蘭 濤，周國慶，王桂華

綜述

血管內(nèi)皮生長因子與肝癌

蘭 濤，周國慶，王桂華

腫瘤血管生成與腫瘤的增殖、侵襲和轉(zhuǎn)移密切相關(guān)，在眾多影響腫瘤血管生成的因子中，血管內(nèi)皮生長因子及受體的研究倍受人們關(guān)注。原發(fā)性肝癌是我國常見的惡性腫瘤之一，給人類生命安全帶來嚴(yán)重威脅。本文僅就血管內(nèi)皮生長因子及其受體在肝癌診斷、治療過程中的作用現(xiàn)狀作一簡要綜述。

肝癌；血管內(nèi)皮生長因子；診斷；治療

血管內(nèi)皮生長因子（vascular endothelial growth factor, VEGF）又稱血管調(diào)節(jié)素或血管通透因子（vascular permeability factor,VPF），是一種以二硫鍵相連的二聚體糖蛋白化合物。近年來，隨著VEGF與其特異性受體(vascular endothelial growth factor receptor，VEGFR)研究的逐步深入，發(fā)現(xiàn)VEGF通過與VEGFR結(jié)合不僅可以促進(jìn)內(nèi)皮細(xì)胞的遷移、增殖，提高血管的通透性，促進(jìn)新生血管、淋巴管的生成，還參與造血系統(tǒng)的發(fā)生與發(fā)展。大量的科學(xué)實(shí)驗(yàn)已經(jīng)闡明，許多惡性腫瘤的侵襲性生長和轉(zhuǎn)移都依賴于新生血管及淋巴管的生成，VEGF和其受體VEGFR在食管癌、胃癌、肝癌、乳腺癌等多種實(shí)體腫瘤中均有較高的表達(dá)，在腫瘤的生長和轉(zhuǎn)移中發(fā)揮著重要作用。本文僅就其在肝癌發(fā)展、治療過程中的作用進(jìn)行文獻(xiàn)綜述。

1 VEGF及VEGFR

1.1 VEGF家族 Senger等于1983年在豚鼠轉(zhuǎn)移模型的腹腔滲液和多種惡性腫瘤的細(xì)胞培養(yǎng)液中，分離純化得到一種可以誘導(dǎo)血清蛋白從血管滲漏而不引起血管內(nèi)皮細(xì)胞破壞的蛋白化合物，并將其命名為血管滲透因子（vascular permeability factor,VPF）。Ferrara等又在牛垂體濾泡星狀細(xì)胞的體外培養(yǎng)液中純化，發(fā)現(xiàn)其是一種具有高度特異性的血管內(nèi)皮細(xì)胞有絲分裂素，在動物的肝臟、腎臟、大腦、骨骼等組織中廣泛存在，首次將其命名為VEGF。隨后，又相繼發(fā)現(xiàn)了多種和VEGF結(jié)構(gòu)、功能類似的蛋白，分別被命名為VEGF-A、VEGF-B、VEGF-C、VEGF-D、VEGF-E、VEGF-F和胎盤生長因子（placenta growth factor,PLGF）。人類VEGF的基因由8個(gè)外顯子和7個(gè)內(nèi)含子構(gòu)成[1]，包括VEGF-121、VEGF-145、VEGF-165、VEGF-189和VEGF-206五種亞型，基因全長28Kb,編碼基因占1/2,但人體以VEGF-165的表達(dá)為主。

