章 敏，高 梅，陳鏡宇 綜 述 宋禮華，魏 偉 審校

血管增生是一種程序化的級聯(lián)反應(yīng)，通常是各種原因引起的促血管生成因子增加，激活血管內(nèi)皮細(xì)胞進(jìn)而產(chǎn)生一些蛋白水解酶包括基質(zhì)金屬蛋白酶及纖溶酶原激活物等，其降解血管基底膜及血管周圍的細(xì)胞外基質(zhì)，同時血管內(nèi)皮細(xì)胞通過增殖和遷移至血管周圍區(qū)域形成毛細(xì)血管袢進(jìn)而形成新生血管。血管的過度增生廣泛存在于類風(fēng)濕關(guān)節(jié)炎(rheumatoid arthritis, RA)等自身免疫病中[1]。RA是一種慢性進(jìn)行性多系統(tǒng)受累的自身免疫病，其關(guān)節(jié)局部基本病理變化是滑膜細(xì)胞進(jìn)行性增生肥大、滑膜組織新生血管致血管翳的形成?；ぱ艿脑錾赡苁荝A難以得到根治的原因之一，此特點與惡性腫瘤中血管增生類似，RA患者血中一些促血管生成因子常常升高，其關(guān)節(jié)微環(huán)境常常表現(xiàn)為關(guān)節(jié)腔內(nèi)的低氧、大量致炎因子及血管活性分子浸潤等[2]。因此，如何抑制RA患者滑膜血管增生是RA研究的熱點與難點，本文就目前RA中滑膜血管增生的分子機(jī)制及其作為治療靶點的研究進(jìn)展作一綜述。

1 血管內(nèi)皮生長因子(vascular endothelial growth factor, VEGF)和缺氧誘導(dǎo)因子1(hypoxia-inducible factor-1, HIF-1)

在一些惡性腫瘤及炎性疾病中VEGF可能是影響血管增生獨立的重要因素。在體外實驗中，VEGF可以促進(jìn)血管內(nèi)皮細(xì)胞的增殖、遷移及成管[3]。VEGF與血管內(nèi)皮細(xì)胞的相應(yīng)受體結(jié)合產(chǎn)生的信號過程參與血管增生的全過程，包括血管內(nèi)皮細(xì)胞的增殖、分化遷移等。VEGF蛋白家族主要包括有VEGF-A、B、C、D、E五種，其與血管內(nèi)皮細(xì)胞膜上相應(yīng)受體結(jié)合產(chǎn)生不同的作用，如：VEGF-A選擇性的與VEGFR1和VEGFR2結(jié)合促進(jìn)內(nèi)皮細(xì)胞的再生，VEGF-C特異性的與VEGFR3結(jié)合參與調(diào)解淋巴管的再生，VEGFR2磷酸化后激活下游的MAPK與ERK1/2則參與內(nèi)皮細(xì)胞的增殖與成管[4]。VEGF在血管增生中扮演著極為重要的角色，與血管內(nèi)皮細(xì)胞增殖、遷移、成管及凋亡均密切相關(guān)[5]。一些促炎細(xì)胞因子如腫瘤壞死因子-α (tumor necrosis factor-α, TNF-α)、白細(xì)胞介素-1(interleukin-1, IL-1)、IL-6、IL-17、 IL-18、NO、肝細(xì)胞生長因子(hepatocyte growth factor, HGF)、巨噬細(xì)胞遷移抑制因子(macrophage migration inhibitory factor, MIF)、內(nèi)皮素-1(endothelin-1, ET-1)及前列腺素均可促進(jìn)滑膜成纖維細(xì)胞釋放VEGF，進(jìn)而促進(jìn)血管的再生[6]。在動物實驗中，針對VEGF及其受體治療的研究顯示，在膠原誘導(dǎo)性關(guān)節(jié)炎(collagen-induced arthritis, CIA)的動物模型中應(yīng)用VEGFR蛋白激酶抑制劑PTK787、VEGFR1單克隆抗體均可延緩CIA滑膜炎的發(fā)病時間、減少炎性細(xì)胞的浸潤及血管內(nèi)皮細(xì)胞的活化[7]。

