楊媛 王嵐
胃癌是一種比較常見(jiàn)的惡性腫瘤,主要有直接浸潤(rùn)、血管轉(zhuǎn)移、淋巴管轉(zhuǎn)移、腹腔內(nèi)種植等途徑進(jìn)行轉(zhuǎn)移。調(diào)查顯示,2020 年新發(fā)胃癌患者約108 萬(wàn)人,胃癌死亡人數(shù)約76 萬(wàn)人。同年,中國(guó)胃癌新發(fā)病例約47 萬(wàn)人(占全世界胃癌病例的43.9%),死亡病例約37 萬(wàn)人(占全世界胃癌病例的48.6%),中國(guó)胃癌發(fā)病率、死亡率在各類惡性腫瘤中排名第三,高于世界平均值[1]。雖然近年來(lái)胃癌的篩查、診斷和治療效果逐年提升,但患者接受外科手術(shù)后的5 年生存率仍低于30%[2],預(yù)后不佳[3]。胃癌發(fā)生發(fā)展過(guò)程中,血管承擔(dān)運(yùn)送營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)、代謝廢物以及血液與組織之間信息交換的功能,這使腫瘤可以快速發(fā)展且有條件向遠(yuǎn)處轉(zhuǎn)移。有研究表明,血管內(nèi)皮生長(zhǎng)因子(Vascular endothelial growth factor,VEGF)是促進(jìn)血管生成、血管內(nèi)皮細(xì)胞增殖和遷移的主要因素,且VEGF 在晚期胃癌患者中呈現(xiàn)過(guò)表達(dá)狀態(tài)[4],同時(shí),有研究證明VEGF 高表達(dá)與胃癌淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移關(guān)系密切,且與其侵襲程度顯著相關(guān)[5]。本文就VEGF 的生物學(xué)功能、VEGF 參與腫瘤血管生成、VEGF 在胃癌細(xì)胞中的表達(dá)及影響因素以及VEGF 抑制劑的臨床研究做一綜述。
VEGF 最初被稱為血管通透性因子,是Leung等人利用多克隆雜交序列,從牛的垂體瘤細(xì)胞cDNA 文庫(kù)中克隆出的40 千道頓的二硫鍵二聚糖蛋白,它在血管系統(tǒng)的形成、功能和維護(hù)中起著重要的作用[6]。VEGF 家族包括VEGF-A、VEGF-B、VEGF-C、VEGF-D、VEGF-E、VEGF-F、胎盤生長(zhǎng)因子以及內(nèi)分泌腺源性VEGF[7],各家族成員可在人體多種細(xì)胞內(nèi)表達(dá),并關(guān)鍵作用于誘導(dǎo)新血管形成以及調(diào)節(jié)血管發(fā)育等方面[8]。鑒于VEGF 家族中最強(qiáng)的促進(jìn)血管生成的細(xì)胞因子為VEGF-A,遂本文用VEGF 指代VEGF-A。
VEGF 的細(xì)胞內(nèi)信號(hào)通過(guò)2 個(gè)酪蛋白激酶受體(VEGFR-1,VEGFR-2)傳遞[9]。VEGFR-1 和VEGFR-2 在人體不同細(xì)胞中的表達(dá)并不完全相同,VEGFR-1 高表達(dá)于巨噬細(xì)胞、單核細(xì)胞和造血干細(xì)胞等細(xì)胞類型,VEGFR-2 則在內(nèi)皮細(xì)胞、巨核細(xì)胞和造血干細(xì)胞等細(xì)胞類型中有較高的表達(dá)[10],VEGF 與VEGFR-1、VEGFR-2 結(jié) 合 時(shí),VEGF 對(duì)VEGFR-1 的親和性明顯高于VEGFR-2,但其與VEGFR-2 在反應(yīng)時(shí)的酪氨酸激酶活性遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于VEGFR-1[11]。VEGFR-2 在內(nèi)皮細(xì)胞中的表達(dá)具有重要意義,它與VEGF 結(jié)合,從而引發(fā)細(xì)胞內(nèi)酪氨酸激酶區(qū)域的二聚化和轉(zhuǎn)磷酸化,進(jìn)而激活多種細(xì)胞信號(hào)通路[12],例如:絲裂原活化蛋白激酶和蛋白酪氨酸激酶Src 家族等,它們?cè)诩?xì)胞增殖、存活、遷移和通透性方面發(fā)揮著重要作用[13]。
