周 源 綜述，劉新梅 審校

（中南大學(xué)湘雅醫(yī)學(xué)院附屬?？谑腥嗣襻t(yī)院乳甲外科，海南 海口 570208）

VEGF-A在乳腺癌中的新認(rèn)知及進(jìn)展

周 源 綜述，劉新梅 審校

（中南大學(xué)湘雅醫(yī)學(xué)院附屬?？谑腥嗣襻t(yī)院乳甲外科，海南 海口 570208）

乳腺癌是女性常見的惡性腫瘤之一，且發(fā)病率逐年增加，目前已上升為我國女性惡性腫瘤的首位。血管內(nèi)皮生長因子-A(VEGF-A)是一類作用于內(nèi)皮細(xì)胞的特異性生長因子，其家族成員VEGF-A與乳腺癌的發(fā)生、發(fā)展密切相關(guān)，能通過與其特異“受體血管內(nèi)皮生長因子受體”(VEGFR)或神經(jīng)菌毛素受體(NRP)結(jié)合，引起VEGFR-1/2磷酸化或誘導(dǎo)NRP信號(hào)傳導(dǎo)，促進(jìn)腫瘤細(xì)胞的趨化、粘附、存活及增殖，對(duì)乳腺癌的形成和轉(zhuǎn)移起重要作用。本文就VEGF-A與乳腺癌的發(fā)生、發(fā)展及轉(zhuǎn)移機(jī)制做一綜述，為下一步臨床上制定抗腫瘤轉(zhuǎn)移治療策略提供新依據(jù)。

VEGF；乳腺癌；VEGF-A；VEGF受體；NRP受體

近些年來，乳腺癌的發(fā)病率逐年增多，已成為女性患者最常見的惡性腫瘤之一。血管內(nèi)皮生長因子(Vascular endothelial growth factor，VEGF)是一類作用于管腔(血管、淋巴管)內(nèi)皮細(xì)胞的特異性生長因子，其家族成員VEGF-A(Vascular endothelial growth factor-A，VEGF-A)與乳腺癌的發(fā)生、發(fā)展密切相關(guān)。VEGF-A是一類由血管周圍細(xì)胞產(chǎn)生的分泌性糖蛋白，基因由8個(gè)外顯子和7個(gè)內(nèi)含子組成，具有多種亞型，各亞型在不同類型的腫瘤細(xì)胞中表達(dá)。在腫瘤細(xì)胞中，VEGF-A各亞型能通過與其受體血管內(nèi)皮生長因子受體(Vascular endothelial growth factor，VEGF)或神經(jīng)菌毛素受體(Neuropilins，NRP)特異性結(jié)合后發(fā)揮生物學(xué)效應(yīng)，促進(jìn)腫瘤細(xì)胞的增殖、生存、粘附和轉(zhuǎn)移等作用。本文就VEGF-A與乳腺癌的發(fā)生、發(fā)展及轉(zhuǎn)移機(jī)制等進(jìn)行綜述。

1 VEGF-A概述

VEGF-A基因位于染色體的6p2l，全長28 kb，由8個(gè)外顯子和7個(gè)內(nèi)含子組成；根據(jù)剪接方式的不同分為多種亞型，常見的有VEGF-Al20、VEGF-Al44、VEGF-Al64、VEGF-Al89等[1]。各亞型在不同的腫瘤細(xì)胞中表達(dá)，參與血管的形成。由于各亞型中第6、7外顯子的存在，可以膜性形式分泌[2-3]，發(fā)揮生物功能；其中VEGF-A189與細(xì)胞膜聯(lián)系最密切，在體外被蛋白酶(如纖溶酶、尿激酶纖溶酶原激活因子和MMPs)裂解成具有生物活性的形式[4-6]。研究表明VEGF-A164、VEGF-A188等能在小鼠中表達(dá)；VEGF-A121、VEGF-A165與VEGF-A189等能在人類中表達(dá)，且VEGF-A165及VEGF-A121分布最廣[7]。