關(guān)節(jié)炎關(guān)節(jié)內(nèi)常常由于代謝活躍使局部處于缺氧狀態(tài)，局部缺氧的微環(huán)境致內(nèi)皮細(xì)胞質(zhì)內(nèi)的HIF-1α轉(zhuǎn)到細(xì)胞核內(nèi)與HIF-1β相結(jié)合，促進(jìn)巨噬細(xì)胞及滑膜成纖維細(xì)胞分泌VEGF。體外細(xì)胞實驗表明HIF-1α促進(jìn)血管增生的機(jī)制主要依賴于VEGF作用，另外，HIF不僅參與RA中的血管增生，同時也參與了滑膜炎性反應(yīng)及軟骨的破壞[8]。

2 血管生成素

在RA患者的滑膜組織、巨噬細(xì)胞及血管內(nèi)皮細(xì)胞中，血管生成素1(Ang1)及其酪氨酸激酶受體2(Tie2)明顯升高。采用腫瘤壞死因子(tumor necrosis factor，TNF)刺激RA滑膜成纖維細(xì)胞，Ang1表達(dá)明顯升高，但采用TNF刺激血管內(nèi)皮細(xì)胞，Ang1的表達(dá)并無明顯變化。Ang1在血管形成中的作用不同于VEGF，其主要作用是維持血管形成的穩(wěn)定性，而且，阻斷Ang1的受體Tie2能抑制VEGF的促血管生成作用，說明Ang與VEGF信號通路存在著交集[9]。采用腺病毒表達(dá)的可溶性Tie2受體能明顯減輕膠原誘導(dǎo)大鼠關(guān)節(jié)炎模型中的關(guān)節(jié)滑膜組織血管增生、腫脹及骨質(zhì)破壞?？寡苌傻鞍譊AAP可與Ang1、Ang2及VEGF特定的結(jié)構(gòu)域相結(jié)合，能顯著降低膠原誘導(dǎo)大鼠關(guān)節(jié)炎模型中的關(guān)節(jié)滑膜組織血管增生[10]。AMG386是一種抑制血管新生的藥物，通過抑制Ang1/2與Tie2受體的結(jié)合從而抑制新生血管的生成，廣泛用于惡性腫瘤的治療中，但目前其在RA中的作用尚不明確。

3 趨化因子及其受體

趨化因子是指一類具有趨化細(xì)胞定向移動的小分子化學(xué)誘導(dǎo)物，分子量在8～14 ku。人類的趨化因子約50余種，根據(jù)其結(jié)構(gòu)和功能的不同分為4個亞類：CXC類、CC類、CX3C類及C類，其與細(xì)胞表面的趨化因子受體結(jié)合后發(fā)揮生物學(xué)功能。

3.1CXC類的趨化因子CXC類的趨化因子促進(jìn)血管生成的特性取決于其氨基端CXC結(jié)構(gòu)域之前的谷氨酸-亮氨酸-精氨酸(ELR)結(jié)構(gòu)域，根據(jù)是否含ELR結(jié)構(gòu)域分為CXC-ELR(+)和CXC-ELR(-)。前者主要有IL-8/CXCL8、上皮中性粒細(xì)胞活化肽-78(ENA-78)/CXCL5、生長調(diào)節(jié)致癌基因α(groα)/CXCL1、結(jié)締組織活化肽-Ⅲ(CTAP-Ⅲ)/CXCL7等。抑制血管增生的趨化因子多為CXC- ELR(-)，如：血小板因子4(PF4)/CXCL4、γ-干擾素誘導(dǎo)單核細(xì)胞因子(MIG)/CXCL9、γ-干擾素誘導(dǎo)蛋白10(IP-10)/CXCL10，這些趨化因子主要通過負(fù)反饋抑制VEGF誘導(dǎo)的血管增生。

