辜群利，李暉，陳婧

(1.成都中醫(yī)藥大學(xué)附屬醫(yī)院中心實(shí)驗(yàn)室，成都 610072；2.成都中醫(yī)藥大學(xué)臨床醫(yī)學(xué)院，成都 610072)

生理?xiàng)l件下，血管生成是一個高度有序、調(diào)控緊密的過程，促血管生成因子與抗血管生成因子相互平衡；然而，病理?xiàng)l件下，當(dāng)平衡傾向于促血管生成，即出現(xiàn)病理性血管生成。缺氧和持續(xù)性炎癥刺激病理性血管生成，病理性血管生成是癌癥和各種缺血性和炎癥性疾病的基本特征，也是肝纖維化、肝硬化或肝細(xì)胞癌發(fā)生、發(fā)展過程中最重要的病理因素之一[1-3]。本文旨在探討肝纖維化向肝硬化、肝細(xì)胞癌進(jìn)展過程中，病理性血管生成的特點(diǎn)及差異，并進(jìn)一步比較抗血管生成療法在這三個階段中的應(yīng)用。

1 肝纖維化、肝硬化和肝細(xì)胞癌中病理性血管生成的特點(diǎn)及形成過程

持續(xù)性炎癥導(dǎo)致肝竇內(nèi)皮細(xì)胞(liver sinusoidal endothelial cells，LSECs)毛細(xì)血管化，阻礙氧從竇腔向肝細(xì)胞擴(kuò)散，血管通透性增加，趨化因子分泌增多，巨噬細(xì)胞、單核細(xì)胞、血小板和肥大細(xì)胞等向炎癥區(qū)域募集，從而刺激內(nèi)皮細(xì)胞增殖和移行，新生血管生成，以改善肝組織缺氧[4-5]。然而，目前尚不清楚新生血管生成僅僅是一種維持體內(nèi)平衡的機(jī)制，以確保充足的氧氣供應(yīng)，還是可進(jìn)一步導(dǎo)致肝組織損傷的致病作用。

肝臟具有獨(dú)特的血管供應(yīng)系統(tǒng)，門靜脈、下腔靜脈與肝動脈相互作用，血管依次分支，直到匯合形成覆蓋肝竇的血管網(wǎng)，肝組織血管生成的特點(diǎn)是從現(xiàn)有血管系統(tǒng)中形成分支，大多數(shù)新生血管起源于門靜脈的小分支，傾向于在門靜脈系統(tǒng)和肝靜脈之間建立聯(lián)系。使內(nèi)皮細(xì)胞(endothelial cells，ECs)增殖和遷移是出芽式血管生成的基本條件，從現(xiàn)有血管中漏出的血漿蛋白與細(xì)胞外基質(zhì)(extracellular matrix，ECM)作為ECs遷移的臨時(shí)支架[6]；隨后，基質(zhì)金屬蛋白酶、金屬蛋白酶組織抑制因子1、尿激酶纖溶酶原激活劑以及纖溶酶原激活物抑制劑-1的活性增加，參與降解ECM，協(xié)助ECs遷移和擴(kuò)散，在此過程中，一氧化氮(nitric oxide，NO)擴(kuò)張血管，血管內(nèi)皮細(xì)胞生長因子(VEGF)增加血管通透性，整合素αvβ3和αvβ5調(diào)節(jié)ECs和ECM的分離或附著，維持ECs與其相鄰區(qū)域的聯(lián)系。但是，如果生長因子、細(xì)胞因子和基質(zhì)金屬蛋白酶過度表達(dá)，ECM成分發(fā)生改變，Ⅰ型纖維性膠原替代Ⅳ型生理性膠原，造成肝竇結(jié)構(gòu)扭曲，LSECs窗孔丟失；纖維化組織的沉積導(dǎo)致肝內(nèi)血流阻力增加，肝實(shí)質(zhì)的氧氣輸送下降，肝細(xì)胞有效灌注減少，進(jìn)一步加重肝組織缺氧；缺氧和毛細(xì)血管化的LSECs有助于肝星狀細(xì)胞(hepatic stellate cells，HSCs)的激活，活化的HSCs多位于微小的未發(fā)育隔膜的邊緣，而不是較大的橋隔，HSCs可通過產(chǎn)生VEGF、血管生成素1(angiopoietin 1，Ang-1)、血管內(nèi)皮細(xì)胞生長因子受體2(VEGFR-2)和Tie-2促進(jìn)新生血管生成。

