血管內(nèi)皮生長因子家族在婦產(chǎn)科若干疾病中的研究進(jìn)展

楊舒奇 黃明莉 黃凌佳 孫欣

血管的形成就是從已有的血管中生出新生血管。早期的研究證實，新生血管的形成是由已經(jīng)建立的血管中已有的內(nèi)皮細(xì)胞形成的，而不是在早期胚胎發(fā)育過程中由原始的內(nèi)皮細(xì)胞前體形成的[1]。促進(jìn)血管生成的因子主要包括成纖維細(xì)胞生長因子(fibroblast growth factors,FGFs)、血管內(nèi)皮細(xì)胞生長因子(vascular endothelial growth factors,VEGF)、血小板源生長因子(platelet -derived growth factor,PDGF)、轉(zhuǎn)化生長因子-α(transforming growth factor -α,TGF -α)、腫瘤壞死因子-α(tumor necrosis factor -α,TNF -α)、白細(xì)胞介素(interleukin,IL-8) 、IL-6、胎盤生長因子、表皮生長因子、胰島素樣生長因子和肝細(xì)胞生長因子等。其中VEGF 是最重要的促進(jìn)血管生成的調(diào)節(jié)因子，VEGF可直接、特異性地作用于血管內(nèi)皮細(xì)胞[2]。

VEGF及其受體在人體生理活動中起重要作用，其異常表達(dá)與多種不同疾病的發(fā)病機(jī)制密切相關(guān)。維持血管內(nèi)皮正常功能需要VEGF的生理水平，但濃度過高或過低均會導(dǎo)致血管生成異常等病理結(jié)果。VEGF信號通路對許多組織的生理功能起著至關(guān)重要作用，在心血管疾病、癌癥、眼病及產(chǎn)科方面等疾病的發(fā)病機(jī)制中發(fā)揮著重要作用[3]。諸多學(xué)者從VEGF對疾病發(fā)病機(jī)制研究逐步深入到如何通過VEGF進(jìn)行診斷及治療，使疾病的診治有著飛速進(jìn)步，VEGF研究取得的諸多進(jìn)步，使其在婦產(chǎn)科領(lǐng)域應(yīng)用的深度與廣度得以不斷拓展，本文將分別從婦科腫瘤、復(fù)發(fā)性流產(chǎn)、子癇前期及胎兒宮內(nèi)生長受限(intrauterine growth retartation,IUGR)等方面介紹VEGF在這幾種疾病中的最新研究及應(yīng)用進(jìn)展。

一、VEGF在婦科疾病中的研究現(xiàn)狀

1.VEGF在婦科腫瘤中的研究：當(dāng)VEGF受體與底物結(jié)合時，會形成同源二聚體或異源二聚體，不同的組合結(jié)果要么是促血管生成，要么是抗血管生成[4]，在腫瘤中就起著促進(jìn)血管生成的作用。腫瘤血管生成是癌癥生物學(xué)的特征之一，腫瘤血管為腫瘤提供氧氣、營養(yǎng)物質(zhì)，促進(jìn)生長和提供轉(zhuǎn)移及傳播的途徑[5]。通過抑制腫瘤中新生血管的形成來治療癌癥的概念是由Folkman提出的[6]。VEGF在血管生成的過程中起著關(guān)鍵介質(zhì)，這一發(fā)現(xiàn)促使人們針對這一途徑進(jìn)行治療，目的是誘導(dǎo)血管萎縮，使腫瘤缺氧、降低葡萄糖和其他代謝必需物的來源。VEGF信號通路(VSP)抑制劑已被批準(zhǔn)用于幾種不同的惡性腫瘤。在過去的十年里，第一代抗血管生成藥物經(jīng)過驗證，提高了無進(jìn)展生存期，在某些情況下還提高了幾種腫瘤類型的總體生存期[7]。Minion等[8]研究表明，化療偶聯(lián)單克隆抗體-貝伐珠單抗目前是治療復(fù)發(fā)/轉(zhuǎn)移性宮頸癌的一線藥物。在化療中加入貝伐珠單抗后，總體生存率的改善有統(tǒng)計學(xué)意義和臨床意義。Marquina 等[9]也認(rèn)為貝伐珠單抗的加入導(dǎo)致無進(jìn)展生存期顯著改善，并且這些并不伴隨著生活質(zhì)量的下降。貝伐珠單抗是一種以VEGF-2為靶點的抗血管生成藥物，添加到宮頸癌標(biāo)準(zhǔn)化療中顯示生存率顯著提高。因此，卡鉑、紫杉醇、貝伐珠單抗聯(lián)合應(yīng)用是目前宮頸癌的標(biāo)準(zhǔn)一線治療方法。西地尼布(cediranib )是VEGF信號轉(zhuǎn)導(dǎo)的口服抑制劑，Orbegoso等[10]研究表明，該藥物與卵巢癌標(biāo)準(zhǔn)化療聯(lián)合應(yīng)用，在無進(jìn)展生存率方面取得了良好的效果。在鉑敏感患者中，西地尼布和奧拉帕尼的聯(lián)合應(yīng)用在無進(jìn)展生存(PFS)和總體的有效率(ORR)中顯示出了益處。然而Khan等[11]研究發(fā)現(xiàn)，考慮到腫瘤微環(huán)境中的一些分子不僅僅具有血管生成作用，還可以引起免疫抑制，因此抑制VEGF信號的潛在機(jī)制可能需要重新評估。他們還預(yù)測抗血管生成治療領(lǐng)域?qū)⑹芤嬗谝恍┧幬铩懊庖哒{(diào)節(jié)治療”的作用，并且與免疫調(diào)節(jié)治療藥物聯(lián)合使用，可以逆轉(zhuǎn)腫瘤微環(huán)境的免疫抑制，提高免疫抗腫瘤的效果?？寡苌伤幬镌诼殉舶┘皩m頸癌等婦科腫瘤中的治療效果是肯定的，但有學(xué)者提出不僅僅是抑制血管生長，還有免疫調(diào)節(jié)治療的作用，其更明確的治療機(jī)制需更深一步的研究。

