膠質(zhì)瘤抗血管生成治療現(xiàn)狀

王 冠 綜述，郭佳奎 審校

（天津中醫(yī)藥大學(xué)第二附屬醫(yī)院神經(jīng)外科，天津 300151）

膠質(zhì)瘤是最常見的原發(fā)性腦腫瘤，國(guó)內(nèi)統(tǒng)計(jì)占原發(fā)性腦腫瘤的35.26%～60.96%（平均44.69%）。由于大多數(shù)膠質(zhì)瘤呈浸潤(rùn)性生長(zhǎng)，所以手術(shù)根治十分困難，預(yù)后不良。現(xiàn)階段膠質(zhì)瘤的主要治療手段包括：手術(shù)治療、放射治療及化學(xué)治療。然而傳統(tǒng)方法對(duì)膠質(zhì)瘤的治療仍存在一些不足之處，如手術(shù)損傷、術(shù)后并發(fā)癥、放化療對(duì)機(jī)體的嚴(yán)重毒副作用等，且治療不徹底、易復(fù)發(fā)，而新的治療方案有待于探索及發(fā)展。目前，普遍認(rèn)為新生血管的生成與腫瘤的生長(zhǎng)、侵襲和轉(zhuǎn)移關(guān)系密切，且已證實(shí)膠質(zhì)瘤組織內(nèi)的血管密度與其惡性程度及預(yù)后呈正相關(guān)，同時(shí)由于腫瘤內(nèi)皮細(xì)胞的分裂速度很快，這使之成為抗血管生成治療極好的治療途徑[1]。近年來,隨著一些直接靶向作用于血管內(nèi)皮細(xì)胞的新型藥物的出現(xiàn)，抗血管生成治療已成為膠質(zhì)瘤治療的一種新策略，現(xiàn)對(duì)其進(jìn)展進(jìn)行綜述。

1 膠質(zhì)瘤血管生成的機(jī)制

對(duì)于腫瘤組織自身可誘發(fā)新生血管的研究已經(jīng)延續(xù)數(shù)十年，同時(shí)近期研究證明一些生理過程,包括損傷后修復(fù)、胚胎發(fā)育期、子宮內(nèi)膜組織再生以及生長(zhǎng)、發(fā)育等過程，均有新生血管形成。血管生成涉及到內(nèi)皮細(xì)胞、基底膜以及細(xì)胞外基質(zhì)等之間的復(fù)雜作用。在胚胎發(fā)育期，內(nèi)皮細(xì)胞前體細(xì)胞分化、增生，并融合成原始的管狀系統(tǒng)，隨后這些系統(tǒng)經(jīng)過塑形、滋生以及互相套疊（間質(zhì)組織插入到血管管腔內(nèi)），從而形成完整的血管。血管生成的快慢與組織增生的快慢有關(guān)，血管生成、腫瘤細(xì)胞增生以及移行是實(shí)體腫瘤（如膠質(zhì)瘤）的重要特征[2]。

膠質(zhì)瘤血管微環(huán)境是否能滿足不斷生長(zhǎng)的腫瘤代謝功能的需要主要取決于微血管的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)（血管密度）和灌注量。文獻(xiàn)顯示，膠質(zhì)瘤的灌注較正常腦皮質(zhì)的灌注低而且不一致，這似乎與膠質(zhì)瘤，特別是惡性膠質(zhì)瘤的血管生成活性高的觀點(diǎn)相互矛盾。事實(shí)上，組織的灌注不僅取決于其血管結(jié)構(gòu)，而且也取決于血管的功能活性[3]。