在腫瘤細(xì)胞中，VEGF-A各亞型通過與其受體VEGFR1/2或NRP1/2特異性結(jié)合后發(fā)揮生物學(xué)效應(yīng)，但VEGF-A不同亞型與受體結(jié)合的親和力各異[8-9]。VEGF-A189能與III型酪氨酸蛋白激酶受體VEGFR1及 Semaphorin家族受體 NRP1特異性結(jié)合；VEGF-A165能與內(nèi)皮細(xì)胞上的VEGFR-2結(jié)合，而VEGFR-2的活性受VEGFR-1調(diào)節(jié)，后者能抑制過多的VEGF-A穿過VEGFR-2的胞外區(qū)域[10-11]。

識(shí)別VEGF-A受體在不同實(shí)體腫瘤和腫瘤細(xì)胞系的表達(dá)有助于了解VEGF-A在腫瘤中的作用；研究表明MCF-7細(xì)胞能表達(dá)VEGFR-1/2；VEGFR-1/Flt-1與VEGFR-2/Flk-1/KDR mRNAs在不同種類的乳腺腫瘤細(xì)胞株中表達(dá)[12-16]。此外，NRP-1/2在乳腺腫瘤細(xì)胞株(如MDA-MB-231和MDA-MB-435)中呈高水平表達(dá)[8，12，15，17]。這表明不同類型乳腺腫瘤細(xì)胞通過自分泌VEGF-A，與VEGFR或NRP受體結(jié)合后，起到促進(jìn)腫瘤細(xì)胞的增殖、生存、粘附、遷移和趨化等作用。

2 VEGF-A與乳腺癌

2.1 VEGF-A與乳腺癌細(xì)胞的增殖 乳腺癌腫形成后，癌細(xì)胞不斷增殖、擴(kuò)散，已有大量研究表明VEGF-A起到促進(jìn)作用；如在小鼠乳腺癌乳腺上皮細(xì)胞上有VEGF-A165分布的轉(zhuǎn)基因小鼠模型(MMTV模型)[18]或轉(zhuǎn)染了VEGF-A165、VEGF-A189質(zhì)粒載體的MDA-MB-231異種移植小鼠腫瘤模型中都能觀察到腫瘤細(xì)胞增殖較無VEGF-A轉(zhuǎn)染小鼠活躍[8]。在離體條件下，VEGF-A 165或VEGF-A189過度表達(dá)的MDA-MB231細(xì)胞株較正常表達(dá)的細(xì)胞株增殖活躍[8]；在T47D細(xì)胞株中也發(fā)現(xiàn)相似結(jié)論[8]。研究表明VEGF/VEGFR-2自分泌及信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)的增強(qiáng)是通過三苯氧胺拮抗細(xì)胞中的p38絲裂素活化激酶引起[19]。在雌激素(E2)依賴型乳腺癌細(xì)胞株MCF-7中發(fā)現(xiàn)VEGF-A表達(dá)上調(diào)[20]，且與人乳腺癌細(xì)胞株MCF-7相比較，在對(duì)雌激素(E2)不敏感的三苯氧胺拮抗細(xì)胞株中發(fā)現(xiàn)VEGF-A和VEGFR-2信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)增強(qiáng)[19]。p38激酶抑制劑能使三苯氧胺拮抗細(xì)胞的抑制增殖功能產(chǎn)生累加效應(yīng)，證實(shí)了VEGF/VEGFR-2自分泌信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)的增強(qiáng)是通過三苯氧胺拮抗細(xì)胞中的p38絲裂素活化激酶作用引起[19]。

