瑞典卡羅林斯卡研究院微生物和腫瘤、細胞生物學系的曹義海(Yihai Cao)教授是血管生成領域的知名專家，在血管生成的分子機制及其轉化醫學研究領域，取得大量具有高度科學價值的創新性發現，發表SCI論文百余篇，其中 有30多篇論文發表在Nature、Cell、Science雜志及其子刊上。今年，曹義海教授帶領的多項研究，接連發表在PNAS和Nature Communications等國際學術期刊上。
在9月7日的《PNAS》雜志上，曹義海教授帶領的研究小組發表題為“Pericyte–fibroblast transition promotes tumor growth and metastasis”的研究成果。血管周皮細胞是腫瘤微環境中的重要細胞成分，經常與腫瘤血管聯系在一起，但是它們在腫瘤侵襲和轉移過程中的作用，我們 還知之甚少。這項研究表明，血管周皮細胞通過周皮細胞-成纖維細胞轉化（PFT）機制，可明顯促進腫瘤的侵襲和轉移。這項研究提出了這一概念，并表明了血 管周皮細胞的作用。血管周皮細胞被認為可將腫瘤血管重塑成為一種成熟的表型。然而，一旦脫離腫瘤血管，它們在腫瘤組織中的功能就是未知的。這項研究表明， 血管周皮細胞一旦從腫瘤微脈管系統分離，就會進行分化以變成基質纖維母細胞，它們可有助于腫瘤的侵襲和轉移。這些研究結果表明，血管周皮細胞是基質纖維母 細胞的重要來源，并且，靶定PFT可能在腫瘤的轉移過程中提供了一種新的治療選擇。
這已經是曹義海教授今年發布的第二篇PNAS論文了，在2016年3月份，《PNAS》在線發表了曹義海教授帶領的另一項研究成果，題為 “Endocrine vasculatures are preferable targets of an antitumor ineffective low dose of anti-VEGF therapy”。在癌癥治療中，抗VEGF為基礎的抗血管生成藥 物，主要用于阻斷腫瘤的血管生成。然而，抗VEGF藥物可對多個組織和器官產生腫瘤脫靶效應，并引起廣泛的不良影響。這項研究指出，相比較腫瘤脈管系統， 內分泌器官中的脈管系統，對抗VEGF治療更為敏感。在甲狀腺、腎上腺和胰島中，用一種抗VEGF中和抗體進行低劑量的全身治療，可引起顯著的血管衰退， 而腫瘤血管則不受影響。此外，低劑量的VEGF阻斷可顯著抑制甲狀腺血管孔的形成，使腫瘤血管結構不發生改變。隨著血管結構的變化，低劑量的VEGF阻斷 可抑制甲狀腺（而非腫瘤）中的血管灌注和滲透。延長低劑量的VEGF阻斷治療，可引起高血壓，并顯著降低甲狀腺激素游離-T3和-T4的循環水平，從而指 導甲狀腺功能減退。這些結果表明，與腫瘤微脈管系統相比，內分泌器官中的有孔微脈管系統，能更為敏感地響應全身性抗VEGF藥物。因此，這些數據支持一個 概念：用抗VEGF藥物進行的臨床無效治療，可能造成不良的影響。
除了PNAS之外，今年曹義海教授作為通訊作者還在Nature子刊《Nature Communications》發表三項重要學術成果。5月6日在《Nature Communications》雜志上發表的一篇文章，揭示了腫瘤微環境促進癌轉移的重要機制。在這項研究中，曹義海教授的研究團隊對小鼠癌轉移模型進行 了研究。他們發現，在PDGF-BB刺激的周細胞中IL-33顯著上調。而IL-33通過招募腫 瘤相關巨噬細胞（TAM）促進癌轉移。刪除IL-33或者用藥物抑制IL-33–ST2信號通路，都能有效阻止TAM招募和癌轉移。這項研究為人們展示了 腫瘤基質在癌轉移中起到的關鍵作用，為癌癥治療帶來了新的啟示。
8月5日在《Nature Communications》發表的一項研究中，曹義海教授帶領的研究團隊表明，在白色脂肪組織（WAT）血管生成期間，內皮的PDGF-CC生產科調 節WAT褐變。他們發現，內皮VEGFR2的遺傳缺失，Pdgf-c基因的敲除或PDGFR-α的藥理學阻斷，會損害WAT-褐色脂肪的轉化。該研究小組 進一步表明，PDGF-CC刺激可上調UCP1表達，并在已分化的小鼠WAT-PDGFR-α+祖細胞以及人類WAT-PDGFR-α+脂肪細胞中獲得一 種褐色表型，從而支持這些結果的生理相關性。這些數據揭示了一種旁分泌機制，通過這種機制，血管生成的內皮細胞可調節脂肪細胞代謝，這可能為治療肥胖和相 關代謝性疾病提供新的靶點。
9月1日，曹義海教授作為通訊作者又在《Nature Communications》發表一項研究表明，抗VEGF治療的中止可造成肝竇脈管系統發生深刻的結構變化，從而具有高滲透性和有孔內皮的擴大開孔尺 寸以及VE鈣粘蛋白的缺失。藥物中止可引起高度泄漏的肝脈管系統，從而使腫瘤細胞內滲和外滲。抗VEGF抗體為基礎的藥物和舒尼替尼的中止，可顯著促進肝 轉移。具體來說，宿主肝細胞（而不是腫瘤細胞來源的血管內皮生長因子VEGF），是癌癥轉移的愿意。刪除肝細胞VEGF可明顯消除藥物中止所誘發的轉移。 這些結果，對于抗VEGF中止誘發的轉移機制提供了更多見解，并對于人類癌癥治療的不間斷和持續抗血管生成療法，提出了一個新的挑戰。