VEGF-A（即通常所說的VEGF）定位于人體的第6對染色體上，當(dāng)其轉(zhuǎn)錄成mRNA經(jīng)選擇性剪切后，有5種不同的蛋白異構(gòu)體，根據(jù)氨基酸數(shù)目分別為VEGF-A121、VEGF-A145、VEGF-A165、VEGF-A189、VEGF-A206，其中VEGF-A165既可以分泌到細(xì)胞外，也可以和細(xì)胞表面或細(xì)胞外基質(zhì)相結(jié)合，是最重要的同源單體，具有最好的生物利用度和生物潛能[2]。VEGF-B定位于人體的第11對染色體上，由7個(gè)外顯子和6個(gè)內(nèi)含子構(gòu)成，可剪切為VEGF-B167、VEGF-B186兩種蛋白異構(gòu)體，同VEGF-A有43%的同源氨基酸。VEGF-C定位于人體的第4對染色體上，與Flt-4的表達(dá)范圍相似，均在淋巴管豐富的區(qū)域顯著表達(dá)。VEGF-D的結(jié)構(gòu)與VEGF-C相似，基因長度為50 kb,在成人的心、肺、結(jié)腸、骨骼肌等組織中表達(dá)豐富。VEGF-E最早在羊口瘡病毒感染組中分離純化出來，其生物學(xué)效能和VEGF-A165類似。PLGF基因位于染色體2p16-21,存在2種主要的蛋白異構(gòu)體。PLGF-1和PLGF-2在胎盤、甲狀腺、肺臟和部分腫瘤細(xì)胞中均有表達(dá)。1.2 VEGFR VEGF通過與其內(nèi)皮細(xì)胞膜上相應(yīng)的受體結(jié)合后，發(fā)揮相應(yīng)的生物學(xué)作用。研究發(fā)現(xiàn)，VEGF受體是一種鑲嵌蛋白，目前發(fā)現(xiàn)的VEGFR包括VEGFR-1、VEGFR-2、VEGFR-3、和Neuropilin-1、Neuropilin-2，均由具有7個(gè)免疫球蛋白樣結(jié)構(gòu)的細(xì)胞外區(qū)、膜區(qū)及酪氨酸激酶區(qū)組成,均是跨膜受體,其中前3種屬于酪氨酸激酶受體，后兩種屬于非酪氨酸激酶受體。不同的VEGF家族具有不同的受體結(jié)合位點(diǎn),其中VEGF-A通過與受體VEGFR-1、VEGFR-2結(jié)合，主要增強(qiáng)血管的通透性和促進(jìn)新生血管的生成，而VEGF-C、VEGF-D與VEGFR-3結(jié)合可以調(diào)節(jié)淋巴管的形成[3]。

2 VEGF在腫瘤血管生成中的作用

腫瘤的生長和轉(zhuǎn)移依賴于新生血管的形成，腫瘤既可以通過腫瘤血管從宿主獲得氧氣、營養(yǎng)物質(zhì)、生長因子等物質(zhì)成分，又可以通過腫瘤血管持續(xù)的向宿主輸送轉(zhuǎn)移細(xì)胞，從而在機(jī)體的其他部位繼續(xù)生長和誘導(dǎo)血管的腫瘤形成，導(dǎo)致腫瘤的轉(zhuǎn)移[4]。惡性腫瘤組織新生血管的生成是一種極度復(fù)雜的動態(tài)過程，有多種促血管生成分子及抗血管生成分子參與其中，其主要的流程包括：（1）血管內(nèi)皮細(xì)胞在腫瘤細(xì)胞分泌出的多種血管生成因子的影響下，出現(xiàn)一系列的形態(tài)改變,如出現(xiàn)偽足、多種細(xì)胞器的大小改變及增加細(xì)胞器的數(shù)目等。（2）毛細(xì)血管的基底膜及其鄰近的細(xì)胞外基質(zhì)受到血管內(nèi)皮細(xì)胞、腫瘤細(xì)胞分泌的蛋白酶的降解，繼而重塑細(xì)胞外基質(zhì)。（3）血管內(nèi)皮細(xì)胞在毛細(xì)血管后微靜脈分化生成血管新芽，在腫瘤細(xì)胞汲取營養(yǎng)的基礎(chǔ)上血管內(nèi)皮細(xì)胞得以增殖，最終分化、成型新生的腫瘤微血管。目前對VEGF及其受體VEGFR在腫瘤血管新生中的調(diào)節(jié)機(jī)制尚不十分清楚，但認(rèn)為VEGF及VEGFR在腫瘤中可能起以下作用：（1）增加血管的通透性。（2）促進(jìn)血管內(nèi)皮細(xì)胞的增殖。（3）促進(jìn)血管支持物的生成。（4）抑制腫瘤細(xì)胞的調(diào)亡。從而為惡性腫瘤的浸潤、轉(zhuǎn)移創(chuàng)造條件。Patruno等[5]研究還發(fā)現(xiàn)，VEGF的分子結(jié)構(gòu)中存在有信號肽結(jié)構(gòu)，這種結(jié)構(gòu)利用旁分泌的作用可明顯增加新生血管的密度。同時(shí)，腫瘤組織中的新生血管在VEGF的影響下可發(fā)生生理彎曲，這樣不僅能增加血管通透性，還可以加大腫瘤組織中內(nèi)皮細(xì)胞間的縫隙，從而為腫瘤細(xì)胞汲取更多的營養(yǎng)物質(zhì)提供生理基礎(chǔ)，同時(shí)也有助于腫瘤細(xì)胞穿透血管壁進(jìn)入血液系統(tǒng)發(fā)生轉(zhuǎn)移。腫瘤惡性細(xì)胞也可合成分泌VEGF，反過來促進(jìn)了腫瘤的生長。

