楊緒莉 綜述，姚登福審校（南通大學(xué)附屬醫(yī)院臨床醫(yī)學(xué)研究中心，江蘇南通226001）

血管生成因子-2表達(dá)對NSCLC的診斷及其靶向治療價(jià)值*

楊緒莉 綜述，姚登?！鲗徯?br/>（南通大學(xué)附屬醫(yī)院臨床醫(yī)學(xué)研究中心，江蘇南通226001）

非小細(xì)胞肺癌/診斷；血管生成素2；靶向治療；綜述

起源于支氣管黏膜或腺體的肺癌分為非小細(xì)胞性肺癌（NSCLC，約85%）和小細(xì)胞性肺癌（SCLC，約15%），為多病因、多中心連續(xù)發(fā)展的惡性腫瘤。NSCLC 5年生存率低，術(shù)后復(fù)發(fā)率高，預(yù)后差［1-2］。肺癌的生長伴隨癌組織缺氧誘導(dǎo)因子（HIFs）活性增加［3-4］，激活下游靶基因轉(zhuǎn)錄并編碼血管生成因子-2（Ang-2）等表達(dá)增加，促進(jìn)血管重建，改變血管通透性［5］，與癌基因（如ras，c-myc）、抑癌基因（如VHL、p53、PTEN）、血管內(nèi)皮生長因子（VEGF）及微小RNA（miRNA）改變等明顯相關(guān)，不僅影響肺癌的放化療，而且使癌細(xì)胞更具侵襲性，易轉(zhuǎn)移，但其機(jī)制尚待闡明。本文就Ang-2表達(dá)對NSCLC的診斷和靶向治療的新進(jìn)展作一綜述。

1　Ang-2　分子結(jié)構(gòu)與生物學(xué)功能

血管生成素家族包括Ang-1、Ang-2、Ang-3和Ang-4，基因分別定位于8q22、8q23、20q13和20q13，肽鏈分別由498、496、523和503個氨基酸組成。Ang-2共含有9個外顯子和8個內(nèi)含子，基因核苷酸中開放閱讀框架（ORF）為1 491 bp，肽鏈相對分子質(zhì)量為75×103，N端信號肽由含20個疏水的氨基酸組成，其中約200個氨基酸卷曲成螺旋結(jié)構(gòu)域，折疊彎曲形成四級結(jié)構(gòu)，是由內(nèi)皮細(xì)胞產(chǎn)生的一組結(jié)構(gòu)相似的糖蛋白，并存儲在威貝爾-帕拉德小體（Weibel-Palade bodies，WPB），在受到刺激后可以被迅速釋放，主要受體是血管內(nèi)皮細(xì)胞表面的受體酪氨酸激酶-2（Tie-2），通過與Tie受體結(jié)合，可調(diào)節(jié)內(nèi)皮細(xì)胞Tie-2活性［6］，使內(nèi)皮細(xì)胞激活，降低內(nèi)皮細(xì)胞的穩(wěn)定性，破壞血管穩(wěn)定性，并刺激已存在的血管及淋巴管增殖，形成新的血管及淋巴管，促進(jìn)腫瘤生長及轉(zhuǎn)移［3］。

2　NSCLC組織Ang-2　的異常表達(dá)

與非肺癌患者相比，肺癌患者，尤其是NSCLC患者，Ang-2的表達(dá)呈進(jìn)行性增加，腫瘤的形成、進(jìn)展、惡性程度和轉(zhuǎn)移與血清中Ang-2水平明顯相關(guān)［6-7］。NSCLC有較高的Ang-2和VEGF血清水平，且血清Ang-2與VEGF水平相互關(guān)聯(lián)，Ang-2在破壞血管穩(wěn)定性的同時(shí)，使VEGF的促血管生成作用增強(qiáng)［8］。Ang-1和Ang-2的配體均是表達(dá)在內(nèi)皮細(xì)胞上的Tie-2，二者在血管發(fā)生中起關(guān)鍵作用［6］。NSCLC中Ang-1減少、Ang-2的表達(dá)明顯增加，Ang-2通過活化Tie-2受體，拮抗Ang-1的作用，抑制平滑肌細(xì)胞及管旁細(xì)胞對血管形成的限制，破壞血管穩(wěn)定性，使血管滲透性增加［9］，并激活內(nèi)皮細(xì)胞，誘發(fā)和促進(jìn)血管新生，Ang-2的表達(dá)與微血管密度成正相關(guān)［10］。癌組織血管內(nèi)皮細(xì)胞大量增殖，促進(jìn)腫瘤生長［5］。因此，血清Ang-2是NSCLC的臨床標(biāo)志［7］。

