VEGF-VEGFR2信號通路在銀屑病中作用的研究進展

羅小梅，程志勇，韓曉群，王泳

宜春學(xué)院醫(yī)學(xué)院，江西 宜春 336000

銀屑病是多誘因引起的慢性易復(fù)發(fā)性自身免疫性疾病，常表現(xiàn)為皮膚鱗屑增厚，血管異常增生及炎性細胞浸潤。目前，世界范圍內(nèi)銀屑病患病率為2%～3%[1]，且逐年呈上升趨勢。其病情反復(fù)，遷延不愈，嚴(yán)重影響患者的生活質(zhì)量。而到目前為止，尚無令人滿意的治療策略。近年來隨著研究不斷深入，發(fā)現(xiàn)VEGF-VEGFR2信號通路在銀屑病病程中發(fā)揮著重要作用。研究顯示VEGF抑制劑可靶向作用于VEGF或VEGFR2，阻斷VEGF-VEGFR2通路從而發(fā)揮對銀屑病的治療作用。本文對近年來VEGF-VEGFR2通路參與銀屑病機制的研究進展進行綜述。

1 VEGF-VEGFR2信號轉(zhuǎn)導(dǎo)通路概述

VEGF家族有7種:VEGF-A、VEGF-B、VEGF-C、VEGF-D、VEGF-E、蛇毒VEGF(snakevenom VEGF，svVEGF)和胎盤生長因子(placentrowthactor，P1GF)。其中VEGF-A包含5種異構(gòu)體：VEGFA121、VEGFA145、VEGFA165、VEGFA189、VEGFA206。VEGF165是主要的異構(gòu)體，在所有的VEGF亞型中發(fā)揮著中心功能。VEGFR分為跨膜酪氨酸激酶受體(VEGFR-1，VEGFR-2，VEGFR-3)和非酪氨酸激酶受體(輔助受體)neuropilins(NRP-1和NRP-2)。其中參與VEGF-VEGFR2通路的細胞表面受體主要是VEGFR2受體。

VEGF-VEGFR2通路主要由3部分組成：VEGF、VEGFR2及下游信號轉(zhuǎn)導(dǎo)因子。VEGF-VEGFR2信號轉(zhuǎn)導(dǎo)通路途徑如下:VEGF與VEGFR2胞外段上的免疫球蛋白(Ig)樣結(jié)構(gòu)域結(jié)合后，可誘導(dǎo)VEGFR2發(fā)生二聚化，進而觸發(fā)胞內(nèi)段上的酪氨酸位點的磷酸化，磷酸化的酪氨酸殘基激活下游信號分子：細胞外信號調(diào)節(jié)激酶ERK1/2、絲裂原活化蛋白激酶P38、信號轉(zhuǎn)導(dǎo)和轉(zhuǎn)錄激活因子STAT3等[2-5]，參與銀屑病的發(fā)病機制。

2 VEGF-VEGFR2信號轉(zhuǎn)導(dǎo)通路參與銀屑病的發(fā)病進程

VEGF-VEGFR2信號通路在銀屑病的發(fā)生發(fā)展中起到重要作用，不僅能調(diào)控角質(zhì)形成細胞和血管內(nèi)皮細胞的異常分化以及T細胞的功能，而且在趨化炎性細胞過程中也起到重要作用。VEGF通過促進VEGFR2酪氨酸殘基的磷酸化，活化下游信號轉(zhuǎn)導(dǎo)因子ERK1/2、P38、STAT3等參與銀屑病的發(fā)生發(fā)展。

2.1 VEGFR2激活ERK1/2參與銀屑病的發(fā)生發(fā)展

銀屑病皮損處VEGFR2表達增加且磷酸化VEGFR2水平增加[2]。VEGF與VEGFR2結(jié)合后，VEGFR2發(fā)生二聚化，可使ERK1/2發(fā)生磷酸化，激活的ERK信號通路可發(fā)揮一系列生物學(xué)效應(yīng)。