當(dāng)肝纖維化進(jìn)展至肝硬化時(shí)，血管結(jié)構(gòu)變得極不規(guī)則，僅有少數(shù)新生血管能與門靜脈吻合，有的甚至出現(xiàn)盲端，微血管血栓形成，LSECs功能障礙，HSCs活化，被纖維組織包圍的血管導(dǎo)致肝內(nèi)阻力增高，導(dǎo)致門靜脈高壓(portal hypertension，PHT)逐漸形成，竇性PHT是肝硬化的一個重要特征。NO是正常肝血管張力和門靜脈壓力的重要調(diào)節(jié)因子，NO的產(chǎn)生隨著流量的增加而增加，VEGF也上調(diào)NO水平；肝硬化時(shí)，LSECs對血流量增加的反應(yīng)能力減弱，而NO的產(chǎn)生增加，這種紊亂導(dǎo)致肝硬化患者肝臟微循環(huán)血管舒張功能受損，這是引起肝竇性PHT的重要因素；病理性血管生成可加門靜脈系統(tǒng)的血流量，從而增加門靜脈壓力。除肝內(nèi)血管系統(tǒng)外，腸系膜血管系統(tǒng)也在PHT形成中發(fā)揮關(guān)鍵作用，內(nèi)皮型一氧化氮合酶(endothelial nitric oxide synthase，eNOS)使NO產(chǎn)生過度增加，引起內(nèi)臟動脈過度擴(kuò)張，內(nèi)臟流向肝臟的血量顯著增加，即使隨著門脈側(cè)支循環(huán)的發(fā)展，門靜脈壓力仍然會因內(nèi)臟流向肝臟的流量增加而增加。PHT導(dǎo)致內(nèi)臟和全身動脈血管擴(kuò)張，導(dǎo)致高動力循環(huán)綜合征的發(fā)展，進(jìn)而導(dǎo)致臨床嚴(yán)重并發(fā)癥，包括胃食管靜脈曲張和靜脈曲張出血、門體分流形成的肝性腦病、腹腔積液，肝腎綜合征引起的腎衰竭[7]。

隨著肝硬化逐漸消退，全身血流動力學(xué)趨于正常，但內(nèi)臟血流量增加和肝外病理性血管生成持續(xù)存在[8-9]；側(cè)支循環(huán)分流程度降低，但已經(jīng)形成的血管結(jié)構(gòu)仍保持不變。事實(shí)上，肝動脈高壓的發(fā)生可能是肝細(xì)胞癌發(fā)生的一個因素，肝動脈和門靜脈血流不平衡導(dǎo)致肝動脈血流增加，有利于肝結(jié)節(jié)的形成[10]。近年來，以慢性肝損傷、炎癥和肝纖維化為特征的癌前微環(huán)境概念被提出，肝細(xì)胞癌與肝纖維化和肝硬化密切相關(guān)，肝細(xì)胞癌腫瘤微環(huán)境中的癌相關(guān)成纖維細(xì)胞(cancer-associated fibroblasts，CAFs)很可能來源于HSCs。CAFs在缺氧依賴性腫瘤新生血管形成中發(fā)揮重要作用[11-12]。

肝硬化進(jìn)展至肝細(xì)胞癌，作為一種血管化良好的腫瘤，血管生成在肝細(xì)胞癌發(fā)生、侵襲和轉(zhuǎn)移中發(fā)揮重要作用[13-14]，肝細(xì)胞癌血管生成的方式包括出芽、間質(zhì)組織柱插入已有血管的管腔(套疊式)或來源于骨髓的內(nèi)皮祖細(xì)胞直接形成腫瘤血管壁等；其特點(diǎn)為動脈形成增加，新生血管明顯異常，出現(xiàn)血管迂曲，分支不規(guī)則，血管壁滲漏、竇狀毛細(xì)血管增多，微血管密度增加，并形成功能性側(cè)支動脈。