3　Ang-2　表達(dá)異常的機(jī)制

Ang-2是Ang-1的天然拮抗劑，通過自分泌作用與血管內(nèi)皮細(xì)胞和管周細(xì)胞細(xì)胞膜Tie-2受體結(jié)合，抑制Ang-1，激活Tie-2［6］。NSCLC組織中Ang-2及其受體的表達(dá)明顯高于癌旁組織，顯示Ang-2與肺癌的發(fā)生、發(fā)展密切相關(guān)［3，8］。癌周血管重建區(qū)在毛細(xì)血管尚未形成時(shí)即可見癌組織中Ang-2表達(dá)增加，Ang-2參與血管新生的起始及延續(xù)過程，利于NSCLC細(xì)胞的增殖和遠(yuǎn)處轉(zhuǎn)移［11］。

3.1Ang-2破壞血管穩(wěn)定性Ang-2通過激活β1整聯(lián)蛋白破壞血管穩(wěn)定性［12］。Ang-1與Tie-2結(jié)合，保持血管穩(wěn)定性。Ang-2激活β1整聯(lián)蛋白，破壞血管穩(wěn)定性。自分泌Ang-2信號令Tie-2沉默，促進(jìn)β1整聯(lián)蛋白正向拉長基質(zhì)粘連，調(diào)節(jié)含鈣粘連蛋白（VE-cadherin）的內(nèi)皮細(xì)胞間的細(xì)胞-細(xì)胞連接。VE-cadherin和β1整聯(lián)蛋白使Tie-2沉默的血管內(nèi)皮細(xì)胞和肺微血管內(nèi)皮細(xì)胞間的連接降低。Tie-2沉默的單層細(xì)胞的完整性被β1整聯(lián)蛋白、磷酸肌醇-3激酶或Rho激酶抑制，或通過重新表達(dá)膜結(jié)合的Tie-2胞外域所拯救。此外，Tie-2沉默增加，而Ang-2阻滯抑制體外經(jīng)內(nèi)皮的腫瘤細(xì)胞遷移，Ang-2介導(dǎo)的β1整合素激活是內(nèi)皮細(xì)胞不穩(wěn)定的催化劑，解釋了Ang-1和Ang-2有爭議的血管功能。Ang-2通過β1整聯(lián)蛋白沉積，促進(jìn)細(xì)胞骨架改變、Tie-2沉默［13］。Ang-2調(diào)節(jié)血管中含VE-cadherin的內(nèi)皮細(xì)胞間的細(xì)胞-細(xì)胞連接，破壞血管穩(wěn)定性［12］。NSCLC組織中Ang-2過表達(dá)時(shí)，VEGFA呈優(yōu)勢表達(dá)，促進(jìn)內(nèi)皮細(xì)胞增生［14］，Ang-2通過破壞原始腫瘤的內(nèi)皮細(xì)胞-周細(xì)胞的相互作用，有利于促進(jìn)血管新生和增強(qiáng)血管通透性。

Ang-2通過配體-受體相互作用，募集表達(dá)Tie-2的單核細(xì)胞（TEMS）至腫瘤，從而促進(jìn)血管形成。肺部內(nèi)皮細(xì)胞鈣-活化T細(xì)胞核因子（NFAT）途徑特異性激活，通過刪除其內(nèi)源抑制劑，DSCR-1上調(diào)鈣神經(jīng)素通路，NFAT過表達(dá)，Ang-2導(dǎo)致肺轉(zhuǎn)移顯著增加。特別在肺中VEGF水平的增加，可觸發(fā)鈣-NFAT信號，反式激活肺內(nèi)皮細(xì)胞的Ang-2。此外，在小鼠模型中，DSCR-1或Ang-2的受體、可溶性Tie-2的過度表達(dá)，可防止激活肺血管內(nèi)皮，抑制肺轉(zhuǎn)移。這些研究發(fā)現(xiàn)了在預(yù)轉(zhuǎn)移性龕中血管生成的機(jī)制，并為肺轉(zhuǎn)移提供新的靶點(diǎn)［13］。

