楊允綜述，戴德審校

（廣東醫(yī)學(xué)院，廣東湛江524023)

PDGF-D在腫瘤生長及腫瘤靶向VEGF治療中的研究現(xiàn)狀

楊允綜述，戴德審校

（廣東醫(yī)學(xué)院，廣東湛江524023)

惡性腫瘤的發(fā)生發(fā)展、侵襲、轉(zhuǎn)移均依賴新生血管的生成。血小板源性生長因子-D(Platelet-derived growth factor-D，PDGF-D)是重要的血管生成因子，可通過調(diào)節(jié)血管內(nèi)皮生長因子(Vascular endothelial growth factor，VEGF)的表達(dá)來抵消或加強(qiáng)腫瘤靶向VEGF治療的有效性，還可通過激活其他非VEGF依賴的血管生成通路，降低腫瘤靶向VEGF治療的效果。聯(lián)合PDGF-D、VEGF將為腫瘤的治療提供新的方向。

PDGF-D；VEGF；腫瘤靶向治療；血管生成

PDGF-D作為PDGF家族的一員，是由血管內(nèi)皮細(xì)胞、平滑肌細(xì)胞及血小板等產(chǎn)生的重要的多肽生長因子，是結(jié)締組織細(xì)胞的強(qiáng)有絲分裂原，已被證實(shí)在多種惡性腫瘤中異常高表達(dá)，與腫瘤的發(fā)生發(fā)展有密切關(guān)系[1]，目前已成為生長因子家族的一個(gè)研究熱點(diǎn)。VEGF是強(qiáng)有力的促血管生成因子，近年來由于腫瘤靶向VEGF治療備受關(guān)注，PDGF-D在靶向VEGF治療腫瘤中的作用也引起關(guān)注。本文就PDGF-D在腫瘤生長及腫瘤靶向VEGF治療中的作用予以綜述。

1 PDGF-D的生物學(xué)特性

1.1 PDGF-D的蛋白及基因結(jié)構(gòu)PDGF最先是在血小板的α顆粒中被發(fā)現(xiàn)，是具有生物活性的[1]PDGF分子，一般是以二硫鍵連接的同型或異型二聚體形式出現(xiàn)。PDGF-D與經(jīng)典的PDGF家族成員(包括PDGF-AA、AB、BB)可形成異型二聚體，不同的是，其只能形成同型二聚體，即PDGF-DD[2]。人PDGF-D是一種多亞基蛋白，共有370個(gè)氨基酸殘基，分子量約為40.2 kDa。人的PDGF-D基因定位于染色體11q22.3，共7個(gè)外顯子，外顯子1和2、3分別編碼信號肽和CUB結(jié)構(gòu)域，外顯子4、5可以編碼鉸鏈區(qū)，外顯子6、7則編碼生長因子同源結(jié)構(gòu)域。PDGF家族的所有成員都有一個(gè)保守的生長因子結(jié)構(gòu)域，也可稱為PDGF/VEGF同源結(jié)構(gòu)域，該結(jié)構(gòu)域是由8個(gè)高度保守的半胱氨酸殘基構(gòu)成，其對蛋白空間構(gòu)象的形成起重要作用。與經(jīng)典的PDGF家族成員比較，PDGF-D具有獨(dú)特的雙結(jié)構(gòu)域，即除了C端的PDGF/VEGF同源結(jié)構(gòu)域，還包含N端的CUB結(jié)構(gòu)域[3]。PDGF-D的分泌蛋白最初是以無活性的狀態(tài)存在，其被激活時(shí)需在鉸鏈區(qū)進(jìn)行蛋白水解，除去CUB結(jié)構(gòu)域，這樣，余下的生長因子結(jié)構(gòu)域才具有生物學(xué)活性[4]。

1.2 PDGF-D的作用機(jī)制和生物學(xué)功能PDGFs通過與其受體PDGFR-α和/或-β結(jié)合來產(chǎn)生各種不同的生物學(xué)效應(yīng)。PDGF受體是兩種結(jié)構(gòu)相似的酪氨酸激酶受體，可形成3種不同的二聚體亞型，即PDGFR-αα、αβ、ββ。經(jīng)典的PDGF家族成員能與同源或者異源的PDGF受體，包括PDGFR-αα、PDGFR-αβ結(jié)合，而PDGF-D只能與PDGFR-ββ特異性地結(jié)合[5]。PDGF-D與其受體PDGFR-ββ特異性的結(jié)合，使受體二聚化，導(dǎo)致受體的自身磷酸化和酪氨酸激酶活化，從而激活細(xì)胞內(nèi)一系列的信號轉(zhuǎn)導(dǎo)通路，產(chǎn)生相應(yīng)的生理或病理變化。PDGF-D廣泛存在于機(jī)體多種器官和組織中，在胚胎發(fā)育和成人組織中均有重要作用。PDGF-D在成年鼠及人類的腎、肺、心臟及肌肉組織中均表達(dá)。有證據(jù)表明，其在血管豐富的腫瘤組織中更是廣泛表達(dá)[6]。PDGF-D是血管平滑肌細(xì)胞、周細(xì)胞等的重要增殖和趨化因子，可通過促進(jìn)這些細(xì)胞的增殖誘導(dǎo)新生血管生成。新生血管生成是腫瘤生長的先決條件，可為腫瘤細(xì)胞和組織提供營養(yǎng)物質(zhì)及氧氣[7]。PDGF-D還可通過調(diào)節(jié)細(xì)胞增殖、侵襲及血管生成等參與多種疾病的致病過程，其在正常組織和細(xì)胞中的低表達(dá)或不表達(dá)，過度表達(dá)則與多種病理過程，如組織器官的纖維化、炎癥及許多惡性腫瘤的發(fā)生發(fā)展有關(guān)。

