潘青青 王孟昭

目前在抗腫瘤治療中靶向治療為研究的熱門領(lǐng)域，其中抗血管內(nèi)皮生長因子（vascular endothelial growth factor, VEGF）的單抗——貝伐珠單抗受到了極大的關(guān)注。幾項(xiàng)大規(guī)模的臨床試驗(yàn)[1-4]證明了貝伐珠單抗在抗腫瘤治療中的有效性，如AVF2107、E3200、ECOG4599、AVAiL等，基于此，美國食品藥品管理局已批準(zhǔn)貝伐珠單抗與化療藥物聯(lián)合使用于轉(zhuǎn)移性結(jié)腸癌、非小細(xì)胞肺癌，在歐洲則被批準(zhǔn)用于乳腺癌的治療[1]。貝伐珠單抗用于這些患者的獲益是明顯的，其療效評(píng)價(jià)和毒副反應(yīng)如出血、血栓、高血壓等是進(jìn)一步研究的對(duì)象。由此引發(fā)一個(gè)問題，何種患者對(duì)貝伐治療的治療會(huì)呈現(xiàn)最好的療效及最小的毒副反應(yīng)？根據(jù)什么指標(biāo)篩選這些患者？目前為止被研究的相關(guān)預(yù)測(cè)因子有很多，包括影像學(xué)檢查、臨床表現(xiàn)（如高血壓）、皮膚病變[5]及生物學(xué)指標(biāo)等。其中生物學(xué)指標(biāo)通過血清、血漿或組織學(xué)標(biāo)本檢測(cè)可溶性及細(xì)胞表面標(biāo)志物，并且分析RNA、DNA特征。由于其客觀性和可操作性，具有重要的臨床價(jià)值，也是本文主要討論的對(duì)象。

1 VEGF通路介紹

病理狀態(tài)下，VEGF在多種實(shí)體瘤及血液系統(tǒng)腫瘤中高表達(dá)，促進(jìn)腫瘤血供和生長、眼內(nèi)新生血管形成及參與炎癥反應(yīng)、促進(jìn)水腫，其中對(duì)腫瘤發(fā)生發(fā)展的影響尤其引人關(guān)注[6,7]。

在哺乳動(dòng)物中VEGF生長因子家族包括VEGFA、VEGFB、VEGFC、VEGFD、胎盤生長因子（placenta growth factor, PIGF）。其中VEGFA基因包括8個(gè)外顯子和7個(gè)內(nèi)含子，經(jīng)過不同剪切形成5種同工體VEGF145、VEGF165、VEGF121、VEGF189、VEGF206[8]。VEGF受體主要位于內(nèi)皮細(xì)胞，部分位于骨髓細(xì)胞上，包括三種：VEGFR1，其配體為VEGFA、VEGFB、PIGF；VEGFR2，其配體為VEGFA、VEGFC、VEGFD、VEGFE；VEGFR3是VEGFC、VEGFD的受體，也是酪氨酸激酶受體中的一員，主要與淋巴管的形成有關(guān)。另外VEGFR家族還包括共受體神經(jīng)纖毛蛋白、人硫酸肝素糖蛋白，能促進(jìn)VEGFR2與VEGF165的結(jié)合，延長其半衰期[9]。

由于貝伐珠單抗只與VEGFA結(jié)合，而VEGFA的受體是VEGFR1、VEGFR2。因而這里主要介紹這兩種受體及其信號(hào)傳導(dǎo)途徑[10]。除了血管內(nèi)皮細(xì)胞，VEGFR1也在巨噬細(xì)胞、樹突狀細(xì)胞、成骨細(xì)胞表面表達(dá)。而VEGFR2還可表達(dá)在神經(jīng)元等處。VEGFR2在胚胎早期表達(dá)增高，后期逐漸減低，并且在病理狀態(tài)下如腫瘤中表達(dá)增高。

VEGFA與VEGFR1、VEGFR2結(jié)合后引起受體胞內(nèi)段的交聯(lián)、二聚化及酪氨酸激酶的激活，并導(dǎo)致不同細(xì)胞內(nèi)作用位點(diǎn)的自身磷酸化，從而激活一系列下游的信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)[9]。VEGFR2的激酶活性比VEGFR1高，與其它經(jīng)典酪氨酸激酶受體如表皮生長因子受體（epidermal growth factor receptor, EGFR）、血小板衍生生長因子受體相當(dāng)[11-13]。除了配體受體途徑，有研究[12,14]顯示血流也可以直接激活VEGF系統(tǒng)而不依賴于配體。VEGFR2水平的下調(diào)對(duì)下游信號(hào)傳導(dǎo)起負(fù)向調(diào)節(jié)作用。