3.2Ang-2促進(jìn)腫瘤轉(zhuǎn)移血管周細(xì)胞在腫瘤進(jìn)展中促進(jìn)或限制轉(zhuǎn)移。增強(qiáng)周細(xì)胞消耗，缺氧腫瘤的Ang-2信號，可促進(jìn)血管缺陷和轉(zhuǎn)移。利用小鼠模型顯示，血管靶向療法阻滯Ang-2的作用，抑制肺轉(zhuǎn)移［8］。晚期腫瘤的淋病奈瑟菌（NG）陽性周細(xì)胞消耗也能降低腫瘤的生長，在NG2-TK小鼠中，晚期腫瘤的周細(xì)胞消耗可減少腫瘤體積60%［15］，PDGFRβ-TK小鼠減少了25%［8］，原發(fā)腫瘤微環(huán)境周細(xì)胞如同重要的警衛(wèi)員，阻止腫瘤的進(jìn)展和轉(zhuǎn)移；周細(xì)胞減少造成缺氧相關(guān)的上皮間質(zhì)轉(zhuǎn)化和蛋氨酸信號通路介導(dǎo)的轉(zhuǎn)移［15］。VEGF激活鈣調(diào)神經(jīng)磷酸NFAT通路，增加肺內(nèi)皮細(xì)胞Ang-2的優(yōu)先轉(zhuǎn)錄，促進(jìn)肺腫瘤轉(zhuǎn)移。表明腫瘤來源的VEGF和Ang-2誘導(dǎo)轉(zhuǎn)移的機(jī)制有一定聯(lián)系。在內(nèi)皮細(xì)胞，VEGF的信號增加細(xì)胞內(nèi)鈣水平，從而激活NFAT介導(dǎo)的轉(zhuǎn)錄靶基因。VEGF結(jié)合血管內(nèi)皮生長因子受體-2（VEGFR-2）引起胞內(nèi)鈣離子增加，其激活了肺內(nèi)皮細(xì)胞中NFAT介導(dǎo)的Ang-2的轉(zhuǎn)錄。盡管炎癥細(xì)胞不表達(dá)Ang-2，激活的NFAT在轉(zhuǎn)移相關(guān)炎癥細(xì)胞中或許以一種與Ang-2無關(guān)的方式增強(qiáng)了其轉(zhuǎn)移前功能［16］。VEGF、Ang-1及其他因子如成纖維細(xì)胞生長因子2等刺激淋巴管生成［17］，與新生血管可促進(jìn)腫瘤的轉(zhuǎn)移。此外，高劑量白介素-2（HDIL-2）治療晚期惡性腫瘤時(shí)可刺激Ang-2的分泌，血清Ang-2濃度升高，增加內(nèi)皮通透性，與腫瘤轉(zhuǎn)移和肺功能障礙相關(guān)［18］。