3 VEGF在肝癌組織中的表達(dá)與作用

腫瘤的發(fā)生和發(fā)展都離不開腫瘤的血管形成。肝癌是一種生長迅速、惡性程度高的富血供腫瘤，更離不開新生腫瘤血管的生成。眾多實(shí)驗(yàn)研究證實(shí)，肝臟惡性腫瘤中，VEGF的表達(dá)顯著比正常肝臟組織高，這表明其在肝臟惡性腫瘤的發(fā)生發(fā)展過程中起到重要的作用。在肝癌患者血清中，VEGF含量與TNM分期呈正相關(guān)，且與微血管密度值明顯相關(guān)。Poon等[6]研究了外周血及引流靜脈(血漿和血清)中的VEGF水平，并與肝臟腫瘤部位的血管內(nèi)皮生長因子表達(dá)水平進(jìn)行比較后發(fā)現(xiàn)，血液中VEGF的高表達(dá)和肝內(nèi)轉(zhuǎn)移、微靜脈侵襲等密切關(guān)聯(lián)，并認(rèn)為血液中VEGF是預(yù)測肝癌侵襲的分子標(biāo)志物，外周靜脈血中血管內(nèi)皮生長因子水平是肝癌進(jìn)展的敏感指標(biāo)之一。研究發(fā)現(xiàn)，肝癌患者血清中AFP、CEA、VEGF和AFU表達(dá)增高，與腫瘤的大小及分期密切相關(guān)。在肝臟腫瘤中以5 cm為界，凡是大于5 cm的其VEGF表達(dá)水平顯著高于小于5 cm的。提示血清VEGF可以作為腫瘤大小的一個(gè)分子標(biāo)志物，其水平隨腫瘤大小不同而變化，它的高表達(dá)預(yù)示著患者預(yù)后效果不佳。通過檢測血清中VEGF的水平，可以確定肝癌是否發(fā)生轉(zhuǎn)移,其準(zhǔn)確性、特異度和靈敏度均非常理想。此外，VEGF和AFU在肝臟惡性腫瘤的血清中呈現(xiàn)正相關(guān)，可能兩者在肝癌的發(fā)生發(fā)展過程中具有協(xié)同作用。VEGF可作為獨(dú)立于AFP的診斷指標(biāo)，與AFP聯(lián)合檢測對肝癌的診斷起互補(bǔ)的作用。Mukozu等[7]研究表明，在肝癌的腫瘤標(biāo)志物中，VEGF同AFP一樣可作為一項(xiàng)有意義的預(yù)測診斷指標(biāo)，AFP在預(yù)測腫瘤類型發(fā)面特異性明顯，而VEGF則在預(yù)測腫瘤血管的侵犯及轉(zhuǎn)移方面靈敏度較高。國內(nèi)崔剛，孫旭日，王智娜等[8-10]利用免疫組化方法對肝細(xì)胞癌中VEGF及其抑制蛋白表達(dá)的研究，發(fā)現(xiàn)高表達(dá)的VEGF與肝癌的發(fā)生和發(fā)展密切相關(guān)，上調(diào)VEGF的表達(dá)可促進(jìn)肝細(xì)胞癌腫瘤血管生成,加速肝細(xì)胞癌的侵襲、轉(zhuǎn)移。劉國慶等[11]應(yīng)用real-time PCR和Western blot檢測肝癌、癌旁組織中VEGF-A mRNA的表達(dá)，,發(fā)現(xiàn)在肝癌組織中VEGF-A表達(dá)上調(diào)，抑癌基因喪失對VEGF-A表達(dá)的抑制作用可能是肝癌發(fā)生、發(fā)展的重要機(jī)制之一。