显微内镜与癌症：一种新的方法，以新生血管的可视化

抽象

基于探针的共聚焦激光显微内镜（PCLE）是用于消化道内镜检查提供一种新颖的成像技术在活的有机体内镜检在亚细胞分辨率。它提供了分析和新生血管形成的血管密度的可能性在活的有机体内。血管生成开关在癌症进展中起着至关重要的作用。本文的目的是回顾该成像工具在分析结直肠癌和胃癌血管形成中的应用在活的有机体内。其目的是提供一种结合了血管化和分子分布的诊断依据，以评估在与常规治疗相关联抗血管生成治疗的功效的可能性。PCLE可以考虑在这个肿瘤血管生成模式的转变的实时评估一个革命性的方法，它可以打开，以解决以改善治疗结果使用抗血管生成治疗的可能性。

1.简介

近年来，内窥镜图像质量得到了很大的提高得益于非常先进的技术设备。其中一个新消化道内镜检查的方法是共聚焦激光显微内镜（CLE），其已经允许共焦扫描显微镜集成到一个传统的柔性内窥镜。潜在的应用包括检测肿瘤的活组织检查与靶向和炎性肠疾病，口炎性腹泻的检测，和显微镜性结肠炎[1]。CLE提供在活的有机体内显微镜在亚细胞的分辨率：在约1微米和细胞和亚细胞结构，以及毛细血管和单个红细胞的可视化在分辨率粘膜层的成像是该新颖消化道内镜检查方法的特有特征。我们经历了与基于探针的共聚焦显微内镜系统（PCLE，Cellvizio，莫纳克亚技术，巴黎，法国），与videomosaicing组合，允许与输入帧的排列组织的全景的重构。因此，我们的目的是使用这个新的有前途的成像工具来分析结肠直肠癌和胃癌患者的血管生成过程。该方法公开了一种转换方法，不仅对诊断组合共焦成像的可能性在活的有机体内和患者的具体分子谱，但也与有针对性的抗血管生成治疗。

2.显微内镜与肿瘤

CLE在胃肠道不同病理条件下的潜在作用已被探讨，考虑到预后影响，诊断胃肠道的恶性前病变和恶性病变的可能性尤其重要。胃肠道癌症是发病率和死亡率的主要原因，在疾病的晚期，化疗反应不完全和预后不良。最近，CLE已成功应用于肿瘤Barrett食管、胃和结肠直肠癌的研究。由于准确的诊断和分期对治疗计划至关重要，因此CLE在胃肠道肿瘤的筛查和/或监测中具有巨大的潜力[2，3]。CLE已经在初步研究中使用也可用于检测胆道恶性肿瘤[4]。所有的研究揭示了执行对于基于探针的高分辨率CLE的临床有效性和预测能力在活的有机体内结肠镜期间GI瘤形成和相关的前期病变的诊断。基于形态学改变，或由于特性单个细胞就像Barrett食管杯状细胞，CLE的有前途的技术使已在活的有机体内的病理粘膜状况的诊断。然而，共焦成像持有的潜力要远远超出：可能性分析存在的血管肿瘤表面的形态和密度也可以为一个更合适的诊断和推定的就业抗血管生成药物提供重要信息在治疗过程中。

