王 冠 綜述，郭佳奎 審校

（天津中醫(yī)藥大學(xué)第二附屬醫(yī)院神經(jīng)外科，天津 300151）

膠質(zhì)瘤是最常見的原發(fā)性腦腫瘤，國內(nèi)統(tǒng)計(jì)占原發(fā)性腦腫瘤的35.26%～60.96%（平均44.69%）。由于大多數(shù)膠質(zhì)瘤呈浸潤性生長，所以手術(shù)根治十分困難，預(yù)后不良?，F(xiàn)階段膠質(zhì)瘤的主要治療手段包括：手術(shù)治療、放射治療及化學(xué)治療。然而傳統(tǒng)方法對膠質(zhì)瘤的治療仍存在一些不足之處，如手術(shù)損傷、術(shù)后并發(fā)癥、放化療對機(jī)體的嚴(yán)重毒副作用等，且治療不徹底、易復(fù)發(fā)，而新的治療方案有待于探索及發(fā)展。目前，普遍認(rèn)為新生血管的生成與腫瘤的生長、侵襲和轉(zhuǎn)移關(guān)系密切，且已證實(shí)膠質(zhì)瘤組織內(nèi)的血管密度與其惡性程度及預(yù)后呈正相關(guān)，同時由于腫瘤內(nèi)皮細(xì)胞的分裂速度很快，這使之成為抗血管生成治療極好的治療途徑[1]。近年來,隨著一些直接靶向作用于血管內(nèi)皮細(xì)胞的新型藥物的出現(xiàn)，抗血管生成治療已成為膠質(zhì)瘤治療的一種新策略，現(xiàn)對其進(jìn)展進(jìn)行綜述。

1 膠質(zhì)瘤血管生成的機(jī)制

對于腫瘤組織自身可誘發(fā)新生血管的研究已經(jīng)延續(xù)數(shù)十年，同時近期研究證明一些生理過程,包括損傷后修復(fù)、胚胎發(fā)育期、子宮內(nèi)膜組織再生以及生長、發(fā)育等過程，均有新生血管形成。血管生成涉及到內(nèi)皮細(xì)胞、基底膜以及細(xì)胞外基質(zhì)等之間的復(fù)雜作用。在胚胎發(fā)育期，內(nèi)皮細(xì)胞前體細(xì)胞分化、增生，并融合成原始的管狀系統(tǒng)，隨后這些系統(tǒng)經(jīng)過塑形、滋生以及互相套疊（間質(zhì)組織插入到血管管腔內(nèi)），從而形成完整的血管。血管生成的快慢與組織增生的快慢有關(guān)，血管生成、腫瘤細(xì)胞增生以及移行是實(shí)體腫瘤（如膠質(zhì)瘤）的重要特征[2]。

膠質(zhì)瘤血管微環(huán)境是否能滿足不斷生長的腫瘤代謝功能的需要主要取決于微血管的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)（血管密度）和灌注量。文獻(xiàn)顯示，膠質(zhì)瘤的灌注較正常腦皮質(zhì)的灌注低而且不一致，這似乎與膠質(zhì)瘤，特別是惡性膠質(zhì)瘤的血管生成活性高的觀點(diǎn)相互矛盾。事實(shí)上，組織的灌注不僅取決于其血管結(jié)構(gòu)，而且也取決于血管的功能活性[3]。