總之，持續(xù)性炎癥和缺氧是血管生成的主要原因，新生血管的形成最初是為了改善肝組織缺氧，然而病理性新生血管不能緩解缺氧，導(dǎo)致一系列炎癥因子、化學(xué)因子和促纖維化因子的產(chǎn)生，并向炎癥區(qū)募集多種免疫細(xì)胞，在這種情況下，肝纖維化形成并逐漸發(fā)展為肝硬化或肝細(xì)胞癌。

2 抗血管生成療法在肝纖維化、肝硬化和肝細(xì)胞癌中的應(yīng)用

2.1酪氨酸激酶抑制藥(tyrosine kinase inhibitors，TKIs) 受體酪氨酸激酶(receptor tyrosine kinases，RTKs)家族包括多種生長因子家族的受體，如VEGF、血小板衍生生長因子(platelet derived growth factor，PDGF)、成纖維細(xì)胞生長因子(fibroblast growth factor，F(xiàn)GF)和表皮生長因子(epidermal growth factor，EGF)。當(dāng)配體與受體結(jié)合時(shí)，激活受體酪氨酸激酶結(jié)構(gòu)域并上調(diào)下游信號系統(tǒng)。這些激酶在肝纖維化、肝硬化和肝細(xì)胞癌中上調(diào)，被認(rèn)為是有吸引力的治療靶點(diǎn)[15-17]。近年來，索拉非尼、侖伐替尼等幾種TKIs已被批準(zhǔn)用于治療肝細(xì)胞癌，越來越多的證據(jù)表明，TKIs也可用于肝纖維化和肝硬化的治療[18]。

索拉非尼是靶向VEGFR-1/2/3、PDGFR-β和c-Kit受體的TKI，2007年，索拉非尼被美國食品藥品管理局(FDA)批準(zhǔn)用于治療晚期肝細(xì)胞癌，現(xiàn)在被公認(rèn)為晚期肝細(xì)胞癌患者的標(biāo)準(zhǔn)治療方法[19]。在SHARP試驗(yàn)中，索拉非尼使晚期肝細(xì)胞癌患者的中位總生存率(overall survival，OS)和進(jìn)展時(shí)間延長了近3個月。索拉非尼抑制缺氧誘導(dǎo)的缺氧誘導(dǎo)因子1α(hypoxia inducible factor 1α，HIF-1α)蛋白合成，降低不同肝癌細(xì)胞系和異種移植小鼠VEGF的表達(dá)；通過阻斷HIF-1α/VEGF通路，降低微血管密度(microvessel density，MVD)并抑制腫瘤血管形成[20-21]；此外，大量實(shí)驗(yàn)研究證實(shí)了索拉非尼的抗纖維化作用，在幾乎所有肝纖維化動物模型中，包括四氯化碳、膽管結(jié)扎、二甲基亞硝胺、二乙基亞硝胺或正硫代乙酰胺，索拉非尼都顯示出抗纖維化作用[22]。此外，索拉非尼可以通過抑制VEGF、VEGFR-2、PDGFR、PDGFR-β、Tie-2等來減少收縮性HSCs在LSECs周圍的包裹，調(diào)節(jié)LSECs之間形成的連接復(fù)合體，減輕纖維化。索拉非尼還可降低門靜脈壓力，降低高動力內(nèi)臟循環(huán)，阻礙門體循環(huán)，減輕肝硬化并發(fā)癥[23]。索拉非尼與普萘洛爾抑制血管生成時(shí)可能具有協(xié)同作用。