2.1.1 激活的ERK1/2促進表皮增厚和血管增生 磷酸化的ERK1/2(p-ERK1/2)在銀屑病皮損處角質(zhì)形成細胞(keratinocytes，KCs)細胞核中高表達，且入核后的p-ERK1/2可調(diào)控下游信號分子的表達。VEGFR2被VEGF激活后，可以誘導(dǎo)ERK1/2磷酸化，促進角蛋白(keratin，K)K6、K16和K17的mRNA表達及降低K1和K10的mRNA表達[2]。K6、K16、K17異常高表達和K1、K10表達明顯減少是KCs過度增生與異常分化的特征性標(biāo)志之一[6]。另外，基底層大量KCs增殖失調(diào)可導(dǎo)致患者表皮明顯增厚[7]。血管增生是銀屑病的重要病理特征之一，目前研究普遍認(rèn)為血管增生是由VEGF所介導(dǎo)。VEGF可刺激VEGFR2的酪氨酸殘基發(fā)生磷酸化，激活下游通路Raf-1/MEK/ERK級聯(lián)反應(yīng)，促進血管生成。通過皮膚鏡可發(fā)現(xiàn)銀屑病患者皮下血管增生明顯[8]。銀屑病患者血清內(nèi)VEGF含量明顯增加，治療后患者血清內(nèi)VEGF含量降低，銀屑病癥狀減輕也較為明顯[9]。

2.1.2 激活的ERK1/2加重炎癥反應(yīng) VEGF與炎癥聯(lián)系密切[10]，VEGF在促進淋巴管增大、血管增生和高通透性、白細胞募集中發(fā)揮著核心作用。研究顯示VEGF廣泛分布在大腦中，可能通過促進炎性細胞募集和調(diào)節(jié)血管發(fā)球菌素Ⅱ水平促進腦炎癥的發(fā)展[11]。另有研究顯示，在糖尿病動物模型中通過抑制VEGF-A可降低內(nèi)皮細胞的活化和腎小球炎癥[12]。此外還有研究表明，通過下調(diào)VEGF-A的表達可減輕LPS誘導(dǎo)的大鼠肺組織和RAW264.7細胞肺部炎癥[13]。這些均提示抑制VEGF-A可能是抗炎治療的新途徑。

近年來有研究發(fā)現(xiàn)，VEGF在銀屑病炎癥反應(yīng)中也起到重要作用。首先，VEGF-A可以活化ERK信號通路促進淋巴管的遷移[14]，促進銀屑病小鼠模型皮膚中分泌IL-17A的γδT細胞的聚集和趨化類漿細胞樣DCs[15]。其次，VEGF-A是血管生成和血管通透性的主要調(diào)節(jié)劑[16]，在正常生理和炎癥反應(yīng)中發(fā)揮重要作用。VEGF結(jié)合VEGFR2是促血管生成和血管通透性的主要驅(qū)動力[17]。通過VEGFR2 /PLCγ1/eNOS的信號傳導(dǎo)途徑能增強一氧化氮合酶(endothelial nitric oxide synthase，ENOS)的活性，導(dǎo)致血管通透性增加[18]。這有助于小溶質(zhì)和液體、炎性細胞通過多種途徑穿過內(nèi)皮。最后，激活的ERK信號通路還可以促進T輔助細胞(T helper cells，Th)1及KCs產(chǎn)生趨化因子[Chemokine (C-X-C motif) ligand]，CXCL8、CXCL10和CCL20[19]，趨化DC細胞和T細胞。此外，ERK信號通路的活化還可以促進細胞系THP-1中白介素(interleukin，IL)8的產(chǎn)生以及肥大細胞中IL-8、MIP-1α以及MIP-1β的產(chǎn)生，進而趨化中性粒細胞。

2.1.3 激活的ERK1/2介導(dǎo)Th17參與銀屑病炎癥反應(yīng) VEGF在上游與VEGFR2的胞外段結(jié)合，促進VEGFR2胞內(nèi)段酪氨酸殘基的磷酸化，進而誘導(dǎo)ERK1/2的活化，p-ERK1/2激活Th17細胞產(chǎn)生相關(guān)炎性細胞因子IL-6、IL-12、IL-17等共同協(xié)作參與銀屑病的復(fù)雜炎癥級聯(lián)反應(yīng)。研究發(fā)現(xiàn)通過抑制VEGFR2及p-ERK1/2的表達可在K14-VEGF轉(zhuǎn)基因銀屑病小鼠模型中發(fā)揮抗銀屑病的作用[3]。研究證實ERK1/2抑制劑JS1287能緩解咪喹莫特誘導(dǎo)的銀屑病小鼠模型的皮膚損傷(表皮厚度和充血、水腫、炎性細胞浸潤癥狀減輕)，并減少IL-6、IL-12和IL-17A等炎性細胞因子的分泌[20]。這表明VEGF-VEGFR2信號轉(zhuǎn)導(dǎo)通路能夠介導(dǎo)Th17參與銀屑病的炎癥反應(yīng)。但目前并無直接證據(jù)表明VEGFR2能夠激活ERK1/2調(diào)節(jié)Th17細胞參與銀屑病的發(fā)生發(fā)展，還有待實驗進一步證實。

