胶质瘤的抗血管生成治疗现状

　　作者：朱浩　综述　岳志健　周晓平　审校    作者单位：中国人民解放军第二军医大学长海医院神经外科， 上海 200433 　　【摘要】胶质瘤是最常见的恶性肿瘤之一。血管的生成及其生长速度对肿瘤生长、侵袭和转移起着关键性的作用，近年的研究证实，胶质瘤组织内的血管生成与血管内皮生长因子 （VEGF） 与其恶性程度及预后等具有密切联系；因此，抗血管生成治疗目前已成为传统化疗方法之外的胶质瘤治疗新策略。现就脑胶质瘤的抗血管生成治疗进展进行综述。

　　【关键词】  神经胶质瘤 血管生成 血管内皮生长因子类 抗血管生成治疗

　　胶质瘤是颅内最常见的恶性实体肿瘤之一，占颅内肿瘤的45%～50%，由于其分化差、增殖快、侵袭性强，手术治疗仍不能有效延长病人的生存时间，疗效不理想。目前，普遍认为新生血管的生成与肿瘤的生长、侵袭和转移关系密切，且已证实胶质瘤组织内的血管密度与其恶性程度及预后呈正相关。近年来，随着一些直接靶向作用于血管内皮细胞的新型药物的出现，抗血管生成治疗已发展成为胶质瘤治疗的一种新策略，现对其进展进行综述。

　　1    胶质瘤血管生成与肿瘤生物学特性          　　1945年，Aligie首次提出肿瘤血管生成的学说。1971年，Folkman等将肿瘤细胞释放并诱导血管生成的物质命名为血管生长因子，并提出以抗肿瘤血管生成素来抑制肿瘤生长的思路。胶质瘤生长规律与其他肿瘤一样，瘤细胞的快速生长常导致瘤体内处于低氧状态，继而诱导肿瘤细胞分泌血管内皮生长因子 （vascular endothelial growth factor，VEGF）、碱性成纤维细胞生长因子 （basic fibroblastic growth factor，bFGF） 和血小板源性生长因子 （platelet-derived growth factor，PDGF） 等血管活性因子，激活血管活性开关并促进肿瘤血管生成，为肿瘤细胞提供新的血供，纠正低氧状态，促进肿瘤发展[1]。这一过程一直伴随着胶质瘤生成、发育、侵袭和转移的全过程。

　　2    VEGF与胶质瘤血管生成          　　胶质瘤是一种典型的血管依赖性恶性肿瘤，其血管生成过程复杂，涉及到内皮细胞膜、基底膜、细胞外基质之间的相互作用，其中起主导作用的是VEGF及其受体 （VEGFR）。VEGF又称血管通透因子 （VPF），是近年发现的一种高度特异性促血管内皮细胞生长因子。人体内至少有4种VEGF，分别由121、165、189和206个氨基酸组成[2]，含有17~22 ku两个不同亚基的糖蛋白二聚体。VEGF-VEGFR系统是目前惟一得到证实的内皮细胞特异性生长调节因子系统[3]。在众多的血管生成因子中，VEGF在脑的生理性和病理性血管生成过程中均起着重要作用[4]。VEGF与VEGFR结合后，激活后者介导的酪氨酸激酶信号传导通路，从而促进细胞增生、血管通透性增加、血管生成。胶质瘤细胞的快速生长造成瘤体内低氧状态，而低氧是VEGF表达的强诱导剂：一方面，低氧介导的VEGF基因转录激活及VEGF mRNA的稳定性增加能够促进肿瘤血管生成和肿瘤周围水肿；另一方面，低氧能够诱导胶质瘤中VEGF-VEGFR的过度表达，其表达水平与微血管密度、肿瘤恶性程度和预后呈正相关。VEGF不仅参与正常和病理情况下的血管生成过程，而且对于成熟血管内皮细胞的存在亦十分重要，VEGF缺乏时，可见内皮细胞凋亡及血管损伤。还有许多因子参与肿瘤的血管生成过程，如PDGF、bFGF等，但VEGF是胶质瘤血管生成最重要的一个因子，它介导着胶质瘤复杂而有序的新生血管生成[5]。

