všechny buňky potřebují konstantní zdroj kyslíku a živin, jako je glukóza (cukr). Naše buňky dostávají své živiny dodané krví. Živiny a kyslík jsou čerpány tělem přes oběhový systém. Jakmile jsou živiny v tkáních, procházejí stěnami krevních cév a vstupují do prostorů kolem buněk. Buňky potřebují živiny neustále a proces, kterým se živiny vznášejí do buněk, vyžaduje čas. Aby se zajistilo, že všechny buňky dostanou dostatek živin, jsou naše tkáně plné mnoha malých krevních cév (kapilár), které mohou dodávat jídlo do velmi krátké vzdálenosti od jakékoli buňky. Další informace o tématech na této stránce najdete také ve většině úvodních učebnic biologie, doporučujeme Campbell Biology, 11th edition.1
- Úvod do Angiogeneze
- Angiogeneze jako Droga Cíl
- Angiogeneze Shrnutí
Úvod do Angiogeneze
I když se rakovinné buňky jsou abnormální, oni ještě vyžadují kyslík a živiny. Vývoj krevních cév je nezbytným krokem v růstu nádoru. Bez nádorů nádorů nemůže růst být větší než malý zlomek palce.23456 když se oblast kolem buněk v nádoru začne dostat příliš daleko od krevní cévy, hladiny kyslíku a živin začnou klesat. Snížení kyslíku se také nazývá hypoxie. Hypoxie spouští změny v chování nádorových buněk.
nádorové buňky produkují (nebo způsobují produkci okolních buněk) růstové faktory, které stimulují tvorbu krevních cév. Nádory, které neprodukují (nebo způsobují produkci jiných buněk) faktory angiogeneze, nemohou růst.3 Jeden z nejvíce dobře studovaných faktorů angiogeneze se nazývá vaskulární endoteliální derivovaný růstový faktor (VEGF). VEGF nebo jiné faktory angiogeneze produkované nádorovými buňkami nebo blízkými buňkami mohou způsobit vývoj krevních cév, které živí rostoucí nádor. Protože VEGF je normální signál pro buňky tvořící krevní cévy, opravdu jen dělají svou práci. Nádor „triky“ tělo do vytváření nových krevních cév. Takto vytvořené krevní cévy nejsou úplně stejné jako normální krevní cévy. Často jsou méně organizované a netěsnější než normální plavidla.
abnormální angiogeneze není omezena na rakovinu. Další nemoci, včetně makulární degenerace, progresivního očního onemocnění, jsou spojeny s abnormálním vývojem krevních cév.5 proces angiogeneze u rakoviny je uveden v animaci níže.
Angiogeneze jako Droga Cíl
stejně Jako všechny buňky, nádorové buňky vyžadují neustálý přísun živin a kyslíku pro růst a dělit se. Bez adekvátní prokrvení nádorů nebude růst. Nádory produkují faktory, které stimulují tvorbu krevních cév, aby jim poskytly jídlo a kyslík, které potřebují.
proces tvorby krevních cév se nazývá angiogeneze.Tento proces je velmi aktivní oblastí výzkumu v léčbě rakoviny z několika důvodů. 1. Léčba by měla mít nízkou toxicitu. Angiogeneze se vyskytuje na vysokých úrovních během vývoje plodu, menstruačního cyklu a při hojení ran. Lze očekávat, že léčba interferuje s těmito procesy, ale neměla by poškodit většinu normálních dělících se buněk. 2.Léčba není navržena tak, aby přímo napadala rakovinné buňky. Cílem několika z těchto ošetření jsou normální procesy řízené normálními buňkami (jako jsou buňky, které tvoří krevní cévy), nikoli samotné nádorové buňky. Vysoká míra mutace rakovinných buněk, která často činí chemoterapii neúčinnou, nebude s těmito léky interferovat.
