張 慧 申 文
(1徐州醫(yī)科大學(xué),徐州221000;2徐州醫(yī)科大學(xué)附屬醫(yī)院疼痛科,徐州221000)
神經(jīng)病理性疼痛(neuropathic pain, NP)是由軀體感覺系統(tǒng)的損害或疾病所產(chǎn)生的疼痛[1]。機(jī)體由于機(jī)械性創(chuàng)傷、代謝障礙疾病、神經(jīng)毒性化學(xué)物質(zhì)、脊髓損傷等造成體感神經(jīng)系統(tǒng)發(fā)生結(jié)構(gòu)和功能改變,在應(yīng)對(duì)傷害性和非傷害性刺激時(shí),疼痛感受被病理性放大,由此引發(fā)神經(jīng)病理性疼痛。人類血管內(nèi)皮生長(zhǎng)因子(vascular endothelial growth factor,VEGF) 家族在1983年被發(fā)現(xiàn),最初被命名為血管通透性因子(vascular permeability factor, VPF),是調(diào)節(jié)血管生成和血管通透性的關(guān)鍵因子。近十幾年來(lái),VEGF家族對(duì)神經(jīng)細(xì)胞的作用被廣泛研究,尤其是 VEGFA (vascular endothelial growth factor A, 血管內(nèi)皮生長(zhǎng)因子A)在神經(jīng)系統(tǒng)中表達(dá)最為豐富,是其中最重要的家族成員[2,3],參與神經(jīng)系統(tǒng)發(fā)育和功能發(fā)揮的多個(gè)環(huán)節(jié)。其他VEGF家族成員在中樞神經(jīng)系統(tǒng)中的表達(dá)和功能尚不清楚。VEGF受體(VEGF receptors, VEGFRs)中VEGFR2表征良好,在神經(jīng)系統(tǒng)中參與多種神經(jīng)細(xì)胞的遷移、增殖、存活過(guò)程,介導(dǎo)VEGFA在神經(jīng)細(xì)胞中的信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)[4]。VEGF是神經(jīng)與血管之間密切聯(lián)系的關(guān)鍵因子,在神經(jīng)系統(tǒng)具有多效性,參與多種疾病的病理過(guò)程。越來(lái)越多的學(xué)者開始關(guān)注VEGF在神經(jīng)病理性疼痛治療領(lǐng)域的潛力。本文將簡(jiǎn)要綜述VEGF參與神經(jīng)病理性疼痛的相關(guān)研究最新進(jìn)展,期待隨著國(guó)內(nèi)外研究的深入,這一研究方向可為開發(fā)新型鎮(zhèn)痛藥物和疼痛治療提供新思路。
VEGF是廣泛存在于組織中高度特異的血管內(nèi)皮細(xì)胞有絲分裂原,屬于胱氨酸結(jié)生長(zhǎng)因子超家族,由五種結(jié)構(gòu)相關(guān)的二聚體糖蛋白,VEGFA,VEGFB,VEGFC,VEGFD及胎盤生長(zhǎng)因子(placenta growth facor, PlGF)組成,通過(guò)結(jié)合酪氨酸激酶受體(receptor tyrosine kinases, RTKs) VEGFR1,VEGFR2,VEGFR3發(fā)揮生物學(xué)效應(yīng)。蛋白水解VEGFA(以下簡(jiǎn)稱VEGF)可產(chǎn)生各種具有不同生物學(xué)活性的異構(gòu)體,因成熟蛋白質(zhì)中末端氨基酸殘基的數(shù)量不同,人類主要為VEGF121,VEGF165和VEGF189三型,VEGF165是在正常組織及腫瘤中表達(dá)最多的一型[5]。人類的vegfa基因包含8個(gè)外顯子和7內(nèi)含子。外顯子特定剪接后產(chǎn)生兩種蛋白亞型:通過(guò)近端剪接位點(diǎn)(proximal splice site, PSS)產(chǎn)生經(jīng)典的VEGFxxxa,可促進(jìn)血管生成;而最近研究較多的是通過(guò)遠(yuǎn)端剪接位點(diǎn)(distal splice site, DSS)產(chǎn)生可抗血管生成的VEGFxxxb。這個(gè)過(guò)程產(chǎn)生的兩個(gè)多肽家族具有相同的大小,二聚化和受體結(jié)合域保持一致,僅C-末端序列不同[6],這種構(gòu)象上的差異,導(dǎo)致VEGFxxxb無(wú)法綁定VEGFR2的復(fù)合受體神經(jīng)纖毛蛋白 (neuropilin-1, NRP1),并被認(rèn)為是造成下游信號(hào)差異的原因。
