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影響原發(fā)性肝細(xì)胞癌患者血管內(nèi)皮生長(zhǎng)因子表達(dá)水平的研究進(jìn)展

2016-04-04 17:53何萬(wàn)鵬姚豫桐王顯魁黃貴祥黃孝倫
實(shí)用醫(yī)院臨床雜志 2016年5期
關(guān)鍵詞:生長(zhǎng)因子內(nèi)皮研究進(jìn)展

何萬(wàn)鵬,姚豫桐,王顯魁,黃貴祥,黃孝倫△

(1.遵義醫(yī)學(xué)院,貴州 遵義 563000;2.四川省醫(yī)學(xué)科學(xué)院·四川省人民醫(yī)院細(xì)胞移植中心,四川 成都 610072;3.川北醫(yī)學(xué)院,四川 南充 637000)

△通訊作者

影響原發(fā)性肝細(xì)胞癌患者血管內(nèi)皮生長(zhǎng)因子表達(dá)水平的研究進(jìn)展

何萬(wàn)鵬1,2,姚豫桐2,王顯魁2,黃貴祥3,黃孝倫2△

(1.遵義醫(yī)學(xué)院,貴州 遵義 563000;2.四川省醫(yī)學(xué)科學(xué)院·四川省人民醫(yī)院細(xì)胞移植中心,四川 成都 610072;3.川北醫(yī)學(xué)院,四川 南充 637000)

血管內(nèi)皮生長(zhǎng)因子(vascular endothelial growth factor,VEGF)是目前已知最強(qiáng)的促血管生長(zhǎng)因子,與腫瘤的生長(zhǎng)、發(fā)展、以及侵襲性轉(zhuǎn)移有關(guān)。有研究證實(shí),抑制VEGF誘導(dǎo)的血管形成,以及針對(duì)VEGF表達(dá)的靶向治療,將延長(zhǎng)原發(fā)性肝細(xì)胞癌(hepatocellular carcinoma,HCC) 患者的生存時(shí)間。因此,有必要將影響原發(fā)性肝癌患者VEGF表達(dá)水平的研究進(jìn)展作一綜述。

血管內(nèi)皮生長(zhǎng)因子;原發(fā)性肝癌;腫瘤血管;血行轉(zhuǎn)移

原發(fā)性肝細(xì)胞癌(hepatocellular carcinoma,HCC)是我國(guó)常見(jiàn)惡性腫瘤之一,其發(fā)病率高,早期易發(fā)生血行轉(zhuǎn)移,藥物治療效果不理想,主要采取以手術(shù)為主的綜合治療[1]。血行和淋巴轉(zhuǎn)移是肝癌防治的難點(diǎn),也是目前治療效果不理想的主要原因。原發(fā)較小2~3 mm3的病灶可以通過(guò)周圍血管獲取氧氣和營(yíng)養(yǎng)物質(zhì),當(dāng)腫瘤細(xì)胞被激活,癌細(xì)胞迅速增殖,氧氣和營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)需要量增加。由于腫瘤細(xì)胞的增殖速度較快,病灶中心逐漸出現(xiàn)缺血缺氧,刺激腫瘤細(xì)胞分泌多種促血管生長(zhǎng)因子,促進(jìn)血管生成。豐富的血管脈絡(luò)不但可以維持一個(gè)富營(yíng)養(yǎng)環(huán)境滿足腫瘤生長(zhǎng)發(fā)展,還可以協(xié)助腫瘤細(xì)胞脫離原發(fā)灶,導(dǎo)致轉(zhuǎn)移。因新生血管往往結(jié)構(gòu)和功能不全,內(nèi)皮孔徑較大,血流紊亂、出血、腫瘤細(xì)胞有機(jī)會(huì)通過(guò)脆弱的新生血管進(jìn)入門靜脈血發(fā)生轉(zhuǎn)移[2]。同時(shí)腫瘤細(xì)胞分泌的血管內(nèi)皮生長(zhǎng)因子(vascular endothelial growth factor,VEGF)可使新生血管發(fā)生生理彎曲,從而增加血管密度、通透性和內(nèi)皮細(xì)胞間隙,在提高養(yǎng)分供給的同時(shí)增加腫瘤細(xì)胞進(jìn)入血液循環(huán)的機(jī)會(huì)[3,4]。本文就影響原發(fā)性肝細(xì)胞肝癌患者VEGF表達(dá)水平的研究進(jìn)展做一綜述。

