肝細(xì)胞生長因子治療下肢缺血性疾病的研究進(jìn)展

張鑒清 蔣小兵

肝細(xì)胞生長因子治療下肢缺血性疾病的研究進(jìn)展

張鑒清 蔣小兵

下肢缺血;肝細(xì)胞生長因子

下肢缺血性疾病是指因動(dòng)脈狹窄或閉塞而引起的一系列疾病，包括下肢動(dòng)脈硬化閉塞癥、血栓閉塞性脈管炎、雷諾癥、糖尿病動(dòng)脈硬化閉塞癥等。臨床主要表現(xiàn)為因相應(yīng)供血區(qū)域缺血、缺氧引起的間歇性跛行、靜息痛、潰瘍及壞疽，嚴(yán)重者可出現(xiàn)全身中毒癥狀［1］。藥物治療和外科手術(shù)是下肢缺血性疾病的主要治療手段。但是這些治療手段只能延緩病程，其遠(yuǎn)期療效并不令人滿意。隨著分子生物學(xué)和生物工程學(xué)等學(xué)科的快速發(fā)展，治療性血管新生成為人們關(guān)注的焦點(diǎn)。治療性血管新生是指將外源性血管新生誘導(dǎo)因子轉(zhuǎn)入缺血組織中促進(jìn)其血管新生和側(cè)支血管形成，包括血管生成和血管發(fā)生。肝細(xì)胞生長因子(hepatocyte growth factor，HGF)作為血管生長因子家族中的一員，因其能夠促進(jìn)損傷內(nèi)皮細(xì)胞的修復(fù)和再生，在治療性血管新生中被廣泛研究并應(yīng)用于臨床。本文就HGF在下肢缺血性疾病中的研究進(jìn)展作一綜述。

1 HGF的生物學(xué)特性

HGF是一種間質(zhì)來源的多效性因子。在上世紀(jì)80年代，人們?cè)趯?shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)了HGF，確定了其理化性質(zhì)［2-3］，并且成功的克隆出人和大鼠的HGF的cDNA［4］。HGF的主要受體為原癌基因c-met編碼的蛋白c-met［5］，它具有酪氨酸蛋白激酶受體活性。

HGF具有多種生物學(xué)活性［6］。HGF不但能調(diào)節(jié)細(xì)胞生長、運(yùn)動(dòng)和形態(tài)發(fā)生，而且在胚胎生長、創(chuàng)傷愈合、血管發(fā)生、器官形成過程中也起著重要作用。

2 HGF治療下肢缺血性疾病的基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)研究

Taniyama等［7］分別制備了大鼠和家兔的后肢缺血模型，然后將表達(dá)人HGF基因的質(zhì)粒通過肌肉注射到大鼠和家兔的缺血后肢。在注射人HGF質(zhì)粒后第3～5周，大鼠缺血后肢的血流量明顯增加，而且注射部位周圍的毛細(xì)血管密度也顯著增加。血管造影顯示注射人HGF質(zhì)粒的家兔單側(cè)新生血管增加，并且與質(zhì)粒呈劑量依賴關(guān)系。他們［8］還將人HGF質(zhì)粒轉(zhuǎn)染到糖尿病大鼠缺血后肢。在人HGF質(zhì)粒轉(zhuǎn)染后3～5周，激光多譜勒造影圖像顯示，同空質(zhì)粒組相比，轉(zhuǎn)染人HGF質(zhì)粒組大鼠缺血后肢血流量明顯增多，注射部位周圍組織中毛細(xì)血管密度明顯增加。值得注意的是糖尿病大鼠缺血后肢的血流量恢復(fù)明顯低于非糖尿病大鼠。于是，他們通過體外培養(yǎng)實(shí)驗(yàn)進(jìn)一步研究了糖尿病大鼠血管生成延遲的原因。結(jié)果顯示高濃度的D-葡萄糖導(dǎo)致基質(zhì)金屬蛋白酶-1 (MMP-1)和ets-1在內(nèi)皮細(xì)胞中表達(dá)下降。同時(shí)，高濃度的D-葡萄糖降低了內(nèi)皮細(xì)胞中HGF的mRNA和蛋白表達(dá)。MMP-1和ets-1表達(dá)的下調(diào)可能導(dǎo)致了HGF的明顯下降。

哈小琴等［9］將不同劑量的攜帶人肝細(xì)胞生長因子基因的真核表達(dá)質(zhì)粒pUDKH經(jīng)肌肉內(nèi)多點(diǎn)注射到犬左下肢血管完全閉塞性血管疾病模型。轉(zhuǎn)染pUDKH的不同劑量組，均能恢復(fù)損傷血管的功能，并且發(fā)現(xiàn)犬股動(dòng)脈血流量可恢復(fù)到術(shù)前水平。脈搏搏動(dòng)有力，后肢活動(dòng)正常，肌電圖指標(biāo)無明顯改變。血液中酶含量(AST、GPT、GOT、LDH、CKN)在正常值范圍內(nèi)波動(dòng)。說明pUDKH基因治療是安全的，對(duì)心、肝、腎功能無明顯影響。

