血管内皮抑素的抗肿瘤血管

  本文关键词：血管内皮抑素，由笔耕文化传播整理发布。

　　摘要 肿瘤的发生、发展和转移依赖于血管的形成，肿瘤细胞能分泌VEGF、bFGF等促血管生成因子，诱发血管内皮细胞增殖，迁入肿瘤结节，逐步形成新生血管。肿瘤细胞通过血管摄取氧和营养而不断增殖、发展，新生血管具有病理性，亦使肿瘤细胞易于漏入血流而发生远处转移。经过多年来的研究，国内外学者先后发现了许多肿瘤血管抑制因子，具有抑制血管内皮细胞增殖、促使肿瘤退化、凋亡、防止转移的作用，目前有20多种巳进入Ⅰ-Ⅲ期临床研究。因此，抑制肿瘤血管的形成，就成为肿瘤研究的热点，并将成为肿瘤治疗的新策略。血管内皮抑素（Endostatin）由美国O’Reilly和Folkman于1997年首先在小鼠中发现，我国徐根兴于同年发现了人的Endostatin，从人肝脏cDNA文库中筛选克隆得到人Endostatin基因，又把这种基因转染到双歧杆菌制成口服冻干粉剂（ETB-2），我们对其抑瘤作用进行了实验研究和临床前研究。实验研究采用裸鼠人胃癌模型和F1小鼠肝癌模型，结果胃癌组的抑瘤率分别为次日给药47.45%，2周给药43.20%，，肝癌治疗组抑瘤率为51%，与对照组比较P<0.05，有量效关系；临床前研究胃癌治疗组服药后CD34血管染色肿瘤血管密度（MVD）显著减少（P<0.05）；部分晚期肿瘤病人服用后生活质量有明显提高，生存期延长。ETB-2的抑瘤作用是明确的，但作用机理有待进一步探讨。

　　1．内皮抑素（Endostatin）的发现与生物学效应

　　在研究肿瘤血管形成的过程中，人们不但发现肿瘤细胞能分泌许多种促进血管形成、加速肿瘤发展的因子，亦发现某些肿瘤细胞能分泌许多抑制血管形成、促使肿瘤退化、凋亡、防止转移的因子。因此，Hanhan等提出了血管生成与抑制之间调节的平衡假设。1994年，O’Reilly和Folkman在研究Lewis肺癌时发现，切除原发肿瘤后很快发生癌的转移，肿瘤组织切片显示有大量的新生血管形成。以后在Lewis肺癌小鼠血清和尿液中分离、纯化得到一种蛋白，分子量为38KD。这与人纤溶酶原N-端98-440位氨基酸残基片段有98%的同源性，它有5个Kringle区，分别有抑制内皮细胞增殖或迁移的作用，其半衰期2.5天，对实验肿瘤有强烈的抑制作用，命名为Angiostatin。我国的陈雪华、刘炳亚等从人血浆提取得到纤溶酶原降解产物，对胃癌生长和转移有良好的抑制作用。1997年，O’eilly和Folkman又在鼠内皮细胞瘤（Eoma）细胞培养液中提取到一种蛋白，这是胶原X Ⅷ C末端区内184个氨基酸片段构成，分子量为20KD，对肿瘤的血管内皮细胞增殖有选择性抑制作用，命名为Endostatin，译为血管内皮抑素。动物实验证明Endostatin对实验性肺癌、黑色素瘤、纤维肉瘤经治疗后均有较好疗效并能使肿瘤最后达到休眠状态。我国徐根兴等同年也在研究内皮细胞过程中发现了人Endostatin，并从人脏肝cDNA文库中筛选克隆得到人Endostatin基因，表达出重组人Endostatin，其与鼠Endostatin有83.3%的同源性，分子量为18KD。此后，我国郭文忠等从胎儿肝脏中克隆到人血管形成抑制因子HIAF-1，在E.Coli细菌中获得高效表达，抑瘤率为46.6%。

　　根据国内外学者的研究，Endostatin的生物学效应大致有如下特点：（1）对肿瘤血管内皮细胞增殖有选择性的抑制作用；（2）对鸡胚绒毛尿囊膜血管生长抑制率达60%，对静止的血管内皮细胞无作用；（3）对动物移植肿瘤抑制率高，连续用药6个疗程185天可使原发肿瘤从350-400mm3缩小到2 mm3（O’Re illy）；（4）抑瘤作用有量效依赖关系；（5）对不同类型的肿瘤抑瘤率相近；（6）有防止肿瘤转移作用；（7）无耐药倾向，无不良反应。由于Endostatin的这些特性，其有可能成为新的抗肿瘤药物，美国在1999巳经进入I期临床。

　　2．ETB-2对消化道肿瘤的影响

　　目前Endostatin巳从蛋白提取发展到基因克隆、重组，通过大肠杆菌、酵母菌甚至于病毒、昆虫细胞等各种载体进行表达，表达产物均证明有良好的抑瘤活性。根据Folkman的报道，Endostatin抑制肿瘤血管生成有量效关系。因为治疗肿瘤用药量大，疗程长，为了满足肿瘤病人不同阶段、不同联合方案用药需要，减轻负担，方便用药，徐根兴又把Endostatin基因转染到双歧杆菌制成口服冻干粉剂（ETB-2），证明具有Endostatin活性。而我们进行了部分动物实验及临床前研究，也获得了较好的结果。

