以血管內(nèi)皮生長因子及血管內(nèi)皮生長因子受體為靶點的抗腫瘤血管生成的治療進展.doc

以血管內(nèi)皮生長因子及血管內(nèi)皮生長因子受體為靶點的抗腫瘤血管生成的治療進展昆明醫(yī)學院2008,(2B):7073JournalofKunmingMedicalUniversityCN53一l049/R綜述以血管內(nèi)皮生長因子及血管內(nèi)皮生長因子受體為靶點的抗腫瘤血管生成的治療進展李淼綜述陳明清審校(昆明醫(yī)學院第一附屬醫(yī)院生物治療科,云南昆明650032)摘要】腫瘤生長,浸潤和轉(zhuǎn)移都依賴于腫瘤血管生成,而腫瘤血管生成又受多種因子影響.血管內(nèi)皮生長因子(VEGF)是最重要的血管生成因子,可特異性作用于血管內(nèi)皮細胞生長因子受體(VEGFR),通過促進內(nèi)皮細胞增殖,增加血管通透性,而誘導腫瘤血管生成.因而以VEGF及VEGFR為靶點抗腫瘤血管生成已越來越成為人們研究的熱點.對以VEGF及VEGFR為靶點抗腫瘤血管生成的治療進展作一綜述.關鍵詞血管內(nèi)皮生長因子;血管內(nèi)皮生長因子受體;抗血管生成;腫瘤中圖分類號R730.5文獻標識碼A文章編號10034706(2008)2B一007004AdvanceofTargetingVEGFandVEGFRinAnti?-angiogenesisofTumorLIMiao,CHENGMingqing(Dept.ofBiotherapyCenter,The1stAffiliatedHospitalofKunmingMedicalUniversity,KunmingYunnan650032,China)AbstractTumorgrowth,invasionandmetastasesalldependontumorangiogenesis,tumorangiogenesisareinfluencedbymanyfactors.Vascularendothelialgrowthfactor(VEGF)isaveryimportantfactorintheprocessofangiogenesis.Itcanbindwithvascularendothelialgrowthfactorreceptor(VEGFR),andinducetumorangiogenesisbypromotinggenerationofendothelialcellandaugmentingvasopermeability.SothestudyoftargetingVEGFandVEGFRhasbecomehot.ThisarticlereviewedadvanceinoftumoroftargetingVEGFandVEGFRantiangiogenesis.1KeywordsJVEGF;VEGFR;Anti-angiogenesis;Tumor腫瘤的發(fā)生發(fā)展是一個非常復雜的過程,腫瘤血管不僅為腫瘤細胞的生長輸送營養(yǎng),并且也是腫瘤細胞播散的主要途徑.如以VEGF及其受體VEGFR為靶點,通過使VEGF和VEGFR表達減少,阻斷其信號轉(zhuǎn)導通路或耗竭腫瘤細胞產(chǎn)生的VEGF而抑制腫瘤血管的生成,切斷腫瘤血供,則有望達到抑制腫瘤生長,發(fā)展和轉(zhuǎn)移的目的基金項目云南省自然科學基金資助項目(2005C0073M);作者簡介李淼(1978),女,遼寧阜新人,碩士研究生,通訊作者陳明清.Email:yougjenyahoo.corn.an1VEGF及VEGFR1.1VEGF結構及功能VEGF是分子量為3445kD的二聚體糖蛋昆明醫(yī)學院創(chuàng)新群體研究基金資助項目(KMC2005DG01)主治醫(yī)師,主要從事腫瘤治療方面的研究.第2B期李淼,等.以血管內(nèi)皮生長因子及血管內(nèi)皮生長因子受體為靶點的抗腫瘤血管生成的治療進展71白.