3.3microRNAs（miRNAs）在NSCLC中表達(dá)異常miRNAs在NSCLC的發(fā)生、發(fā)展中起重要作用。miRNA是一類高度保守的非編碼小RNA分子，約有18～25個核苷酸長度，在轉(zhuǎn)錄后水平調(diào)節(jié)基因的表達(dá)；在內(nèi)皮細(xì)胞功能和血管生成中起重要作用，主要分為促進(jìn)和抑制腫瘤生長、血管生成兩類。其表達(dá)失調(diào)與NSCLC的惡性轉(zhuǎn)化、血管生成和腫瘤轉(zhuǎn)移相關(guān)［19］。NSCLC腫瘤體積增大，造成細(xì)胞缺氧，miRNA可通過缺氧誘導(dǎo)因子（HIF-1α）信號通路［20］或整聯(lián)蛋白β受體［19］，直接或間接作用于Ang-2，破壞血管平滑肌功能［21］，調(diào)節(jié)內(nèi)皮細(xì)胞，調(diào)控血管生成。核轉(zhuǎn)錄因子6（KLF6）調(diào)節(jié)VEGFA的表達(dá)和分泌，miRNA通過抑制KLF6并提高體內(nèi)VEGFA水平，促進(jìn)血管新生，增加微血管密度［22］，或直接靶向 VEGF而破壞腫瘤誘導(dǎo)的血管形成［23-25］。部分 miRNA與上皮間質(zhì)轉(zhuǎn)化（EMT）/間質(zhì)上皮轉(zhuǎn)化（MET）調(diào)節(jié)相關(guān)。EMT使細(xì)胞間的黏附減弱，細(xì)胞極性喪失，并使細(xì)胞獲得遷移和侵襲特性，利于轉(zhuǎn)移。MET允許癌細(xì)胞從原位癌轉(zhuǎn)移至遠(yuǎn)處器官并克隆，如miRNA-200家族［26］。miRNA-200也可靶向腫瘤內(nèi)皮細(xì)胞和腫瘤細(xì)胞分泌的IL-8和CXCL1，抑制EMT和血管新生。miRNA可通過上調(diào)p21和下調(diào)cyclinD1的表達(dá)或抑制Src蛋白及其引發(fā)的Src/Ras/ ERK通路，從而抑制腫瘤細(xì)胞增殖和生長及血管生成，抑制癌細(xì)胞的生長、黏附、遷移和侵襲能力［27-28］。在NSCLC中，部分miRNA表達(dá)上調(diào)，通常被認(rèn)為是一種癌基因［29］。

4　Ang-2　表達(dá)對NSCLC的靶向治療價(jià)值

NSCLC中Ang-2高表達(dá)可破壞血管穩(wěn)定性，增強(qiáng)VEGF的促血管形成作用，聯(lián)合應(yīng)用Ang-2和VEGF抑制法，抑制NSCLC組織中Ang-2和VEGF［30］?；蚶没蚬こ谭椒?，抑制癌組織中Ang-2和VEGF的轉(zhuǎn)錄、翻譯，將有利于抗血管治療，也有助于了解NSCLC生長和轉(zhuǎn)移的具體機(jī)制［3］。Ang-2的阻滯劑干擾Ang-2與Tie-2間的相互作用［6］，增強(qiáng)內(nèi)皮細(xì)胞-細(xì)胞節(jié)點(diǎn)的完整性及Tie-2信號轉(zhuǎn)導(dǎo)來提高內(nèi)皮細(xì)胞間連接的完整性，阻斷Ang-2，抑制NSCLC細(xì)胞穿過內(nèi)皮細(xì)胞層，繼而抑制腫瘤生長、腫瘤血管生成及淋巴結(jié)和肺轉(zhuǎn)移［12-13，31-32］。雖然循環(huán)TEMs促血管生成，暴露于腫瘤衍生的Ang-2能刺激這些細(xì)胞表現(xiàn)出更廣泛的、促進(jìn)腫瘤生長的表型出現(xiàn)。這樣，Ang-2-TEM軸可成為抗血管生成的癌癥療法的新靶點(diǎn)［33］。Ang-2募集TEMs至腫瘤部位，釋放細(xì)胞因子表達(dá)促血管生成表型［34］。通過干擾TEM信號，抗體靶向Ang-2抑制腫瘤的生長和轉(zhuǎn)移［35］。腫瘤中復(fù)雜的血管生長的調(diào)節(jié)參與提供自適應(yīng)機(jī)制，這些機(jī)制包括遺傳變異和微環(huán)境的相互作用，從而促進(jìn)抗血管生成治療應(yīng)答中的耐藥機(jī)制迅速出現(xiàn)［36-37］。