　　3    抑制肿瘤血管生成的治疗方法 

　　3.1    血管生成因子抑制剂

　　3.1.1    贝伐单抗 （Bevacizumab）：    贝伐单抗是重组人源性抗VEGF单克隆抗体[6]，即Avastin，为新型人抗VEGF单克隆抗体，主要通过中和VEGF以阻断其与内皮细胞上的VEGF受体结合而发挥作用，已经于2004年获得美国食品药物管理局的批准，用于晚期结直肠癌的治疗。在结肠癌病人中，单独输注贝伐单抗能够明显抑制血管生成，可降低肿瘤内血液的灌注、血管容积、微血管密度、间质液压和血液循环中成熟和原始内皮细胞存活的数量[7]。最近研究发现：贝伐单抗联合化疗药物依立替康 （irinotecan） 可增加胶质瘤放疗效果[8]。目前，贝伐单抗用于恶性胶质瘤的治疗已进入Ⅱ期临床研究。

　　3.1.2    PTK787-ZK222584 （Vatalanib）：    为VEGF受体抑制剂，能阻断VEGF受体酪氨酸激酶的活性，从而阻断VEGF-VEGFR信号通路。Goldbrunner等[9]发现Vatalanib通过抑制血管形成和增殖能显著抑制VEGF介导的C6胶质瘤细胞的生长，Ⅰ期临床研究显示：PTK-ZK具有很好的耐受性，且对不同肿瘤具有很好的疗效。MRI检查结果显示：服药后肿瘤血管的通透性降低[10]。Ⅱ期临床研究包括35例处于进展期的结肠癌病人，病人每14 d接受奥沙利铂、5-氟尿嘧啶、甲酰四氢叶酸治疗，同时联合应用Vatalanib；结果显示：奥沙利铂、5-FU毒性无明显增加，Vatalanib耐受剂量为1 500 mg/d；在所有病人中，生存期中位数为16.6个月[11]。在对45例转移性肾癌病人进行治疗的Ⅲ期临床实验中，发现常见的副反应包括恶心、疲劳、呕吐、头晕、头疼[12]。目前，Vatalanib已进入对多形性恶性胶质瘤的Ⅱ期临床研究。

　　3.1.3    AE-941 （Neovastat）：   是多功能抗肿瘤血管生成的药物，能抑制包括VEGF介导的信号传导和基质金属蛋白酶 （MMP） 在内的血管生成过程中的关键成分；不良反应主要为呕吐、腹泻等胃肠道反应。

　　3.1.4    Interferon-α和β：    均能通过抑制血管生成因子来抑制新生血管形成，如Interferon-α能抑制VEGF和bFGF的表达；不良反应主要为白细胞、血小板减少。目前PEG-Interferon-α-2B （聚乙二醇化干扰素） 已进入对丛状神经纤维瘤Ⅰ期和高级别胶质瘤Ⅱ期临床研究。

　　3.1.5    VEGF Trap：    是由人VEGFR-1 （flt-1段） 和VEGFR-2 （KDR） 胞外区域融合到人IgG的Fc段组成的融合蛋白。它通过结合和钝化血液循环中的VEGF发挥作用。VEGF Trap与VEGF相似，与VEGFR1具有高度的亲和力 （Km = 1~5 pmol/L）。这种亲和力约是抗VEGF单克隆抗体亲和力的100倍，且药物代谢动力学性质与单克隆抗体相似。这种融合蛋白与单克隆抗体相比在低浓度时即能达到很好的疗效。与人单克隆抗体相比，该融合蛋白仅含人类氨基酸序列。在Ⅰ期临床研究中，复发的顽固性肿瘤病人皮下注射VEGF Trap，发现血浆中VEGF Trap-VEGF结合物的消除半衰期约为17 d。未观察到3级 （严重） 或4级 （有生命危险） 毒性，也未检测到抗VEGF[13]。

　　3.1.6    ZD-6474：    新型可口服低分子量制剂，可抑制VEGFR-2和表皮生长因子受体关联的酪氨酸激酶活性。研究发现：在鼠BT4C脑胶质瘤模型上，ZD-6474可使肿瘤体积明显缩小。在体外实验中发现：BT4C细胞株生长也受到明显抑制[14]。不良反应主要是腹泻、高血压等。目前，对于复发胶质瘤的治疗，该药已进入Ⅱ期临床研究。

