1、肿瘤治疗新突破抗 VEGF 及抗血管再生治疗【关键词】 肿瘤治疗；内皮,血管；再生,肿瘤治疗新突破抗 VEGF 及抗血管再生治疗 (pdf)【摘要】 实体肿瘤的生成依赖于肿瘤本身新生血管的形成，肿瘤血管的再生受到众多血管刺激及抑制因子的调控。血管内皮生长因子被认为是其中最重要的血管生长刺激因子，它高度特异地与血管内皮细胞的 Flt-1 和 KDR 受体结合，直接参与肿瘤血管的生成并激发其他血管生长刺激因子的作用。随着肿瘤血管再生理论和相应基础临床研究的快速进展,抗肿瘤血管生成治疗已成为肿瘤综合治疗中的一项重要内容。人工已能提取血管抑素等血管生长抑制激素用于临床治疗研究。一些传统的抗血管生成药物
2、也因此开辟了新的研究应用领域。作为肿瘤血管生长的最重要刺激因子，抗血管内皮生长因子的方法和药物研究也在紧张的进行，并取得了卓越的进展。本文就血管生成在肿瘤发生发展中的作用、肿瘤治疗研究中的意义、抗肿瘤血管生成以及抗内皮生长因子研究中的进展进行综述。【关键词】 肿瘤治疗；内皮，血管；再生 1 肿瘤血管再生肿瘤血管再生的过程有多种血管生长调节因子（TAF）参与。目前已经分离和纯化了20 多种血管生长因子和相关因子，近年研究较多的有血管内皮生长因子(vascular endothelial growth factor,VEGF)1，2 、转化生长因子(transformation growth fa
3、ctor,TGF)、成纤维细胞生长因子(fibroblast growth factor,FGF)3 、血小板衍生生长因子(PDGF) 、血管生长素(angiogenin) 、粒系集落刺激因子 (G-CSF)、A-肿瘤坏死因子(TNF-A)、白介素-8(IL-8)、增殖素(proliferin) 、整合活化素 (activators of integrins)、肝细胞生长因子(HGF) 等。而血管生成抑制因子有血栓素(thrombospondin)、血管抑素(angiostatin)、内皮素(endostatin)等。正常生理状态下，血管的生成和抑制因子对血管内皮新生的调节处于一种动态的平衡，
4、血管生成机制处于“关闭”状态。病理状态下，血管的生成和抑制因子的共同作用处于失平衡状态。肿瘤从血管前期的静止状态发展到伴随肿瘤血管新生的浸润状态，需要突破这些刺激因子和抑制因子作用的平衡。当肿瘤组织内的血管生成刺激因子作用处于上调状态，血管生成抑制因子作用处于下调状态，血管生成作用机制则处于“开启”状态，即出现肿瘤血管新生。这就是所谓的血管形成的开关平衡假说。病理状态下新生的血管是混乱无序排列的，新生血管壁不完整，存在大量裂隙。这是因为平滑肌、外膜细胞不能完整形成和排列所致。血管再生影响肿瘤的生长和转移特性。这是因为新生血管是提供病理组织养分保证其生长增殖的基础，同时，肿瘤新生的血管使得肿瘤细
5、胞与个体的血管循环系统直接相通，这也是恶性肿瘤发生远处转移播散的必要条件。Weidner 等46的研究发现肿瘤血管密度与乳腺癌淋巴转移和患者预后的关系密切后，至今已有很多研究机构进行了大量的研究，证实了 Weidner 等的研究结果。除此之外，对前列腺癌、肺癌、胃癌、卵巢癌、颈部肿瘤的研究也都表明了肿瘤血管密度与患者预后的关系。这些研究结果表明，肿瘤血管的新生数量可以用以判断肿瘤患者的预后。2 抗肿瘤血管再生的治疗理念现代肿瘤临床仍推荐以外科手术、化疗和放疗相结合的综合方法为治疗原则7 。20世纪 90 年代，肿瘤学研究发现无血管生成的肿瘤组织不能够生长成为实体的肿瘤，而当肿瘤血管生成出现在肿