VEGF主要結(jié)合特異的酪氨酸激酶受體VEGFR1和 VEGFR2,并通過(guò)下游 Src、PLCγ、PI3K和MAPK四條胞內(nèi)信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)通路發(fā)揮生物學(xué)效應(yīng)(VEGFR3不屬于主要受體)。生理?xiàng)l件下,神經(jīng)系統(tǒng)中的VEGFR1和VEGFR2的表達(dá)位置不同。VEGFR2是促進(jìn)神經(jīng)前體細(xì)胞、分化的神經(jīng)元細(xì)胞有絲分裂的主要受體,而VEGFR1則為促進(jìn)膠質(zhì)發(fā)育及存活的主要受體。兩者都介導(dǎo)VEGF誘導(dǎo)的神經(jīng)保護(hù)以及成年視網(wǎng)膜中Müller膠質(zhì)細(xì)胞的存活過(guò)程。VEGFR2是性質(zhì)最為明確的VEGF受體,介導(dǎo)絕大部分VEGF的分子應(yīng)答,廣泛分布于中樞和外周神經(jīng)系統(tǒng)[7]。VEGF對(duì)VEGFR1的親和力遠(yuǎn)高于VEGFR2,但VEGFR1-VEGF復(fù)合物的信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)效應(yīng)很弱,因此VEGFR1常被認(rèn)為在競(jìng)爭(zhēng)性結(jié)合VEGF后,作為“誘餌受體”降低VEGFR2在促血管生長(zhǎng)方面的生物活性[8]。VEGF與VEGFR2結(jié)合后,促進(jìn)受體二聚體形成,從而進(jìn)一步通過(guò)細(xì)胞膜基部免疫球蛋白樣結(jié)構(gòu)域間的交互作用增強(qiáng)穩(wěn)固性,使胞內(nèi)酪氨酸殘基磷酸化作用得以發(fā)生?,F(xiàn)已有大量研究證實(shí),在神經(jīng)系統(tǒng)中,VEGF可直接作用于神經(jīng)細(xì)胞,參與多種疾病的病理過(guò)程,例如帕金森癥[9,10]、阿爾茨海默病[11,12];化療[13~15]、糖尿病[16,17]引起的周圍神經(jīng)病變;以及缺血性腦病[18,19]、脊髓損傷[20~22]等。
(1)機(jī)械性創(chuàng)傷導(dǎo)致的神經(jīng)病理性疼痛
多種外傷動(dòng)物模型可模擬人類神經(jīng)病理性疼痛的表現(xiàn),產(chǎn)生痛覺過(guò)敏、觸誘發(fā)痛、持續(xù)性痛等行為學(xué)表現(xiàn)。而VEGFRs表達(dá)于多種細(xì)胞,包括神經(jīng)元、小膠質(zhì)細(xì)胞/巨噬細(xì)胞、內(nèi)皮細(xì)胞、平滑肌細(xì)胞及星形膠質(zhì)細(xì)胞。通過(guò)與復(fù)合受體神經(jīng)纖毛蛋白相互作用,VEGF可影響神經(jīng)細(xì)胞的功能和發(fā)育,構(gòu)成治療神經(jīng)外傷的基礎(chǔ),從而減輕外傷性神經(jīng)病理性疼痛。此外,有研究表明軸突重生趨向于沿血管發(fā)生,因此促進(jìn)損傷后血管生長(zhǎng)有利于為軸突重生提供生長(zhǎng)框架。有研究發(fā)現(xiàn)大鼠脊髓背根神經(jīng)節(jié)(dorsal root ganglion, DRG)和脊髓背角的VEGFR2,P2X2/3受體存在共表達(dá),且在神經(jīng)慢性束窄性損傷(chronic constriction injury, CCI)大鼠表達(dá)上調(diào)。