Angiostatin
Tento lék je ve skutečnosti přirozeně se vyskytující protein, který je odvozen od štěpení větší bílkovin, plazminogenu. Angiostatin inhibuje růst krevních cév v nádorech a bylo prokázáno, že inhibuje metastázy nádorů na zvířecích modelech. Tento lék je již v klinické trials789
Endostatin/Endostar
Jako angiostatin, tento lék je přirozeně se vyskytující protein. Endostatin je odvozen od formy kolagenu, strukturálního proteinu nacházejícího se v pojivové tkáni. 108
v časných studiích bylo prokázáno, že endostatin je Bezpečný a vykazuje nízkou toxicitu. 11121314 nedávno vědci v Číně vyvinuli mírně upravenou verzi endostatinu, která je stabilnější,jednodušší na výrobu a silnější15. Lék stále působí inhibicí angiogenezy16. Nová verze, Endostar, je v současné době v klinických studiích.
vyhledejte aktuální klinické studie zahrnující Endostar.
vývoj a marketing Endostatin jsou nyní rozšířené o Alchemgen a dětské Medical Center Corporation,
Blíže Podívat na První Angiogeneze Inhibitory
růst krevních cév do nádorů je jen polovina příběhu. To bylo postuloval již v roce 1971 Dr. Judah Folkman, že prevence angiogeneze by mohla inhibovat růst nádoru tím, že jim hladoví životně důležité živiny.17 existence přirozených inhibitorů angiogeneze byla naznačena zajímavým pozorováním chirurgů. Zjistili, že chirurgické odstranění velkého primárního nádoru často vedlo k rychlému rozvoji metastatického výrůstky. Toto pozorování naznačovalo, že primární nádor produkuje něco, co brání progresi malých metastatických výrůstků. Když byl velký nádor odstraněn, menší nádory mohly volně růst.
prvním objeveným přirozeně se vyskytujícím inhibitorem byl trombospondin, identifikovaný v roce 1989 Dr. Noelem Bouckem.18 další Dvě přírodní inhibitory byly dicovered Dr. Michael O ‚ reilly v Dr. Folkman laboratoři, angiostatin v roce 1994 a endostatin v 1997.19 20 Obě molekuly jsou malé proteiny, které jsou odvozeny od větších proteinů, které pozoruhodně, mají různé funkce v těle.
Jako ošetření, první dva inhibitory objevil sdílené dvou velmi zajímavých funkcí: 1), Protože jsou přírodní produkty těla, které by mělo být mnohem méně toxické než konvenční chemoterapeutika. 2), Protože působí na normální (krevní cévy) buňky místo útoku na nádory přímo, by měly být mnohem méně pravděpodobné, že povede k selekci rezistentních nádorů.
Angiostatin již není vyšetřován jako možný lék proti rakovině. Endostatin, ve formě Endostar® je v klinických studiích.
vzhledem k tomu, že tvorba krevních cév nebo její nedostatek je kořenem mnoha lidských nemocí, má řízení tohoto procesu kromě rakoviny potenciál i v několika poruchách. Příběh hledání Judy Folkmanové byl námětem speciálu Novy, který si můžete prohlédnout na internetu.
Protože tento proces je klíčem k růstu nádorů, mnohé léky jsou v současné době zkoumány pro jejich potenciál k inhibici angiogeneze a nádorového růstu a několika léků s antiangiogenesis aktivity byly schváleny k léčbě rakoviny.
Další informace o inhibitorech angiogeneze naleznete v části léčba rakoviny v místě.
souhrn angiogeneze
nádorová angiogeneze
- rakovinné buňky vyžadují dostatečnou výživu a kyslík.
- nádory se nemohou dostat větší než zlomek palce, pokud nevyvinou krevní zásobení.
- když se hladiny kyslíku sníží, nádorové buňky mohou produkovat faktory, včetně VEGF, které indukují angiogenezi.
- buňky, které produkují cévy, jsou normální, nikoli rakovinné.
- vytvořené krevní cévy nejsou zcela normální.
inhibitory angiogeneze
- prvními objevenými inhibitory angiogeneze byly proteiny, které se přirozeně vyskytují v těle.
- angiogeneze je společným znakem mnoha druhů rakoviny, takže léky vyvinuté k inhibici by měly být schopny pracovat na různých typech rakoviny.
- protilátky, které brání angiogenezi, byly vyvinuty a schváleny pro použití při léčbě rakoviny.
- mnoho různých inhibitorů angiogeneze je zkoumáno jako potenciální protinádorová léčiva.
- protože buňky, které jsou ovlivněny inhibitory angiogeneze, jsou normální rezistence na léky, může být méně pravděpodobné.
- 1. Urry, L. a., Cain, M. L., Wasserman, S. a., Minorsky, P. V., & Reece, J. B. (v roce 2017). Campbell Biology (11.). Pearsone.
