與大腸癌血管生成有關的生長因子

 1、   1.1血管內皮生長因子（VEGF）  血管生成需要生成因子的參與，現已發現的許多血管生成因子中，VEGF是比較重要的一種，對內皮細胞增殖、遷移和血管構建的調控作用強，而且特異性高。Brown等研究證明，大腸癌VEGF及其共軛受體KDR和flt-1的表達明顯高於大腸腺瘤。    Takahashi等研究了VEGF和KDR與大腸癌血管形成、轉移和增殖的關係，發現轉移性腫瘤，VEGF和KDR的表達明顯高於非轉移性腫瘤，其血管密度也高於非轉移性腫瘤。因此，檢測VEGF的表達及血管密度有助於預測大腸癌轉移的危險性。進一步研究發現，原發性大腸癌患者肝轉移竈中VEGF mRNA呈廣泛的表達。     1.2鹼性纖維母細胞生長因子(bFGF)  bFGF和VEGF在誘導新生血管形成過程中具有協同作用。Folkman認爲在腫瘤血管生成過程，腫瘤細胞、內皮細胞、鉅細胞分泌多種特異性生長因子 （腫瘤血管生長因子TAF），刺激內皮多種增殖，誘導新生血管產生。但是這些生長因子在大腸癌中的作用未完全清楚。     Landriscina等研究了35例大腸癌患者，提示bFGF和VEGF在大腸癌血管生成中可能的機制：⑴bFGF是早期由腫瘤細胞和腫瘤周圍細胞分泌，但可能對於血管生成表型轉換是非特異性事件，並且與Dukes分期和TNM分期、轉移無關；⑵VEGF在血管生成過程中可能是相對較晚期事件，因此與腫瘤進展、轉移和預後有比較重要的意義。    1.3PD-ECGF/dThdpase  PyNpase（嘧啶核苷磷酸化酸）是嘧啶-核苷分解過程中的一個重要的酶，已發現其存在有兩種形式。一種是尿嘧啶核苷磷酸化酶(Urdpase)，主要 存在於動物體內；另一種是胸腺嘧啶核苷磷酸化酶(dThdpase)，主要存在於人體內，而且在腫瘤組織高於正常組織，在辦腸道腫瘤和乳腺腫瘤又高於其他 腫瘤。     Haraguchi等發現人PD-ECGF與dThdpase的氨基酸序列中有120個完全相同；Usuki等發現PD-ECGF具有dThdpase活 性，所以普遍認爲PD-ECGF與dThdpase兩個名稱可以互換使用，甚至認爲是同一物質，實際上到目前爲止，兩者全部氨基酸序列的比較還沒有報道。    PD-ECGF/dThdpase發揮血管生成活性是通過降低胸腺嘧啶脫氧核苷（抑制內皮細胞增殖）水平實現的；另一種觀點認爲酶的代謝產物2-脫氧核苷-1-磷酸具有血管生成活性和趨化性。     研究表明，與其他血管生成因子相似，PD-ECGF/dThdpase在大腸癌中表達增加，且與侵襲、轉移密切相關，可以作爲一個預後指標。     有大量的研究證明，化療藥物5""DFUR通過消除PD-ECGF/dThdpase活性抑制大腸血管生成，主要是由於dThdpase催化5""DFUR轉化爲5-FU是發揮抗癌作用的第一點。     但最近的研究也出現了相反報道，Saito等研究了80例大腸癌標本，發現PD-ECGF高表達的病人與低表達的病人相比，淋巴和血性轉移率較低，且有更好的預後，PD-ECGF表達與血管分級無關，提示PD-ECGF在大腸癌腫瘤新生血管化中幾乎沒有作用，而主要作用在抗腫瘤免疫方面。     2、大腸癌血管生成和細胞凋亡的關係     研究證明在多種腫瘤（乳腺癌、胃癌、肝癌、前列腺癌、頭頸部腫瘤等）血管生成與腫瘤細胞自發性凋亡呈負相關，在大腸癌也有類似報道，其具體機制還十分清楚，大多數研究者認爲缺氧在血管形成和細胞凋亡之間發揮了重要的調節作用。