在無血管生成的條件下,腫瘤細(xì)胞只能維持生長幾百微米至1mm。Li等[4]研究結(jié)果顯示,腫瘤細(xì)胞分裂至100個細(xì)胞左右便開始了血管生成的過程。首先，腫瘤細(xì)胞變長呈纖維母細(xì)胞樣變。隨后，腫瘤細(xì)胞在新生血管生成以前便趨向宿主血管運(yùn)動,此現(xiàn)象提示宿主血管能夠分泌一種或多種信號使腫瘤細(xì)胞產(chǎn)生趨向運(yùn)動，這種信號可能包括缺氧、酸性、低血糖環(huán)境、腫瘤不斷生長而產(chǎn)生的壓力、浸潤的炎性細(xì)胞或腫瘤細(xì)胞引起的炎性反應(yīng)、癌基因激活（分泌生長因子）、抑癌基因失活等，上述因素可觸發(fā)血管生成的開關(guān)。研究發(fā)現(xiàn)，各種腫瘤細(xì)胞均位于血管附近,腫瘤細(xì)胞存在的范圍與相應(yīng)的氧所能彌散的空間（1～2mm2）具有相關(guān)性。惡性膠質(zhì)瘤快速的細(xì)胞增生可引起腫瘤內(nèi)部的缺氧狀態(tài)，從而刺激腫瘤細(xì)胞釋放堿性成纖維細(xì)胞生長因子（bFGF）、血管內(nèi)皮生長因子（VEGF）等血管活性因子，這些血管活性因子反過來又刺激膠質(zhì)瘤的血管生成，從而形成惡性循環(huán)。腫瘤細(xì)胞乏氧時，其對血管生成的依賴性減低，凋亡速度減慢,更適合于低氧條件下生存，因此膠質(zhì)瘤的惡性度更高[5]。

在促腫瘤生長的諸多因素中起主導(dǎo)作用的是VEGF及其受體（VEGFR）。膠質(zhì)瘤細(xì)胞可分泌大量的VEGF，因此也可稱之為膠質(zhì)瘤細(xì)胞起源的內(nèi)皮生長因子。膠質(zhì)瘤經(jīng)過抗VEGF免疫組化染色呈明顯的陽性，而正常膠質(zhì)細(xì)胞則為陰性。膠質(zhì)瘤細(xì)胞可分泌體積較大而且大小不一的VEGF蛋白，而且膠質(zhì)瘤惡性度越高，分泌的VEGF蛋白越多[6]。正常成人膠質(zhì)細(xì)胞并不分泌VEGF，但胚胎時期和生后早期的膠質(zhì)細(xì)胞可分泌一定量的VEGF，這提示膠質(zhì)瘤可能是由正常的膠質(zhì)細(xì)胞分化不良引起的，也可能起源于未分化的干細(xì)胞，后者仍保持著胚胎時期分泌VEGF的功能。VEGF及其受體在膠質(zhì)瘤血管生成中起十分重要的作用，VEGF mRNA的表達(dá)受腫瘤的乏氧狀態(tài)、生長因子、細(xì)胞激酶等調(diào)控[7]。

VEGF-VEGFR系統(tǒng)是目前惟一得到證實(shí)的血管內(nèi)皮細(xì)胞特異性生長調(diào)節(jié)因子系統(tǒng)[8]。VEGF與VEGFR結(jié)合后，激活后者介導(dǎo)的酪氨酸激酶信號傳導(dǎo)通路，從而促進(jìn)細(xì)胞增生、血管通透性增加、血管生成。膠質(zhì)瘤細(xì)胞的快速生長造成瘤體內(nèi)低氧狀態(tài),而低氧是VEGF表達(dá)的強(qiáng)誘導(dǎo)劑：一方面,低氧介導(dǎo)的VEGF基因轉(zhuǎn)錄激活及VEGF mRNA的穩(wěn)定性增加能夠促進(jìn)腫瘤血管生成和腫瘤周圍水腫；另一方面,低氧能夠誘導(dǎo)膠質(zhì)瘤中VEGF-VEGFR的過度表達(dá),其表達(dá)水平與微血管密度、腫瘤惡性程度和預(yù)后呈正相關(guān)[9]。

2 抗血管生成的治療方法

新生血管形成分為4個連續(xù)的步驟：(1)血管的完整性破壞。(2)血管內(nèi)皮細(xì)胞增殖。(3)血管內(nèi)皮細(xì)胞游走。(4)血管結(jié)構(gòu)重建[10]。針對新生血管生成的4個步驟，切斷血管生成的不同環(huán)節(jié)可以達(dá)到抑制血管生成,從而遏制腫瘤生長和轉(zhuǎn)移。