在無血管生成的條件下,腫瘤細(xì)胞只能維持生長(zhǎng)幾百微米至1mm。Li等[4]研究結(jié)果顯示,腫瘤細(xì)胞分裂至100個(gè)細(xì)胞左右便開始了血管生成的過程。首先，腫瘤細(xì)胞變長(zhǎng)呈纖維母細(xì)胞樣變。隨后，腫瘤細(xì)胞在新生血管生成以前便趨向宿主血管運(yùn)動(dòng),此現(xiàn)象提示宿主血管能夠分泌一種或多種信號(hào)使腫瘤細(xì)胞產(chǎn)生趨向運(yùn)動(dòng)，這種信號(hào)可能包括缺氧、酸性、低血糖環(huán)境、腫瘤不斷生長(zhǎng)而產(chǎn)生的壓力、浸潤(rùn)的炎性細(xì)胞或腫瘤細(xì)胞引起的炎性反應(yīng)、癌基因激活（分泌生長(zhǎng)因子）、抑癌基因失活等，上述因素可觸發(fā)血管生成的開關(guān)。研究發(fā)現(xiàn)，各種腫瘤細(xì)胞均位于血管附近,腫瘤細(xì)胞存在的范圍與相應(yīng)的氧所能彌散的空間（1～2mm2）具有相關(guān)性。惡性膠質(zhì)瘤快速的細(xì)胞增生可引起腫瘤內(nèi)部的缺氧狀態(tài)，從而刺激腫瘤細(xì)胞釋放堿性成纖維細(xì)胞生長(zhǎng)因子（bFGF）、血管內(nèi)皮生長(zhǎng)因子（VEGF）等血管活性因子，這些血管活性因子反過來又刺激膠質(zhì)瘤的血管生成，從而形成惡性循環(huán)。腫瘤細(xì)胞乏氧時(shí)，其對(duì)血管生成的依賴性減低，凋亡速度減慢,更適合于低氧條件下生存，因此膠質(zhì)瘤的惡性度更高[5]。

在促腫瘤生長(zhǎng)的諸多因素中起主導(dǎo)作用的是VEGF及其受體（VEGFR）。膠質(zhì)瘤細(xì)胞可分泌大量的VEGF，因此也可稱之為膠質(zhì)瘤細(xì)胞起源的內(nèi)皮生長(zhǎng)因子。膠質(zhì)瘤經(jīng)過抗VEGF免疫組化染色呈明顯的陽性，而正常膠質(zhì)細(xì)胞則為陰性。膠質(zhì)瘤細(xì)胞可分泌體積較大而且大小不一的VEGF蛋白，而且膠質(zhì)瘤惡性度越高，分泌的VEGF蛋白越多[6]。正常成人膠質(zhì)細(xì)胞并不分泌VEGF，但胚胎時(shí)期和生后早期的膠質(zhì)細(xì)胞可分泌一定量的VEGF，這提示膠質(zhì)瘤可能是由正常的膠質(zhì)細(xì)胞分化不良引起的，也可能起源于未分化的干細(xì)胞，后者仍保持著胚胎時(shí)期分泌VEGF的功能。VEGF及其受體在膠質(zhì)瘤血管生成中起十分重要的作用，VEGF mRNA的表達(dá)受腫瘤的乏氧狀態(tài)、生長(zhǎng)因子、細(xì)胞激酶等調(diào)控[7]。

VEGF-VEGFR系統(tǒng)是目前惟一得到證實(shí)的血管內(nèi)皮細(xì)胞特異性生長(zhǎng)調(diào)節(jié)因子系統(tǒng)[8]。VEGF與VEGFR結(jié)合后，激活后者介導(dǎo)的酪氨酸激酶信號(hào)傳導(dǎo)通路，從而促進(jìn)細(xì)胞增生、血管通透性增加、血管生成。膠質(zhì)瘤細(xì)胞的快速生長(zhǎng)造成瘤體內(nèi)低氧狀態(tài),而低氧是VEGF表達(dá)的強(qiáng)誘導(dǎo)劑：一方面,低氧介導(dǎo)的VEGF基因轉(zhuǎn)錄激活及VEGF mRNA的穩(wěn)定性增加能夠促進(jìn)腫瘤血管生成和腫瘤周圍水腫；另一方面,低氧能夠誘導(dǎo)膠質(zhì)瘤中VEGF-VEGFR的過度表達(dá),其表達(dá)水平與微血管密度、腫瘤惡性程度和預(yù)后呈正相關(guān)[9]。

