肿瘤微环境中血管生成调控的动力学研究

作     者：宗如月 

作者单位：河北工业大学 

学位级别：硕士

导师姓名：赵同军

授予年度：2022年

学科分类：1002[医学-临床医学] 100214[医学-肿瘤学] 10[医学] 

主      题：肿瘤细胞 血管生成开关 血管生成因子 内皮细胞 休眠状态 活跃状态 肿瘤干细胞 

摘      要：被肿瘤招募的基质细胞会分泌一系列血管生成因子调控肿瘤血管的生成。肿瘤血管生成开关被打开使转移性肿瘤逃逸休眠,导致肿瘤恶性发展。以实验为基础,从理论上研究肿瘤血管生成的动力学过程,有助于深入探讨其内在机制。本文就近年来肿瘤血管生成以及肿瘤相关基质细胞及其分泌的血管生成因子对血管生成调控等问题进行了较为详尽的综述。在此基础上,分别构造了抗/促血管生成因子系统、肿瘤细胞与内皮细胞相互作用系统、血管内皮生长因子与血管生成素相互作用系统以及靶向药物治疗作用下肿瘤干细胞的发生发展等多个理论模型。通过理论分析和数值模拟得到了以下创新性结果:(1)肿瘤细胞诱导的抗/促血管生成因子对血管生成开关的调控过程存在双稳态。随着缺氧诱导因子-1α表达水平的提高,促血管生成因子使血管生成开关“打开,促进肿瘤血管的生成。抗/促血管生成因子调控血管内皮细胞的增殖,药物治疗可促使肿瘤血管生成开关“关闭。(2)肿瘤细胞与血管内皮细胞相互作用促进肿瘤血管生成。通过调控肿瘤细胞增殖和内皮细胞增殖,使血管生成开关“关闭,可抑制肿瘤血管生成。(3)血管内皮生长因子与血管生成素共同作用可促进肿瘤血管生成。血管内皮生长因子和血管生成素-2水平的升高,导致血管生成开关“打开。血管生成素-1的降解对肿瘤血管生成有显著的影响。血管表型结构影响血管生成开关“打开,进而影响肿瘤血管爆发和肿瘤逃逸休眠。(4)在肿瘤干细胞发生过程中存在音叉分岔。施加靶向药物可使肿瘤干细胞经过一段时间的休眠状态后,再增殖并达到稳定。