也有人通過ELISA法檢測肝癌患者介入栓塞前后血清VEGF的水平，術(shù)前肝癌患者血清VEGF的水平與門脈癌栓和動脈瘺相關(guān)，術(shù)后4 d血清VEGF水平降低的肝癌患者有較好的近期療效和生存率，進(jìn)而提示術(shù)后血清VEGF水平的變化可作為一項(xiàng)獨(dú)立評TACE療效的預(yù)后指標(biāo)。此外，國內(nèi)學(xué)者通過病理切片觀察，以不同溫度建立兔肝癌模型并行射頻消融術(shù)后兔殘留癌模型組織的VEGF因子表達(dá)水平，發(fā)現(xiàn)較低溫度的消融術(shù)后殘留癌體積較大且殘留癌組織VEGF表達(dá)均明顯增強(qiáng)。進(jìn)一步證實(shí)殘留癌的發(fā)生率與腫瘤的大小、射頻消融的溫度有關(guān),腫瘤的大小和溫度對VEGF有重要影響,VEGF對殘留癌的生長及轉(zhuǎn)移有重要作用[12]。鄭清平等[13]通過檢測放療前后肝癌患者血漿中VEGF的表達(dá)，發(fā)現(xiàn)血漿中VEGF的水平可作為肝癌患者放療效果的預(yù)測指標(biāo)，并為制定治療方案提供依據(jù)。低含量者放療可收到較好的效果，而高含量者放療可能不是首要的選擇，或許行TACE等措施可以收到更大療效。綜上所述，在原發(fā)性肝癌患者中，血清VEGF的水平可以成為唯一的獨(dú)立預(yù)測因子。關(guān)于VEGF調(diào)節(jié)肝癌細(xì)胞轉(zhuǎn)移的機(jī)制目前尚無定論，依然需要國內(nèi)外學(xué)者的進(jìn)一步研究和探索。從目前的研究來看，可能是通過以下幾條途徑：（1）誘導(dǎo)破壞血管屏障，形成氣孔和囊泡細(xì)胞器，增加血管的通透性，為肝癌細(xì)胞的轉(zhuǎn)移提供便利。（2）肝癌細(xì)胞通過VEGF-C/VEGFR-3信號轉(zhuǎn)導(dǎo)系統(tǒng)，特異性遷移、增殖肝癌組織鄰近組織中的淋巴內(nèi)皮細(xì)胞，促使淋巴管大量增生，為肝癌細(xì)胞轉(zhuǎn)移提供新的途徑。（3）促使內(nèi)皮細(xì)胞產(chǎn)生組織因子和基質(zhì)金屬蛋白酶，改變血管內(nèi)皮細(xì)胞外基質(zhì)，進(jìn)而加快降解外周基質(zhì)和血管基底膜，為癌細(xì)胞的轉(zhuǎn)移提供基礎(chǔ)。（4）肝癌細(xì)胞的浸潤性轉(zhuǎn)移及其細(xì)胞外基質(zhì)的黏附性，在淋巴管內(nèi)皮細(xì)胞局部分泌的生物活性分子的影響下會發(fā)生改變，而這種改變?yōu)楦伟┘?xì)胞轉(zhuǎn)移至淋巴管提供便利。（5）外周基質(zhì)中纖維原細(xì)胞在肝癌細(xì)胞的刺激下被激活，激活的纖維原細(xì)胞可進(jìn)一步促使肝癌組織中VEGFR-A的分泌，進(jìn)而生成新的肝癌組織血管。（6）VEGFR-A不僅可以利用分泌VEGFR-1的炎癥分子細(xì)胞，促使VEGF-C、VEGF-D的分泌表達(dá)，進(jìn)而誘導(dǎo)新生淋巴管的形成，還能直接結(jié)合VEGFR-2，誘導(dǎo)新生淋巴管的形成，為肝癌細(xì)胞的轉(zhuǎn)移提供新的途徑。