2 抗血管生成的治療方法

新生血管形成分為4個(gè)連續(xù)的步驟：(1)血管的完整性破壞。(2)血管內(nèi)皮細(xì)胞增殖。(3)血管內(nèi)皮細(xì)胞游走。(4)血管結(jié)構(gòu)重建[10]。針對(duì)新生血管生成的4個(gè)步驟，切斷血管生成的不同環(huán)節(jié)可以達(dá)到抑制血管生成,從而遏制腫瘤生長(zhǎng)和轉(zhuǎn)移。

2.1 抗VEGF基因治療

2.1.1 反義VEGF基因治療 Coltrini等[11]用反義VEGF cDNA的真核表達(dá)載體（質(zhì)粒）轉(zhuǎn)染大鼠膠質(zhì)瘤C6細(xì)胞，發(fā)現(xiàn)在低氧培養(yǎng)基中VEGF表達(dá)水平明顯下降。將轉(zhuǎn)染反義VEGF基因的C6細(xì)胞種植在裸鼠皮下,發(fā)現(xiàn)反義VEGF轉(zhuǎn)染細(xì)胞的成瘤率、瘤重、腫瘤內(nèi)血管密度明顯低于非轉(zhuǎn)染組，腫瘤組織內(nèi)壞死或凋亡細(xì)胞明顯增多。Im等[12]用反義VEGF cDNA的腺病毒載體轉(zhuǎn)染，體外培養(yǎng)發(fā)現(xiàn)轉(zhuǎn)染的細(xì)胞VEGF的表達(dá)水平明顯降低，但細(xì)胞數(shù)沒有明顯減少。

2.1.2 負(fù)顯性Flk-1突變基因治療 可通過逆轉(zhuǎn)錄病毒作載體進(jìn)行鼠的各種原發(fā)性腫瘤實(shí)驗(yàn)性研究。Lee等[13]對(duì)進(jìn)展期膠質(zhì)瘤研究發(fā)現(xiàn)，VEGF受體（Flt-1和Flk-1）負(fù)顯性突變型可阻斷VEGF作用，導(dǎo)致移植瘤組織內(nèi)血管生成明顯減少，腫瘤生長(zhǎng)變慢。

2.1.3 可溶性Flt-1受體基因治療 Kong等[14]研究表明，向腫瘤局部轉(zhuǎn)導(dǎo)編碼分泌型Flt-1細(xì)胞外區(qū)的cDNA能夠有效地抑制皮膚原發(fā)性腫瘤，顯著降低肺轉(zhuǎn)移瘤的發(fā)生。

2.2 VEGF抑制劑

2.2.1 貝伐單抗（bevacizumab） 貝伐單抗是重組人源性抗VEGF單克隆抗體，即Avastin，為新型人抗VEGF單克隆抗體，主要通過中和VEGF以阻斷其與內(nèi)皮細(xì)胞上的VEGF受體結(jié)合而發(fā)揮作用。最近研究發(fā)現(xiàn)：貝伐單抗聯(lián)合化療藥物依立替康（irinotecan）可增加膠質(zhì)瘤放療效果[15]。目前，貝伐單抗用于惡性膠質(zhì)瘤的治療已進(jìn)入Ⅱ期臨床研究[16]。