2.2 VEGFR2激活P38介導(dǎo)Th1細胞免疫應(yīng)答參與銀屑病斑塊

VEGF結(jié)合VEGFR2可激活下游信號轉(zhuǎn)導(dǎo)因子P38，促進KCs中角蛋白K6、K16、K17的高表達和KCs的增殖，導(dǎo)致銀屑病斑塊形成[2]。此外p-P38可誘導(dǎo)T細胞向Th1細胞分化，研究顯示這與銀屑病表皮高度增殖密切相關(guān)[21]。P38絲裂原活化蛋白激酶的激活可觸發(fā)銀屑病皮炎，且在銀屑病患者的皮損中P38的表達明顯增高[22]。Wen等[3]通過抑制VEGFR2導(dǎo)致p-P38低表達發(fā)揮抗銀屑病作用。表明VEGF-VEGFR2信號通路可激活P38介導(dǎo)Th1細胞免疫應(yīng)答并參與銀屑斑塊的形成，但其具體機制目前尚未明確，有待實驗進一步證實。

2.3 VEGFR2活化STAT3介導(dǎo)Th17/Treg細胞失衡參與銀屑病的發(fā)病進程

VEGF與VEGFR2結(jié)合形成二聚體，使STAT3發(fā)生磷酸化(p-STAT3)，并轉(zhuǎn)位入核，調(diào)控其下游靶基因轉(zhuǎn)錄，促使細胞發(fā)生增殖、分化和凋亡[5]。如p-STAT3通過上調(diào)K6、K16和K17的mRNA和蛋白水平，促進KCs的增殖[2]，導(dǎo)致角質(zhì)增厚。同時增生的KCs會分泌大量VEGF-A，正反饋促進STAT3的表達，加重銀屑病的病情。Ran等[23]發(fā)現(xiàn)STAT3在銀屑病KCs中高表達并與銀屑病的嚴(yán)重程度相關(guān)。Tang等[24]證實通過靶向抑制STAT3能夠減輕銀屑病表皮增厚癥狀。研究表明通過抑制血管內(nèi)皮受體能夠降低p-STAT3的表達，調(diào)控KCs增殖和緩解咪喹莫特誘導(dǎo)銀屑病樣炎癥[25]。

活化的STAT3不僅在銀屑病KCs中發(fā)揮著重要作用，還可以促進Th17細胞分泌IL-17A和IL-17F[26]，同時還會引起銀屑病患者調(diào)節(jié)性T細胞(regulatory T cells，Tregs)的功能受損[27]，從而導(dǎo)致 Th17/Treg細胞失衡，參與銀屑病的慢性炎癥反應(yīng)。Zheng等[28]發(fā)現(xiàn)VEGF、STAT3、Th17之間存在著密切聯(lián)系，銀屑病小鼠模型中Th17相關(guān)的細胞因子、STAT3和VEGF顯著增加，并且與Th17的表達呈正相關(guān)。Zhao等[29]發(fā)現(xiàn)通過靶向抑制STAT3的磷酸化能夠抑制Th17的功能。表明VEGFR2能夠激活STAT3參與銀屑病的發(fā)生發(fā)展，其可能機制是活化的VEGFR2導(dǎo)致STAT3發(fā)生磷酸化，促進KCs增殖和引起Th17/Treg細胞比例失衡，導(dǎo)致銀屑病的發(fā)生和發(fā)展。