但基質(zhì)細(xì)胞衍生因子-1(SDF-1)/CXCL12例外，其不含有ELR結(jié)構(gòu)域，卻在RA滑膜血管增生中起促進(jìn)作用，RA時關(guān)節(jié)的局部缺氧微環(huán)境中滑膜纖維細(xì)胞大量分泌CXCL12，CXCL12與其受體CXCR4結(jié)合參與血管重塑和生成，并能促進(jìn)各種內(nèi)皮細(xì)胞的遷移，從而促進(jìn)毛細(xì)血管形成。用AMD3100阻斷CXCL12/CXCR4軸后發(fā)現(xiàn)，血管重塑障礙，新生的內(nèi)皮細(xì)胞形態(tài)異常，毛細(xì)血管的生長亦受到抑制[11]。在膠原誘導(dǎo)大鼠關(guān)節(jié)炎模型中，應(yīng)用CXCL12的拮抗劑普樂沙福(plerixafor，AMD3100)可明顯緩解大鼠關(guān)節(jié)的腫脹，但其在減少關(guān)節(jié)滑膜血管增生方面并未發(fā)現(xiàn)有明顯作用?，F(xiàn)AMD3100已用于治療非霍奇金淋巴瘤、多發(fā)性骨髓瘤等[12]；CXCR4的拮抗劑BMS-936564可特異性的與CXCR4相結(jié)合從而抑制CXCL12誘導(dǎo)的細(xì)胞遷移，目前用于多發(fā)性骨髓瘤的一期臨床試驗中[13]。但這兩種藥物對RA關(guān)節(jié)滑膜血管增生的影響尚未明確。

CXCL16作為促進(jìn)血管增生的趨化因子，可促進(jìn)人臍血管內(nèi)皮細(xì)胞的血管形成，其主要是通過自分泌的形式激活ERK1/2、AKt及p38信號來升高HIF-α，促進(jìn)VEGF的分泌致血管增生[14]。

3.2CC類趨化因子CC類趨化因子絕大部分也是由RA關(guān)節(jié)組織中的巨噬細(xì)胞和滑膜成纖維細(xì)胞在受一些促炎細(xì)胞因子如TNF、IL-6、IL-8、IL-17等刺激后分泌，在CIA動物模型中，滑膜組織中高表達(dá)CCL2、CCL3及CCL5，而采用其阻斷劑可減輕動物模型中關(guān)節(jié)炎的癥狀，其主要治病機(jī)制可能是趨化單核細(xì)胞在關(guān)節(jié)組織中聚集及浸潤。CCL21、CCL28也參與了RA中的血管增生，其促進(jìn)血管增生主要是間接通過增加滑膜組織中的巨噬細(xì)胞和成纖維細(xì)胞分泌一些促血管形成因子，如：VEGF、IL-8及血管緊張素1等[15]。

3.3CX3C類趨化因子CX3CL1是目前發(fā)現(xiàn)的唯一的CX3C類趨化因子，在RA患者外周血的單核細(xì)胞、滑膜組織中的巨噬細(xì)胞、成纖維細(xì)胞及內(nèi)皮細(xì)胞均有表達(dá)，一些促炎細(xì)胞因子如TNF、IL-1β、IFN-γ均可增加其在內(nèi)皮細(xì)胞上的表達(dá)，采用其阻斷劑可降低單核細(xì)胞和內(nèi)皮細(xì)胞的遷移能力。

4 促炎性細(xì)胞因子

在RA血管增生中，TNF、IL-1、IL-6、IL-8、IL-17、IL-18、MIF等促炎性因子均扮演著重要角色，既可通過直接途徑作用于血管內(nèi)皮細(xì)胞，也可間接作用于滑膜中的其他細(xì)胞產(chǎn)生一些促血管增生因子，如：VEGF、HIF等，從而促進(jìn)血管再生。