2.VEGF在復(fù)發(fā)性流產(chǎn)中的研究進(jìn)展:復(fù)發(fā)性自然流產(chǎn)(recurrent spontaneous abortion,RSA)是影響育齡婦女健康的一個常見問題，定義為同一性伴侶發(fā)生兩次或多次連續(xù)流產(chǎn)。RSA的病因包括遺傳背景、染色體異常、抗磷脂綜合征、子宮異常、生殖解剖異常、感染、內(nèi)分泌異常、免疫系統(tǒng)功能和環(huán)境條件等多種原因[12-13]。然而，仍有50%診斷為RSA的夫婦無法用以上原因說明。VEGF表達(dá)的改變與自然流產(chǎn)有關(guān)，VEGF的主要生物學(xué)功能是促進(jìn)微血管通透性和血管生成。胚胎需要廣泛而系統(tǒng)的血管來支持胚胎的植入和發(fā)育，而這在RSA中是受損的[14-15]。

Hashemi等[16]研究結(jié)果發(fā)現(xiàn)，VEGF18-bp ins/del在共顯性、顯性和等位基因遺傳模型下變異顯著，從而增加了RSA風(fēng)險，目前的發(fā)現(xiàn)支持VEGF 18-bp ins/del多態(tài)性與RSA風(fēng)險增加之間的聯(lián)系，但需要更大的樣本量在不同種族間來驗證。Bagheri等[17]研究表明，VEGF-A和VEGF-C表達(dá)參與胚胎的著床和胎盤形成，且隨著年齡、體重指數(shù)和流產(chǎn)次數(shù)的增加，VEGF-A和VEGF-C濃度明顯降低。數(shù)據(jù)有力地支持了VEGF-A和VEGF-C的低表達(dá)與易患RSA之間的聯(lián)系,這些分子可以作為不明原因RSA患者流產(chǎn)的潛在預(yù)測標(biāo)志物。因此，在不明原因的RSA中，通過監(jiān)測和調(diào)節(jié)VEGF在未來的診斷和治療措施中是很有希望。Sun等[18]系統(tǒng)綜述了5種VEGF基因多態(tài)性(rs1570360,rs699947,rs2010963,rs3025039和rs833061)與RSA風(fēng)險之間的關(guān)系，結(jié)果表明，rs1570360和rs3025039與RSA顯著相關(guān)，rs699947、rs2010963 和rs833061未能在RSA的薈萃分析中顯示意義。然而，當(dāng)按種族進(jìn)行亞群(東亞、高加索和其他人群)分析時，結(jié)果顯示，在高加索rs1570360與RSA風(fēng)險之間存在顯著的關(guān)聯(lián)，而在東亞rs3025039和RSA風(fēng)險之間存在顯著的關(guān)聯(lián)。這項研究指出，不同種族間RSA的發(fā)生是由VEGF的不同基因引起，可以從種族基因方面來理解和探尋RSA的發(fā)病機(jī)制。Jung等[19]評估了3種VEGF多態(tài)性(rs833061，rs25648和rs3025020)與韓國女性RSA發(fā)展之間的關(guān)聯(lián)，結(jié)果表明，VEGF rs3025020 / rs833061 TT / TC和TT / TC + CC基因型和單倍型rs833061 / rs3025020 C-T，rs25648 / rs3025020 T-T的等位基因組合與RSA的高發(fā)病率相關(guān)； 此外，VEGF rs833061 / rs3025020基因型與紅細(xì)胞比容(HCT)水平相關(guān)。然而，需要進(jìn)一步的研究來闡明VEGF和HCT如何參與PSA發(fā)展的確切機(jī)制。從基因多態(tài)性方面探討了VEGF參與RSA在不同國家及不同種族的發(fā)病機(jī)制，可以以此為突破口，從基因的角度對RSA的預(yù)防和治療做進(jìn)一步研究。