血管生成在胚胎發(fā)生過(guò)程中劇烈發(fā)生,但在成年期受到限制。在成人中,血管生成和淋巴管生成僅限于傷口愈合部位和炎癥。但大多數(shù)腫瘤中,血管異常可被作為腫瘤發(fā)生的重要提示標(biāo)志[14],研究表明,腫瘤無(wú)新生血管時(shí),其體積往往小于3 mm,氧氣、營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)及各種信息遞質(zhì)從腫瘤組織旁的血管通過(guò)滲透的方式到達(dá)腫瘤組織內(nèi),當(dāng)腫瘤體積大于3 mm 時(shí),實(shí)體腫瘤的氧氣、營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)供應(yīng)出現(xiàn)不足[15]。缺氧環(huán)境誘導(dǎo)缺氧因子的表達(dá),從而進(jìn)一步促進(jìn)VEGF 表達(dá)來(lái)實(shí)現(xiàn)胃癌的增殖,遷移和侵襲[16]。一旦腫瘤組織內(nèi)有新生血管生成,腫瘤組織獲取氧氣和營(yíng)養(yǎng)的方式就由周圍組織彌散變?yōu)檠褐苯庸嘧?,其生長(zhǎng)發(fā)育所產(chǎn)生的代謝廢物也能通過(guò)新生血管被及時(shí)徹底清除,腫瘤得以迅速生長(zhǎng)。
血管形成包括以下四個(gè)階段:①將基膜糖蛋白及其它組織經(jīng)蛋白水解酶降解;②血管內(nèi)皮細(xì)胞的激活與轉(zhuǎn)移;③血管內(nèi)皮細(xì)胞的增殖;④內(nèi)皮細(xì)胞向管狀結(jié)構(gòu)和毛細(xì)管的轉(zhuǎn)變,并形成新的基底膜[17]。VEGF 同樣通過(guò)以上步驟在血管生成中扮演重要的角色:第一,VEGF 促進(jìn)血管內(nèi)皮鈣黏蛋白內(nèi)在化,導(dǎo)致內(nèi)皮細(xì)胞間連接不穩(wěn)定,利于纖維蛋白原及其他相關(guān)血漿蛋白外滲,為形成新的腫瘤血管網(wǎng)絡(luò)奠定了基礎(chǔ)[18-19]。第二,VEGF能活化內(nèi)皮細(xì)胞,并誘導(dǎo)包括基質(zhì)金屬蛋白酶(Matrix metalloproteinase,MMP)在內(nèi)的多種蛋白水解酶的表達(dá),從而導(dǎo)致血管周圍的細(xì)胞外基質(zhì)發(fā)生降解,促進(jìn)細(xì)胞外基質(zhì)中細(xì)胞因子和生長(zhǎng)因子的釋放[20]。第三,VEGF 通過(guò)激活MAPK 信號(hào)途徑,促使內(nèi)皮細(xì)胞增殖和變形,并激活P38-MAPK 所致的肌動(dòng)蛋白的重組,促使內(nèi)皮細(xì)胞的遷移,從而形成新血管的雛形[21-23]。第四,VEGF能夠促進(jìn)新的血管生成,從而建立起一個(gè)復(fù)雜的新的血管網(wǎng)絡(luò),進(jìn)而通過(guò)招募平滑肌細(xì)胞來(lái)穩(wěn)定血管。