6、瘤组织中，实体肿瘤即开始形成，肿瘤血管的生成也决定着肿瘤的血循转移。进入 21 世纪，抗肿瘤血管生成治疗已被认为具有光明前景的肿瘤治疗的新途径，多种抗血管生成药物已经在一些肿瘤中心进入了临床期治疗观察，为提高肿瘤患者的生活质量发挥巨大的作用。针对抗肿瘤血管新生的抗肿瘤治疗可能比针对肿瘤细胞本身的治疗更为有效，这是因为：(1) 根据肿瘤细胞的起源和肿瘤生长的特性，肿瘤实际上是一大类不同的疾病。随着医学生物学技术的发展，研究发现各种起源或分型的肿瘤，其基因排列、染色体排列各不相同。这些肿瘤基因学的新发现使肿瘤的基因分类更加纷繁复杂，需以百位数计8 。因此不难想象，单一针对肿瘤细胞的化疗药物往往只能
7、对单个或数个相类似肿瘤的治疗有效。而抗肿瘤血管新生的药物却能抑制所有富含血管新生的肿瘤生长。(2）针对肿瘤细胞的化疗药物作用机制是：抑制或阻断某一种肿瘤在某一特定肿瘤发展阶段某一基因产物的产生或表达。所以，临床常需联合化疗用药。即便这样，也往往不能够真正阻止肿瘤的发展。因为，肿瘤基因的突变组是极不稳定的9 。肿瘤组基因突变不断发生，基因表达产物发生变化，肿瘤原发灶和转移灶的特性由此经常发生改变。频繁的肿瘤生物特性的改变使针对原基因突变产物的药物很快失去效用。然而，肿瘤血管生成的基因组是稳定的，所以化疗药物耐药性的问题不会发生在抗 VEGF、抗肿瘤血管生成的治疗中。(3) 一些血管新生相关因子细
8、胞效用蛋白只表达在新生的血管内皮细胞，不表达于静止的血管内皮细胞和其他细胞。这包括 VEGF 受体10 、angiopoietin 、ephrons 11和一些特异性粘附因子12 。由于它们只惟一作用于新生的血管内皮细胞，所以较少有化疗药物常见的副作用，如骨髓抑制、胃肠症状、脱发等。(4)肿瘤血管新生与肿瘤转移的发生密切相关 12 。肿瘤富含新生血管，则易发生远隔转移，临床预后差。另外，早期的肿瘤细胞团除非有血管系统新生，否则不会形成真正的肿瘤块。针对肿瘤血管的治疗不仅抑制原发灶的生长，也抑制肿瘤的扩散和转移。(5）抗血管新生的治疗与其他直接针对肿瘤细胞的治疗联合应用可能会更为有效，因为他们针
9、对的是肿瘤中不同的靶细胞。有了大量的基础实验的成功数据，数种抗血管治疗的方法，包括单独或联合传统治疗方法的临床试验研究已经在进行之中13 。由于血管新生过程的复杂性，进入临床试验的药物研究集中直接指向治疗的几个方向。治疗的策略包括：(1）影响血管新生的配体及它们的受体，降低血管新生激活及传导信号。(2）上调内生性的血管新生抑制因子。(3 ）抑制内皮细胞的增殖分化，激活其凋亡效应，直接作用于肿瘤新生血管系统。然而人们仍然担心应用抗血管生成治疗肿瘤会存在一些可能的负面影响：(1)肿瘤生长中产生的新生血管生成因子往往并非单一，如果一种生成因子受限抑制，是否还会有其他因子通过其他途径新生血管？比如：V
10、EGF 完全受限制后，FGF 是否仍然足以使血管新生。(2) 肿瘤微血系统的多质性，使其内皮细胞的表面标记物也具有多样表达。由此针对单一标记物的抗血管生成药物是否一定能完全抑制肿瘤血管新生，而真正限制肿瘤的生长。(3)尚不能断定抗血管治疗方法能否使肿瘤缩小、消失或者仅仅只限制了肿瘤继续增长。如果仅能抑制已存在肿瘤的继续增大，还需配合更多的传统化疗方法。临床前期实验的结果证明上面的担心也许是多虑。例如：应用 endostatin 处理裸鼠体内种植的多种肿瘤块均能引起肿块的体积变小，研究者认为是诱导了肿瘤细胞的凋亡的结果14 。同样的实验结果也来自 VEGF 受体抑制剂 sv5416 为主的动物实
11、验。况且，至少1 年的 endostatin 应用未发现耐药性15 。期待着相同的实验结果会来自人体临床试验。3 VEGFs对 VEGFs 的研究显示：VEGF 是由两个相同分子量（17000-23000 ）亚基以二硫键结合形成的二羟聚体，其分子量为 3446ku，与血小板衍生生长因子（PDGF）具有结构同种性，与胎盘生长因子（PIGF）接近同种性。由于 VEGFmRNA 的不同剪切方式可得到 4种同种异构体 VEGF206、189、165、121，分别含有 206、189、165、121 个氨基酸，这些同种异构体表现出同样的生物学特性，但相对分子量及对肝素的亲和力不同，VEGF 的第5 种异
