本刊记者　徐芳芳

　　
　　近年来，癌症的发病率以惊人的速度不断攀高，而对抗肿瘤的治疗方法，却仍需更多的研究与探索。病理分析是制定治疗方案的最重要依据。目前，对肿瘤的病理分析从原来的细胞水平已经延伸到了分子水平，可以针对肿瘤基因进行研究分型，以便指导手术、化疗、放疗及分子靶向药物的应用。
　　天津医科大学基础医学院病理教研室主任孙保存教授及其团队，多年来致力于肿瘤血管生成领域的研究，从临床病理、动物模型、细胞生物学和分子生物学层面深入分析肿瘤生长过程中血管生成模式和血管生成拟态形成涉及的细胞分化、功能和信号转导的变化，尤其专注于管道空间的构筑和血管内皮细胞的起源，在国际上首次提出肿瘤血管生成的三个新概念：即“三阶段学说”、“线形程序性坏死”和“上皮-内皮转变”。在此基础上揭示了肿瘤血管生成拟态的形成机制及其在肿瘤血管生成中的意义。
　　
肿瘤血管生成之谜
　　
　　据孙保存教授介绍，肿瘤血管生成是肿瘤细胞生长和演进的重要条件,当肿瘤直径超过1mm便开始出现血管生成以弥补单纯扩散的供养（氧）不足。肿瘤血管生成目前公认方式包括既有血管的募集、微血管的延伸、肿瘤内血管新生、球样血管生成以及肿瘤血管生成拟态(vasculogenic mimicry, VM)。在肿瘤快速生长的早期肿瘤组织血液供应主要来自血管生成拟态；随着肿瘤体积的不断增大，内皮细胞的不断分裂增殖，在血管生成拟态和以内皮细胞构成的血管之间出现了马赛克血管；前二者逐渐被内皮细胞构成的血管替代，并成为肿瘤血液供应的主要方式。在这种血供的微循环过程中，骨髓来源的干细胞在肿瘤分泌的某些细胞因子的诱导下到达肿瘤组织局部，并分化成内皮细胞，参与肿瘤的内皮细胞构成的血管生成。也就是孙保存教授及其课题组所提出的“肿瘤血管生成的三阶段学说”。其中肿瘤血管生成需要一定的空间来形成管腔，进而需要血管内皮细胞长入并衬附于管腔壁形成完整的血管。因此，研究肿瘤血管生成的空间构筑基础和血管内皮细胞的来源是孙保存教授所领导的课题组的主要攻关研究内容。
　　“肿瘤血管生成过程中肿瘤周围组织中内皮细胞不断增殖和分裂并通过何种渠道深入到肿瘤组织内的过程一直是悬而未决的难题，也是肿瘤血管生成理论中具有普遍性的重要科学问题。”孙保存教授介绍说。为了探索肿瘤生长早期血管生成的模式，他们反复在动物模型中研究实验，终于观察到大片实体的肿瘤组织内出现条带样（线形分布）的核深染、胞浆浓缩且细胞间彼此分离的瘤细胞，这些条带结构按一定的空间距离彼此连接，与肿瘤组织内毛细血管网的空间分布相似。根据免疫组化和电镜观察结果提示这些条带样分布的瘤细胞可能为肿瘤细胞的一种程序性死亡形式，课题组将其称之为“线形程序性坏死”（Linearly Patterned Programmed Cell Necrosis LPPCN）。他们又再次通过计算机模拟和向量分析、对动物模型的分子水平干预、体外细胞缺氧模型和分子机制的分析等多层面共同证明：LPPCN是肿瘤细胞在缺氧条件下出现的线性排列的特殊死亡形式，具有凋亡和坏死的共同特征，这些LPPCN肿瘤细胞死亡后残留的空间框架可以作为VM内皮依赖性血管形成的空间结构基础。