根據(jù)VEGF通路，供檢測(cè)的特異性生物學(xué)標(biāo)志物按種類可分為：配體——VEGF（VEGFA）；受體——VEGFR1、VEGFR2、可溶性VEGF受體1（soluble vascular endothelial growth factor receptor 1, sVEGFR1）、sVEGFR2及下游代謝產(chǎn)物如磷酸化VEGFR1、2（phosphorylated-VEGFR1, p-VEGFR1; phosphorylated-VEGFR2, p-VEGFR 2）、VEGFR的降解片段等；基因——VEGF、VEGFR的DNA、mRNA。標(biāo)本來源包括血液（全血、血清或血漿）及腫瘤組織。同時(shí)其它與腫瘤血管生成相關(guān)的細(xì)胞因子也是被研究的對(duì)象。以下就將分別對(duì)其介紹。

2 循環(huán)中的生物標(biāo)記物

貝伐珠單抗是針對(duì)VEGFA的重組人源化單克隆抗體，因而很多研究把血清或血漿中的VEGF作為研究對(duì)象。Duda[15]、Baar[16]觀察到貝伐珠單抗治療后血漿VEGF呈增高趨勢(shì)，而Smerdel[17]則認(rèn)為治療后血清VEGF較前降低。有5項(xiàng)臨床試驗(yàn)（Goede、Burstein、Cohen、Horn、Han）[18-22]得出的結(jié)論是治療前的VEGF水平與治療反應(yīng)無關(guān)，這里包括了對(duì)直腸癌、乳腺癌、頭頸部鱗癌、小細(xì)胞肺癌和卵巢癌等多種惡性腫瘤的臨床研究。只有Dowlati等[3]在對(duì)非小細(xì)胞肺癌的ECOG4599和Smerdel等[17]對(duì)多重耐藥卵巢癌的2項(xiàng)研究中發(fā)現(xiàn)治療前VEGF水平與治療反應(yīng)有關(guān)。前者認(rèn)為VEGF水平較高者對(duì)包含貝伐珠單抗的治療反應(yīng)更好，而后者的結(jié)果卻剛好與其相反。需要注意的是以上各項(xiàng)試驗(yàn)均只研究了治療前血清或血漿VEGF水平與治療反應(yīng)之間的關(guān)系，沒有進(jìn)一步研究治療后VEGF變化趨勢(shì)與療效之間是否有聯(lián)系。也有研究者檢測(cè)尿液中VEGF，Stopeck等[23]認(rèn)為治療后尿液中VEGF輕度下降。雖然治療前尿液中VEGF與治療反應(yīng)沒有聯(lián)系，但其水平較低者的疾病無進(jìn)展時(shí)間（progression-free time, PFS）和總生存時(shí)間（overall survival, OS）卻更長。

除了直接檢測(cè)VEGF水平，也有關(guān)于其可溶性受體的相關(guān)研究。Smerdel等[17]研究發(fā)現(xiàn)，治療后sVEGFR1無明顯變化，而sVEGFR2在第二個(gè)療程后有所升高。Duda等[15]進(jìn)一步以127 pg/mL為界，將治療前血漿sVEGFR1水平分為高低兩組，結(jié)果發(fā)現(xiàn)高水平sVEGFR1者不僅治療反應(yīng)好，而且發(fā)生III°以上不良反應(yīng)的幾率也小。

對(duì)于其它循環(huán)生物學(xué)標(biāo)記物，由于貝伐珠單抗的抗血管生成作用，常被用于檢測(cè)的也是一些與血管生理病理有關(guān)的細(xì)胞因子，如血管細(xì)胞間粘附因子-1（vascular cell adhesion molecule-1, VCAM-1）、細(xì)胞間粘附因子-1（intercellular adhesion molecule 1, ICAM-1）、血管緊張素-2（angiopoietin 2, Ang-2）、E-選擇素（E-selectin）等。Baar[16]和Stopeck等[23]均發(fā)現(xiàn)治療后VCAM-1升高，但其變化與治療中是否包含貝伐珠單抗無關(guān)。另外Goede[18]、Baar等[16]認(rèn)為治療前這些細(xì)胞因子，如VCAM-1、E-selectin、Ang-2，其水平較低者對(duì)治療的反應(yīng)更好。而對(duì)ICAM-1則沒有得出類似結(jié)論，只是發(fā)現(xiàn)低水平ICAM-1者接受貝伐珠單抗治療后疾病的進(jìn)展風(fēng)險(xiǎn)也低[3]。