2.2.2 PTK-ZK（vatalanib） 為VEGF受體抑制劑,能阻斷VEGF受體酪氨酸激酶的活性，從而阻斷VEGF-VEGFR信號(hào)通路。Goldbrunner等[17]發(fā)現(xiàn)vatalanib通過抑制血管形成和增殖能顯著抑制VEGF介導(dǎo)的C6膠質(zhì)瘤細(xì)胞的生長(zhǎng)，Ⅰ期臨床研究顯示：PTK-ZK具有很好的耐受性，且對(duì)多種腫瘤均具有很好的療效。毒副作用：在對(duì)45例腦膠質(zhì)瘤患者進(jìn)行治療的Ⅰ、Ⅱ期臨床試驗(yàn)中，發(fā)現(xiàn)常見的副反應(yīng)包括惡心、疲勞、嘔吐、頭暈、頭疼[18]。目前，Vatalanib已進(jìn)入對(duì)多形性惡性膠質(zhì)瘤的Ⅱ期臨床研究。

2.2.3 VEGF Trap 是由人VEGFR-1（Flt-1）和VEGFR-2（KDR）胞外區(qū)域融合到人IgG的Fc段組成的融合蛋白，它通過結(jié)合和鈍化血液循環(huán)中的VEGF發(fā)揮作用。VEGF Trap與VEGF相似，與VEGFR1具有高度的親和力，是抗VEGF單克隆抗體親和力的100倍，且藥物代謝動(dòng)力學(xué)性質(zhì)與單克隆抗體相似。在Ⅰ期臨床研究中，3～4級(jí)腦膠質(zhì)瘤經(jīng)手術(shù)及化療后復(fù)發(fā)的患者，經(jīng)皮下注射VEGF Trap，發(fā)現(xiàn)其血漿中VEGF Trap-VEGF結(jié)合物的消除半衰期約為17d，未觀察到3級(jí)或4級(jí)毒性[19]。

2.2.4 ZD-6474新型可口服低分子量制劑，可抑制VEGFR-2和表皮生長(zhǎng)因子受體關(guān)聯(lián)的酪氨酸激酶活性。研究發(fā)現(xiàn)，在鼠BT4C腦膠質(zhì)瘤模型上，ZD-6474可使腫瘤體積明顯縮小。在體外實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)，BT4C細(xì)胞株生長(zhǎng)也受到明顯抑制[20]。不良反應(yīng)主要是腹瀉、高血壓等。目前，對(duì)于復(fù)發(fā)膠質(zhì)瘤的治療,該藥已進(jìn)入Ⅱ期臨床研究。

2.3 血管內(nèi)皮細(xì)胞增殖抑制劑

2.3.1 血管抑素（angiostatin，AS） AS是0’Reilly等于1994年從Lewis腫瘤大鼠血清和尿液中分離出的分子量為38kU的蛋白，是近年來發(fā)現(xiàn)最有效的血管生成抑制劑之一。大量研究證實(shí)AS在體外能抑制內(nèi)皮細(xì)胞的生長(zhǎng)和遷移，在體內(nèi)實(shí)驗(yàn)中可抑制新生血管的形成,從而誘導(dǎo)腫瘤細(xì)胞凋亡,抑制腫瘤生長(zhǎng)，使腫瘤處于“休眠狀態(tài)”，研究發(fā)現(xiàn)其抗腫瘤機(jī)制可能包括：（1）阻止VEGF從腫瘤或其它細(xì)胞釋放。（2）中和已釋放的VEGF。（3）阻止血管內(nèi)皮細(xì)胞對(duì)VEGF刺激的反應(yīng)。血管抑素作為一種活性蛋白，極其不穩(wěn)定，易失活；在體內(nèi)的半衰期短,作用效果又與劑量有依賴關(guān)系，在用于抗血管治療時(shí)需要重復(fù)輸注高濃度的藥量,這種高成本的費(fèi)用以及使用、保存等原因使其在臨床應(yīng)用上受到限制[21]。