CCI大鼠鞘內(nèi)給予VEGF抗體后行為學(xué)表現(xiàn)與假手術(shù)組無(wú)明顯差異,DRG中P2X2/3受體明顯減少(Lin等,2010);而鞘內(nèi)給予VEGFR2抑制劑瓦他拉尼(Vatalanib)于CCI大鼠,大鼠DRG中P2X2/3受體、VEGF和VEGFR2 mRNA相對(duì)水平同時(shí)降低,機(jī)械縮足閾值和熱縮足潛伏期都明顯增高,提示DRG中VEGFR2的減少可能抑制了P2X2/3的活動(dòng),從而緩解模型鼠的疼痛行為(Liu等,2012;Li等,2012)。P2X受體為三磷酸腺苷(adenosine triphosphate, ATP)門控離子通道,表達(dá)于神經(jīng)元、腫瘤細(xì)胞及免疫細(xì)胞等多種細(xì)胞。嘌呤能信號(hào)通路經(jīng)P2X受體作為疼痛信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)的重要通路近年來(lái)得到了大量關(guān)注。上述研究表明,VEGF/VEGFR2與P2X2/3受體在神經(jīng)病理性疼痛的發(fā)生過(guò)程中存在協(xié)同作用,VEGF可作為促炎性神經(jīng)肽參與嘌呤能信號(hào)的增強(qiáng)從而影響疼痛。Kiguchi等[23]通過(guò)部分坐骨神經(jīng)結(jié)扎 (partial sciatic nerve ligaion, PSL)小鼠實(shí)驗(yàn),發(fā)現(xiàn)VEGF在受損神經(jīng)周圍表達(dá)上調(diào),并延長(zhǎng)小鼠疼痛行為學(xué)表現(xiàn),提示在神經(jīng)受損時(shí)VEGF信號(hào)通路是發(fā)生外周敏化從而誘發(fā)神經(jīng)病理性疼痛的基礎(chǔ)。Lee等[24]發(fā)現(xiàn)VEGF可促進(jìn)坐骨神經(jīng)損傷大鼠模型脊髓再生,減輕機(jī)械痛行為,促進(jìn)神經(jīng)功能恢復(fù)。而在外周神經(jīng)損傷 (partial saphenous nerve injury, PSNI) 小鼠實(shí)驗(yàn)中,VEGF165b與VEGFR2結(jié)合后通過(guò)激活MEK1/2通路,對(duì)DRG神經(jīng)元起保護(hù)作用(Beazley等,2013)。綜上,VEGF/VEGFR2與機(jī)械損傷相關(guān)神經(jīng)病理性疼痛密切相關(guān),但關(guān)于VEGF是否發(fā)揮鎮(zhèn)痛效應(yīng),上述實(shí)驗(yàn)得出了不同的結(jié)論。Hulse等[25]針對(duì)這些矛盾的實(shí)驗(yàn)結(jié)論,使用正常大鼠實(shí)驗(yàn),發(fā)現(xiàn)在外周局部阻滯VEGFR2導(dǎo)致正常大鼠痛覺異常,腹腔注射VEGFR2抑制劑亦顯著降低正常大鼠機(jī)械縮足閾值。進(jìn)一步腹腔給藥于坐骨神經(jīng)部分損傷 (partial sciatic nerve injury, PSNI)模型大鼠后發(fā)現(xiàn),VEGF165b發(fā)揮抗機(jī)械痛敏效果,模型鼠雙側(cè)痛覺遲鈍,而VEGF165a不僅加劇術(shù)側(cè)機(jī)械痛敏,更誘發(fā)雙側(cè)熱痛覺過(guò)敏。外源性VEGF165a不能引起TRPV1 (Transient receptor potential Vanilloid receptor 1, TRPV1) 敲除小鼠產(chǎn)生機(jī)械痛敏,拮抗TRPV1受體可逆轉(zhuǎn)外源性VEGF165a導(dǎo)致機(jī)械縮足閾值降低。在原代培養(yǎng)的DRG神經(jīng)元中加入TRPV1拮抗劑辣椒素 (Capsaicin),胞內(nèi)鈣離子增加,并且鈣內(nèi)流可被VEGF165a加強(qiáng),但加入PKC抑制劑后這種加強(qiáng)效應(yīng)被抑制。