1 VEGF家族

人類VEGF家族包括VEGF-A、VEGF-B、VEGF-C、VEGF-D及胎盤生長(zhǎng)因子(placenta growth factor,PIGF)5種類型,通過(guò)與不同受體結(jié)合刺激血管和淋巴管的生成[5]。VEGF-A、VEGF-B、VEGF-D、PIGF主要參與血管生成,其中VEGF-A作用最強(qiáng);VEGF-C在胚胎期就參與促進(jìn)血管的分化、生長(zhǎng),同時(shí)參與淋巴管的形成和內(nèi)皮調(diào)節(jié)[6,7]。生理情況下,體內(nèi)VEGF僅參與維持正常血管密度和通透性,表達(dá)量極少,病情情況下如肝硬化、肝臟術(shù)后等微循環(huán)改變,體內(nèi)VEGF升高明顯[8~10],刺激新生血管形成滿足氧氣和營(yíng)養(yǎng)供給。VEGF受體屬絡(luò)氨酸激酶類跨膜受體,包括VEGFR1、VEGFR2、VEGFR3。VEGFR1主要表達(dá)于造血細(xì)胞、巨噬細(xì)胞、單核細(xì)胞,VEGFR2表達(dá)于血管內(nèi)皮細(xì)胞,VEGFR3主要表達(dá)于淋巴內(nèi)皮細(xì)胞,而腫瘤細(xì)胞可以同時(shí)表達(dá)VEGFR1和VEGFR2兩種受體[11]。因此VEGF/VEGFR2信號(hào)軸是HCC滋養(yǎng)血管生長(zhǎng)的重要途徑,也是目前靶向治療的主要靶點(diǎn)。

2 影響HCC VEGF表達(dá)的因素

2.1 人類缺氧誘導(dǎo)因子 腫瘤細(xì)胞具有無(wú)限增殖能力,增殖過(guò)程中必然消耗大量的氧氣和營(yíng)養(yǎng)物質(zhì),新血管的形成是腫瘤生長(zhǎng)的特征之一。由于腫瘤生長(zhǎng)速度較快,新生血管往往不能完全滿足血供需要,導(dǎo)致局部缺血缺氧,尤其是腫瘤中心,后期往往出現(xiàn)缺血壞死。2008年Fan[12]等通過(guò)研究VEGF在恒河猴子宮內(nèi)膜血管生成中的作用發(fā)現(xiàn),阻斷子宮內(nèi)膜血管導(dǎo)致缺氧局部VEGF表達(dá)增強(qiáng),抑制VEGF表達(dá)或阻斷VEGFR2受體會(huì)明顯抑制子宮內(nèi)膜新生血管的形成,而對(duì)已發(fā)育成熟的血管無(wú)明顯影響。李武軍[13]等進(jìn)一步證實(shí)在門靜脈阻斷肝切除手術(shù)中,缺血再灌注肝癌組織中人類缺氧誘導(dǎo)因子(Hypoxia-inducible fantor 1,HIL-1)含量升高,同時(shí)肝癌細(xì)胞胞漿中VEGF陽(yáng)性表達(dá)率較非缺血再灌注肝癌中的陽(yáng)性率升高。表明與HIL-1相關(guān)的缺氧是誘導(dǎo)VEGF表達(dá)的重要因素之一。

2.2 血清轉(zhuǎn)化生長(zhǎng)因子β1(TGF-β1) TGF-β1是一種參與調(diào)節(jié)細(xì)胞增殖、分化、促進(jìn)細(xì)胞外基質(zhì)形成和抑制免疫反應(yīng)的多功能細(xì)胞因子[14]。在惡性腫瘤中TGF-β1具有雙重生物屬性;早期可以通過(guò)抑制細(xì)胞生長(zhǎng)G1→S期來(lái)抑制正常細(xì)胞和腫瘤細(xì)胞生長(zhǎng),晚期腫瘤細(xì)胞衍生大量TGF-β1,誘導(dǎo)血管形成,影響腫瘤浸潤(rùn)淋巴細(xì)胞(TIL)和微環(huán)境,逃避免疫監(jiān)視,促進(jìn)浸潤(rùn)轉(zhuǎn)移[15,16]。Young[17]等研究發(fā)現(xiàn)TGF-β1可以通過(guò)分化抑制因子-1(Inhibitor of diffentiation-1,ID1)途徑調(diào)節(jié)VEGF-A在間皮細(xì)胞中的表達(dá)。Maring[18]等通過(guò)實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)TGF-1通過(guò)激活素受體樣激酶參與新生血管的激活、重塑和血管網(wǎng)的擴(kuò)張;TGF-β1還能通過(guò)啟動(dòng)Semaphorin3/NEM軸,增強(qiáng)Semaphorin3表達(dá),加速VEGF誘導(dǎo)的血管生成[19]。不難看出TGF-β1既是腫瘤發(fā)生的重要獨(dú)立因素,也與VEGF具有相互促進(jìn)的作用,其相互作用的信號(hào)傳導(dǎo)通路對(duì)惡性腫瘤靶向治療具有重要的研究?jī)r(jià)值。