有4種分子形式,包括來源于同一基因轉(zhuǎn)錄的mRNA經(jīng)不同剪切方式形成的4種異構體,即氨基酸數(shù)分別為121,165,189,206的VEGF.VEGF主要功能有:(1)促進血管內(nèi)皮細胞有絲分裂和增殖,發(fā)揮類似內(nèi)皮細胞激動劑(如凝血酶,組胺)的作用;(2)促進血管內(nèi)皮細胞移動,增加微血管通透性;(3)刺激單核細胞和成骨細胞的遷移;(4)參與淋巴內(nèi)皮細胞發(fā)育,腫瘤淋巴浸潤和淋巴結轉(zhuǎn)移.1.2VEGFR的結構及種類VEGFR是典型的跨膜鑲嵌蛋白,可分為胞外區(qū),跨膜區(qū)和胞內(nèi)區(qū).(1)胞外區(qū):由7個免疫球蛋白樣的結構域組成.(2)跨膜區(qū):由一串精一賴一蛋一賴一精殘基組成;(3)胞內(nèi)區(qū):有558個氨基酸組成,主要為酪氨酸激酶區(qū).VEGFR家族成員現(xiàn)已發(fā)現(xiàn)有4種,分別是VEGFR一1(Fit一1),VEGFR一2(KDBFlk一1),VEGFR一3(Fh一4),NRP(Neuropilin一1/2),其中前3種屬于酪氨酸蛋白激酶受體(receptortyrosinekinases,RTKs).此外,尚存在可溶性的VEGFR(sVEGFR).2以VEGF及VEGFR為靶點的抗腫瘤治療VEGF和VEGFR在惡性腫瘤的血管生成過程中協(xié)同表達,VEGF和VEGFR在腫瘤血管生成中的作用表明:阻斷VEGF和VEGFR作用有希望成為抑制血管生成及腫瘤生長的有效治療措施.以VEGF和VEGFR為靶點,具有特異性高,易與腫瘤細胞接觸,不易產(chǎn)生耐藥等優(yōu)點,因而通過它來抑制腫瘤血管生成是當前腫瘤治療研究的熱點之一.目前以VEGF及其受體為靶點的抗腫瘤血管生成的治療方法主要有以下幾種.2.1基因治療2.1.1基因反義技術基因反義技術(antiseneapproach)即反義基因療法,是指利用人工合成的反義RNA和反義DNA來阻斷基因的轉(zhuǎn)錄或復制.目前,針對VEGF和VEGFR的反義基因治療主要有兩種方法:(1)將VEGF或其受體的特異cDNA反向連接到質(zhì)?；虿《镜缺磉_載體上,導入腫瘤細胞后轉(zhuǎn)錄出反義RNA,與相應信使RNA(mRNA)形成雙鏈后阻止其翻譯和表達,從而在mRNA水平阻斷靶基因的表達;(2)在體外人工合成針對VEGF及其受體的反義寡核苷酸.2.1.2導入抑癌基因在多種腫瘤中抑癌基因的缺失或突變是腫瘤發(fā)生發(fā)展的關鍵,向這些腫瘤中導入抑癌基因可以抑制腫瘤的生長或誘導其死亡.抑癌基因治療腫瘤中研究較多的是p53基因.野生型p53(wtp53)基因通過調(diào)控細胞周期,誘導細胞凋亡及抗血管生成來抑制腫瘤生長.體外培養(yǎng)的腫瘤細胞能被插入的野生型P53逆轉(zhuǎn)為正常細胞.以腺病毒為載體,將野生型p53基因?qū)胄∈篌w內(nèi),可表現(xiàn)為明顯的腫瘤抑制.美國自1995年起已開始進行重組腺病毒p53制品的臨床試驗.Fujisawa等在對子宮內(nèi)膜癌的研究中發(fā)現(xiàn),p53基因可明顯下調(diào)VEGF的表達.用野生型p53基因的復制缺陷型載體Ad5/CMV/p53轉(zhuǎn)染p53基因突變型的人結腸癌細胞株KM12L4和SW620后,發(fā)現(xiàn)這兩株細胞株的VEGFmRNA表達明顯減少.2.1.3RNA干擾(RNAinterference,RNAi)的基因治療RNAi是一種雙鏈RNAfdoublesandedRNA,dsRNA)分子在mRNA水平關閉相應序列基因的表達或使其沉默的過程,也就是序列特異性的轉(zhuǎn)錄后基因沉默(posttranscriptionalgenesilencing,PrGS).如果將與VEGF和VEGFRmRNA序列同源性的siRNA轉(zhuǎn)染至腫瘤細胞內(nèi),關閉VEGF和VEGFR基因的表達,即可起到抑制腫瘤血管生成的作用.Zhang等1I將針對鼠VEGF的RNA干擾序列插入到RNA聚合酶啟動子的下游并轉(zhuǎn)染至小鼠體內(nèi),成功地封閉(knock2down)小鼠體內(nèi)VEGF基因的表達,并認為RNAi能有效地抑制腫瘤血管生成.2.1.4抗FLT21核酶核酶是指由RNA組成的酶,可催化RNA切割和RNA剪接反應.