除了細(xì)胞因子，Ronzoni等[24]還研究了結(jié)直腸癌患者全血里的循環(huán)內(nèi)皮細(xì)胞（circulating endothelial cells,CECs），其中包括總循環(huán)內(nèi)皮細(xì)胞（total circulating endothelial cells, tCECs）、靜息態(tài)（resting CECs, rCECs）或激活態(tài)（activated CECs, aCECs）循環(huán)內(nèi)皮細(xì)胞以及循環(huán)內(nèi)皮祖細(xì)胞（endothelial progenitor cells, CEPs）。結(jié)果發(fā)現(xiàn)與治療反應(yīng)有關(guān)的是tCECs和rCECs，達(dá)到完全或部分緩解者的tCECs降低，而疾病無進(jìn)展或部分進(jìn)展的患者rCECs升高。

3 組織中的生物標(biāo)記物

與貝伐珠單抗治療有關(guān)的組織學(xué)標(biāo)記物，最常被研究的是VEGF及其受體VEGFR。Sathornsumetee等[25]對(duì)惡性膠質(zhì)瘤患者進(jìn)行了研究，結(jié)果顯示治療前腫瘤組織高表達(dá)VEGF者，從影像學(xué)上觀察到的治療反應(yīng)更好。然而在對(duì)結(jié)直腸癌和復(fù)發(fā)耐藥卵巢癌患者的相關(guān)研究中，卻沒有發(fā)現(xiàn)這一關(guān)系。Hong、Han、Wedam等[22,26,27]進(jìn)一步研究了治療后VEGF的變化趨勢(shì)與療效的關(guān)系，結(jié)果發(fā)現(xiàn)對(duì)于乳腺癌患者，治療有反應(yīng)者VEGF下降的更明顯。這些結(jié)論的不一致，其中原因一是VEGF在腫瘤組織中的分布不均一；二可能與取材有關(guān)，如果是通過活檢方法獲得的標(biāo)本，則其獲得的腫瘤組織量有限，代表性不夠；三是VEGF的基礎(chǔ)表達(dá)值與治療后的變化情況對(duì)療效的反應(yīng)程度不同。

VEGF通路上除了VEGF，另一個(gè)關(guān)鍵點(diǎn)是VEGF受體。Wedam等[27]認(rèn)為治療前VEGFR水平與治療反應(yīng)無關(guān)，卻發(fā)現(xiàn)治療后VEGFR的活化狀態(tài)——p-VEGFR在部分緩解或疾病無進(jìn)展的患者中呈下降趨勢(shì)，而在疾病進(jìn)展者中升高。Cohen[20]也把p-VEGFR作為研究靶點(diǎn)，不過其觀察的是治療前p-VEGFR2與VEGFR2的比值，并得出其比值越高，治療后腫瘤縮小率更高的結(jié)論。

其它組織學(xué)標(biāo)記物還有低氧誘導(dǎo)因子2α（hypoxiainducible factor-2α, HIF-2α）、碳酸酐酶9（carbonic anhydrase 9, CA9）及CD31-微血管密度（CD31-microvessel density, CD31-MVD）。相關(guān)的研究里，Wedam[27]、Sathornsumetee[25]沒有發(fā)現(xiàn)以上這些標(biāo)記物與治療反應(yīng)有關(guān)。Hong[26]、Han[22]則分別在結(jié)直腸癌和卵巢癌患者中發(fā)現(xiàn)，低表達(dá)CA9的患者疾病控制率高，而高水平CD31-MVD預(yù)測(cè)著較差的治療反應(yīng)。CD31-MVD直接反映腫瘤血管增生情況，而CA9作為HIF-2α的下游因子，在腫瘤血管增生的誘因——缺氧時(shí)表達(dá)增高。因而兩者的研究結(jié)論共同說明腫瘤血管增生明顯，則治療反應(yīng)下降。