2.1 抗VEGF基因治療

2.1.1 反義VEGF基因治療 Coltrini等[11]用反義VEGF cDNA的真核表達(dá)載體（質(zhì)粒）轉(zhuǎn)染大鼠膠質(zhì)瘤C6細(xì)胞，發(fā)現(xiàn)在低氧培養(yǎng)基中VEGF表達(dá)水平明顯下降。將轉(zhuǎn)染反義VEGF基因的C6細(xì)胞種植在裸鼠皮下,發(fā)現(xiàn)反義VEGF轉(zhuǎn)染細(xì)胞的成瘤率、瘤重、腫瘤內(nèi)血管密度明顯低于非轉(zhuǎn)染組，腫瘤組織內(nèi)壞死或凋亡細(xì)胞明顯增多。Im等[12]用反義VEGF cDNA的腺病毒載體轉(zhuǎn)染，體外培養(yǎng)發(fā)現(xiàn)轉(zhuǎn)染的細(xì)胞VEGF的表達(dá)水平明顯降低，但細(xì)胞數(shù)沒有明顯減少。

2.1.2 負(fù)顯性Flk-1突變基因治療 可通過逆轉(zhuǎn)錄病毒作載體進(jìn)行鼠的各種原發(fā)性腫瘤實(shí)驗(yàn)性研究。Lee等[13]對進(jìn)展期膠質(zhì)瘤研究發(fā)現(xiàn)，VEGF受體（Flt-1和Flk-1）負(fù)顯性突變型可阻斷VEGF作用，導(dǎo)致移植瘤組織內(nèi)血管生成明顯減少，腫瘤生長變慢。

2.1.3 可溶性Flt-1受體基因治療 Kong等[14]研究表明，向腫瘤局部轉(zhuǎn)導(dǎo)編碼分泌型Flt-1細(xì)胞外區(qū)的cDNA能夠有效地抑制皮膚原發(fā)性腫瘤，顯著降低肺轉(zhuǎn)移瘤的發(fā)生。

2.2 VEGF抑制劑

2.2.1 貝伐單抗（bevacizumab） 貝伐單抗是重組人源性抗VEGF單克隆抗體，即Avastin，為新型人抗VEGF單克隆抗體，主要通過中和VEGF以阻斷其與內(nèi)皮細(xì)胞上的VEGF受體結(jié)合而發(fā)揮作用。最近研究發(fā)現(xiàn)：貝伐單抗聯(lián)合化療藥物依立替康（irinotecan）可增加膠質(zhì)瘤放療效果[15]。目前，貝伐單抗用于惡性膠質(zhì)瘤的治療已進(jìn)入Ⅱ期臨床研究[16]。

2.2.2 PTK-ZK（vatalanib） 為VEGF受體抑制劑,能阻斷VEGF受體酪氨酸激酶的活性，從而阻斷VEGF-VEGFR信號通路。Goldbrunner等[17]發(fā)現(xiàn)vatalanib通過抑制血管形成和增殖能顯著抑制VEGF介導(dǎo)的C6膠質(zhì)瘤細(xì)胞的生長，Ⅰ期臨床研究顯示：PTK-ZK具有很好的耐受性，且對多種腫瘤均具有很好的療效。毒副作用：在對45例腦膠質(zhì)瘤患者進(jìn)行治療的Ⅰ、Ⅱ期臨床試驗(yàn)中，發(fā)現(xiàn)常見的副反應(yīng)包括惡心、疲勞、嘔吐、頭暈、頭疼[18]。目前，Vatalanib已進(jìn)入對多形性惡性膠質(zhì)瘤的Ⅱ期臨床研究。