侖伐替尼是靶向VEGFR1-3、FGFR1-4、PDGFRα、c-Kit和RET的TKI，全球III期試驗(yàn)(REFECT)的結(jié)果顯示，在不可切除肝細(xì)胞癌患者的OS和改善無進(jìn)展生存率(progression-free survival，PFS)、治療進(jìn)展時(shí)間(time to treatment progression，TTP)和客觀有效率(objective response rate，ORR)方面，侖伐替尼并不劣于索拉非尼[24-25]。在肝細(xì)胞癌移植瘤模型中，尤其是在患者來源的異種移植模型中，呈現(xiàn)出比索拉非尼更強(qiáng)的抗血管生成作用[24，26-27]。目前，侖伐替尼治療肝纖維化和肝硬化的研究還很有限。

瑞戈拉非尼(regorafenib)是另一種口服TKI，在一項(xiàng)隨機(jī)、安慰藥對照的III期RESORCE試驗(yàn)中，索拉非尼治療后肝細(xì)胞癌進(jìn)展患者可應(yīng)用瑞戈拉非尼作為二線治療，延長進(jìn)展患者的生存期[28-31]。與索拉非尼比較，瑞戈拉非尼具有更強(qiáng)的抗腫瘤和抗血管生成作用，顯著提高肝癌小鼠的存活率[32]。長期使用瑞戈拉非尼治療可降低PHT，其機(jī)制很可能是減少血管生成，但并沒有影響肝纖維化的進(jìn)展或消退[33]。

卡波扎尼布(cabozantinib)是一種口服TKI，靶向VEGFRs、間充質(zhì)上皮轉(zhuǎn)化因子(mesenchymal-epithelial transition factor，MET)、AXL、RET、KIT和FLT3等多種受體酪氨酸激酶。根據(jù)III期CELESTIAL臨床試驗(yàn)[34]的結(jié)果，卡波扎尼布作為一種新的二線和唯一治療晚期肝癌的三線療法，后來被FDA批準(zhǔn)用于索拉非尼治療后進(jìn)展的肝細(xì)胞癌患者[34-37]，使用索拉非尼和卡波扎尼布作為二線療法，持續(xù)抗血管生成能提高生存率[35]。高M(jìn)ET水平肝細(xì)胞癌患者對索拉非尼治療有耐藥性，卡波扎尼布可實(shí)現(xiàn)對VEGFR-2和MET的雙重阻斷，抑制腫瘤生長、轉(zhuǎn)移、血管生成，對肝細(xì)胞癌具有顯著的抗腫瘤活性?？úㄔ岵紝Ω卫w維化和肝硬化的治療尚無進(jìn)一步研究。

阿西替尼(axitinib)是一種選擇性VEGFR(1-3)抑制藥，阿西替尼聯(lián)合最佳支持治療(best supportive care，BSC)顯著延長了PFS和TTP，提高了臨床受益率(higher clinical benefit rate，CBR)，但未能改善OS。一線藥物索拉非尼治療失敗后，二線阿昔替尼在晚期肝細(xì)胞癌患者中表現(xiàn)出中度療效[38]。

自從索拉非尼獲得批準(zhǔn)上市以來，新的候選藥物TKIs，如舒尼替尼(sunitinib)、布里瓦尼(brivanib)、利尼法尼(linifanib)和蒂凡尼布(tivantinib)[39]都未能證明其作為索拉非尼的一線療法的有效性。目前正在進(jìn)行的多中心、隨機(jī)、雙盲、III期試驗(yàn)，評估包括多那非尼(dornafenib)或阿帕蒂尼(apatinib)等新的TKIs對晚期肝細(xì)胞癌患者的療效和安全性[17]。

2.2單克隆抗體 VEGF與受體的結(jié)合在啟動信號級聯(lián)、血管生成、內(nèi)皮細(xì)胞增殖和遷移以及增加血管通透性方面起著關(guān)鍵作用，阻斷VEGF和受體的結(jié)合有望阻止新血管的形成，從而限制腫瘤營養(yǎng)物質(zhì)的供應(yīng)，最終導(dǎo)致腫瘤細(xì)胞死亡?？筕EGF或VEGFR的單克隆抗體，包括貝伐珠單抗(bevacizumab)和雷莫蘆單抗(ramucirmab)已被批準(zhǔn)用于肝細(xì)胞癌治療，但尚未有更多依據(jù)證實(shí)對肝纖維化、肝硬化的療效。