楊繼武等［10］將重組人肝細(xì)胞生長因子(rhG-HGF)經(jīng)皮下注射到兔左下肢缺血模型。在注射后第15天和30天，注射rhG-HGF組側(cè)支血管計(jì)數(shù)均高于對(duì)照組。第40天內(nèi)收肌毛細(xì)血管密度也明顯高于對(duì)照組。說明rhG-HGF可以增加兔缺血下肢的毛細(xì)血管數(shù)量，促進(jìn)血管新生。

3 HGF治療下肢缺血性疾病的臨床試驗(yàn)研究

隨著HGF基礎(chǔ)研究的不斷深入，針對(duì)HGF在臨床應(yīng)用中的安全性及有效性的相關(guān)研究也相繼展開。Ryuichi等［11］對(duì)于HGF基因治療下肢缺血的的安全性進(jìn)行了Ⅰ期臨床試驗(yàn)。通過對(duì)有無過敏反應(yīng)，新生血管形成相關(guān)疾病發(fā)生機(jī)率(如腫瘤)以及有無其他嚴(yán)重并發(fā)癥三個(gè)方面進(jìn)行了安全性評(píng)估。結(jié)果顯示，無論是小劑量的實(shí)驗(yàn)治療還是治療劑量的注射，患者均無過敏反應(yīng)，未見系統(tǒng)及局部的炎癥反應(yīng)，無明顯的基因治療相關(guān)不良反應(yīng)，未見水腫。實(shí)驗(yàn)期內(nèi)無明顯的血清HGF水平升高。2個(gè)月的隨訪，未見腫瘤或血管瘤發(fā)生，也無腫瘤進(jìn)展及糖尿病視網(wǎng)膜病變進(jìn)展。說明HGF基因治療下肢缺血性疾病是安全的。

Powell［12］等研究發(fā)現(xiàn)，HGF治療嚴(yán)重下肢缺血后，經(jīng)皮氧分壓指標(biāo)增加值在不同劑量組及對(duì)照組間有差異，但踝肱指數(shù)、趾肱指數(shù)、疼痛、潰瘍愈合、截肢率等指標(biāo)間無明顯差異。他們最近還在多普勒超聲引導(dǎo)下對(duì)下肢缺血患者進(jìn)行肌肉注射，對(duì)于每一個(gè)患者做到注射位置的個(gè)性化治療。在6個(gè)月時(shí)趾肱指數(shù)明顯提高，靜息痛評(píng)分明顯下降。但是兩組的截肢率(HGF 29%，安慰劑33%)和死亡率(HGF 19%，安慰劑17%)差別不大［13］。

Morishita等［14］也通過I/IIa臨床試驗(yàn)對(duì)于編碼HGF的裸質(zhì)粒DNA治療下肢缺血的安全性和可行性進(jìn)行了評(píng)估。22名下肢缺血疾病的患者兩次經(jīng)肌肉內(nèi)注射HGF裸質(zhì)粒(2 or 4 mg)，注射后2個(gè)月，與治療前相比，患者踝肱指數(shù)增高，缺血引起的潰瘍面積減小，靜息痛評(píng)分下降。在治療后跟蹤隨訪的6個(gè)月中，沒有發(fā)現(xiàn)由基因治療引起的嚴(yán)重的不良反應(yīng)，特別重要的是沒有外周性水腫發(fā)生。在治療過程中，也未發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)性的HGF蛋白水平的升高。

Shigematsu等［15］對(duì)編碼人類HGF的裸質(zhì)?；蛲ㄟ^肌肉注射治療下肢缺血疾病的安全性和有效性進(jìn)行了多中心、隨機(jī)、雙盲及安慰劑對(duì)照的Ⅲ期臨床試驗(yàn)。44名患者參與了試驗(yàn)，其中有40名患者的結(jié)果被進(jìn)行了療效分析。在第0天和28天注射安慰劑或人HGF質(zhì)粒，基于血管造影術(shù)的研究結(jié)果，選擇患肢作為注射部位。12周后進(jìn)行療效的評(píng)估。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，在改善沒有潰瘍的患者的靜息痛及減少潰瘍患者的潰瘍面積上，HGF治療組為70.4%(19/27)，而安慰劑組僅為30.8%(4/13)，兩組具有顯著性差異。同時(shí)，通過對(duì)踝肱指數(shù)、截肢情況及生活質(zhì)量的評(píng)估，發(fā)現(xiàn)HGF治療組同時(shí)明顯提高了患者的生活質(zhì)量。

4 結(jié)論與展望

綜上所述，HGF能夠促進(jìn)缺血下肢血管新生，改善肢體的血流灌注，提高下肢缺血患者的生活質(zhì)量。但是，由于HGF具有促進(jìn)血管新生的作用，因此在治療缺血的同時(shí)也帶來了可能導(dǎo)致與血管新生相關(guān)疾病的危險(xiǎn)，如腫瘤的發(fā)生，糖尿病視網(wǎng)膜病變惡化等。鑒于目前HGF的治療多為基因治療，所以對(duì)于基因轉(zhuǎn)染的效率、轉(zhuǎn)染劑量及基因表達(dá)的調(diào)控等還需要進(jìn)一步研究。相信隨著對(duì)HGF的生物學(xué)功能研究的不斷深入以及臨床試驗(yàn)病例的不斷增加，會(huì)加快HGF治療下肢缺血性疾病的臨床應(yīng)用進(jìn)程。

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