4.1TNFTNF與其受體TNFRII結(jié)合后明顯促進(jìn)血管內(nèi)皮細(xì)胞的增殖與遷移，同時其自身及與IL-1、IL-17協(xié)同作用促進(jìn)滑膜細(xì)胞分泌VEGF間接促進(jìn)血管增生，其主要通過血管生成素1-酪氨酸激酶2-VEGF(Ang1-Tie2-VEGF)系統(tǒng)促進(jìn)VEGF增加[16]。在RA患者中應(yīng)用TNF阻滯劑后，患者血漿中的VEGF水平明顯下降，同時發(fā)現(xiàn)其Ang1/Tie2表達(dá)也明顯降低，提示TNF一定程度上通過VEGF和Ang1/Tie2通路調(diào)節(jié)RA患者的血管增生。另外，TNF與IL-1、IL-6及IL-23一起促進(jìn)Th-17細(xì)胞的分化，促進(jìn)IL-17的分泌，而IL-17在RA的血管增生中起著重要的作用[17]。同時，RA患者應(yīng)用TNF阻滯劑后，Th-17細(xì)胞數(shù)量明顯減少，血漿中的IL-17、 IL-6、IL-21及 IL-23亦明顯降低。TNF還可以通過調(diào)節(jié)血管內(nèi)皮細(xì)胞分泌一些促血管再生的細(xì)胞黏附分子和趨化因子，如ICAM1、VCAM1、CXCL1、CXCL5、 CXCL8、 CCL2及CCL5進(jìn)而影響RA患者的血管增生[18]。

4.2白細(xì)胞介素(interleukin,IL) IL-1本身并不直接促進(jìn)RA血管增生，其促進(jìn)血管增生主要是通過與IL-17協(xié)同作用增加Ang1-Tie2-VEGF信號中分子的表達(dá)，同時增加關(guān)節(jié)滑膜成纖維細(xì)胞分泌一些趨化因子如CCL21，還可促進(jìn)CXCL16與其受體CXCR6結(jié)合從而間接促進(jìn)血管增生[19]。IL-6同IL-1類似，其促進(jìn)RA血管增生主要是通過與TNF、IL-1及IL-17的協(xié)同作用而增加VEGF及CCL28的表達(dá)，同時其與IL-1一起在Th17細(xì)胞的分化中起著重要作用[20]。IL-8是ELR(+)CXC類趨化因子，其促進(jìn)血管增生主要通過與血管內(nèi)皮細(xì)胞上對應(yīng)的CXCR1及CXCR2受體相結(jié)合發(fā)揮生物學(xué)作用，同時TNF、IL-1及IL-17均可促進(jìn)滑膜成纖維細(xì)胞分泌IL-8。IL-17亦通過血管內(nèi)皮細(xì)胞上CXCR2受體發(fā)揮血管增殖的作用，同時其在破骨細(xì)胞生成中發(fā)揮重要作用，可誘導(dǎo)骨母細(xì)胞表面的核因子κ-B配體(RANKL)的表達(dá)，促進(jìn)破骨細(xì)胞生成[21]。RA滑膜液內(nèi)的中性粒細(xì)胞、巨噬細(xì)胞、成纖維細(xì)胞及血管內(nèi)皮細(xì)胞均可分泌IL-18，IL-18刺激滑膜成纖維細(xì)胞可釋放很多炎性因子，如血管黏附分子、細(xì)胞間黏附分子1、趨化因子(CXCL1、CXCL 5、CXCL 12、CXCL 20)、VEGF、IL-8等，在RA早期可以促進(jìn)中性粒細(xì)胞遷移，在RA活動期時在關(guān)節(jié)內(nèi)招募骨髓細(xì)胞促進(jìn)炎癥的發(fā)展及觸發(fā)血管的增生。