　　2．1裸鼠人胃癌模型抑瘤效应及机理研究

　　采用人胃癌细胞株MKN45在裸鼠皮下接种制成肿瘤模型，以成瘤后2周与接种后次日两种给药方式进行研究。分别设立阴性对照组（蒸馏水）阳性对照组（氟铁龙）、载体对照组（双歧杆菌）与治疗组（ETB-2），采用灌胃给药进行研究，每日一次，实验过程为4周。结果治疗组的抑瘤率分别为次日给药47.45%，2周给药43.20%，阳性对照41.1%，载体对照组0.03%（两两比较P<0.05），与郭文忠皮下注射给药报道结果相近。

　　微血管密度（MVD）和Tunel染色结果提示ETB-2具有抑制肿瘤血管增生，促进肿瘤细胞坏死和诱导凋亡的作用，从而使肿瘤增殖下降。

　　2．2小鼠HAC肝癌模型抑瘤效应研究

　　采用鼠HAC肝癌细胞株接种F1小鼠皮下制成肝癌模型，分阴性对照组（蒸馏水）、阳性对照组（环磷酰胺，腹腔注射）、载体对照组（双歧杆菌）与治疗组进行研究，灌胃给药4周，治疗组抑瘤率为51%，阳性对照组83.79%（两两比较P<0.05）。两组肿瘤模型研究均显示高剂量组优于低剂量组（P<0.05），提示Endostatin口服剂亦有量效关系。

　　MVD、Tunel和VEGF免疫组化染色结果显示ETB-2组肿瘤血管生成抑制、凋亡坏死增加、VEGF分泌减少，肿瘤增殖下降；环磷酰胺组抑瘤率高，但MVD和VEGF并未降低，可说明环磷酰胺具有杀细胞作用，但不能影响肿瘤血管的形成，其抑瘤机理与ETB-2相异，为以后联合用药提供了线索。

　　2．3 志愿者临床研究

　　我们对15例胃癌志愿者，术前服药1-2周，术前胃镜活检标本与术后病理标本进行HE染色及CD34单抗免疫组化研究，并以未服药组进行对照。结果服药组术后CD34微血管计数显著低于术前，低于未服药组。应晚期肿瘤病人要求，自愿服用，有肝癌、胃癌、肠癌合并腹腔、肝、肺转移病例，服药后生活质量有提高。生存时间有延长，最长者巳达20个月，无不良反应。

　　3．Endostatin及ETB-2的作用机理

　　抗血管治疗巳经展现了广阔的前景，但其作用机理尚需深入研究，根据对Endos-tatin的实验研究，其作用机制大致如下：

　　（1）可直接与血管内皮细胞受体结合抑制内皮细胞的增生；

　　（2）可与肝素样的硫酸蛋白结合，抑制血管生成；

　　（3）可抑制VEGF等血管生长因子，从而抑制内皮细胞的增殖与肿瘤的生长；

　　（4）可抑制抗凋亡蛋白Bcl-2、Bcl-x1,促使血管内皮细胞凋亡加速。

　　这些将导致肿瘤血管形成抑制，肿瘤细胞因缺血缺氧而增殖减少，凋亡和坏死增加，直至肿瘤退缩、休眠。ETB-2是将Endostatin基因转染到双歧杆菌制成冻干粉剂，其实验动物和临床前研究的抑瘤作用与郭文忠等的注射制剂相近，提示ETB-2具有Endostatin的抑瘤作用。其作用机理可能是借助于双歧杆菌的功能，口服后在人肠道定植、繁殖，然后复制出大量的Endostatin，经消化裂解出具有Endostatin功能的活性片段，吸收后转运到肿瘤组织发挥抑制内皮细胞增殖的作用，导致MVD、PCNA、VEGF下降，肿瘤细胞凋亡坏死增加，这个过程的细节还不清楚，尚需进一步研究、阐明。

　　4．抗血管生成治疗肿瘤的展望

　　鉴于以往肿瘤治疗均以肿瘤细胞为靶，但肿瘤细胞基因具有不稳定性，易突变，因此对化疗药容易产生耐药，常招致治疗失败。Endostatin以血管内皮细胞为靶，内皮细胞具有相对稳定性，不易产生耐药。有研究报道一个内皮细胞可支持50-100个肿瘤细胞生长，因此，抗血管生成必将在治疗肿瘤方面有广阔的前景。转基因口服制剂方便，无毒副反应，不产生耐药性。有其优点，可用于高浓度Endostatin冲击治疗后的维持治疗与综合治疗过程中的基础治疗，有临床应用前景。我们相信，Endostatin等血管抑制剂将成为重要抗肿瘤药物，以抑制肿瘤血管形成为基础，联合手术、放疗、化疗、介入治疗、物理治疗、免疫治疗、基因治疗等的综合治疗方案将成为治疗的肿瘤的新策略。

  本文关键词：血管内皮抑素，由笔耕文化传播整理发布。