TRPV1是一種多覺型感受器,是無(wú)脊椎動(dòng)物感覺轉(zhuǎn)導(dǎo),如觸覺、嗅覺、光傳導(dǎo)和溫度感知,必需的一類辣椒素受體,在哺乳動(dòng)物中可被熱和質(zhì)子激活,并導(dǎo)致大量陽(yáng)離子內(nèi)流,細(xì)胞極化發(fā)生,從而產(chǎn)生動(dòng)作電位,在機(jī)體炎癥和損傷時(shí)敏感性增強(qiáng)且表達(dá)上調(diào)。然而有研究指出,活性絲氨酸-精氨酸激酶1(serine-arginine protein kinase, SPK1)使剪切因子SRF1活化,與pre-mRNA近端剪接位點(diǎn)的選擇,共同導(dǎo)致可變剪切產(chǎn)生VEGF165a而且非VEGF165b(Amin等,2011)。使用SRPIN340阻滯SRPK后,DRG神經(jīng)元中VEGF165a mRNA的表達(dá)降低,SRSF1的激活水平下降,PSNI造成的大鼠機(jī)械痛敏行為得以緩解。抑制剪切因子激酶SRPK1可控制VEGF異構(gòu)體的可變剪切過(guò)程,并可預(yù)防神經(jīng)病理性疼痛的發(fā)生[26]。上述實(shí)驗(yàn)表明,VEGF165b可能發(fā)揮鎮(zhèn)痛效應(yīng),而VEGF165a可能通過(guò)PLC/PKC通路誘發(fā)痛覺過(guò)敏,且對(duì)疼痛調(diào)節(jié)過(guò)程中可能有TRPV1的參與??刂苝re-mRNA的剪切過(guò)程可能得到不同的實(shí)驗(yàn)結(jié)果。
(2)神經(jīng)毒性化學(xué)物質(zhì)導(dǎo)致的神經(jīng)病理性疼痛
多種抗腫瘤的化療藥物具有神經(jīng)毒性,并導(dǎo)致化療性周圍神經(jīng)病變(chemotherapy-induced peripheral neuropathy, CIPN)。這些藥物作用于感覺神經(jīng),造成持續(xù)性疼痛和功能障礙,包括外周神經(jīng)損害,感覺缺陷、步態(tài)障礙或嚴(yán)重的神經(jīng)病理性疼痛[13,14],其中感覺癥狀最常見,例如麻木感(皮膚感覺異常)、刺痛感、跳痛及灼燒感。除非減量或停用抗腫瘤藥物,否則CIPN難以預(yù)防與控制。臨床上,anti-VEGF (receptor) 制劑聯(lián)合化療藥物在原代培養(yǎng)的DRG神經(jīng)元中加入化療藥物奧沙利鉑后造成細(xì)胞毒反應(yīng),而VEGF165b通過(guò)激活VEGFR2和MEK1/2通路,抑制凋亡因子天冬氨酸特異性半胱氨酸蛋白酶-3 (caspase-3, AC3),保護(hù)神經(jīng)元免受化療導(dǎo)致的神經(jīng)毒性作用(Beazley等,2013)。此外,VEGF通過(guò)激活VEGFR2通路,降低Hsp90去乙?;剑瑥亩呖沟蛲鲆蜃覤cl-2,保護(hù)背根神經(jīng)節(jié)感覺神經(jīng)元,減輕紫杉醇造成的化療相關(guān)神經(jīng)病理性疼痛大鼠神經(jīng)病變的產(chǎn)生(Verheyen A等,2012,2013),神經(jīng)元VEGFR2過(guò)表達(dá)可減少紫杉醇誘發(fā)的小鼠外周神經(jīng)?。╒erheyen A,2013)。Vencappa等[15]研究發(fā)現(xiàn),VEGF可預(yù)防順鉑造成小鼠感覺神經(jīng)退行性改變,從而減輕模型小鼠的疼痛行為。由此可見,VEGF/VEGFRs可發(fā)揮內(nèi)源性神經(jīng)保護(hù)作用。臨床上,anti-VEGF (receptor)聯(lián)合化療藥物可使腫瘤病人生存時(shí)間延長(zhǎng),但由于VEGF作用于多種神經(jīng)細(xì)胞,起神經(jīng)保護(hù)、神經(jīng)滋養(yǎng)作用,可誘發(fā)或加劇用藥者感覺神經(jīng)病變,因此,應(yīng)嚴(yán)格監(jiān)測(cè)長(zhǎng)時(shí)間接受anti-VEGF (receptor)治療的病人。
(3)代謝障礙疾病導(dǎo)致的神經(jīng)病理性疼痛