具有催化RNA切割的核酶可特異性地切割靶RNA序列,故其可作為基因表達和病毒復制的抑制劑.抗FLT21核酶可靶向作用于VEGFR一1的RNA序列.在I/期臨床試驗中【3I,對28例腫瘤患者每天皮下注射核酶,持續(xù)給藥16個月后,17例病情穩(wěn)定,2例輕度有效,且在注射位點不易產(chǎn)生耐藥性.期臨床試驗正在進行中,主要是研究核酶獨立給藥或與其他化學治療藥聯(lián)用等不同的用藥方式.2.2酪氨酸激酶抑制劑VEGF主要通過VEFGR發(fā)生作用,VEFGR72昆明醫(yī)學院第29卷主要都是酪氨酸蛋白激酶,用特異性的酪氨酸激酶抑制劑可抑制VEGFR的活性,從而阻止其與VEGF結合,達到抑制腫瘤血管生成及腫瘤轉(zhuǎn)移的作用.因此,VEGFR酪氨酸激酶(receptortyrosinekinases,RTKs)是理想的藥物作用靶點,目前已有大量以此為靶點的藥物應用于臨床,主要包括32取代222吲哚酮類,苯胺酞嗪類,苯胺喹唑啉類及其他類型.32取代222吲哚酮類化合物是一類具有RTKs抑制活性的化合物.現(xiàn)主要有SU541,SU6668和SUO11248.苯胺酞嗪類化合物是通過與受體ATP結合位點的對接,從而抑制所有的3類VEGFR.PTK787是新型苯胺酞嗪類RTKs抑制劑,其安全性,耐受性較好,對多種腫瘤有效.ZD6474是一種苯胺喹唑啉類小分子VEGFR一2抑制劑.目前,本品在進行期臨床試驗,用于多發(fā)性骨髓瘤的治療1.此外,CP2547632是一種小分子RTKs抑制劑,可靶向抑制VEGFR一2和FGFR.正在開發(fā)的酪氨酸激酶抑制劑還有AE2941,CEP27055,CO2358774和ZD4190等.2.3VEGFR單克隆抗體應用抗VEGFR的單克隆抗體可封閉VEGFR,阻止VEGF與VEGFR的結合,抑制血管形成.Bevacizumab(Avastin)是一種人源化抗VEGF單克隆抗體.Kabbinavar61報道了Bevacizumab與52FU/LV,52FU/LV與安慰劑治療組的對照試驗.結果顯示:前者在有效率,無進展生存期和生存期方面均優(yōu)于后者,其生存期平均延長5個月.2.4可溶性VEGF受體可溶性的VEGFR(sVEGFR)是通過剪切VEGFR的胞外區(qū)或改變胞外區(qū)結構而形成,只具備和VEGF結合的能力,不能誘發(fā)信號傳導.可溶性VEGFR抗血管生成主要通過兩種途徑起作用:一是:可溶性VEGFR與VEGF結合,從而降低VEGF與膜表面的VEGFR結合,以達到阻止VEGF信號轉(zhuǎn)導的作用;二是:可溶性VEGFR與膜表面的VEGFR的配體結合,形成雜二聚體,從而阻止VEGF信號轉(zhuǎn)導,產(chǎn)生抗腫瘤活性.Lin等將鼠VEGFR一2整段胞外功能區(qū)與6個組氨酸羧基端融合,構建了可溶性VEGFR(EXFIKHis),在體外與VEGF具有高親和力,可阻斷受體活性,抑制VEGF誘導的內(nèi)皮細胞增殖和遷移.2.5細胞免疫治療將VEGFR特異性的CD8+細胞毒性淋巴細胞作為抗體抑制劑是最原始的治療方法.逆轉(zhuǎn)錄病毒可以轉(zhuǎn)染淋巴細胞CD8+中的VEGFR序列,使其產(chǎn)生抑制VEGFR表達細胞毒活性.這些淋巴細胞在鼠的體內(nèi)試驗中可以抑制腫瘤的生長,當與抗血管生成劑TNP2470聯(lián)合用藥時,可顯示出更強的抑制腫瘤生長的作用1.2.6導向治療VEGFR在腫瘤血管內(nèi)皮細胞中過度表達,而在相鄰正常血管內(nèi)皮細胞中幾乎檢測不出.