貝伐珠單抗是人源化抗VEGF單克隆抗體，通過中和VEGF，阻斷其與VEGFR-1和VEGFR-2受體結(jié)合，有效阻斷其信號轉(zhuǎn)導(dǎo)，抑制VEGF誘導(dǎo)的血管生成、細(xì)胞增殖、存活、通透性、一氧化氮生成、遷移和組織因子生成。貝伐珠單抗可通過中和肝細(xì)胞產(chǎn)生的VEGF，阻斷HSCs的激活，下調(diào)α-平滑肌肌動蛋白(α smooth muscle actin，α-SMA)和轉(zhuǎn)化生長因子β1(transforming growth factor β1，TGF-β1)的表達(dá)，從而減輕肝纖維化，保護(hù)肝功能；貝伐珠單抗聯(lián)合厄洛替尼(erlotinib)治療晚期肝細(xì)胞癌，療效并不優(yōu)于索拉非尼[40]。在不能切除的肝細(xì)胞癌患者中，貝伐珠單抗和阿替唑單抗(atezolizumab)聯(lián)合應(yīng)用，通過對VEGF和程序性死亡配體1(programmed death ligand 1，PD-L1)的雙重阻斷，提高OS和PFS，療效優(yōu)于索拉非尼或阿替唑單抗，但在接受聯(lián)合治療的患者中，38%發(fā)生了嚴(yán)重的毒性反應(yīng)[41-42]。抑制VEGF誘導(dǎo)的血管生成可以減少腫瘤缺氧，將免疫抑制環(huán)境轉(zhuǎn)化為免疫支持環(huán)境，提高PD-L1抑制藥的抗腫瘤效果[43]。長期給予貝伐珠單抗治療會導(dǎo)致耐藥性的發(fā)生，腫瘤衍生血管生成因子包括Ang、內(nèi)皮生長因子(endothelial growth factor，EGF)、肝細(xì)胞生長因子(hepatocyte growth factor，HGF)和PDGF上調(diào)[44]。值得注意的是，貝伐珠單抗治療會增加出血風(fēng)險(xiǎn)，需要進(jìn)行充分的出血預(yù)防；此外，常規(guī)經(jīng)動脈化療栓塞術(shù)(conventional transarterial chemoembolization，cTACE)聯(lián)合貝伐珠單抗治療肝細(xì)胞癌患者，既不能提高OS，也不能改善放射腫瘤應(yīng)答，而且還會出現(xiàn)致命的敗血癥和血管不良反應(yīng)，因此貝伐珠單抗不能作為TACE的輔助治療[45]。

雷莫蘆單抗是一種重組人IgG1單克隆抗體，干擾VEGFR-2細(xì)胞外區(qū)域的高親和力，阻斷其配體VEGF-A、VEGF-C和VEGF-D的結(jié)合，在抑制腫瘤血管生成和腫瘤生長中發(fā)揮關(guān)鍵作用[16，35]。兩項(xiàng)全球隨機(jī)、雙盲、安慰藥對照的晚期肝癌III期研究(REACH試驗(yàn)和REACH-2試驗(yàn))發(fā)現(xiàn)，對于先前接受索拉非尼治療，且甲胎蛋白(AFP)濃度升高(≥400 ng·mL-1)的肝細(xì)胞癌患者，雷莫蘆單抗可顯著提高其OS[46-47]。根據(jù)REACH和REACH-2試驗(yàn)結(jié)果，雷莫蘆單抗作為AFP濃度升高肝癌患者的二線治療方案，于2019年5月10日獲得FDA批準(zhǔn)[48-51]。