2.2.3 VEGF Trap 是由人VEGFR-1（Flt-1）和VEGFR-2（KDR）胞外區(qū)域融合到人IgG的Fc段組成的融合蛋白，它通過結(jié)合和鈍化血液循環(huán)中的VEGF發(fā)揮作用。VEGF Trap與VEGF相似，與VEGFR1具有高度的親和力，是抗VEGF單克隆抗體親和力的100倍，且藥物代謝動力學(xué)性質(zhì)與單克隆抗體相似。在Ⅰ期臨床研究中，3～4級腦膠質(zhì)瘤經(jīng)手術(shù)及化療后復(fù)發(fā)的患者，經(jīng)皮下注射VEGF Trap，發(fā)現(xiàn)其血漿中VEGF Trap-VEGF結(jié)合物的消除半衰期約為17d，未觀察到3級或4級毒性[19]。

2.2.4 ZD-6474新型可口服低分子量制劑，可抑制VEGFR-2和表皮生長因子受體關(guān)聯(lián)的酪氨酸激酶活性。研究發(fā)現(xiàn)，在鼠BT4C腦膠質(zhì)瘤模型上，ZD-6474可使腫瘤體積明顯縮小。在體外實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)，BT4C細(xì)胞株生長也受到明顯抑制[20]。不良反應(yīng)主要是腹瀉、高血壓等。目前，對于復(fù)發(fā)膠質(zhì)瘤的治療,該藥已進(jìn)入Ⅱ期臨床研究。

2.3 血管內(nèi)皮細(xì)胞增殖抑制劑

2.3.1 血管抑素（angiostatin，AS） AS是0’Reilly等于1994年從Lewis腫瘤大鼠血清和尿液中分離出的分子量為38kU的蛋白，是近年來發(fā)現(xiàn)最有效的血管生成抑制劑之一。大量研究證實(shí)AS在體外能抑制內(nèi)皮細(xì)胞的生長和遷移，在體內(nèi)實(shí)驗(yàn)中可抑制新生血管的形成,從而誘導(dǎo)腫瘤細(xì)胞凋亡,抑制腫瘤生長，使腫瘤處于“休眠狀態(tài)”，研究發(fā)現(xiàn)其抗腫瘤機(jī)制可能包括：（1）阻止VEGF從腫瘤或其它細(xì)胞釋放。（2）中和已釋放的VEGF。（3）阻止血管內(nèi)皮細(xì)胞對VEGF刺激的反應(yīng)。血管抑素作為一種活性蛋白，極其不穩(wěn)定，易失活；在體內(nèi)的半衰期短,作用效果又與劑量有依賴關(guān)系，在用于抗血管治療時需要重復(fù)輸注高濃度的藥量,這種高成本的費(fèi)用以及使用、保存等原因使其在臨床應(yīng)用上受到限制[21]。

2.3.2 內(nèi)皮抑素(endostatin) 是另一種血管生成抑制劑，是膠原XⅧC末端的20kD片斷,能特異性抑制內(nèi)皮細(xì)胞增殖。目前，內(nèi)皮抑素在腫瘤治療上的實(shí)驗(yàn)研究已有眾多的報(bào)告,通過內(nèi)皮抑素的治療時，腫瘤體積明顯減少和瘤重明顯減輕，血管密度減少，腫瘤細(xì)胞凋亡增加。在臨床應(yīng)用方面，國內(nèi)外已相繼進(jìn)行了Ⅰ期、Ⅱ期的臨床試驗(yàn)，Ⅱ期臨床試驗(yàn)證明，內(nèi)皮抑素皮下注射對轉(zhuǎn)移性神經(jīng)內(nèi)分泌腫瘤可能有效[22]。

2.4 細(xì)胞外基質(zhì)與基底膜的水解抑制劑 基質(zhì)金屬蛋白酶（MMP）如膠原酶、明膠酶和基質(zhì)溶素等，這些酶降解基底膜糖蛋白和細(xì)胞外基質(zhì)成分，造成內(nèi)皮侵入，表達(dá)異常MMP能夠促進(jìn)多種實(shí)體腫瘤的侵入生長和擴(kuò)散，包括胃腸道腫瘤。因此，特異性MMP抑制劑能夠使蛋白水解酶的活性恢復(fù)到正常水平，能阻止腫瘤的進(jìn)一步生長和轉(zhuǎn)移[23]。