糖尿病神經(jīng)病理性病變時(shí),外周運(yùn)動(dòng)神經(jīng)、感覺/自律神經(jīng)軸索發(fā)生退行性改變,導(dǎo)致病人出現(xiàn)肌無(wú)力、麻木、疼痛[16]等癥狀,同時(shí)機(jī)體血管基底膜增厚,血管-神經(jīng)屏障崩解。VEGF在神經(jīng)病變時(shí)增加神經(jīng)滋養(yǎng)血管,從而營(yíng)養(yǎng)外周神經(jīng)軸索。然而作為神經(jīng)保護(hù)和神經(jīng)滋養(yǎng)因子,其神經(jīng)重生、促功能恢復(fù)的功能也引起了大量關(guān)注。模型鼠雙側(cè)脛前(tibial anterior, TA) 肌肉通過(guò)電基因轉(zhuǎn)移法注入VEGF165質(zhì)粒后,傷害性感受閾上升兩周后降至正常水平,且未發(fā)生毒性副作用。VEGF165質(zhì)粒注入單側(cè)TA肌肉,雙側(cè)后肢的感覺遲鈍表現(xiàn)被逆轉(zhuǎn),且經(jīng)證實(shí)這并非神經(jīng)內(nèi)皮血管的直接效應(yīng)(Murakami等,2006)。有研究人員將鋅指蛋白轉(zhuǎn)錄因子(zinc fi nger protein-transcription factor, ZFPTF) 應(yīng)用于糖尿病相關(guān)神經(jīng)病理性疼痛大鼠模型,增加 VEGF三個(gè)主要亞型(VEGF121,VEGF165,VEGF189)的內(nèi)源性表達(dá),發(fā)現(xiàn)DRG中的絲氨酸/蘇氨酸蛋白激酶(Ser/Thr kinase, AKT)磷酸化水平升高,模型大鼠的觸誘發(fā)痛行為減輕,VEGF有神經(jīng)保護(hù)效果(Pawson等,2010)。也有研究發(fā)現(xiàn),在糖尿病模型神經(jīng)病變過(guò)程中,高血糖早期通過(guò)損傷施萬(wàn)細(xì)胞源VEGF/FLT-1信號(hào)通路影響神經(jīng)軸突生長(zhǎng),并且施萬(wàn)細(xì)胞分泌VEGF產(chǎn)生的中和作用發(fā)揮神經(jīng)保護(hù)效果(Taiana等,2014)。Hulse等[17]發(fā)現(xiàn)VEGF165b治療Ⅰ型糖尿病模型大鼠時(shí),可明顯逆轉(zhuǎn)大鼠病理性疼痛行為,降低被高血糖誘發(fā)的感覺神經(jīng)元AC3高活化水平,減少表皮感覺神經(jīng)纖維喪失及坐骨神經(jīng)畸形改變。在離體高糖環(huán)境中,永生化感覺神經(jīng)元中瞬時(shí)受體電位錨蛋白1 (transient receptor potential ankyrin 1, TRPA1) 介導(dǎo)的鈣離子活動(dòng)增強(qiáng),外周神經(jīng)末梢TRPA1敏化。雖然TRPA1的具體功能仍有爭(zhēng)議,但其在外周傷害感受器中作為增敏劑通道,常造成疼痛的發(fā)生,如機(jī)械性、化學(xué)性痛,尤其是高糖狀態(tài)下內(nèi)源性代謝產(chǎn)物導(dǎo)致的疼痛。研究者認(rèn)為,VEGF165b抑制高糖環(huán)境中TRPA1增強(qiáng)的鈣離子內(nèi)流從而減少神經(jīng)元損傷,同時(shí)抑制外周神經(jīng)末梢中和TRPA1活化造成的機(jī)械痛敏和熱痛敏,可能是其抗傷害性感受的機(jī)制。由此可見,VEGF165不僅可以通過(guò)促血管生成,改善組織血供,減輕糖尿病造成的多發(fā)神經(jīng)病變,同時(shí)也可通過(guò)非血管效應(yīng)改善糖尿病模型鼠的感覺障礙。其中VEGF165a發(fā)揮經(jīng)典的促血管生成效應(yīng),而VEGF165b發(fā)揮抗血管生成功能,因此合理控制二者比例,持續(xù)小劑量釋放VEGF或許可改善糖尿病病人的感覺性多發(fā)性病理性改變。
(4)脊髓損傷導(dǎo)致的神經(jīng)病理性疼痛