二、VEGF在產(chǎn)科疾病中的研究進(jìn)展

1.VEGF在子癇前期的研究進(jìn)展：人類的VEGF家族包括5種相關(guān)糖蛋白，即VEGFA、VEGFB、VEGFC、VEGFD和PLGF(胎盤生長因子)。這些物質(zhì)被分泌出來形成同源二聚體，它們與3個酪氨酸激酶受體相互作用，即VEGFR1、VEGFR2和VEGFR3[20]?？扇苄缘腣EGF受體(sFlt-1 或 sVEGFR-1)可以通過阻止內(nèi)皮細(xì)胞形成和抑制血管擴(kuò)張作用來抑制 VEGF 和 PLGF 活性。子癇前期(preeclampsia，PE)嚴(yán)重影響母兒的生命，盡管進(jìn)行了廣泛的研究，但該病的確切發(fā)病機(jī)制仍不清楚，內(nèi)皮功能障礙、胎盤發(fā)育不全、滋養(yǎng)細(xì)胞侵襲異常是PE病理改變的重要機(jī)制[21]。VEGF作為一種生長和缺氧誘導(dǎo)因子，參與調(diào)控內(nèi)皮細(xì)胞的增殖、功能和分化以及血管通透性[22]。胎盤的氧化應(yīng)激增加了sFIt-1的分泌，減少了PLGF。有假說提出[23]，胎盤分泌過剩sFlt-1抑制VEGF和轉(zhuǎn)化生長因子(TGF)-β1信號,導(dǎo)致內(nèi)皮細(xì)胞功能障礙,降低環(huán)前列腺素、一氧化氮(NO)產(chǎn)生和釋放促凝血的蛋白質(zhì)，從而導(dǎo)致子癇前期。Eddy等[24]認(rèn)為，在子癇前期，母親的脈管系統(tǒng)不能提供足夠的血液流向胎盤，導(dǎo)致慢性缺血。因此，胎盤產(chǎn)生了各種因子，特別是sFlt-1，從而引起一系列產(chǎn)婦綜合征。sFlt-1作為VEGF和PLGF的誘騙受體，可以導(dǎo)致VEGF蛋白降低。這引起母體血管內(nèi)皮功能障礙，引起血管收縮異常，腎功能改變，最終導(dǎo)致高血壓。兩者均認(rèn)為是由于sFlt-1分泌過量，從而導(dǎo)致妊娠期高血壓相關(guān)疾病。 Saleh等[25]通過在一項620名懷疑或確診先兆子癇婦女的高風(fēng)險隊列中進(jìn)行研究發(fā)現(xiàn)，sFlt-1、PLGF及其比值在預(yù)測孕產(chǎn)婦、胎兒或新生兒并發(fā)癥及分娩孕周方面比目前診斷標(biāo)準(zhǔn)具有更強的價值。臨床中可對有子癇前期高危因素的孕婦密切監(jiān)測sFlt-1及sFlt-1/PLGF比值，對疾病做出早期診斷及預(yù)防，從而延長孕周，減少母兒并發(fā)癥。