2.3 骨橋蛋白(osteopontin,OPN) OPN屬于SLBLING(small integrin-binding ligand N-linked glycopritein)家族,擁有精氨酸-甘氨酸-天冬氨酸(Arg-Gly-Asp,RGD)序列、基質(zhì)金屬蛋白酶(matrixmetalloproteinases,MMP)作用位點(diǎn)、凝血酶裂解位點(diǎn)、非RGD細(xì)胞粘附位點(diǎn)和鈣離子結(jié)合位點(diǎn)。OPN通常是由骨、牙齒、腎臟及上皮細(xì)胞、激活的免疫細(xì)胞表達(dá)和分泌,具有介導(dǎo)細(xì)胞粘附、抑制細(xì)胞凋亡、免疫應(yīng)答、誘導(dǎo)血管形成、調(diào)節(jié)礦化組織形成與重建的作用。其表達(dá)于肺癌、乳腺癌、胃癌等多種惡性腫瘤細(xì)胞癌株中,參與腫瘤的轉(zhuǎn)移和復(fù)發(fā)[20]。研究發(fā)現(xiàn)在內(nèi)皮細(xì)胞內(nèi)OPN可通過(guò)激活PI3K/AKT和ERK1/2通路激活內(nèi)皮生長(zhǎng)因子,誘導(dǎo)新生血管生成[21]。張光亞[22]等研究發(fā)現(xiàn)肝癌組織中OPN較正常組織表達(dá)升高,給予OPN特異性抗體后能顯著抑制肝癌細(xì)胞裸鼠肺轉(zhuǎn)移的發(fā)生,同時(shí)OPN下降后,MMP-2、VEGF蛋白表達(dá)及活力下降,從而抑制癌組織中血管生成,降低肝癌侵襲力,該實(shí)驗(yàn)進(jìn)一步證實(shí)OPN在肝癌靶向治療具有重要的研究前景。

2.4 特異性生長(zhǎng)因子(tumor specific growth factor,TSGF) TSGF是由腫瘤細(xì)胞分泌的一種多肽類物質(zhì),參與腫瘤細(xì)胞生長(zhǎng)、浸潤(rùn)和轉(zhuǎn)移,對(duì)腫瘤血管形成起重要作用,血清TSGF表達(dá)水平可以反映該腫瘤的惡性程度和侵襲力。TSGF與癌組織分化程度、TNM分期、有無(wú)癌栓及肝硬化有關(guān)[23,24]。并具有特異性刺激腫瘤血管生成作用[25]。同時(shí)癌性滲出液中TSGF持續(xù)升高還是腫瘤淋巴轉(zhuǎn)移存在征象[26]。但TSGF促進(jìn)腫瘤血管生成的具體機(jī)制及與VEGF之間的聯(lián)系尚缺乏研究報(bào)道。

2.5 金屬基質(zhì)蛋白酶(matrix metalloproteinases,MMP) MMP是一種Zn依賴的肽鏈內(nèi)切酶家族,可以參與調(diào)節(jié)細(xì)胞凋亡、增殖、細(xì)胞粘附和分散、細(xì)胞變異、血管生成和宿主防御[27]。MMP種類較多,與腫瘤血管生成最為密切的主要是MMP2、9、14[28]。實(shí)驗(yàn)研究發(fā)現(xiàn),缺氧誘導(dǎo)因子1(HIL-1α)具有誘導(dǎo)骨髓來(lái)源αCD45陽(yáng)性細(xì)胞、內(nèi)皮細(xì)胞聚集。其中骨髓來(lái)源αCD45陽(yáng)性細(xì)胞具有促進(jìn)MMP-9提高VEGF的生物利用度的作用,誘導(dǎo)血管生成[29]。另外MMP-3、7、9還能直接裂解基質(zhì)與VEGF結(jié)合,改變VEGF生物利用度,改變體內(nèi)腫瘤血管的形成,而MMP2、9還具有溶解細(xì)胞外基質(zhì)和基底膜,協(xié)助腫瘤細(xì)胞逃逸,是導(dǎo)致原發(fā)性肝癌轉(zhuǎn)移中的重要因素之一[30,31]。MMP的這些特性是促進(jìn)腫瘤生長(zhǎng)、增強(qiáng)腫瘤侵襲性、促進(jìn)腫瘤的轉(zhuǎn)移和較差預(yù)后的重要原因[32]。

