VEGF-A在乳腺癌中的新认知及进展

周 源 综述，刘新梅 审校

（中南大学湘雅医学院附属海口市人民医院乳甲外科，海南 海口 570208）

VEGF-A在乳腺癌中的新认知及进展

周 源 综述，刘新梅 审校

（中南大学湘雅医学院附属海口市人民医院乳甲外科，海南 海口 570208）

乳腺癌是女性常见的恶性肿瘤之一，且发病率逐年增加，目前已上升为我国女性恶性肿瘤的首位。血管内皮生长因子-A(VEGF-A)是一类作用于内皮细胞的特异性生长因子，其家族成员VEGF-A与乳腺癌的发生、发展密切相关，能通过与其特异“受体血管内皮生长因子受体”(VEGFR)或神经菌毛素受体(NRP)结合，引起VEGFR-1/2磷酸化或诱导NRP信号传导，促进肿瘤细胞的趋化、粘附、存活及增殖，对乳腺癌的形成和转移起重要作用。本文就VEGF-A与乳腺癌的发生、发展及转移机制做一综述，为下一步临床上制定抗肿瘤转移治疗策略提供新依据。

VEGF；乳腺癌；VEGF-A；VEGF受体；NRP受体

近些年来，乳腺癌的发病率逐年增多，已成为女性患者最常见的恶性肿瘤之一。血管内皮生长因子(Vascular endothelial growth factor，VEGF)是一类作用于管腔(血管、淋巴管)内皮细胞的特异性生长因子，其家族成员VEGF-A(Vascular endothelial growth factor-A，VEGF-A)与乳腺癌的发生、发展密切相关。VEGF-A是一类由血管周围细胞产生的分泌性糖蛋白，基因由8个外显子和7个内含子组成，具有多种亚型，各亚型在不同类型的肿瘤细胞中表达。在肿瘤细胞中，VEGF-A各亚型能通过与其受体血管内皮生长因子受体(Vascular endothelial growth factor，VEGF)或神经菌毛素受体(Neuropilins，NRP)特异性结合后发挥生物学效应，促进肿瘤细胞的增殖、生存、粘附和转移等作用。本文就VEGF-A与乳腺癌的发生、发展及转移机制等进行综述。

1 VEGF-A概述

VEGF-A基因位于染色体的6p2l，全长28 kb，由8个外显子和7个内含子组成；根据剪接方式的不同分为多种亚型，常见的有VEGF-Al20、VEGF-Al44、VEGF-Al64、VEGF-Al89等[1]。各亚型在不同的肿瘤细胞中表达，参与血管的形成。由于各亚型中第6、7外显子的存在，可以膜性形式分泌[2-3]，发挥生物功能；其中VEGF-A189与细胞膜联系最密切，在体外被蛋白酶(如纤溶酶、尿激酶纤溶酶原激活因子和MMPs)裂解成具有生物活性的形式[4-6]。研究表明VEGF-A164、VEGF-A188等能在小鼠中表达；VEGF-A121、VEGF-A165与VEGF-A189等能在人类中表达，且VEGF-A165及VEGF-A121分布最广[7]。

在肿瘤细胞中，VEGF-A各亚型通过与其受体VEGFR1/2或NRP1/2特异性结合后发挥生物学效应，但VEGF-A不同亚型与受体结合的亲和力各异[8-9]。VEGF-A189能与III型酪氨酸蛋白激酶受体VEGFR1及 Semaphorin家族受体 NRP1特异性结合；VEGF-A165能与内皮细胞上的VEGFR-2结合，而VEGFR-2的活性受VEGFR-1调节，后者能抑制过多的VEGF-A穿过VEGFR-2的胞外区域[10-11]。

识别VEGF-A受体在不同实体肿瘤和肿瘤细胞系的表达有助于了解VEGF-A在肿瘤中的作用；研究表明MCF-7细胞能表达VEGFR-1/2；VEGFR-1/Flt-1与VEGFR-2/Flk-1/KDR mRNAs在不同种类的乳腺肿瘤细胞株中表达[12-16]。此外，NRP-1/2在乳腺肿瘤细胞株(如MDA-MB-231和MDA-MB-435)中呈高水平表达[8，12，15，17]。这表明不同类型乳腺肿瘤细胞通过自分泌VEGF-A，与VEGFR或NRP受体结合后，起到促进肿瘤细胞的增殖、生存、粘附、迁移和趋化等作用。