2 PDGF-D在腫瘤中的表達(dá)和作用

2.1 PDGF-D在腫瘤中的表達(dá)與其他PDGF家族成員一樣，PDGF-D在多種惡性腫瘤中高表達(dá)。有證據(jù)表明，PDGF-D在肺癌、腦腫瘤、腎癌及卵巢癌患者的血清中高表達(dá)[8]。近來有研究發(fā)現(xiàn)，PDGF-D在宮頸癌中異常高表達(dá)，并被認(rèn)為可能是宮頸癌的一個(gè)促血管生成因子[9]。鄭紀(jì)虎等[10]報(bào)道，PDGF-D在肝細(xì)胞癌中的表達(dá)明顯增高，而在正常組織中未見表達(dá)，并且其陽性表達(dá)與腫瘤的分化程度及轉(zhuǎn)移有關(guān)。此外還發(fā)現(xiàn)腎細(xì)胞癌中存在過表達(dá)的PDGF-D，而且過表達(dá)的PDGF-D可促使腎細(xì)胞癌腫瘤的生長、血管形成和轉(zhuǎn)移[11]。

2.2 PDGF-D在腫瘤生長和血管生成中的作用PDGF-D促進(jìn)腫瘤發(fā)生的機(jī)制有以下幾點(diǎn)：①對于腫瘤細(xì)胞，PDGF-D是其有絲分裂的必要分子；②PDGF-D與其受體結(jié)合，可激活下游的信號通路，如PI3K/Akt、NF-κB等，產(chǎn)生一系列的生物學(xué)反應(yīng)，參與腫瘤的發(fā)生發(fā)展[12]；③PDGF-D是一個(gè)潛在的轉(zhuǎn)化生長因子，可使VEGF表達(dá)上調(diào)，從而促進(jìn)腫瘤血管的形成[13]，有研究發(fā)現(xiàn)在PDGF-D高表達(dá)的細(xì)胞中，VEGFmRNA被誘導(dǎo)高表達(dá)[14]，因此，在活體內(nèi)PDGF-D誘發(fā)腫瘤的發(fā)生和血管的形成，可通過VEGF的表達(dá)來進(jìn)一步闡明。

綜上所述，PDGF-D在多種惡性腫瘤中高表達(dá)，并與腫瘤的侵襲、轉(zhuǎn)移及血管生成密切相關(guān)，有望作為抗腫瘤治療的新靶點(diǎn)，并可能達(dá)到與VEGF靶向治療相似的效果。

3 PDGF-D在腫瘤靶向VEGF治療中的作用

VEGF具有強(qiáng)烈的促血管生成功能，在腫瘤細(xì)胞生長、侵襲、轉(zhuǎn)移等方面起重要作用，已成為腫瘤靶向治療研究中的熱點(diǎn)。靶向VEGF治療，即是通過抑制腫瘤組織形成新的血管，使腫瘤無法得到所需養(yǎng)分，達(dá)到抑制腫瘤生長的效果。目前針對VEGF通路的靶向藥物有：VEGF單克隆抗體、VEGF-Trap、VEGFR抗體及酪氨酸激酶抑制劑。其中貝伐單抗作為首個(gè)被FDA批準(zhǔn)用于腫瘤治療的VEGF單克隆抗體，已被用于臨床上非小細(xì)胞肺癌、直結(jié)腸癌等的治療。其他如腎癌、腦膠質(zhì)細(xì)胞瘤、肝癌等腫瘤對抗VEGF治療也有一定的敏感性。但近來研究發(fā)現(xiàn)使用VEGF抑制劑治療腫瘤時(shí)，有些患者對此類的反應(yīng)性很低或者出現(xiàn)治療耐藥情況，從而導(dǎo)致治療的失敗[15]。抗VEGF治療失敗的原因可能為：①腫瘤中存在多條血管生成信號通路[16]；②腫瘤細(xì)胞發(fā)生了基因突變，對缺氧環(huán)境產(chǎn)生適應(yīng)，使得細(xì)胞增殖不再依賴新生血管的生成[17]；③骨髓內(nèi)皮祖細(xì)胞的動員[18]；④腫瘤生長時(shí)的缺氧微環(huán)境促使其他細(xì)胞因子高表達(dá)，如白細(xì)胞介素-8、堿性纖維細(xì)胞生長因子、血管生成素等，這些高表達(dá)的因子促使血管生成和腫瘤入侵。PDGF-D作為PDGF家族的新成員，是在進(jìn)行EST數(shù)據(jù)庫比對尋找VEGF同源體的過程中發(fā)現(xiàn)的，兩者有很高的結(jié)構(gòu)同源性，這一特性也表明兩者的生物學(xué)特性有著重疊。近年來，有研究表明PDGF-D在腫瘤靶向VEGF治療中有重要作用。