　　3.2    细胞外基质与基底膜的水解抑制剂    MMP是一种能够使组织蛋白水解的蛋白水解酶家族，在正常组织的生长、分化和修复过程中发挥重要作用。表达异常MMP能够促进多种实体肿瘤的侵入生长和扩散，包括胃肠道肿瘤。因此，特异性MMP抑制剂能够使蛋白水解酶的活性恢复到正常水平，能阻止肿瘤的进一步生长和转移[6]。但大量研究证实：MMP抑制剂 （MMPI） 中仅少数对晚期癌症病人具有肯定的疗效，如马立马司他 （marimastat） 对多形性成胶质细胞瘤、卵巢癌、非小细胞肺癌、小细胞肺癌的病人均缺乏能改善临床预后的证据；另外，对接受化疗后病情稳定的恶性小细胞肺癌病人采用BAY12-9566和安慰剂行对照研究，结果显示：BAY12-9566可导致病人生存期缩短，BAY12-9566的临床研究因此被终止[15]。

　　3.3    血管内皮细胞功能抑制剂    直接抑制内皮细胞的外源性药物如TNP-470，现已进入多项肿瘤 （如乳腺癌、结肠癌、肾癌、黑色素瘤等） 的临床实验[16]。结果证实：TNP-470在体内有抗血管生成作用，其作用表现为双阶段性，在低剂量阶段表现为对内皮细胞的特异性抑制作用；在高剂量阶段表现为非选择性的细胞毒作用。TNP-470的作用机制可能是通过抑制细胞周期蛋白依赖型激酶2的活性起作用。

　　3.4    抑制内皮特异性整合素信号通路药物    整合素受体在肿瘤血管上高表达，它对内皮细胞的生存、增殖和侵袭均很重要；αvβ3和αvβ5是其中的代表，它们的一个重要功能就是使内皮细胞附着于细胞外基质，尽管两者之间的关系尚未完全清楚，但有证据表明αvβ3在肿瘤细胞的生长调节及抗凋亡中均起作用。EMD 121974即Cilengitide，为αvβ3的抑制剂。动物实验表明：Cilengitide阻断αvβ3，能抑制成神经管细胞瘤、恶性胶质瘤的生长[17]。

　　3.5    其他非特异性作用机制的药物    包括白介素-l2 （IL-12）、碳氧氨咪唑 （CAI）、IM862等。IL-12通过诱导辅助T淋巴细胞分泌IFN-γ，随之激活单核因子IP-10 （CXC化学因子），在体内能有效抑制血管生成，并介导肿瘤坏死；除此之外，它还激活CTL和NK细胞增强抗肿瘤免疫[18]，其对恶性实体瘤的治疗已进入Ⅰ期临床研究，常见的副反应有发热、寒战、恶心、呕吐等。

　　4    展望        　　血管生成是一个复杂的过程，期间存在着不断的调控和反馈。通过对血管生成调节因子的分子基础研究发现：血管生成不仅受VEGF调控，还受其他途径调控，这增加了新一代抗血管生成药物研制成功的可能性。一些新的细胞和蛋白等生物标记物的发现及肿瘤血管影像和肿瘤血管生成基因特征的确定，使我们对肿瘤类型与抗血管生成治疗疗效的关系有了更好的认识，可以帮助我们制定个性化的治疗方法，以取得最佳疗效。此外，肿瘤标记物的认识也将加深我们对肿瘤治疗疗效评价的认识。        　　目前，作用于不同靶点的多靶点抗血管生成药物和多种抗血管生成药物相结合的治疗方法已成为克服抗血管生成药物耐药性的有效方法。同时针对肿瘤细胞和肿瘤相关的内皮细胞的治疗，以及针对其他一些与血管生成有关的起源于血管、间质及骨髓的前代细胞的治疗均可增加抗肿瘤治疗的疗效及预后。临床上多采用抗血管生成治疗及化疗、放疗、免疫治疗及其他治疗方法相结合。虽然抗血管生成治疗已成为胶质瘤治疗的重要组成部分，但仍存在许多问题需要进一步研究：①抗血管生成药物使用的最小、最佳剂量及周期，药物代谢及药物相互作用，特别是与抗癫疒闲药物的相互作用；②抗血管生成治疗方案的制订及方案适应证与临床疗效的评判标准。③新的血管生成调控因子的确定及其调控血管生成的机制研究。最近的研究表明：肿瘤干细胞的亚型对肿瘤细胞的恶性程度及血管生成至关重要。因此，研究肿瘤干细胞的生物特性及其与血管生成关系可望成为胶质瘤抗血管生成治疗的新发展方向。

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