2.2 VEGF-A與乳腺癌細(xì)胞的生存 VEGF-A是乳腺癌細(xì)胞存活必需的細(xì)胞因子之一[15，21-24]。多項(xiàng)研究表明VEGF-A能促進(jìn)乳腺癌細(xì)胞的存活。在常氧和低氧條件下，用VEGF-A中和抗體阻滯VEGF siRNA轉(zhuǎn)錄，可直接引起腫瘤細(xì)胞的凋亡；這可能是Bcl-2表達(dá)下調(diào)、蛋白質(zhì)變性增加、影響PI3K通路導(dǎo)致的[15，21-22]。也有研究表明誘導(dǎo)乳腺癌細(xì)胞的存活是通過VEGF與其受體VEGF-R1/R2特異性結(jié)合引起的[18，23]。相反，在MCF-7或MDA-MB-231細(xì)胞珠中發(fā)現(xiàn)，當(dāng)VEGF受體VEGF-R2或NRP-1表達(dá)下調(diào)時(shí)，引起蛋白激酶B下調(diào)，此時(shí)，絲氨酸/蘇氨酸蛋白激酶(AKT)磷酸化作用使VEGF-A另一受體VEGF-R1表達(dá)下調(diào)，最終導(dǎo)致乳腺癌細(xì)胞存活的降低。一項(xiàng)在MDA-MB-231細(xì)胞株中比較不同VEGF亞型對(duì)乳腺癌細(xì)胞影響的研究表明：VEGFR-1能在乳腺癌細(xì)胞核膜中特異性表達(dá)[8]，乳腺癌細(xì)胞分泌的VEGF通過與核膜上的VEGFR-1受體特異性結(jié)合，介導(dǎo)VEGFR-1/FLT-1通路，從而影響乳腺癌細(xì)胞的存活。此外，VEGF-A能通過刺激PI3激酶通路來促進(jìn)乳腺癌存活[15，23]；且Chung等[25]在乳腺癌MDA-MB435細(xì)胞株中研究表明整合素α6β1與VEGF-A起協(xié)同作用，能在低氧環(huán)境下抑制腫瘤細(xì)胞凋亡及腫塊生長。

2.3 VEGF-A與乳腺癌細(xì)胞的粘附 整合素是乳腺癌細(xì)胞異質(zhì)型粘附(癌細(xì)胞與宿主細(xì)胞、宿主基質(zhì)間的粘附)過程的重要因子，其主要有α5β1、αvβ5、αvβ5等3種亞型，通過與NRP受體結(jié)合，介導(dǎo)纖連蛋白、玻連蛋白及α6β1等影響乳腺癌細(xì)胞的粘附性。研究表明VEGF-A能通過調(diào)節(jié)整合素，對(duì)乳腺癌細(xì)胞的粘附起重要作用。一項(xiàng)在乳腺癌MDA-MB-231細(xì)胞株中研究VEGF-A不同亞型對(duì)纖連蛋白和玻連蛋白粘附性差異的研究中發(fā)現(xiàn)：與正常表達(dá)VEGF-A組比較，VEGF165及VEGF189過度表達(dá)導(dǎo)致細(xì)胞粘附性增高[8]。此外，VEGF-A還可通過與NRP受體結(jié)合，調(diào)節(jié)整合素的表達(dá)而間接影響乳腺癌細(xì)胞的粘附性，這可能與VEGF-A165與NRP-2受體結(jié)合激活α6β1整合素有關(guān)。而后者與層粘連蛋白結(jié)合后，能促進(jìn)粘著斑的形成[26]。

2.4 VEGF-A與乳腺癌細(xì)胞的浸潤 臨床上，乳腺癌細(xì)胞的浸潤及轉(zhuǎn)移直接影響患者預(yù)后。大量研究表明VEGF-A與癌細(xì)胞的浸潤轉(zhuǎn)移有關(guān)，主要表現(xiàn)為胞外基質(zhì)和內(nèi)皮細(xì)胞的粘附缺失。在乳腺癌MDA-MB-231細(xì)胞珠中發(fā)現(xiàn)VEGF-A表達(dá)增高，這可能是VEGF-A與NRP-1受體結(jié)合后抑制糖原合激酶3(GSK-3)的表達(dá)，Snail表達(dá)下調(diào)，最終抑制E-鈣黏蛋白的表達(dá)實(shí)現(xiàn)的。E-鈣黏蛋白對(duì)調(diào)節(jié)細(xì)胞間的粘附與維持正常乳腺上皮細(xì)胞結(jié)構(gòu)起重要作用；當(dāng)其表達(dá)下調(diào)時(shí)，能促進(jìn)乳腺癌細(xì)胞浸潤、轉(zhuǎn)移及乳腺癌EMT，加速乳腺癌細(xì)胞的浸潤[27-28]。SEMA 3A(壁板蛋白)是一種抑制性軸突導(dǎo)向因子，屬于分泌或蛋白家族成員；能與VEGF-A競(jìng)爭NRP-1 b1域的結(jié)合位點(diǎn)從而抑制癌細(xì)胞的浸潤。SEMA 3A屬Semaphorins家族成員，能被蛋白酶(如前蛋白轉(zhuǎn)換酶furin蛋白酶)水解成具有生物學(xué)特性的形式，能抑制腫瘤的浸潤和血管的形成，因此可作為一種新的治療靶向。此外，VEGF-A還能促進(jìn)其他類型腫瘤細(xì)胞的浸潤；在前列腺癌PC3細(xì)胞株中發(fā)現(xiàn)VEGF-A與VEGFR-2受體結(jié)合后ras/ERK-1通路激活，進(jìn)而促進(jìn)癌細(xì)胞的浸潤；但在乳腺癌的研究中，目前還未見相關(guān)報(bào)道。