2 VEGF-A与乳腺癌

2.1 VEGF-A与乳腺癌细胞的增殖 乳腺癌肿形成后，癌细胞不断增殖、扩散，已有大量研究表明VEGF-A起到促进作用；如在小鼠乳腺癌乳腺上皮细胞上有VEGF-A165分布的转基因小鼠模型(MMTV模型)[18]或转染了VEGF-A165、VEGF-A189质粒载体的MDA-MB-231异种移植小鼠肿瘤模型中都能观察到肿瘤细胞增殖较无VEGF-A转染小鼠活跃[8]。在离体条件下，VEGF-A 165或VEGF-A189过度表达的MDA-MB231细胞株较正常表达的细胞株增殖活跃[8]；在T47D细胞株中也发现相似结论[8]。研究表明VEGF/VEGFR-2自分泌及信号转导的增强是通过三苯氧胺拮抗细胞中的p38丝裂素活化激酶引起[19]。在雌激素(E2)依赖型乳腺癌细胞株MCF-7中发现VEGF-A表达上调[20]，且与人乳腺癌细胞株MCF-7相比较，在对雌激素(E2)不敏感的三苯氧胺拮抗细胞株中发现VEGF-A和VEGFR-2信号转导增强[19]。p38激酶抑制剂能使三苯氧胺拮抗细胞的抑制增殖功能产生累加效应，证实了VEGF/VEGFR-2自分泌信号转导的增强是通过三苯氧胺拮抗细胞中的p38丝裂素活化激酶作用引起[19]。

2.2 VEGF-A与乳腺癌细胞的生存 VEGF-A是乳腺癌细胞存活必需的细胞因子之一[15，21-24]。多项研究表明VEGF-A能促进乳腺癌细胞的存活。在常氧和低氧条件下，用VEGF-A中和抗体阻滞VEGF siRNA转录，可直接引起肿瘤细胞的凋亡；这可能是Bcl-2表达下调、蛋白质变性增加、影响PI3K通路导致的[15，21-22]。也有研究表明诱导乳腺癌细胞的存活是通过VEGF与其受体VEGF-R1/R2特异性结合引起的[18，23]。相反，在MCF-7或MDA-MB-231细胞珠中发现，当VEGF受体VEGF-R2或NRP-1表达下调时，引起蛋白激酶B下调，此时，丝氨酸/苏氨酸蛋白激酶(AKT)磷酸化作用使VEGF-A另一受体VEGF-R1表达下调，最终导致乳腺癌细胞存活的降低。一项在MDA-MB-231细胞株中比较不同VEGF亚型对乳腺癌细胞影响的研究表明：VEGFR-1能在乳腺癌细胞核膜中特异性表达[8]，乳腺癌细胞分泌的VEGF通过与核膜上的VEGFR-1受体特异性结合，介导VEGFR-1/FLT-1通路，从而影响乳腺癌细胞的存活。此外，VEGF-A能通过刺激PI3激酶通路来促进乳腺癌存活[15，23]；且Chung等[25]在乳腺癌MDA-MB435细胞株中研究表明整合素α6β1与VEGF-A起协同作用，能在低氧环境下抑制肿瘤细胞凋亡及肿块生长。

2.3 VEGF-A与乳腺癌细胞的粘附 整合素是乳腺癌细胞异质型粘附(癌细胞与宿主细胞、宿主基质间的粘附)过程的重要因子，其主要有α5β1、αvβ5、αvβ5等3种亚型，通过与NRP受体结合，介导纤连蛋白、玻连蛋白及α6β1等影响乳腺癌细胞的粘附性。研究表明VEGF-A能通过调节整合素，对乳腺癌细胞的粘附起重要作用。一项在乳腺癌MDA-MB-231细胞株中研究VEGF-A不同亚型对纤连蛋白和玻连蛋白粘附性差异的研究中发现：与正常表达VEGF-A组比较，VEGF165及VEGF189过度表达导致细胞粘附性增高[8]。此外，VEGF-A还可通过与NRP受体结合，调节整合素的表达而间接影响乳腺癌细胞的粘附性，这可能与VEGF-A165与NRP-2受体结合激活α6β1整合素有关。而后者与层粘连蛋白结合后，能促进粘着斑的形成[26]。