3 VEGF抑制藥在銀屑病治療中具有潛在前景

血管內(nèi)皮生長因子已被證明在銀屑病的發(fā)病機制中起著關(guān)鍵作用[9，30]。動物實驗表明，抑制VEGF對治療銀屑病有效[25]，部分藥物已經(jīng)進入臨床試驗階段?，F(xiàn)有的銀屑病相關(guān)的VEGF抑制劑主要有3大類，包括VEGF單克隆抗體(如貝伐單抗和蘭尼單抗、G6-31等)、VEGFR2拮抗劑(如融合蛋白Valpha等)、酪氨酸激酶抑制劑(如舒尼替尼、索拉非尼、NVP-BAW2881等)。

VEGF單克隆抗體通過抑制VEGF，阻斷VEGFR2的磷酸化抑制VEGF-VEGFR2信號轉(zhuǎn)導(dǎo)途徑。靶向VEGF信號的治療可能有利于銀屑病的治療。一些臨床證據(jù)表明在抗VEGF治療后，銀屑病完全緩解。Akman等[31]報道了1例銀屑病患者(起初PASI為16.8)，在使用貝伐單抗(抗VEGF單克隆抗體)治療結(jié)腸癌期間，銀屑病完全緩解。患者在第一次注射銀屑病后45 d銀屑病有了顯著的改善(PASI 1.4)。在3個月的隨訪中，沒有進行銀屑病的進一步治療，患者未復(fù)發(fā)。該報告表明了阻斷VEGF治療銀屑病的潛在益處。然而，貝伐單抗或其他抗VEGF藥物在銀屑病患者治療中的有效性仍需進一步的研究。

VEGFR2拮抗劑通過阻斷VEGF與VEGFR2的結(jié)合，抑制下游信號的轉(zhuǎn)導(dǎo)，以此達到治療銀屑病的作用。VEGFR2拮抗劑尚未進入臨床試驗階段，但在體外研究中取得了良好效果。融合蛋白Valpha包含VEGF-A結(jié)合域和TNF-α結(jié)合域，可同時結(jié)合VEGF-A和TNF-α，抑制血管內(nèi)皮細胞的遷移和減少對淋巴內(nèi)皮細胞的誘導(dǎo)作用。研究表明Valpha能顯著減少VEGF-A轉(zhuǎn)基因小鼠表皮增生、血管和淋巴管的生成。

酪氨酸激酶抑制劑通過抑制VEGFR2酪氨酸殘基的活化，阻斷下游信號轉(zhuǎn)導(dǎo)途徑的激活，從而發(fā)揮抗銀屑病的作用。Antoniou等[32]報道了1例肝癌患者應(yīng)用索拉非尼治療，在治療過程中發(fā)現(xiàn)患者的銀屑病癥狀得到緩解。NVP-BAW2881是一種新型酪氨酸激酶抑制劑，Halin等[33]研究使用慢性炎癥性皮膚病銀屑病的小鼠模型，發(fā)現(xiàn)口服或局部使用NVP-BAW2881可以有效減輕小鼠患病皮膚中的銀屑病樣炎癥癥狀，但尚未應(yīng)用于臨床階段。與此同時，在使用NVP-BAW2881治療后，發(fā)現(xiàn)銀屑病機制的3個主要組成部分——白細胞浸潤、表皮角質(zhì)形成細胞增殖和異常分化以及血管異常增生都得到了明顯改善。Narayanan等[34]報告了1例轉(zhuǎn)移性腎癌和銀屑病患者開始接受舒尼替尼治療，并在銀屑病變方面得到了相當(dāng)大的改善。

4 結(jié)語

VEGF-VEGFR2信號轉(zhuǎn)導(dǎo)通路在銀屑病的發(fā)病進程中起到重要作用。VEGF通過結(jié)合VEGFR2，激活下游信號轉(zhuǎn)導(dǎo)因子ERK1/2、P38和STAT3，p-ERK12、p-P38和p-STAT3介導(dǎo)銀屑病的發(fā)生發(fā)展。因此，深入研究VEGF-VEGFR2信號通路有助于闡明銀屑病的作用機制，進而可能開發(fā)出更有療效的銀屑病治療藥物。VEGF抑制藥是一種治療銀屑病的新型藥物，為治療銀屑病指明了一個新方向。在動物實驗階段，VEGF抑制藥治療銀屑病取得了較好的治療效果。隨著對VEGF-VEGFR2信號通路在銀屑病發(fā)病機制中的不斷深入研究，期待不久的將來有更多的VEGF抑制藥應(yīng)用于銀屑病的臨床治療中。