4 VEGF在肝癌治療中的應(yīng)用

血管內(nèi)皮細(xì)胞生長因子是肝癌腫瘤新生血管的重要因子，與肝癌的發(fā)生發(fā)展及預(yù)后關(guān)系密切，VEGF高水平的患者預(yù)后要低于低水平的患者。因此，抗VEGF及其受體將成為肝癌治療的新方向。

為了有效抑制腫瘤的生長，需要針對細(xì)胞內(nèi)多種靶分子進(jìn)行治療，以腫瘤血管形成為靶點(diǎn)的抗腫瘤治療（即損耗腫瘤細(xì)胞分泌的VEGF或切斷VEGF信號轉(zhuǎn)導(dǎo)通路）已成為近年來的研究熱點(diǎn)。目前的方法包括：（1）單克隆抗體。利用抗VEGF單克隆及其受體的單克隆抗體,可封閉已分泌的VEGF及VEGFR,阻斷VEGF誘發(fā)的內(nèi)皮細(xì)胞信號傳導(dǎo),進(jìn)而抑制肝癌組織新生血管的形成和肝癌的進(jìn)一步發(fā)生發(fā)展。（2）抗VEGF核酶。核酶是一種具有酶活性的RNA分子,通過參與其分子RNA的特異性剪切、加工過程，序列特異性的切割靶點(diǎn)RNA分子。（3）VEGF分子片段。利用在VEGF上分離出來的小分子片段，可以有效阻斷VEGF與KDR相結(jié)合，抑制分子下游信號通路的激活，從而抑制新生血管的生成。（4）可溶性VEGF受體。利用可溶性VEGFR可以競爭性結(jié)合分泌的VEGF，消耗腫瘤細(xì)胞產(chǎn)生的VEGF，阻斷VEGF與功能受體的信號轉(zhuǎn)導(dǎo)，抑制VEGF誘導(dǎo)的生物學(xué)作用。（5）RNA干擾技術(shù)。利用RNA干擾技術(shù)，在遺傳分子學(xué)的角度抑制VEGF的轉(zhuǎn)錄、翻譯，最終達(dá)到抑制VEGF分泌的目的。（6）VEGF表達(dá)的調(diào)控因子。利用調(diào)控因子（如缺氧誘導(dǎo)因子-1α、環(huán)氧化酶、蛋白激酶B、Non-Metastasis等）直接抑制VEGF的生成分泌，阻止腫瘤血管的形成，抑制腫瘤的侵襲性生長和轉(zhuǎn)移。

VEGF在肝癌的侵襲性生長和轉(zhuǎn)移過程中至關(guān)重要。近年來，隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步，VEGF的生物學(xué)作用將進(jìn)一步明確，其潛在的臨床應(yīng)用價(jià)值將不僅在于抗腫瘤藥物的研發(fā)，還可能在于作為腫瘤診斷指標(biāo)和預(yù)測指標(biāo)。VEGF對于肝癌治療的應(yīng)用價(jià)值也變得越來越重要，對于這一領(lǐng)域進(jìn)行進(jìn)一步的深入研究和探討顯得尤其必要。

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（收稿：2013-12-22 修回：2014-02-20）

（責(zé)任編輯 孔 棣）

R735.7

A

1007-6948(2014)02-0212-03

10.3969/j.issn.1007-6948.2014.02.044

河北省滄州市人民醫(yī)院普外二科（滄州 061000）

蘭 濤，E-mail：alan200300@163.com