Ang-2也介導(dǎo)炎癥過程。Ang-2在多發(fā)性炎癥性疾病中表達(dá)上調(diào)，并涉及直接控制炎癥相關(guān)的信號途徑，因此，靶向治療Ang-2應(yīng)考慮此因子在調(diào)節(jié)血管生成和炎癥反應(yīng)中的雙重作用。NSCLC中，Ang-2上調(diào)抵消了靶向VEGF的抗血管生成治療，VEGF和Ang-2的雙重抑制大大增強(qiáng)了抗血管治療的療效。Ang-2是聯(lián)合抗癌治療的一個有希望的候選療法，因?yàn)榘邢?個主要的促腫瘤生成的過程，血管生成和炎癥［38］。靶向Ang-2的抗血管生成作用依賴藥物濃度，藥物的滲透能力取決于其理化性質(zhì)，但其中的低傳遞的主要原因?yàn)槟[瘤異常的血管，這是化療藥物均勻分布到腫瘤組織的關(guān)鍵障礙［39］。NSCLC血管異常也會導(dǎo)致腫瘤細(xì)胞對放療和許多化療藥物的耐藥性。血管壁結(jié)構(gòu)的異常（如內(nèi)皮細(xì)胞間存在較大的間隙），周細(xì)胞覆蓋和功能缺失，不連續(xù)或基底膜缺失，以及促血管生成因子（如Ang-2和VEGF）的存在，有助于增加腫瘤血管的通透性。其直接后果是血流速度緩慢下降和血漿大分子的流出增加（如纖維蛋白原），導(dǎo)致間質(zhì)高滲透壓。在同種腫瘤和不同腫瘤的血管通透性的空間和時(shí)間性變化，使這種情況的復(fù)雜性增加［40］。

NSCLC的腫瘤治療方法中，有一種被稱為“血管促進(jìn)療法”的方法，通過增加腫瘤血管密度、血流量、滲漏和擴(kuò)張，可以增加化療藥物傳遞和細(xì)胞內(nèi)藥物的吸收和減少缺氧，從而降低腫瘤的生長和轉(zhuǎn)移。低劑量抗血管生成藥物西侖吉肽能增強(qiáng)腫瘤血管新生，鈣通道阻滯劑可增加血管擴(kuò)張和血流，因此推測，聯(lián)合使用以上2種藥物將提高化療藥物吉西他濱的傳遞。化療藥物吉西他濱攝取到細(xì)胞內(nèi)是由平衡核苷轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白1（ENT1）和ENT2調(diào)節(jié)，以及由集中核苷轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白3（CNT3）。這項(xiàng)研究提供了一個有趣的治療癌癥的方法，即通過促進(jìn)血管形成，而非抑制來治療。這些結(jié)果指向了治療策略一個可能的根本性改變，通過血管的促進(jìn)治療，顯著減少化療藥物的有效用量。通過提高腫瘤內(nèi)傳遞和細(xì)胞間攝取細(xì)胞毒性藥物，血管促進(jìn)治療可最大限度減少治療的不良反應(yīng)。這一策略可提供機(jī)會延長治療，并不會降低生活質(zhì)量［41］。VEGF抑制劑的血管正?；且粋€增強(qiáng)抗腫瘤作用的策略化療藥物，但呈時(shí)間和劑量依賴，因此，難以實(shí)現(xiàn)臨床。血管促進(jìn)療法和抗凝治療目前正在成為新的機(jī)會，以提高抗癌療法的療效［42］。

miRNA通過抑制mRNA的穩(wěn)定性或靶基因的翻譯，在轉(zhuǎn)錄后水平調(diào)節(jié)基因的表達(dá)，其在NSCLC的Ang-2靶向治療中發(fā)揮著重要作用。Ang-2在血管生成和腫瘤進(jìn)展中起重要作用，而miRNA是新興的血管生成重要調(diào)節(jié)劑。miRNA靶向作用Ang-2，通過破壞Ang-2的促血管生成活性抑制腫瘤進(jìn)展。例如，miRNA-542-3p通過結(jié)合Ang-2mRNA的3′非轉(zhuǎn)錄區(qū)域（UTR），從而抑制Ang-2 mRNA的轉(zhuǎn)錄，減弱血管生成和腫瘤的生長和轉(zhuǎn)移。此外，miRNA-542-3p水平與腫瘤進(jìn)展呈負(fù)相關(guān)。這一現(xiàn)象揭示了一種新的調(diào)控通路，抗血管生成的miRNA-542-3p，通過該通路直接靶向促血管生成的關(guān)鍵蛋白Ang-2，提示miRNA-542-3p是抗血管生成治療的希望靶點(diǎn)和監(jiān)測疾病進(jìn)展的潛在標(biāo)志物［43］。miRNA在調(diào)節(jié)癌細(xì)胞的抗癌治療敏感性中起重要作用。通過靶向VEGF-VEGFR2途徑，調(diào)節(jié)癌細(xì)胞的敏感性［26］。靶向VEGF信號通路上的Ras基因抑制miRNA，可以減少NSCLC細(xì)胞的增殖、轉(zhuǎn)移及浸潤［44-45］。