2.4 VEGF-A与乳腺癌细胞的浸润 临床上，乳腺癌细胞的浸润及转移直接影响患者预后。大量研究表明VEGF-A与癌细胞的浸润转移有关，主要表现为胞外基质和内皮细胞的粘附缺失。在乳腺癌MDA-MB-231细胞珠中发现VEGF-A表达增高，这可能是VEGF-A与NRP-1受体结合后抑制糖原合激酶3(GSK-3)的表达，Snail表达下调，最终抑制E-钙黏蛋白的表达实现的。E-钙黏蛋白对调节细胞间的粘附与维持正常乳腺上皮细胞结构起重要作用；当其表达下调时，能促进乳腺癌细胞浸润、转移及乳腺癌EMT，加速乳腺癌细胞的浸润[27-28]。SEMA 3A(壁板蛋白)是一种抑制性轴突导向因子，属于分泌或蛋白家族成员；能与VEGF-A竞争NRP-1 b1域的结合位点从而抑制癌细胞的浸润。SEMA 3A属Semaphorins家族成员，能被蛋白酶(如前蛋白转换酶furin蛋白酶)水解成具有生物学特性的形式，能抑制肿瘤的浸润和血管的形成，因此可作为一种新的治疗靶向。此外，VEGF-A还能促进其他类型肿瘤细胞的浸润；在前列腺癌PC3细胞株中发现VEGF-A与VEGFR-2受体结合后ras/ERK-1通路激活，进而促进癌细胞的浸润；但在乳腺癌的研究中，目前还未见相关报道。

2.5 VEGF-A/NRP与乳腺癌细胞的转移 Goel等[27]和Darrington等[28]研究发现VEGF-A的另一类受体NRP对乳腺癌细胞的浸润及转移起重要作用。NRP是一种位于神经纤维轴突上，能在内皮细胞、树突状细胞和肿瘤细胞中表达的跨膜糖蛋白。NRP分为NRP-1和NRP-2两种亚型，两者有许多共同特性：具有相同的结构域，主要由区域A(a1/a2)、区域B(b1/b2)、区域C和跨膜区域(是NRP受体的同源二聚体)所组成；两者都是多效性蛋白，能在肿瘤细胞中表达；均影响肿瘤细胞的存活、迁移和趋化[29-31]。NRP能与VEGF-A 165及VEGF-A 189特异性结合，且后者的亲和力更强[8]。研究发现在乳腺癌MDA-MB-231和MDA-MB-435细胞株中NRP-1/2表达上调[32]；且VEGF-A 165结合NRP-1的能力比NRP-2受体强50倍，这可能是由于NRP-1结构中存在与肝素结合位点相似的同源异构体[33-34]，但还需进一步证实。

3 展望

大量体外实验和转基因模型表明VEGF-A在乳腺癌的发生、发展中具有多效性。VEGF-A(164/189)能促进肿瘤细胞血管形成，且通过选择性的自分泌作用刺激肿瘤细胞增殖、存活、粘附和浸润。乳腺癌细胞中VEGF及其受体的发现表明特异的自分泌信号通路的存在，该信号通路能介导VEGFR-1/2磷酸化作用或诱导NRP1/2信号传导促进肿瘤细胞的增殖、存活和迁移[35]。因此，深入探讨VEGF/VEGFR/NRP信号传导的自分泌和旁分泌机制对抑制肿瘤生长具有重要意义。

目前临床上用于抑制VEGF作用的抑制剂主要是贝伐单抗(一种新型的抗VEGF人源化单克隆抗体)。在乳腺癌患者中，VEGF抑制剂联合内分泌治疗能增加疗效、减少耐药；来曲唑和贝伐单抗联用能中度拮抗肿瘤活性，前者与Vatalanib(VEGFR激酶的泛抑制剂)联用能使乳腺癌的疗效达到最佳[36-37]。总之，能深入了解肿瘤自分泌VEGF的通路可为乳腺癌的治疗提供新的依据，但这一机理至今尚未完全阐明，针对VEGF自分泌信号通路的靶向治疗研究有望成为乳腺癌治疗的一个新的突破口。

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1003—6350（2015）05—0696—04

10.3969/j.issn.1003-6350.2015.05.0249

2014-11-21)

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