脊髓損傷(spinal cord injury, SCI)觸發(fā)多種機(jī)制造成神經(jīng)元興奮性發(fā)生永久性改變,成為潛在的傷害感受信號(hào),構(gòu)成疼痛發(fā)生的基礎(chǔ)。為了區(qū)分生理性改變及細(xì)胞病理性變化,脊髓損傷常被分為兩個(gè)階段:原發(fā)損傷,指脊髓受到的最初的機(jī)械創(chuàng)傷,而繼發(fā)性損傷指在原發(fā)傷后1分鐘到6個(gè)月內(nèi)發(fā)生的一系列病理改變。盡管原發(fā)傷引發(fā)了一系列的改變,但炎癥、缺血、脂質(zhì)過(guò)氧化、自由基的產(chǎn)生、離子通道的破壞、細(xì)胞壞死和凋亡等SCI相關(guān)損傷和變性過(guò)程常發(fā)生于繼發(fā)性損傷階段。SCI后脊髓組織繼發(fā)的炎癥及血管崩解對(duì)運(yùn)動(dòng)神經(jīng)元的存活及功能恢復(fù)起到關(guān)鍵作用。血流灌注減少、大量失血、低血壓、微循環(huán)和血-脊髓屏障 (blood-spinal cord barrier, BSCB) 被破壞,組織結(jié)構(gòu)喪失,最終加重了創(chuàng)傷后細(xì)胞損傷。大量實(shí)驗(yàn)表明,VEGF及VEGFRs在脊髓和腦損傷后于多種細(xì)胞中表達(dá),因此,研究者常認(rèn)為VEGF介導(dǎo)的血管生成和神經(jīng)保護(hù)有利于CNS損傷后的修復(fù)。但迄今為止,SCI后VEGF相關(guān)的促血管生成治療是否有益仍存在爭(zhēng)議。在SCI后使用VEGF處理模型動(dòng)物,研究者們得出多種結(jié)論。
有研究發(fā)現(xiàn)大鼠SCI模型內(nèi)源性VEGF165水平降低(Herrera等,2009)。Figley[20]等發(fā)現(xiàn)SCI大鼠凋亡細(xì)胞遍布脊髓灰質(zhì)、白質(zhì),凋亡最嚴(yán)重處位于受損部位,VEGF165并不能產(chǎn)生最佳的神經(jīng)保護(hù)或促血管生成效果。使用VEGF觸發(fā)的鋅指蛋白(VEGFA-activating zinc finger protein, AdV-ZFPVEGF)增加大鼠體內(nèi)VEGF各型的表達(dá)(VEGF120,VEGF164,VEGF188),模型大鼠細(xì)胞水平和分子水平表現(xiàn),包括血管數(shù)量增加,新生血管增加,凋亡減少,神經(jīng)元增加等都得到了明顯的改善。此外,模型鼠后肢承重增加,觸誘發(fā)痛明顯減輕,對(duì)疼痛的忍耐度顯著提高。另有研究者使用低氧誘發(fā)SCI大鼠增加VEGF表達(dá),發(fā)現(xiàn)VEGF表達(dá)增加起到神經(jīng)保護(hù)效果(Choi等,2007)。慢性壓迫脊髓損傷模型4周后,VEGF在星形膠質(zhì)細(xì)胞表達(dá)上調(diào),且4-6周模型動(dòng)物功能恢復(fù)顯著(Del等,2009)。通過(guò)腺病毒編碼VEGF165用于部分脊髓橫斷模型,模型鼠損傷部位血管數(shù)量顯著提升,皮質(zhì)脊髓束軸突逆行變性減少(Facchiano等,2002)。有研究通過(guò)臍帶血單核細(xì)胞增加小型豬脊髓損傷模型的VEGF表達(dá),從而發(fā)揮神經(jīng)保護(hù)效果,增加受損神經(jīng)元的存活率[21]。在大鼠脊髓損傷模型,使用PLGA微球增加VEGF的釋放,可促進(jìn)血管生成,增加神經(jīng)前體細(xì)胞向損傷部位的聚集。同時(shí),刺激脊髓損傷SCI大鼠軸突生長(zhǎng),減小白質(zhì)喪失體積,加快神經(jīng)修復(fù)[22]。然而,有研究者在SCI后3天于脊髓挫傷部位直接注射2 μg VEGF165,導(dǎo)致?lián)p傷范圍擴(kuò)大,感染加重 (Benton,2003)。VEGF165可增加 SCI大鼠背角中的有髓纖維,增加神經(jīng)絲蛋白,加劇SCI模型大鼠的觸誘發(fā)痛,而中和VEGF165卻不能減輕大鼠的疼痛。研究者分析或許是其他的VEGF亞型(如VEGF188)激活了同一通路,造成SCI后疼痛(Nesic等,2010)。