi E., Mitola S., Presta M.: Dendritic cell-endothelial cell cross-talk in angiogenesis. Trends Immunol., 2007; 28: 385-392
[PubMed]  

[79] Szala S.: Two-domain vascular disruptive agents in cancer therapy. Curr. Cancer Drug Targets, 2004; 4: 501-509
[PubMed]  

[80] Szala S.: Angiogeneza i immunosupresja: jin i jang progresji nowotworów? Postępy Hig. Med. Dośw., 2009; 63: 598-612
[PubMed]  [Full Text HTML]  [Full Text PDF]  

[81] Szala S., Mitrus I., Sochanik A.: Can inhibition of angiogenesis and stimulation of immune response be combined into a more effective antitumor therapy? Cancer Immunol. Immunother., 2010; 59: 1449-1455
[PubMed]  

[82] Tang D., Kang R., Zeh H.J.3rd, Lotze M.T.: High-mobility group box 1 and cancer. Biochim. Biophys. Acta, 2010; 1799: 131-140
[PubMed]  [Full Text HTML]  [Full Text PDF]  

[83] Taylor S.M., Nevis K.R., Park H.L., Rogers G.C., Rogers S.L., Cook J.G., Bautch V.L.: Angiogenic factor signaling regulates centrosome duplication in endothelial cells of developing blood vessels. Blood, 2010; 116: 3108-3117
[PubMed]  

[84] Wang R., Chadalavada K., Wilshire J., Kowalik U., Hovinga K.E., Geber A., Fligelman B., Leversha M., Brennan C., Tabar V.: Glioblastoma stem-like cells give rise to tumour endothelium. Nature, 2010; 468: 829-833
[PubMed]  

[85] Wong M.L., Prawira A., Kaye A.H., Hovens C.M.: Tumour angiogenesis: its mechanism and therapeutic implications in malignant gliomas. J. Clin. Neurosci., 2009; 16: 1119-1130
[PubMed]  

[86] Yang L., DeBusk L.M., Fukuda K., Fingleton B., Green-Jarvis B., Shyr Y., Matrisian L.M., Carbone D.P., Lin P.C.: Expansion of myeloid immune suppressor Gr+CD11b+ cells in tumor-bearing host directly promotes tumor angiogenesis. Cancer Cell, 2004; 6: 409-421
[PubMed]  

[87] Zeisberg E.M., Potenta S., Xie L., Zeisberg M., Kalluri R.: Discovery of endothelial to mesenchymal transition as a source for carcinoma-associated fibroblasts. Cancer Res., 2007; 67: 10123-10128
[PubMed]  [Full Text HTML]  [Full Text PDF]  

[88] Zhang S., Guo H., Zhang D., Zhang W., Zhao X., Ren Z., Sun B.: Microcirculation patterns in different stages of melanoma growth. Oncol. Rep., 2006; 15: 15-20
[PubMed]  [Full Text PDF]  

[89] Zumsteg A., Christofori G.: Corrupt policemen: inflammatory cells promote tumor angiogenesis. Curr. Opin. Oncol., 2008; 21: 60-70
[PubMed]  

Autorzy deklarują brak potencjalnych konfliktów interesów.

Pełna treść artykułu