3.1 PDGF-D通過調(diào)節(jié)VEGF表達(dá)影響抗VEGF治療PDGF-D是一個(gè)潛在的轉(zhuǎn)化生長因子，它可使NIH/3T3細(xì)胞的張力絲重排，促進(jìn)細(xì)胞的增殖及增加軟瓊脂克隆的形成，還可誘導(dǎo)裸鼠的體內(nèi)成瘤能力，上調(diào)VEGF的表達(dá)[14]。有資料報(bào)道，在胰腺癌細(xì)胞株中PDGF-D mRNA及蛋白的高表達(dá)可引起腫瘤細(xì)胞的增殖及增加VEGF的表達(dá)及活性[7]。而在胃癌細(xì)胞株中用RNA干擾技術(shù)下調(diào)PDGF-D，可抑制細(xì)胞增殖，引起其下游基因VEGF表達(dá)降低[19]，這提示腫瘤中PDGF-D可通過自分泌及旁分泌信號途徑加速腫瘤細(xì)胞的生長和對周圍基質(zhì)的浸潤，以及刺激血管再生。因此，在靶向VEGF治療時(shí)，PDGF-D可通過調(diào)節(jié)VEGF的表達(dá)抵消或加強(qiáng)抗VEGF治療的作用。

3.2 PDGF-D激活非VEGF依賴的血管生成PDGF-D作為細(xì)胞的強(qiáng)有絲分裂原，可以通過促進(jìn)細(xì)胞分裂、增殖等作用直接影響各種類型的血管細(xì)胞，包括平滑肌細(xì)胞、周細(xì)胞及內(nèi)皮細(xì)胞[20]。PDGF-D可以通過增加平滑肌細(xì)胞、周細(xì)胞及內(nèi)皮細(xì)胞的數(shù)量刺激這些血管細(xì)胞產(chǎn)生生物學(xué)效應(yīng)，從而誘導(dǎo)新生血管的生成。研究證實(shí)，在小鼠的黑色素瘤模型中，PDGF-D的表達(dá)上調(diào)可使腫瘤血管周細(xì)胞的數(shù)量增加，促進(jìn)腫瘤血管生成[21]。

PDGF-D與其特異性受體結(jié)合，激活其下游的信號通路，從而可激活其他的一些細(xì)胞因子，進(jìn)而促進(jìn)腫瘤血管生成、侵襲及轉(zhuǎn)移。在對腎癌SN12-C細(xì)胞株的研究中發(fā)現(xiàn)，過表達(dá)的PDGF-D通過誘導(dǎo)基質(zhì)金屬蛋白酶-9和血管生成素-1的表達(dá)增多來促進(jìn)腫瘤發(fā)展、血管生成和轉(zhuǎn)移[11]。另有研究發(fā)現(xiàn)轉(zhuǎn)染了PDGF-D基因的前列腺細(xì)胞，會發(fā)生細(xì)胞形態(tài)的改變，促使上皮間充質(zhì)表型轉(zhuǎn)換，從而調(diào)節(jié)腫瘤細(xì)胞浸潤和促進(jìn)血管生成[22]。

由于腫瘤生長和轉(zhuǎn)移的血管依賴性，血管生成已成為抗癌治療研究中的熱點(diǎn)。以VEGF為靶點(diǎn)的抗血管生成藥物已應(yīng)用于多種腫瘤的臨床治療，但是據(jù)臨床試驗(yàn)數(shù)據(jù)表明抗VEGF治療對患者生存率并沒有顯著影響，有些患者甚至對抗VEGF治療反應(yīng)性很低。PDGF-D作為PDGFs的新成員，由于其在肝癌、乳腺癌、胰腺癌等多種惡性腫瘤中高表達(dá)，并可通過調(diào)節(jié)VEGF的表達(dá)及激活其他非VEGF依賴的血管生成通路，促進(jìn)腫瘤的血管生成，其在腫瘤靶向VEGF治療中的作用逐漸受到關(guān)注，能否通過聯(lián)合PDGF-D及VEGF治療腫瘤，加強(qiáng)抗VEGF治療的效果，值得進(jìn)一步研究。

綜上所述，PDGF-D可通過調(diào)節(jié)VEGF的表達(dá)及激活其他非VEGF依賴的血管生成通路，促進(jìn)腫瘤的發(fā)生發(fā)展，在腫瘤靶向VEGF的治療中具有重要作用。

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楊允。E-mail：541809897@qq.com