4 基因相關(guān)的生物標(biāo)記物

相關(guān)標(biāo)記物的基因，標(biāo)本來源可以是外周血也可以是腫瘤組織。Smerdel[17]檢測(cè)了治療前外周血中VEGF的DNA，結(jié)果發(fā)現(xiàn)VEGF-2578、-1154、-460、+405、+936這五個(gè)位點(diǎn)無論是與治療反應(yīng)還是與生存指標(biāo)都沒有關(guān)系。而ECOG2100和BOND-2[28,29]的標(biāo)本都來自腫瘤組織，前者分析了乳腺癌組織中VEGF基因的多樣性，后者檢測(cè)了結(jié)直腸癌組織中VEGFR2基因的含量。結(jié)果兩者都沒有找到基因與治療反應(yīng)間的關(guān)系，卻發(fā)現(xiàn)含有VEGF-2578 AA、VEGF-1154 AA或VEGFR2高表達(dá)者OS更長。進(jìn)一步研究還發(fā)現(xiàn)含有VEGF-634 CC和VEGF-1498 TT者，出現(xiàn)毒副反應(yīng)的幾率也較低。與此類似，Jain[5]也找到基因與治療副作用之間的聯(lián)系，其對(duì)多種實(shí)體腫瘤的VEGFR2基因做了研究，結(jié)論是攜帶VEGFR2 H472Q變異型基因者發(fā)生高血壓、手足皮膚病變的幾率高。雖然副作用不是預(yù)期療效的一部分，但也可以間接反映出治療是否起效，所以可以通過試驗(yàn)，進(jìn)一步去尋找基因與副作用或療效之間的關(guān)系。

5 總結(jié)

通過以上總結(jié)（臨床試驗(yàn)具體內(nèi)容見表1）可以發(fā)現(xiàn)，對(duì)于預(yù)測(cè)貝伐珠單抗的抗腫瘤治療效果，目前還沒有一個(gè)確實(shí)有效的預(yù)測(cè)標(biāo)記物，無論是配體VEGF，還是與低氧相關(guān)的HIF-2α、CA9或與下游反應(yīng)有關(guān)的VEGFR、CECs。但是如果標(biāo)記物與VEGF通路的關(guān)系更特異，如活化的VEGFR——p-VEGFR，或聯(lián)合多個(gè)指標(biāo)共同預(yù)測(cè)，比如p-VEGFR2/VEGFR2、CD31-MVD，預(yù)測(cè)的有效性有所提高。另外除了檢測(cè)各個(gè)標(biāo)記物的基礎(chǔ)水平，還可以根據(jù)其治療后的變化趨勢(shì)來預(yù)測(cè)治療是否有效。

除了目前臨床試驗(yàn)中常用到的生物學(xué)標(biāo)記物，有些基礎(chǔ)試驗(yàn)還通過機(jī)制研究，發(fā)現(xiàn)了一些新的標(biāo)記物，如Zhang[10]在一項(xiàng)離體試驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)，正常組織低表達(dá)VEGFR1、高表達(dá)VEGFR2，鱗狀細(xì)胞癌的血管內(nèi)皮細(xì)胞上卻高表達(dá)VEGFR1、低表達(dá)VEGFR2，則推測(cè)貝伐

珠單抗的作用應(yīng)該是使VEGFR的表達(dá)“正常化”，即拮抗腫瘤組織產(chǎn)生過多的VEGF配體，繼而使腫瘤組織中的VEGFR1、VEGFR2表達(dá)“翻轉(zhuǎn)”。其還發(fā)現(xiàn)VEGF激活下游通路的過程中會(huì)降解VEGFR2，產(chǎn)生一種160 kDa新的多肽片段。如果能在臨床上檢測(cè)這些指標(biāo)，研究其與貝伐珠單抗治療效果的關(guān)系，可能會(huì)更有助于找到更方便、確切及高效的生物學(xué)標(biāo)記物。

表 1 相關(guān)臨床試驗(yàn)：與預(yù)測(cè)貝伐珠單抗抗腫瘤治療效果有關(guān)的生物學(xué)標(biāo)記物Tab 1 Clinical trials about predictive biomarkers for bevacizumab in anti-tumor therapy

表 1 相關(guān)臨床試驗(yàn)：與預(yù)測(cè)貝伐珠單抗抗腫瘤治療效果有關(guān)的生物學(xué)標(biāo)記物（續(xù)表）Tab 1 Clinical trials about predictive biomarkers for bevacizumab in anti-tumor therapy（Continued）