關(guān)于VEGF在SCI中的作用,在多個(gè)原因可解釋這些看似矛盾的實(shí)驗(yàn)結(jié)論。首先,不同研究的給藥方式存在差異。Figley等直接向受損脊髓注射VEGF165,而Facchiano等人使用Matrigel基質(zhì)膠包裹蛋白后植入切口腔中,此法可能降低肽物質(zhì)向薄壁組織的釋放效率,且此前有研究表明,VEGF加入中腦外植體培養(yǎng)環(huán)境中可促進(jìn)血管生成,而大劑量時(shí)則明顯增加星形膠質(zhì)細(xì)胞生成,起到神經(jīng)保護(hù)和神經(jīng)滋養(yǎng)的功能。此外,也有研究表明通過(guò)慢性輸注或病毒介導(dǎo)的轉(zhuǎn)基因表達(dá)的方式,VEGF介導(dǎo)新生血管的形成效應(yīng)可達(dá)到最大化。其次,作為調(diào)節(jié)血管通透性的關(guān)鍵因子,VEGFxxx亞型眾多,且VEGFxxxpre-mRNA剪切產(chǎn)物效應(yīng)也存在差異,僅以VEGF165a和VEGF165b為例,VEGF165a可促血管生成,增加血管通透性,而VEGF165b在非促血管生成組織中高度表達(dá),并中和VEGF165a的血管效應(yīng),在腫瘤及其他異常血管生成病理過(guò)程中表達(dá)下調(diào),抑制血管生成過(guò)程。因此,不同實(shí)驗(yàn)中,VEGFxxxmRNA剪切體及蛋白表達(dá)比例的差異也可能造成研究結(jié)果不同。
近年來(lái),大量研究表明VEGF/VEGFR可從外周和中樞層面參與影響正常動(dòng)物和多種神經(jīng)病理性疼痛動(dòng)物模型的行為學(xué)表現(xiàn)。VEGF是通過(guò)何種機(jī)制的哪些環(huán)節(jié)參與神經(jīng)病理性疼痛的,仍有待于進(jìn)一步研究。關(guān)于VEGF在神經(jīng)病理性疼痛動(dòng)物實(shí)驗(yàn)中發(fā)揮的作用仍存在爭(zhēng)議:其治療效果包括促血管生成,神經(jīng)滋養(yǎng),保護(hù)、修復(fù)血管,減少細(xì)胞凋亡,使組織免受缺血損傷等;其負(fù)性效果包括增加血管通透性,造成組織水腫等。由上述研究中我們可以看出,在神經(jīng)病理性疼痛的環(huán)境中,VEGF pre-mRNA剪切體之間平衡關(guān)系是調(diào)節(jié)神經(jīng)元性質(zhì)和行為的基礎(chǔ),控制pre-mRNA的剪切過(guò)程對(duì)控制疾病發(fā)展的十分關(guān)鍵。而關(guān)于剪切機(jī)制及其下游信號(hào)的報(bào)道很少,原因之一在于要定量VEGFxxxmRNA和蛋白質(zhì)的表達(dá)十分困難。另外,VEGFxxx特異抗體仍未上市,針對(duì)不同亞型ELISA的敏感性也沒有得到驗(yàn)證。因此,仍需要發(fā)現(xiàn)合理的方法,對(duì)不同亞型進(jìn)行準(zhǔn)確定量,以提高治療效率。目前已有anti-VEGF (receptor) 制劑因其抑制腫瘤血管生成作用被批準(zhǔn)上市,用于治療一系列癌癥的治療,若其同時(shí)通過(guò)相應(yīng)潛在途徑緩解疼痛,可作為抗癌鎮(zhèn)痛藥物為腫瘤病人帶來(lái)福音。然而,有關(guān)VEGF/VEGFR于疼痛領(lǐng)域的研究?jī)H限于臨床前動(dòng)物實(shí)驗(yàn),臨床研究報(bào)道較少,且其神經(jīng)營(yíng)養(yǎng)活性的實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)建立在可促進(jìn)外周神經(jīng)微循環(huán)的神經(jīng)血管新生的治療潛力上。相信隨著國(guó)內(nèi)外研究的深入,更多特異性佳、副作用小的制劑將會(huì)為神經(jīng)病理性疼痛的治療開辟新的天地。
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