這些成熟的血管,為腫瘤生長(zhǎng)提供重要的養(yǎng)分,并維持和促進(jìn)腫瘤的生長(zhǎng),且為腫瘤的進(jìn)一步轉(zhuǎn)移提供了便捷的途徑[23-24]。腫瘤新生血管生成情況可用微血管密度(Microvessel density,MVD)來(lái)描述。1991 年Weidner 率先開(kāi)發(fā)了一種使用免疫組織化學(xué)計(jì)數(shù)標(biāo)記測(cè)定來(lái)評(píng)估血管熱點(diǎn)中MVD 的方法,該研究也首先報(bào)告了MVD 與乳腺癌轉(zhuǎn)移、復(fù)發(fā)及預(yù)后的高度相關(guān)性[25]。
近年來(lái),許多研究顯示,VEGF 在胃癌患者組織以及血清中的表達(dá)都可以作為胃癌進(jìn)展的一個(gè)重要指標(biāo)[26]。Lei 等[27]用免疫組織化學(xué)方法檢測(cè)90 例胃癌病人組織中的VEGF,發(fā)現(xiàn)VEGF 在胃癌中的表達(dá)比例高于正常組織,VEGF 的陽(yáng)性表達(dá)比例為48.89%,說(shuō)明VEGF 可能是早期胃癌的一種檢測(cè)手段。Pang 等[28]采用免疫組化方法檢測(cè)120 例胃癌患者組織中VEGF 蛋白表達(dá),結(jié)果表明VEGF 在T4 期胃癌中的表達(dá)量約為Tis 期癌的10倍,證明腫瘤細(xì)胞浸潤(rùn)深度越大,VEGF 相對(duì)應(yīng)的的表達(dá)水平就越高。此外,該研究還證實(shí)了VEGF的高表達(dá)與胃癌淋巴結(jié)遠(yuǎn)處轉(zhuǎn)移有關(guān)[28]。不僅如此,胃癌患者和正常人的血清VEGF 值也存在顯著差異[29]。Tkacz 等[30]證明,在胃癌的早期階段,VEGF 的濃度在患者的血清中特別升高。Zhao等[5]證明胃癌組和癌前病變組血清VEGF-A 水平高于正常人組,且胃癌組高于癌前病變組。提示VEGF 的表達(dá)隨胃癌侵襲深度的增加而升高,二者之間存在顯著的相關(guān)性。同時(shí),VEGF 的表達(dá)會(huì)促進(jìn)胃癌組織血管的生成,在胃癌進(jìn)一步生長(zhǎng)以及血管轉(zhuǎn)移轉(zhuǎn)移中起關(guān)鍵作用[23]。Yan 等[31]的研究顯示,VEGF、p53 表達(dá)水平愈高,其微血管密度計(jì)數(shù)愈高,二者呈正相關(guān)。且隨著VEGF 表達(dá)的增加,患者的存活率降低[32-33]。
VEGF 的表達(dá)與缺氧、表皮生長(zhǎng)因子、腫瘤壞死因子等細(xì)胞因子以及某些miRNA 選擇性剪接有關(guān)[34]。在低氧胃癌細(xì)胞中,缺氧誘導(dǎo)因子-1α 等因子的過(guò)度表達(dá)可以直接促進(jìn)VEGF 的表達(dá)[16]。同時(shí),腫瘤的微環(huán)境中的成纖維細(xì)胞以及腫瘤相關(guān)的巨噬細(xì)胞也分泌大量的VEGF,促進(jìn)了腫瘤的生長(zhǎng)[35]。此外,表皮生長(zhǎng)因子、腫瘤壞死因子還能促進(jìn)腫瘤細(xì)胞VEGF 的轉(zhuǎn)錄和分泌,其機(jī)制可能與激活的轉(zhuǎn)錄因子3 信號(hào)途徑有關(guān)。