IL-35是IL-12細(xì)胞因子家族中的一種抗炎因子，包括有IL-12、IL-23及IL-27等。在體外實驗中，IL-35能抑制VEGF誘導(dǎo)的人臍靜脈血管內(nèi)皮細(xì)胞遷移、成管及Ang2的分泌，IL-35亦能明顯抑制Ang2的促人臍靜脈血管內(nèi)皮細(xì)胞新生作用。另外，IL-35抑制VEGF或Ang2誘導(dǎo)的人臍靜脈血管內(nèi)皮細(xì)胞分泌基質(zhì)金屬蛋白酶2 (matrix metalloproteinase-2, MMP-2)、MMP-9、IL-6、IL-8[22]。

5 基質(zhì)金屬蛋白酶(matrix metalloproteinase, MMP)與黏附分子

5.1MMPMMP是一類需要鋅離子、鈣離子等金屬離子作為輔助因子的家族蛋白酶類，正常關(guān)節(jié)組織即有表達(dá)，但在RA患者中其表達(dá)明顯升高。RA滑膜組織中巨噬細(xì)胞、成纖維細(xì)胞及內(nèi)皮細(xì)胞均可表達(dá)MMP-2、MMP-9，其與MMP-1、MMP-13一起參與RA中的血管內(nèi)皮的增生。不同種類的MMP在RA的發(fā)生發(fā)展起著不同的作用，在動物模型中，研究[23]顯示缺少MMP-2、MMP-9、MMP-13的大鼠的關(guān)節(jié)血管增生及骨生長明顯受到抑制，缺少MMP-3、MMP-7并無此現(xiàn)象，而MMP-3與RA的活動情況有一定的相關(guān)性。但以MMP作為作用靶點的藥物卻不能取得滿意的效果，阿雷司他(apratastat)和西馬司他托卡特(cipemastat trocade)均為MMP抑制劑，其對RA的治療作用也未能通過臨床試驗[24]。

5.2連接黏附分子(junctionaladhesionmolecule,JAM) 連接黏附分子廣泛分布于細(xì)胞表面或細(xì)胞外基質(zhì)中，RA的滑膜成纖維細(xì)胞、巨噬細(xì)胞高表達(dá)連接黏附分子-C(junctional adhesion molecule C, JAM-C)，使用IL-1、IL-17、TNF刺激內(nèi)皮細(xì)胞、滑膜成纖維細(xì)胞時其明顯升高[25]。動物關(guān)節(jié)炎模型研究[26]顯示，應(yīng)用單克隆抗JAM-C抗體能明顯降低模型組的關(guān)節(jié)炎癥狀，減輕滑膜的炎性反應(yīng)，但并不能明顯影響內(nèi)皮細(xì)胞的遷移能力，而在JAM-C缺陷小鼠卵巢腫瘤模型中，其血管增生作用明顯弱于野生型小鼠和關(guān)節(jié)滑膜液，中和可溶性黏附分子1 (soluble intracellular adhesion molecule, sICAM-1) 亦能明顯降低滑膜中的血管增生。

sICAM-1和sICAM-3在RA的滑膜成纖維細(xì)胞、巨噬細(xì)胞中均高表達(dá)，同時TNF的刺激可以促進(jìn)其表達(dá)。RA患者關(guān)節(jié)滑液中發(fā)現(xiàn)sICAM1、sICAM3及可溶性血管細(xì)胞黏附分子1(soluble vascular cell adhesion molecule，sVCAM1)明顯升高，血漿中的sICAM1、sVCAM1濃度與血漿中的VEGF、紅細(xì)胞沉降率、C-反應(yīng)蛋白呈正相關(guān)。那他珠單抗是一種作用于VCAM1受體α4整合素的單克隆抗體，在體外實驗及動物腫瘤模型中，能明顯降低VEGF的表達(dá)及抑制關(guān)節(jié)滑膜血管的增生[27]。

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