2.5 抑制內(nèi)皮特異性整合素信號通路藥物 整合素受體在腫瘤血管上高表達(dá)，它對內(nèi)皮細(xì)胞的生存、增殖和侵襲均很重要；αvβ3和αvβ5是其中的代表，它們的一個重要功能就是使內(nèi)皮細(xì)胞附著于細(xì)胞外基質(zhì)，盡管兩者之間的關(guān)系尚未完全清楚，但有證據(jù)表明αvβ3在腫瘤細(xì)胞的生長調(diào)節(jié)及抗凋亡中均起作用。Cilengitide為αvβ3的抑制劑，動物實(shí)驗(yàn)表明，Cilengitide阻斷αvβ3，能抑制成神經(jīng)管細(xì)胞瘤、惡性膠質(zhì)瘤的生長[24]。

2.6 其他非特異性作用機(jī)制的藥物 包括IL-12、碳氧氨咪唑（CAI）等。IL-12通過誘導(dǎo)輔助T淋巴細(xì)胞分泌IFN-γ，隨之激活單核因子IP-10，在體內(nèi)能有效抑制血管生成，并介導(dǎo)腫瘤壞死。除此之外，它還激活NK細(xì)胞增強(qiáng)抗腫瘤免疫[25]，其對惡性實(shí)體瘤的治療已進(jìn)入Ⅰ期臨床研究，常見的副反應(yīng)有發(fā)熱、寒戰(zhàn)、惡心、嘔吐等。

3 展望

抗血管生成治療膠質(zhì)瘤是一個極具應(yīng)用前景的治療新策略，通過對血管生成調(diào)節(jié)因子的研究發(fā)現(xiàn)：血管生成在受VEGF調(diào)控同時,還受其他途徑調(diào)控，這增加了新一代抗血管生成藥物研制成功的可能性。作用于不同靶點(diǎn)的多靶點(diǎn)抗血管生成藥物和多種抗血管生成藥物相結(jié)合的治療方法已成為克服抗血管生成藥物耐藥性的有效方法，臨床上多采用抗血管生成治療及化療、放療、免疫治療及其他治療方法相結(jié)合。抗血管生成治療仍存在許多問題需要進(jìn)一步研究：如用藥劑量及給藥途徑；藥物代謝及藥物相互作用；治療方案的適應(yīng)證界定；臨床療效的評估等。

［1］ Azam F,Mehta S,Harris AL.Mechanisms of resistance to antiangiogenesis therapy[J].Eur J Cancer,2010,46(8):1323

［2］ Bazzoni G.Signalling pathways and adhesion molecules as targets for antiangiogenesis therapy in tumors[J].Adv Exp Med Biol,2008, 6(10):74

［3］ Vajkoczy P,Menger MD.Vascular microenvironment in gliomas[J]. Cancer Treat Res,2004,11(7):249

［4］ Li CY,Shan S,Huang Q,et al.Initial stages of tumor cell-induced angiogenesis：evaluation via skin window chambers in rodent models[J].Natl Cancer Inst，2000,92(2):143

［5］ Saidi A,Hagedorn M,Allain N,et al.Combined targeting of interleukin-6and vascular endothelial growth factor potently inhibits glioma growth and invasiveness[J].Int J Cancer,2009,23(4):1241

［6］ Robinson CJ,Stringer SE.The splicing variants of vascular endothelial growth factor and their receptors[J].J CeIl Sci,2002,114(8):853

［7］ Rubin JB.Only in congenial soil:the microenvironment in brain tumorigenesis[J].Brain Pathol,2009,19(1):144

［8］ Knizetova P,Ehrmann J,Hlobilkova A,et al.Autocrine regulation of glioblastoma cell cycle progression,viability and radioresistance through the VEGF-VEGFR2(KDR)interplay[J].Cell Cycle,2008, 15(16):2553