12、构体 VEGF145 是在胎盘细胞和女性生殖道癌细胞中发现的，最近研究 VEGF 家族又扩增了 4 个新成员 PIGF、VEGF-B 、VEGF-C 、VEGF-D，目前研究比较成熟的形式是VEGF165 同种异构体，相对分子量为 45000，可与游离的肝素和分布于细胞表面、细胞外基质中的类肝素蛋白多糖结合。VEGF189 和 VEGF206 是最基本的形式，与肝素的结合力强于 VEGF165，并且在细胞外基质中完全分离，VEGF121 是最小的最易溶解的异构体且不与肝素结合，由于它缺乏与肝素结合的碱性氨基酸，所以它略显酸性，在细胞处间隙，纤维蛋白溶酶分裂 VEGF 分子的一部分，产生一含有第
13、 110NH2-未端氨基酸的 34ku 蛋白，依靠水解机制，VEGF 生物性活性由蛋白水解作用在细胞外基质中从大的异构体中分离释放出来。4 抗 VEGF 肿瘤治疗VEGF 是肿瘤血管生成最关键的刺激因子，其表达上调的原因是肿瘤内部的缺氧。已被普遍关注为抗血管生成的焦点。VEGF 特异性地作用于内皮细胞的理论得到普遍认可，是因为研究发现 VEGF 蛋白多体仅表达于内皮细胞，表达于其他细胞的现象极罕见，与新生血管发生的时间、空间均密切相关16 。VEGF 在肿瘤血管新生中的决定性作用也已通过动物实验得以证实，中和 VEGF 抗体和 VEGF 受体的动物体上，血管新生以及肿瘤的生长均受到明显抑制。动
14、物实验中，VEGF 引导出一系列血管反应，增强血管的通透性，是迄今发现的最强的血管通透性刺激物。另外，在内皮细胞培养实验中，对内皮细胞的作用包括：增殖、迁移、生存率的影响和基质分解酶的分泌。为了证实活体中 VEGF 对肿瘤血管增殖的作用，Bruce 等（2001 年）将 VEGF 低水平表达的 PANCL 细胞转导 VEGF 表达载体注入裸鼠，与空载体转导后的 PANCL 注射裸鼠比较，结果前者肿瘤体积的增长明显大于后者。这说明 VEGF 是血管新生生长的必要因子，血管新生是肿瘤生长的必要条件。肿瘤生长成一定体积后，肿瘤细胞团中央的细胞相对远离血管系统，出现缺氧，某些分子感受器感受到低氧状态的
15、刺激，激活血管新生因子的表达。其中主要的就是 VEGF。VEGF由肿瘤细胞产生，与已存在的血管内皮细胞受体结合，导致新的血管萌芽生成，为肿瘤提供所需养分。VEGF 在肿瘤患者血清含量的测定已有报告。与肿瘤微血管的密度的关系，进而与肿瘤患者预后的关系均已明确。富含 VEGF 表达的肿瘤预后较 VEGF 表达较少的肿瘤患者转移率、死亡率均高。说明 VEGF 的高表达刺激血管新生，导致肿瘤较多、较早的复发及转移。针对抑制 VEGF 作用的抗血管生成药物的临床试验正在进行之中，SU5416 是人工合成的 VEGF 酪氨酸激酶抑制剂17 ，Sugen 公司在 20002005 报告的 1/2 期临床试验的结果令人鼓舞。Genentech 公司 20002005 公布的另一份报告说他们在应用 VEGF 抗体联合 5-氟尿嘧啶/甲酰四氢叶酸治疗转移性直结肠癌 2 期的临床试验的结果同样鼓舞人心。Genentech 公司已将 VEGF 抗体作为一线药物开展 3 期的临床试验。5 小结肿瘤细胞无节制的生长是由于能大量截取正常组织的营养物质，实体肿瘤的生长依靠其内血管的新生。因此，肿瘤抗血管新生的治疗通过阻断肿瘤细胞的营养供给，饥饿肿瘤，达到阻止肿瘤生长的目的18 。这种治疗的优势在于，它将对于所有无论何种起源的肿瘤，无论肿瘤有无发生转移，均有作用。