5　Ang-2　表達(dá)對NSCLC的診斷及預(yù)后價(jià)值

5.1Ang-2表達(dá)對NSCLC的診斷價(jià)值肺癌組織的增長和癌細(xì)胞的轉(zhuǎn)移均依賴于新生血管的生成。血管生成相關(guān)的Ang-2表達(dá)，和VEGF的表達(dá)一樣，是缺氧引起的，是大部分癌癥的一個標(biāo)志性的特征［3，46］。腫瘤體積增大，缺氧增加，組織中缺氧誘導(dǎo)因子（HIF-1α）表達(dá)增加，誘導(dǎo)Ang-2及VEGF過表達(dá)［47］。隨著NSCLC的階段發(fā)展，血清Ang-2水平增加，有遠(yuǎn)處轉(zhuǎn)移的患者比沒有轉(zhuǎn)移的患者水平高，因此，血清Ang-2是NSCLC的臨床標(biāo)志。無創(chuàng)性成像在癌癥評估中起關(guān)鍵作用，新的功能和分子成像技術(shù)可以深入了解腫瘤的標(biāo)志，包括血管生成［48］。預(yù)測早期NSCLC患者術(shù)后生存率和復(fù)發(fā)率的潛在標(biāo)志。miRNA參與肺癌的發(fā)生及耐藥，miRNA與克服耐藥并使癌細(xì)胞對化療、放療及靶向治療重新敏感相關(guān)。miRNA將來可以輔助肺癌的診斷和治療［49］。

5.2Ang-2表達(dá)對NSCLC的預(yù)后價(jià)值隨訪NSCLC患者，Ang-2和VEGF低者總生存率高，生存時(shí)間較長，Ang-2、VEGF高者，無復(fù)發(fā)，生存率低，患者預(yù)后差［50］。Ang-2過表達(dá)與腫瘤的侵襲性密切相關(guān)。高密度淋巴管和高密度腫瘤內(nèi)微血管被證明是NSCLC的獨(dú)立預(yù)后指標(biāo)［17］。體循環(huán)中的Ang-2 mRNA水平對預(yù)測靶向治療相關(guān)的生存利益來說是一個有力的指標(biāo)［51］。血Ang-2表達(dá)在早期NSCLC中常見［52］，是診斷NSCLC有用的標(biāo)志［53］。miR-141和miR-200c高表達(dá)，通過間質(zhì)上皮轉(zhuǎn)化和血管生成，使NSCLC腺癌患者生存期縮短，是獨(dú)立的預(yù)后因素［22］。miR-200通過抑制關(guān)鍵促血管生成因子（IL-8、CXCL1）調(diào)節(jié)血管生成，IL-8高表達(dá)與肺癌的不良預(yù)后相關(guān)［54］。NSCLC中miR-182高表達(dá)與腫瘤細(xì)胞遷移和轉(zhuǎn)移、低生存率相關(guān)，是一個獨(dú)立的陽性預(yù)后因子［55］。

6　展　望

NSCLC是最常見的惡性腫瘤，發(fā)病機(jī)制復(fù)雜，是連續(xù)、多病因及多中心的不斷發(fā)展過程，其發(fā)生、發(fā)展及轉(zhuǎn)移有賴于肺新血管形成，Ang-2在NSCLC發(fā)展過程中起重要作用。以肺癌中Ang-2靶向治療可抑制腫瘤血管形成，從而阻斷肺癌生長或轉(zhuǎn)移的營養(yǎng)和氧氣供給。針對Ang-2/Tie-2需更多臨床試驗(yàn)研究其靶向作用。NSCLC的miRNA的靶向Ang-2治療及抗血管生成藥物的前景，需要臨床驗(yàn)證預(yù)后和預(yù)測生物標(biāo)記，以確定患者的最有效的治療方法。

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10.3969/j.issn.1009-5519.2016.07.019

A

1009-5519（2016）07-1014-05

國家國際科技合作專項(xiàng)（2013DFA32150）。

△，E-mail：yaodf@ahnmc.com。

（2015-12-10）