　　血管内皮细胞的来源是贯穿肿瘤血管生成过程的一个关键问题，但是目前认为血管内皮细胞来源的可能性说法不一：1.已经存在的血管内皮招募；2.血液中的循环内皮细胞及内皮祖细胞；3.骨髓间充质干细胞分化；4.肿瘤细胞或肿瘤干细胞分化或塑形。其中1、2两种途径已被公认。随后该课题组也证明了血管内皮细胞可以源自骨髓间充质干细胞的分化，但途径4至今仍然是一种缺少确凿证据的猜测。经过不断的探索实验，课题组终于取得了另一重要进展：研究发现肿瘤细胞可以通过上皮-间充质转变（EMT）塑形或分化为血管内皮样细胞，替代机体血管内皮细胞来行使构筑肿瘤血管的功能。研究结果显示，肿瘤细胞可以在EMT转录因子Twist1的调控下，表达内皮标志分子并成血管塑形，在体外三维基质和体内均可以形成功能性管道样结构。本研究有助于进一步了解肿瘤血管内皮细胞的起源，可能来源于肿瘤细胞本身的塑形或分化；从EMT角度阐述了VM形成的可能机制；提出了上皮-内皮转变（EET）的可能，对进一步深化肿瘤细胞分化功能的认识提供了参考，丰富了肿瘤血管生成理论，同时也为完善临床抗肿瘤血管生成治疗提供了新的依据。
　　在此基础上，课题组深入对Twist1的上游调控因子和下游调控效应进行了分析：结果表明缺氧可同时诱导Bcl-2和Twist1高表达，二者共表达可协同增强肿瘤细胞增殖、迁移、侵袭、克隆形成和管道化能力，并显著改变表达谱和miRNA谱。进一步研究证明Bcl-2的C末端和Twist1的bHLH结构域存在相互作用，二者可以结合形成复合物促进Twist1的入核；当存在Bcl-2过表达时，Twist1与DNA的结合位点会显著增多，尤其对NF-kB和AP1信号转导通路有激活作用。临床病理学分析也表明Bcl-2与Twist1共同核表达与肿瘤转移和血管拟态存在关联性，患者生存期缩短。本研究还揭示了Bcl-2这一线粒体膜蛋白的新功能：辅助转录因子入核。这对进一步理解Bcl-2的功能，深入研究上皮间充质转变的机制有着重要意义，同时该分子复合物也可以作为药物靶点及指导临床诊断。
　　
德高医粹　教坛楷模
　　
　　孙保存教授多年来一直从事肿瘤病理学和分子生物学的研究、教学、科研与临床工作，他以培养“知行和一，德高医粹”的学生为己任，秉承德育为先、寓教于乐，以情施教、情知交融，以身立教、为人师表的育人准则，在三尺讲坛潜心耕耘34载。每学年，孙保存教授为本科生和研究生讲授的第一堂课都是围绕“德”展开，教育学生无论是作为教师、科研工作者，还是医生，都要以德为先。他在教学上不断探索、勇于创新，将其深厚的专业理论知识、丰富的临床经验和潜心科学研究的成果有机融入教学工作，激发学生对专业学习和科研的兴趣。他积极投身教学改革，形成教学、科研、临床诊断三者有机融合的教学特色，教学成果丰硕，赢得了师生和社会各界的广泛好评。
　　
专家简介：
　　孙保存，现任天津医科大学基础医学院病理教研室主任，天津市肿瘤研究所副所长，天津医科大学肿瘤医院、总医院、二附院病理科主任、教授、博士生导师，“211工程”建设项目重点学科病理学与病理生理学科负责人，天津市教学名师。兼任国务院学位委员会学科评议组成员、中华医学会肿瘤病理学会常委、中国抗癌学会理事、病理专业委员会副主任委员、中国病理学工作者委员会副主任委员、天津市病理质控中心主任。于2001年、2006年和2007年曾作为高访学者赴美国MD.Anderson癌症中心、加拿大多伦多大学进行科研合作及学术交流。近年来，由他主持国家自然科学基金重点项目2项、中瑞国际合作项目1项，国家自然科学基金面上项目3项、教育部博士点基金、省市级重大、重点及面上课题等16项，获资助1300余万元；获国家级及省部级科技奖和自然奖18项。近年来发表论文200余篇，SCI收录59篇，主编教材、专著7部，副主编教材、专著3部，独立指导博士42名，硕士生73名。