［9］ Bikfalvi A.Recent developments in the inhibition of angiogenesis: examples from studies on platelet factor-4and the VEGF/VEGFR system[J].Biochem Pharmacol,2004,68(6):1017

［10］Bulnes S,Bilbao J,Lafuente JV.Microvascular adaptive changes in experimentalendogenousbraingliomas[J].HistolHistopathol,2009, 24(6):693

［11］Coltrini D,Ronca R,Belleri M,et al.Impact of VEGF-dependent tumour micro-environment on EDB fibronectin expression by subcutaneoushumantumourxenograftsinnudemice[J].CellCycle,2009, 219(4):455

［12］Im SA,Gomez-Manzano C,Fueyo L,et a1.Antiangiogenesis treat ment for gliomas：transfer of antisense vascular endothelial growth factor inhibits tumor growth in vivo[J].Cancer Res,1999,59(4)：895

［13］Lee JH,Choi S,Lee Y,et al.Herbal compound farnesiferol C exerts antiangiogenic and antitumor activity and targets multiple aspects of VEGFR1(Flt1)or VEGFR2(Flk1)signaling cascades[J].Mol Cancer Ther,2010,9(2):389

［14］Kong HL,Hecht D,Song W,et a1.Regional suppression of tumor growth by in vivo transfer of a cDNA encoding a secreted form of the extracellular domain of the flt-1vascular endothelial growth factor receptor[J].Hum Gene Ther,1998,9(6)：823

［15］Salf MW.Anti-angiogenesis therapy in pancreatic carcinoma[J]. JOP,2006,7(2):163

［16］Iwamoto FM,Fine HA.Bevacizumab for malignant gliomas[J]. Arch Neurol,2010,67(3):285

［17］Goldbrunner RH,Bendszus M,Wood J,et al.PTK787/ZK222584, an inhibitor of vascular endothelial growth factor receptor tyrosine kinases,decreases glioma growth and vascularization[J].Neurosurgery,2004,55(2):426

［18］Brandes AA,Stupp R,Hau P,et al.EORTC study 26041-22041: phase I/II study on concomitant and adjuvant temozolomide(TMZ) and radiotherapy(RT)with PTK787/ZK222584(PTK/ZK)in newly diagnosed glioblastoma[J].Eur J Cancer,2010,46(2):348

［19］Lockhart AC,Rothenberg ML,Dupont J,et al.Phase I study of intravenous vascular endothelial growth factor trap,aflibercept,in patients with advanced solid tumors[J].Clin Oncol,2010,28(2):207

［20］Andstrom M,Johansson D,Andersson U,et a1.The tyrosine kinase inhibitor ZD6474inhibits tumour growth in an intracerebral rat glioma model[J].Br J Cancer,2004,91(6):1174

［21］Nguyen M,Huan TG,Gonzalez EM,et al.Rapamycin-regulated control of antiangiogenic tumor therapy following rAAV-mediated gene transfer[J].Mol Ther,2007,15(5):912

［22］Hajitou A,Grignet C,Devy L,et al.The antitumoral effect of endostatin and angiostatin is associated with a down regulation of vascular endothelial growth factor expression in tumor cells[J].Faseb J, 2002,16(13):1802

［23］Jan HJ,Lee CC,Lin YM,et al.Rosiglitazone reduces cell invasiveness by inducing MKP-1in human U87MG glioma cells[J].Cancer Lett,2009,277(2):141

［24］Faivre SJ,Chieze S,Mary M,et a1.Safety profile and pharmacokinetic analysis of MEDI-522,a novel humanized monoclonal antibody that targets αvβ3integrin receptor,in patients with refractory solid tumours[J].Proc Am Soc Clin Oncol,2003,22(4):208

［25］Wong RJ,Chan MK,Yu Z,et a1.Angiogenesis inhibition by an oncolytic herpes virus expressing interleukin 12[J].Clin Cancer Res, 2004,10(13):4509