因此,VEGF與VEGFR為腫瘤的導向治療提供了特異性較高的靶點.VEGF可與其它抗腫瘤藥物,毒素,放射性核素等聯(lián)用,用于腫瘤的導向治療.Olson等將重組VEGF165拼接到一個剪接過的白喉毒素分子(DT385)上,該結合物對VEGFR陽性細胞具有選擇性毒素作用,動物實驗證明,經(jīng)VEGF165一DT385結合物治療后,腫瘤生長被顯著抑制,組織學檢查可見腫瘤中心和周圍有廣泛出血性壞死,而實驗動物的其它多血管臟器如肝臟,腎臟等則無明顯改變,提示VEGF165一DT385能選擇性作用于腫瘤血管內(nèi)皮細胞.2.7其它選擇性對VEGF和VEGFR結合的抑制劑Qi等【lOl發(fā)現(xiàn)組織抑制劑金屬蛋白酶一3(TIMP一3)具有抑制血管內(nèi)皮生長及腫瘤轉(zhuǎn)移的作用.血小板因子一4(plateletfactor一4,PF一4),可直接通過其C一端片斷與VEGF結合,抑制VEGF與VEGFR的結合,阻斷信號的傳導,從而達到抑制血管生成的作用.某些短肽類也具有抑制血管生成的作用.某些已有的藥物也可阻斷VEGF和VEGFR的結合,從而抑制內(nèi)皮細胞的生長和血管通透性的增加,例如已經(jīng)運用于前列腺癌臨床治療的蘇拉明.現(xiàn)發(fā)現(xiàn)卟啉類似物也可以抑制成纖維細胞因子(FGF)和血管內(nèi)皮生長因子與VEGFR的結合,從而抑制內(nèi)皮細胞的增殖以及腫瘤的生長和轉(zhuǎn)移.另外,綠茶中的兒茶酸可抑制VEFGR2的磷酸化,從而起到抑制血管生成的作用.第2B期李淼,等.以血管內(nèi)皮生長因子及血管內(nèi)皮生長因子受體為靶點的抗腫瘤血管生成的治療進展733結語隨著現(xiàn)代分子生物學技術的發(fā)展,對于VEGF和VEGFR功能和結構的研究不斷深入,以VEGF及VEGFR為靶點的抗血管形成研究取得了很大的進展.其中VEGFR單克隆抗體研究更是當前研究的熱點,目前為止,已有多種VEGFR的抗體和酪氨酸激酶抑制劑在動物實驗中都取得了令人振奮的抑制腫瘤生成和轉(zhuǎn)移的效果,其中相當一部分也已進入臨床試驗.總之,隨著腫瘤發(fā)病機制的深入闡明,腫瘤相關基因的揭示及體內(nèi)重組載體表達調(diào)控技術的提高,以VEGF及VEGFR為靶點抗腫瘤血管生成的治療必然具有廣闊的發(fā)展前景.參考文獻1FUJISAWAT,WATANABEJ,KAMATAY,eta1.Effectofp53genetI_ansfctiononvascularendothelialgrowthfactorexpressioninendometrialcancercellsJ.ExpMolPathol,2003,74:2762812ZHANGL,YANGN,MOHAMEDHADLEYA,eta1.VectorbasedRNAi,anoveltoolforisoformspecificknockdownofVEGFandantiangiogenesisgenetherapyofcancerJ.BiochemBiophysResCommun,2003,303:1169一l1783WENGDE,WEISSP,KELLACKEYC,eta1.Angiozymepharmacokineticandsafetyresults:aphaseI/studyinpatientstlrefractorysolidtulnoursM.USA:ProcAmSocClinOnco1.2001:994MANLEYPW,FURETP,BOLDG,eta1.Anthranilicacidamides:anovelclassofantiangiogenic|EGFreceptorki-naseinhibitorsJ.JMedChem,2002,45(26):56875693l5KABBINVARFF,SCHULzJ,MCCLE0DM,eta1.Additionofbevacizumabtobolusfluorouracilandleucovofininfirstlinemetastaticcolorectalcancer:resultsofarandomizedphaseIItrialJ.JClinOncol,2005,23(16):36973705l6UNP,SANKARS,SHANS.InhibitionoftumorgroahbYtargetingtumorendothehumusingasolublevascularendothelialgroahfac