2.3其他抗血管生成藥物 曲班那尼(trebananib)阻斷Ang-1和Ang-2與Tie-2受體的相互作用，但曲班那尼聯(lián)合索拉非尼并不能進(jìn)一步提高晚期肝細(xì)胞癌患者的生存率[52]。

塞來昔布是一種選擇性環(huán)氧合酶-2(COX-2)抑制藥，聯(lián)合奧曲肽可通過抑制大鼠血管生成改善TAA誘導(dǎo)的肝纖維化和PHT[53]。

非選擇性β受體阻斷藥可能對肝硬化血管生成有很強(qiáng)的抑制作用，第3代非選擇性β受體阻斷藥卡維地洛被推薦用于降低PHT[54]。

雷帕霉素是一種免疫抑制藥，可阻斷門脈高壓小鼠腸系膜組織的血管生成，減少腸系膜血流，部分原因是它的抗血管內(nèi)皮生長因子活性及其對雷帕霉素靶蛋白(mammalian target of rapamycin，mTOR)信號通路的影響。大劑量雷帕霉素可通過下調(diào)mTOR/P70S6K、NF-κB和VEGF信號通路，減輕肝硬化大鼠缺氧，減少肺內(nèi)分流，改善肝肺綜合征[55]。

2.4抗血管生成中藥或復(fù)方 中藥具有抗血管生成等多靶點(diǎn)藥理作用[56]，在抗肝纖維化、肝硬化和肝癌方面具有獨(dú)特的優(yōu)勢。一貫煎通過抑制HIF-1α/VEGF信號通路，改善肝臟缺氧微環(huán)境，對四氯化碳(CCl4)誘導(dǎo)的肝硬化小鼠具有抗血管生成作用[57]。血府逐瘀湯、扶正化瘀湯、當(dāng)歸補(bǔ)血湯通過降低HIF-1α、VEGF、VEGFR-2或Ang1和TGF-β1的表達(dá)，減輕缺氧，改善氧化應(yīng)激，保護(hù)肝竇內(nèi)皮細(xì)胞功能，從而改善肝纖維化[58]。下瘀血湯通過降低MMP-2和MMP-9的活性，抑制HSCs的活化，破壞新生血管的完整性來抑制血管生成[59]。黃芪和溫郁金能增加肝細(xì)胞癌的CD34，降低HIF-1α，促進(jìn)腫瘤源性內(nèi)皮細(xì)胞血管正?；痆60]。

各種類型抗血管生成藥物的概況見表1。

表1 抗血管生成藥物Tab.1 Antiangiogenic drugs

續(xù)表1 抗血管生成藥物Tab.1 Antiangiogenic drugs

3 結(jié)束語

新生血管在肝纖維化的發(fā)生和進(jìn)展具有重要作用。阻斷新生血管可減輕肝內(nèi)血管扭曲，改善肝纖維化，防止肝硬化、肝細(xì)胞癌。如前所述，近年來抗血管生成治療取得了一些成就，對VEGF/VEGFR、PDGFR或其他促血管生成因子的靶向治療改善了肝纖維化，降低了PHT，減少了內(nèi)臟血流量，抑制腫瘤血管形成或延長了OS。

然而，由于肝纖維化、肝硬化或肝細(xì)胞癌是多因素疾病，血管生成只是影響其發(fā)生和發(fā)展的因素之一，目前應(yīng)用TKIs等抗血管生成療法治療肝纖維化、肝硬化和肝細(xì)胞癌的效果并不太理想；更深入地了解血管生成因子以及血管生成與其他方面的發(fā)病機(jī)制和轉(zhuǎn)化之間的關(guān)系，可能是未來肝纖維化、肝硬化和肝細(xì)胞癌患者治療進(jìn)展的關(guān)鍵，包括抗血管生成在內(nèi)的多靶點(diǎn)治療可能是未來的發(fā)展方向。

此外，成功的抗血管生成治療應(yīng)避免由于正常生理血管生成過程的抑制而引起的不良反應(yīng)，例如在修復(fù)受損組織或兒童血管生長過程中的應(yīng)用。