3.血管生成标记

从已有的脉管系统中发展出新的血管(血管生成)是一个不可缺少的事件，无论在正常还是病理条件下，如癌症的生长和发展。除非血管生成开关打开，否则肿瘤不会生长超过1- 2mm [五]，从而新颖血管的形成被认为是在肿瘤性过程中出现的最重要的活动之一[6]。事实上，新血管的发展为正在生长的肿瘤提供营养和氧气，处理代谢产物，释放生长因子，促进肿瘤细胞增殖[7]。事实上，肿瘤通过分泌生长因子如血管内皮生长因子(VEGF)、肝细胞生长因子和血小板来源的生长因子来促进血管生成，这些生长因子可以刺激内皮细胞迁移和增殖[7-9]。VEGF的VEGFR到的结合触发主要由MAPK和PI3K / AKT / mTOR的途径介导的细胞内信号传导。这导致HIF-1a和PDGF，FGF，G-CSF，TGF诱导的表达β，和血管生成素，从而增强血管生成的[10]。血管生成也不可缺少的转移过程通过提供泄漏血管对血管浸润的大量[7]。早期检测和评估肿瘤内血管生成的程度因此是用于个性化和提示抗血管生成治疗是至关重要的。除了常用panendothelial标记如CD31，CD34，因子VIII，内皮糖蛋白（CD105）已被提出作为由于内皮因子抗体结合肿瘤血管发生的标记物优选的是参与新血管形成[在活化的内皮细胞11，12]。内皮糖蛋白的TGF-β受体β1分子和确实被发现在新生血管生成中上调[13]。在血管特异定位的分子中，多聚蛋白2(又称内聚糖-1)可以被认为是血管的良好标记物。多聚蛋白2 (MMRN2)属于(EMI域赋值)EDEN蛋白家族[14]。该蛋白是在寻找血管内皮的新标记物时发现的[15]。MMRN2是在具有高分子量的糖蛋白复合物的关联。这个复杂的两个亚基匹配MMRN2序列和可能的翻译后修饰的结果。另外两个亚基尚未确定[16]。MMRN2可以被认为是一个标记panendothelial在正常和肿瘤脉管系统，包括在一些肿瘤中新血管形成的热点[被表达二者15-18]。该分子显示出被紧密并置沿血管具体保藏内皮细胞和成也存在于血管[管腔侧16]。在此之前我们的研究，它的功能虽然一直默默无闻。在我们的实验室收集到的最新数据[19]表明，该分子起着内皮细胞的功能，肿瘤血管生成，和血管稳态的调节中起重要作用。为了进行这些研究，我们已经开发出两种抗人并发现检测在许多组织和肿瘤切片以及抗CD31抗体[血管对这种分子鼠抗体19]。使用这种抗体的被发现是适合于检测血管无论是在由我们的结果所示结肠直肠癌和胃癌部分。有趣的是，MMRN2还证实发挥血管成熟中起重要作用（在周细胞包裹的术语），并且还以调节内皮细胞渗透性[19]。因此，这个分子可能不仅是血管的一个单纯的标记物也是重要的，这取决于它的表达，在预测所述容器的功能。事实上，与PCLE分析MMRN2染色的组合可以提供患者的“血管生成状态”更可靠的评估。

4.显微内镜和血管生成

高分辨率的共焦成像是通过使用外源性荧光技术。特殊情况下，静脉注射荧光素在活的有机体内人结肠瘤和其使用的成像还允许血管结构，形态（不规则血管）和泄漏（荧光素流出）的分析。研究目前正在进行中，以在肿瘤发展的不同阶段微血管密度的客观评价，并与肿瘤血管生成治疗联合应用此新的成像工具。在肝门上胆道癌微血管密度的初步数据[20，21]，Barrett食管[22]，以及用于GI肿瘤[23，24]，目前可用。

内窥镜成像和监测的血管生成必须在癌前，癌前和癌阶段有价值的生物标志物在GI损伤的潜力。物上的表中列出的患者中进行对胃和结肠直肠癌的癌症的“内窥镜血管生成”分析1。我们评估了来自25个序列/活检部位的pCLE图像，并与组织学数据进行了比较。肿瘤患者的血管结构不正常(微血管增大，弯曲，血流改变)。新生血管生成的形态模式与组织学和免疫组织化学分析相一致，使我们能够制定任意的“血管生成”规模，其标准见表2。坎尼扎罗-Spessotto规模评估基于容器的数量，曲折和大血管的存在，荧光素渗漏，和有缺陷的密度的增加血管生成肿瘤内的程度（图1）。即使是初步的，这些数据（报告表3）认为，康尼查罗，Spessotto规模的应用可能是在预测治疗期间，如果受到的待遇已经不足以避免手术，抗血管生成治疗和肿瘤的可能耐药反应有帮助。在不同阶段肿瘤更大数目的进一步的数据，需要以提高诊断的准确性，并指导和预测更合适的个性化策略的治疗。

5.结论与展望

使用PCLE允许的在活的有机体内的形态学改变和癌症粘膜的微血管异常，并与传统常规方法相关联的结果的评估。PCLE可考虑用于在结肠直肠癌和胃癌的血管图案的实时分析的关键和革命方法。这些初步结果表明，与免疫染色组合PCLE（CD31和MMRN2）持有的潜力，无论在基础研究和临床实践中显著的影响，表明平移研究实质性可能性。

披露的信息

R.坎尼扎罗和M. Mongiat共享第一著作权。

参考

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