- 2. Folkman J. (2006). Angiogeneze. Roční recenze medicíny. 57:1-18
- 3. nar. Bergens G a Benjamin LE. (2003) Tumorigeneze a angiogenní spínač. Příroda Hodnotí Rakovinu. 3 (6): 401-410
- 4. Nussenbaum F a Herman IM. (2010) nádorová angiogeneze: postřehy a inovace. Žurnál onkologie. Epub 4/26/2010
- 5. nar. Carmeliet P a Jain RK. (2000). Angiogeneze u rakoviny a dalších onemocnění. Nature 407 (6801): 249-57
- 6. Jain RK, Carmeliet PF. „Nádoby smrti nebo života.“Scientific American (2001). 285(6): 38-45.
- 7. Sim BKL, MacDonald N A Gubish ER. „Angiostatin a Endostatin: Endogenní ihibitory růstu nádoru.“Recenze rakoviny a metastáz (2000). 19 (1-2): 181-190
- 8. a. b.Sim BKL. „Angiostatin™ a Endostatin™: endoteliálních buněk-specifické endogenní inhibitory angiogeneze a růst nádoru.“Angiogeneze (1998). 2(1): 37-48
- 9. Gorski DH, Mauceri HJ, Salloum RM, Halpern A, Seetharam S, Weichselbaum RR. „Dlouhodobá léčba angiostatinem snižuje metastatickou zátěž během radiační terapie.“Rakovina Res. 2003 Jan 15; 63 (2): 308-11.
- 10. Sim BKL, MacDonald N A Gubish ER. „Angiostatin a Endostatin: endogenní ihibitory růstu nádoru.“Recenze rakoviny a metastáz (2000). 19 (1-2): 181-190
- 11. Folkman J. “ bojuje proti rakovině tím, že útočí na její krevní zásobení.“Scientific American (1996). 275 (3): 150-154
- 12. Twombly r. “ první klinické studie endostatinu přinášejí vlažné výsledky.“J Natl Cancer Inst. 2002 Říjen 16; 94 (20): 1520-1.
- 13. Thomas JP, Arzoomanian RZ, Alberti D, Marnocha R, Lee F, Friedl, Tutsch K, Dresen, Geiger P, Pluda J, Fogler W, Schiller JH, Wilding G. „Farmakokinetická a farmakodynamická studie fáze I rekombinantního lidského endostatinu u pacientů s pokročilými solidními nádory.“J Clin Oncol. 2003 Jan 15; 21 (2): 223-31.
- 14. Herbst RS, Hess KR, Tran HT, Tseng JE, Mullani NA, Charnsangavej C, Madden T, Davis DW, McConkey DJ, O ‚ reilly MS, Ellis LM, Pluda J, Hong WK, Abbruzzese JL. „Fáze I studie rekombinantního lidského endostatinu u pacientů s pokročilými solidními nádory.“J Clin Oncol. 2002 Září 15; 20 (18): 3792-803.
- 15. Jiang LP, Zou C, Yuan X, Luo W, Wen Y, Chen y. (2009) Biotechnol Appl Biochem. N-terminální modifikace zvyšuje stabilitu rekombinantního lidského endostatinu in vitro. Srpen 17;54(2):113-20
- 16. Ling Y, Yang Y, et al. (2007) Endostar, Román Rekombinantní Lidský Endostatin, Vykazuje Antiangiogenní Účinek prostřednictvím Blokování VEGF indukovanou Tyrosin Fosforylace KDR/Flk-1 na Endoteliálních Buňkách. Biochem Biophys Res Commun. 361 (1): 79-84
- 17. Folkman J. “ Tumor angiogenesis: terapeutické důsledky.“New England Journal of Medicine (1971) 285: 1182-6
- 18. Dobrý DJ, Polverini PJ, Rastinejad F, Le Beau MM, citrony RS, Frazier WA, Bouck NP.“Inhibitor angiogeneze závislý na tumoru je imunologicky a funkčně nerozeznatelný od fragmentu trombospondinu.“Sborník Národní akademie věd (1990) 87: 6624-8
- 19. O ‚ reilly MS, Holmgren L, Shing Y, Chen C, Rosenthal RA, Mojžíš M, Lane WS, Cao Y, Šalvěj EH, J. Folkman „Angiostatin: román inhibitor angiogeneze, která zprostředkovává potlačení metastáz tím, že Lewis karcinom plic.“Cell (1994) 79: 315-328
- 20. O ‚Reilly MS, Boehm T, Shing Y, Fukai N, Vasios G, Lane WS, Flynn E, Birkhead JR, Olsen BR, Folkman J.“ Endostatin: endogenní inhibitor angiogeneze a růstu nádoru.“Cell (1997) 88:277-85