2.5 VEGF-A/NRP與乳腺癌細(xì)胞的轉(zhuǎn)移 Goel等[27]和Darrington等[28]研究發(fā)現(xiàn)VEGF-A的另一類受體NRP對(duì)乳腺癌細(xì)胞的浸潤及轉(zhuǎn)移起重要作用。NRP是一種位于神經(jīng)纖維軸突上，能在內(nèi)皮細(xì)胞、樹突狀細(xì)胞和腫瘤細(xì)胞中表達(dá)的跨膜糖蛋白。NRP分為NRP-1和NRP-2兩種亞型，兩者有許多共同特性：具有相同的結(jié)構(gòu)域，主要由區(qū)域A(a1/a2)、區(qū)域B(b1/b2)、區(qū)域C和跨膜區(qū)域(是NRP受體的同源二聚體)所組成；兩者都是多效性蛋白，能在腫瘤細(xì)胞中表達(dá)；均影響腫瘤細(xì)胞的存活、遷移和趨化[29-31]。NRP能與VEGF-A 165及VEGF-A 189特異性結(jié)合，且后者的親和力更強(qiáng)[8]。研究發(fā)現(xiàn)在乳腺癌MDA-MB-231和MDA-MB-435細(xì)胞株中NRP-1/2表達(dá)上調(diào)[32]；且VEGF-A 165結(jié)合NRP-1的能力比NRP-2受體強(qiáng)50倍，這可能是由于NRP-1結(jié)構(gòu)中存在與肝素結(jié)合位點(diǎn)相似的同源異構(gòu)體[33-34]，但還需進(jìn)一步證實(shí)。

3 展望

大量體外實(shí)驗(yàn)和轉(zhuǎn)基因模型表明VEGF-A在乳腺癌的發(fā)生、發(fā)展中具有多效性。VEGF-A(164/189)能促進(jìn)腫瘤細(xì)胞血管形成，且通過選擇性的自分泌作用刺激腫瘤細(xì)胞增殖、存活、粘附和浸潤。乳腺癌細(xì)胞中VEGF及其受體的發(fā)現(xiàn)表明特異的自分泌信號(hào)通路的存在，該信號(hào)通路能介導(dǎo)VEGFR-1/2磷酸化作用或誘導(dǎo)NRP1/2信號(hào)傳導(dǎo)促進(jìn)腫瘤細(xì)胞的增殖、存活和遷移[35]。因此，深入探討VEGF/VEGFR/NRP信號(hào)傳導(dǎo)的自分泌和旁分泌機(jī)制對(duì)抑制腫瘤生長具有重要意義。

目前臨床上用于抑制VEGF作用的抑制劑主要是貝伐單抗(一種新型的抗VEGF人源化單克隆抗體)。在乳腺癌患者中，VEGF抑制劑聯(lián)合內(nèi)分泌治療能增加療效、減少耐藥；來曲唑和貝伐單抗聯(lián)用能中度拮抗腫瘤活性，前者與Vatalanib(VEGFR激酶的泛抑制劑)聯(lián)用能使乳腺癌的療效達(dá)到最佳[36-37]?？傊苌钊肓私饽[瘤自分泌VEGF的通路可為乳腺癌的治療提供新的依據(jù)，但這一機(jī)理至今尚未完全闡明，針對(duì)VEGF自分泌信號(hào)通路的靶向治療研究有望成為乳腺癌治療的一個(gè)新的突破口。

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2014-11-21)

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