2.6 環(huán)氧合酶-2 環(huán)氧合酶(cyclooxygenase,COX)是參與體內(nèi)前列腺素合成的關(guān)鍵酶,包括COX-1和COX-2。COX-1屬于結(jié)構(gòu)酶,起維持機(jī)體正常功能作用,COX-2屬于誘導(dǎo)酶,參與細(xì)胞增殖、凋亡和炎癥反應(yīng)。COX-2參與如病毒性肝炎、病毒性或非病毒性肝硬化、脂肪肝、原發(fā)性肝癌等多種肝臟疾病的發(fā)病過(guò)程,特別是對(duì)原發(fā)性肝癌的轉(zhuǎn)移、復(fù)發(fā)具有重要促進(jìn)作用。這可能與COX-2參與影響腫瘤細(xì)胞增殖和凋亡,促進(jìn)腫瘤血管形成有關(guān)[33]。早期研究發(fā)現(xiàn)COX-2能促進(jìn)血栓烷A2、PGE2、PGE12和生長(zhǎng)因子表達(dá),直接刺激內(nèi)皮細(xì)胞遷移和血管形成,同時(shí)活化Bcl-2和Akt,抑制內(nèi)皮細(xì)胞凋亡[34]。Chu[35]等研究發(fā)現(xiàn)COX-2抑制劑塞來(lái)昔布能抑制過(guò)氧化物酶體增殖物激活體γ(PPARγ),上調(diào)PTEN基因,抑制Akt信號(hào)通路,進(jìn)而抑制腫瘤干細(xì)胞的擴(kuò)張,同時(shí)抑制腫瘤的生長(zhǎng)和轉(zhuǎn)移。You[36]等研究發(fā)現(xiàn)癌組織中COX-2表達(dá)水平與腫瘤TNM分期有關(guān),與腫瘤組織分化程度無(wú)關(guān),COX-2阻滯劑能顯著降低癌細(xì)胞VEGF-C mRNA的分泌和表達(dá),抑制腫瘤血管形成和腫瘤的增殖、轉(zhuǎn)移。

2.7 其他 原發(fā)性肝癌VEGF表達(dá)受多種因素和信號(hào)通路調(diào)節(jié),其他如誘導(dǎo)型一氧化氮合酶(inducible nitric oxide synthase,INOS)升高,血管內(nèi)皮抑素表達(dá)下降都直接或間接的導(dǎo)致VEGF異常表達(dá),參與腫瘤血管的增生。圍繞VEGF表達(dá)影響因素和信號(hào)通路的研究,對(duì)進(jìn)一步探索針對(duì)VEGF的靶向治療提供參考。目前抗腫瘤血管的靶向藥物包括:貝伐單抗(Bevacizumab)、舒尼替尼(Sunitinib)、索拉非尼(sorafenib)、巴馬司他(batimastat)、內(nèi)皮抑素、沙利度胺和煙曲霉醇衍生物等[37]。通過(guò)阻斷VEGF受體或抑制VEGF表達(dá)因素抑制腫瘤血管形成,從而達(dá)到抑制病灶生長(zhǎng)和癌細(xì)胞轉(zhuǎn)移。其中貝伐單抗,舒尼替尼二期臨床試驗(yàn)證明能顯著延長(zhǎng)晚期HCC患者無(wú)進(jìn)展生存時(shí)間[38],聯(lián)合奧沙利鉑等化療藥物抗癌效果更加明顯[39,40],并已推薦為晚期HCC治療的二線藥物[41]。其他諸如三氧化二砷、塞來(lái)昔布及中藥類藥物在原發(fā)性肝癌的治療中也具有一定的作用[42,43]。

3 結(jié)語(yǔ)

目前關(guān)于HCC腫瘤血管形成機(jī)制及調(diào)控的研究取得了一定的進(jìn)展。隨著研究的深入,更多影響VEGF表達(dá)的影響因子和信號(hào)通路將被發(fā)現(xiàn),其成果將引導(dǎo)針對(duì)這些影響因子和信號(hào)通路的靶向治療取得進(jìn)一步成功。目前已證明針對(duì)VEGF的靶向治療在減緩腫瘤生長(zhǎng)、降低侵襲力、降低轉(zhuǎn)移風(fēng)險(xiǎn)、延長(zhǎng)患者生存時(shí)間等方面具有一定的作用。因此,多因素、多通路聯(lián)合調(diào)控VEGF的表達(dá),在HCC靶向治療中將具有廣闊的應(yīng)用前景。

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Advances in the study of vascular endothelial growth factor expression in patients with primary hepatocellular carcinoma

HE Wan-peng,YAO Yu-tong,WANG Xian-kui,HUANG Gui-xiang,HUANG Xiao-lun

R735.7

B

1672-6170(2016)05-0214-04

2016-05-02;

2016-05-20)

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