2.3.2 內(nèi)皮抑素(endostatin) 是另一種血管生成抑制劑，是膠原XⅧC末端的20kD片斷,能特異性抑制內(nèi)皮細(xì)胞增殖。目前，內(nèi)皮抑素在腫瘤治療上的實(shí)驗(yàn)研究已有眾多的報(bào)告,通過內(nèi)皮抑素的治療時(shí)，腫瘤體積明顯減少和瘤重明顯減輕，血管密度減少，腫瘤細(xì)胞凋亡增加。在臨床應(yīng)用方面，國(guó)內(nèi)外已相繼進(jìn)行了Ⅰ期、Ⅱ期的臨床試驗(yàn)，Ⅱ期臨床試驗(yàn)證明，內(nèi)皮抑素皮下注射對(duì)轉(zhuǎn)移性神經(jīng)內(nèi)分泌腫瘤可能有效[22]。

2.4 細(xì)胞外基質(zhì)與基底膜的水解抑制劑 基質(zhì)金屬蛋白酶（MMP）如膠原酶、明膠酶和基質(zhì)溶素等，這些酶降解基底膜糖蛋白和細(xì)胞外基質(zhì)成分，造成內(nèi)皮侵入，表達(dá)異常MMP能夠促進(jìn)多種實(shí)體腫瘤的侵入生長(zhǎng)和擴(kuò)散，包括胃腸道腫瘤。因此，特異性MMP抑制劑能夠使蛋白水解酶的活性恢復(fù)到正常水平，能阻止腫瘤的進(jìn)一步生長(zhǎng)和轉(zhuǎn)移[23]。

2.5 抑制內(nèi)皮特異性整合素信號(hào)通路藥物 整合素受體在腫瘤血管上高表達(dá)，它對(duì)內(nèi)皮細(xì)胞的生存、增殖和侵襲均很重要；αvβ3和αvβ5是其中的代表，它們的一個(gè)重要功能就是使內(nèi)皮細(xì)胞附著于細(xì)胞外基質(zhì)，盡管兩者之間的關(guān)系尚未完全清楚，但有證據(jù)表明αvβ3在腫瘤細(xì)胞的生長(zhǎng)調(diào)節(jié)及抗凋亡中均起作用。Cilengitide為αvβ3的抑制劑，動(dòng)物實(shí)驗(yàn)表明，Cilengitide阻斷αvβ3，能抑制成神經(jīng)管細(xì)胞瘤、惡性膠質(zhì)瘤的生長(zhǎng)[24]。

2.6 其他非特異性作用機(jī)制的藥物 包括IL-12、碳氧氨咪唑（CAI）等。IL-12通過誘導(dǎo)輔助T淋巴細(xì)胞分泌IFN-γ，隨之激活單核因子IP-10，在體內(nèi)能有效抑制血管生成，并介導(dǎo)腫瘤壞死。除此之外，它還激活NK細(xì)胞增強(qiáng)抗腫瘤免疫[25]，其對(duì)惡性實(shí)體瘤的治療已進(jìn)入Ⅰ期臨床研究，常見的副反應(yīng)有發(fā)熱、寒戰(zhàn)、惡心、嘔吐等。

3 展望

抗血管生成治療膠質(zhì)瘤是一個(gè)極具應(yīng)用前景的治療新策略，通過對(duì)血管生成調(diào)節(jié)因子的研究發(fā)現(xiàn)：血管生成在受VEGF調(diào)控同時(shí),還受其他途徑調(diào)控，這增加了新一代抗血管生成藥物研制成功的可能性。作用于不同靶點(diǎn)的多靶點(diǎn)抗血管生成藥物和多種抗血管生成藥物相結(jié)合的治療方法已成為克服抗血管生成藥物耐藥性的有效方法，臨床上多采用抗血管生成治療及化療、放療、免疫治療及其他治療方法相結(jié)合?？寡苌芍委熑源嬖谠S多問題需要進(jìn)一步研究：如用藥劑量及給藥途徑；藥物代謝及藥物相互作用；治療方案的適應(yīng)證界定；臨床療效的評(píng)估等。

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