目前,VEGF 通路的抑制途徑有兩種,一種是針對(duì)VEGF(如貝伐珠單抗)或VEGFR(如雷莫蘆單抗)的單克隆抗體,另一種是酪氨酸激酶抑制劑(如阿帕替尼、舒尼替尼、鹽酸安羅替尼等)。單克隆抗體通過(guò)靶向VEGF-A 并阻止其與VEGFR 結(jié)合以發(fā)揮其抗血管生成作用;酪氨酸激酶抑制劑通過(guò)抑制多種促進(jìn)血管形成和增殖的信號(hào)途徑,從而阻斷酪氨酸激酶的活性[36]。2004 年美國(guó)食品藥品監(jiān)督管理局首次批準(zhǔn)了貝伐珠單抗作為轉(zhuǎn)移性大腸癌的聯(lián)合化療藥物。近年來(lái),貝伐珠單抗對(duì)胃癌的臨床應(yīng)用也引起了廣泛的重視,貝伐珠單抗與卡培他濱、順鉑聯(lián)合用于晚期胃癌的Ⅲ期臨床試驗(yàn)表明,順鉑-卡培他濱與貝伐珠單抗并未提高療效[37]。另外,ST03 和貝伐珠單抗聯(lián)合化療的臨床試驗(yàn)也沒(méi)有顯著提高病人的療效[38]。另有對(duì)VEGF-A、VEGF-B 和胎盤生長(zhǎng)因子具有高親和力的一種重組融合蛋白,即阿柏西普。在VELOUR 3期試驗(yàn)中表明,二線伊立替康、亞葉酸鈣和5-氟尿嘧啶的基礎(chǔ)上加用阿柏西普可延長(zhǎng)既往接受過(guò)治療的轉(zhuǎn)移性結(jié)直腸癌患者的生存期。但一項(xiàng)隨機(jī)的2 期試驗(yàn)證明,阿柏西普并不能提高一線mFOLFOX6(奧沙利鉑、亞葉酸鈣和推注加輸注5-氟尿嘧啶)在轉(zhuǎn)移性食管胃癌患者中的療效[39]。
雷莫蘆單抗是抗人VEGFR-2 的單克隆抗體。一項(xiàng)雷莫西單抗聯(lián)合順鉑和氟嘧啶的Ⅲ期試驗(yàn)表明,在聯(lián)合用藥時(shí)患者生存期的一級(jí)分析有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義,但敏感性未得到證實(shí),且總生存期未改善,不建議將雷莫西單抗聯(lián)合順鉑和氟嘧啶化療作為轉(zhuǎn)移性胃癌患者的一線治療[40]。但雷莫蘆單抗在REGARD 試驗(yàn)[41]和RAINBOW 試驗(yàn)[42]這2 項(xiàng)隨機(jī)Ⅲ期試驗(yàn)中顯示出生存優(yōu)勢(shì),研究表明,雷莫蘆單抗組的生存率較高。且RAINBOW 試驗(yàn)的結(jié)果支持在以晚期胃癌或胃食管交界腺癌為主的中國(guó)人群中使用雷莫西單抗加紫杉醇作為二線治療[43]。
阿帕替尼是首個(gè)在晚期胃癌中被證明是安全和有效的小分子靶向藥物,并且阿帕替尼能明顯提高接受過(guò)化學(xué)治療病人的生存率[43]。目前,美國(guó)食品藥品監(jiān)督管理局只批準(zhǔn)了雷莫蘆單抗單獨(dú)或聯(lián)合紫杉醇用于晚期胃癌的二線治療,此外,阿帕替尼也被2021 年中國(guó)臨床腫瘤協(xié)會(huì)列為第三線或以上的晚期胃癌治療方案[44]。
血管生成是胃癌發(fā)生過(guò)程中的重要因素。與正常細(xì)胞相比,腫瘤細(xì)胞對(duì)營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的需求更高,細(xì)胞分裂、轉(zhuǎn)移和侵襲需要更多的能量,所以,腫瘤誘導(dǎo)血管生成增加。VEGF 是目前臨床上研究最多的一種促血管生成因子。VEGF-VEGFR 是近年來(lái)腫瘤血管形成的主要靶點(diǎn),其靶向藥物在胃癌中得到了廣泛的研究。臨床上,目前抗血管生成藥物耐藥性問(wèn)題明顯??赡苁且?yàn)橛性S多途徑參與腫瘤血管生成,使得任何一種或幾種的抑制都可能被其他途徑補(bǔ)償。因此,抗血管生成治療通常與其他胃癌治療方法相結(jié)合,以獲得更好的臨床療效。相信未來(lái)抗血管生成療法將成為胃癌治療的關(guān)鍵方法。