對于如何治療此類疾病，亦有學(xué)者進(jìn)行了研究。Eddy等[24]發(fā)現(xiàn)，盡管通過補充VEGF和PLGF都顯示出對緩解高血壓和許多伴隨的癥狀如蛋白尿、體重下降和血小板減少有效，然而VEGF也可能表現(xiàn)出劑量依賴性毒性。當(dāng)VEGF暴露于高劑量時，不僅對胚胎的發(fā)育有負(fù)面影響，而且接受大劑量VEGF的懷孕大鼠表現(xiàn)出水腫形成的跡象。而PLGF在治療過程中沒有觀察到這些副作用。這表明促血管生成治療對于子癇前期是可行的選擇，但是VEGF的治療窗口可能更窄，從而使PLGF成為更安全的選擇。Thadhani等[26]證明了用等離子體特異性葡聚糖硫酸酯(PSDS)裝置體外清除多余循環(huán)sFlt-1是安全的，對嚴(yán)重子癇前期的婦女，有效地減少了妊娠早期循環(huán)中sFlt-1和蛋白尿，延長了孕周，并且對母體或胎兒沒有造成重大不良后果。Onda等[27]在臨床前研究中發(fā)現(xiàn)，質(zhì)子泵抑制劑(PPIs) 具有多種作用，可能會減輕子癇前期的病理生理學(xué)影響，能有效降低胎盤sFlt-1和sENG的釋放，降低內(nèi)皮功能障礙，具有舒張血管、抗氧化和抗炎作用，并且 PPIs在妊娠期使用是安全的。研究者通過促血管生成治療以及去除循環(huán)中sFIt-1，均在子癇前期的治療上有著重要的意義，雖然目前均處于亞臨床階段，但可通過后續(xù)研究，早日運用到臨床應(yīng)用中，降低該疾病對母兒的影響。

2.VEGF在胎兒IUGR方面的研究：IUGR是一種嚴(yán)重的妊娠并發(fā)癥，影響約8%的妊娠。IUGR可能由母體、胎兒、胎盤和遺傳等因素引起[28]，其中包括母體子宮胎盤灌注不足，從而阻礙胎兒獲得足夠的營養(yǎng)和氧氣。IUGR的特點是胎盤灌注減少，目前尚未發(fā)現(xiàn)改善子宮胎盤灌注從而增加子宮內(nèi)胎兒生長的治療方法。VEGF基因療法正被用于臨床治療缺血性疾病。母體子宮動脈基因治療是一種很有前途的IUGR治療策略，如VEGF表明在臨床前研究中改善胎兒生長和新生兒的結(jié)局[29]。Vaughan等[30]通過對豚鼠胎兒進(jìn)行實驗對照分析發(fā)現(xiàn)，VEGF-A165基因治療可以靶向改變母體子宮胎盤循環(huán)的血管活性，減少全身效應(yīng)。這表明對IUGR的母體VEGF基因治療可能改善后代的生長，并支持臨床應(yīng)用。Sulistyowati等[31]通過向懷孕小鼠體內(nèi)注射注射rVEGF121，證明重組VEGF121注射液在新建立的PE小鼠模型中具有預(yù)防胎兒IUGR的潛在作用。Takahashi等[32]通過概述3種PE小鼠模型中，證實維生素B3煙酰胺(Nam)是一種很有前景的藥物，可通過其抗氧化特性改善PE、早產(chǎn)和IUGR。該研究證明Nam是第一種改善和預(yù)防所有高血壓、蛋白尿、內(nèi)皮增生、流產(chǎn)/早產(chǎn)和IUGR的藥物。雖然僅僅是動物實驗及前臨床研究，但為IUGR的治療提供了新的方向。

三、VEGF在婦產(chǎn)科領(lǐng)域的臨床指導(dǎo)價值

抗血管治療在腫瘤中的應(yīng)用已逐漸成熟，在肺癌、結(jié)直腸癌、乳腺癌等疾病中應(yīng)用均取得較好的成果，在宮頸癌及卵巢癌中的也明顯延長患者的無進(jìn)展生存及總有效期，指導(dǎo)在臨床工作中多方案結(jié)合治療，將化學(xué)治療與抗血管生成治療結(jié)合，從而降低疾病導(dǎo)致的死亡率；血管失衡影響著子癇前期的發(fā)生發(fā)展，使用VEGF作為一種治療子癇前期的治療方法在前臨床研究中取得一定的成果[24]，指導(dǎo)臨床醫(yī)生可繼續(xù)研究，將前臨床研究運用到臨床中，從而降低疾病的發(fā)生率和減少其產(chǎn)生的影響。通過近幾年研究發(fā)現(xiàn)，RSA的發(fā)病率逐年增加，而國內(nèi)外學(xué)者研究發(fā)現(xiàn)，血管生成障礙參與該疾病的發(fā)病機(jī)制，可從該疾病的發(fā)病機(jī)制出發(fā)，通過促進(jìn)血管生成而治療RSA。

四、小結(jié)與展望

通過對VEGF的研究，對疾病的診斷和治療有了新的認(rèn)識，從血管生長的角度在婦科腫瘤、RSA以及不良妊娠結(jié)局(包括子癇前期、IUGR)等方面開啟了新的篇章,VEGF家族可直接運用在婦科及產(chǎn)科疾病的診斷和治療。像子癇前期、胎兒IUGR及RSA等方面，重點研究了疾病的發(fā)病機(jī)制，對于具體治療仍需要大量研究來證明及探索。