即缺氧可以誘導細胞凋亡，也可以誘導新生血管形成，腫瘤發生時新血管生成增加以緩解局部缺氧狀態，從而抑制了細胞凋亡，因此血管生成民細胞凋亡呈負相關。     Matsuurat等證實在64例進展大腸癌患者中dThdpase/PD-ECGF陽性表達，同時細胞凋亡指數（AI）降低，腫瘤內微血管密度（IMVD）增加。Spearman等級相關回歸分析後發現，AI和IMVD呈現顯負相關(r=0.51,P＜0.001)。此結果又通過治療實驗進一步證實，大腸癌患者n=32術前給予喃氟啶栓劑14天，能夠有效增加細胞凋亡，同時降低IMVD和dThdpase表達。     3、大腸癌血管生成的臨牀意義     3.1大腸癌血管生成與臨牀分期  大多數研究者認爲大腸癌血管生成與臨牀分期有關，但是並沒有統一的結論。例如Tomisaki等對175例大腸癌患 者進行研究，並且採用抗CD34抗體和抗Ⅷ因子相關抗原抗體免疫組化方法作爲結果的對照，MVD（微血管密度）值爲DukesA期 30.1±10.8，Dukes B期32.3±12.2，DukesC期36.1±11.3，DukesD期有顯著差異(P=0.0192)，而DukesA，B，C三期之間則無差異。     Takebayashi等研究了168例原發性大腸腫瘤患者，測得微血管計數（MVC）值爲DukesA期39.3±18.4，DukesB期68.9±35.7，DukesC期82.1±40.8，結果A和B，A和C之間均有顯著差異(P＜0.001) 。     另外，按分化程度分組，高分化組與中低分化組之間MVD差別顯著。     也有相反報道，如Paola Bossi等認爲腫瘤MVD值與腫瘤分期、分級等無關，腫瘤血管生成大腸腫瘤發生的早期事件。     3.2大腸癌血管生成與轉移  腫瘤新生血管形成上呈一種不規則的扭曲狀態，血管基底膜發育不良，成裂隙狀，使得腫瘤細胞極易穿透血管壁進入血液循環形成遠處轉移。     首先，不考慮轉移的形式，發生轉移的腫瘤的微血管計數值明顯高於未發生轉移的腫瘤(P＜0.001) 。進一步應用多元迴歸分析，腫瘤內微血管計數與血行轉移有顯著相關性，但與淋巴結轉移和腹膜轉移無關。     Tomisaki等用F8-RA抗體染色175例大腸癌標本，也證實MVD與淋巴結轉移和腹膜轉移無關，但是與淋巴結侵襲、小靜脈侵襲及肝轉移顯著相關(P=0.004,P=0.0490,P=0.0118)。     3.3大腸癌血管生成與預後  Sheneber等發現高微血管數量對較差的無瘤生存（OFS）和總生存（OS）是一個獨立的預後因素。Takabayshi等用抗人Ⅶ因子兔抗血清免疫組化方法測定大腸癌(n=163)內皮細胞的微血管計數，發現高微血管計數是預後差的獨立指標。     C Jay Engel等研究了35例大腸癌患 者，以腫瘤微血管計數（抗CD31）、血管侵襲、Dukes分期和腫瘤分級建立了一個多變量回歸模型。在排隊血管侵襲和腫瘤分級等因素後，發現Dukes 分期和微血管計數(≥65/每高倍視野)都是獨立的預後指標。並且，當控制了Dukes分期後，腫瘤內微血管計數是一個很好的復發預示指標，但不能預示覆 發的時間。總的來說，原發性大腸腫瘤術後血管生成定量與Dukes分期相比較單獨能提供更多的預後消息。高微血管計數（≥65），不考慮Dukes分期， 可以認爲有復發的高危險性，這些病人應給予嚴密的監視和輔助治療。     相反的結論有：Bossi等用抗CD31單抗進行免疫組化方法測定大腸癌(n=178)內皮細胞中微血管密度的結果，未能證實微血管密度具有任何預後價值，Lindmark等證明大腸癌腫瘤內微血管密度（IMVD）與良好的生存預後有很好的相關性，這種分岐應歸於使用抗體的不同。     術後病理學分期是大腸癌最強有力和最準確的預後指標，其他各種檢測方法也有重要的診斷預後作用，但是都有相應的缺點，如免疫組化方法所測定的蛋白表達會隨抗體而改變。所以在測量腫瘤血管化作爲預後指標時，最好同時使用不同的抗體，如抗CD31抗CD34或Ⅷ抗原體作爲結果的對照。     4、大腸癌血管生成與p53基因     p53基因可能的作用機制有：     ⑴p53基因的作用包括誘導調亡途徑，還包括結合在大量其他基因的啓動子區調節這些基因的表達。Takahashi等證實p53陽性大腸與p53陰性大腸癌標本相比，VEGF表達有顯著差異(P＜0.0001)，並且陽性表達、VEGF、MVC之間顯著相關(P=0.0106,P＜0.0001)。     ⑵p53基因直接或間接地增加bFGF、PD-ECGF和HGF的基因的轉錄。     最新研究證明在粘膜層癌（包括腺瘤和重度不典型增生）VEGF的表達由突變型p53通過蛋白激酶C調控，而粘膜下層癌（未及肌層）還有其他調節途徑。     ⑶Thrombospondi-1(TSP-1)是一種血管生成抑制劑，調控內皮細胞的粘附，移行和生長。TSP-1在正常動物和人有高水平表達，而在腫 瘤細胞表達水平低，原因是受到野生型p53的調控，腫瘤發生過程中，野生型p53突變，所以TSP-1水平急劇下降。     5、抗血管生成治療大腸癌     5.1血管生成抑制劑  抗血管生成治療大腸癌主要還處於動物實驗階段，只有少量進入早期臨牀實驗階段。具體機制有：⑴抑制血管生成因子；⑵增加血管生長抑制因子；⑶最近基因治療利用基因工程操縱血管調節因子的表達，達到下調血管生長因子或上調血管生長抑制因子的目的，開闢了治療方法的新領域。     在動物實驗中，TNP-470抑制了大腸癌異種移植物的生長和轉移；VEGF中和抗體抑制了小鼠人大腸癌異種移植物的生長和轉移；KDR高特異性單抗治療肝轉移直腸癌小鼠模型，發現不僅抑制腫瘤血管生成，而且導致內皮細胞死亡。     5.2化學藥物的抗血管活性  具體機制有以下幾種假設：⑴通過抑制或消除某些血管生成因子，使血管生成平衡向相反方向發展，如5-DFUR可能通過消除TP/PD-ECGF發揮抗血管 活性；⑵根據血管生成與細胞凋亡的關係，化學藥物誘導細胞凋亡增加同時抑制血管生成；⑶通常化學藥物的細胞毒性誘導腫瘤細胞和內此細胞等死亡，致使血管生 成因子減少。     5.3抗血管生成治療與傳統治療相結合  大多數研究者認爲抗血管生成治療能阻止腫瘤的生長和轉移，使腫瘤退化至微小休眠竈，但是直徑小於1cm的腫瘤即使沒有血管也能存活，這時抗血管生成治療將 沒有意義。從這個意義上來說，抗血管生成治療能很好的控制腫瘤，但能否真正消除腫瘤還需進一步論證。     另外抗血管生成治療通過降低間質壓力增加化療藥物進入腫瘤，還能使腫瘤對放療更敏感。     有實驗表明，不同的抗血管治療有協同作用，因此，將爲聯合放化療和抗血管治療可能是惡性腫瘤（包括大腸癌）輔助治療的最佳選擇。     6、前景和展望     腫瘤血管生成的研究雖然仍處於起步階段，很多機制還不十分清楚，但是對於大腸癌的診斷、治療和預後的評價已經產生了重大的影響。隨着基礎研究的發展，大腸癌血管生成將具有更廣闊的研究和應用前景。