促血管生成相关蛋白在乳腺肿瘤发展进程中的作用

杨秀红　常鸿　刘正泉



促血管生成相关蛋白在乳腺肿瘤发展进程中的作用

杨秀红常鸿刘正泉

【摘要】多种蛋白参与了肿瘤的血管生成，与肿瘤的发展、转移密切相关。本文综述血管内皮细胞生长因子、上皮生长因子受体、血管生成素等促血管生成相关蛋白在乳腺肿瘤的淋巴转移、病理分级、癌细胞浸润以及预后的关系，阐明以这些促血管生成蛋白为靶点抗血管生成的治疗措施对于乳腺肿瘤的防治发挥着积极作用。

【关键词】乳腺癌;血管新生;血管内皮细胞生长因子;上皮生长因子受体;血管生成素

肿瘤的发生、发展和转移依赖于肿瘤组织新生血管形成，血管形成构建了肿瘤组织新的血液循环，为肿瘤细胞提供氧及营养物质、排出代谢物，以满足肿瘤细胞代谢生长需要，故血管新生是肿瘤细胞生长、生存的物质基础。因此，研究血管生成在肿瘤发生发展中的作用具有很强的实用意义［1］。一方面，研究肿瘤组织血管生成的发生机制，有利于揭示肿瘤细胞恶性增生、转移的机制;另一方面，研究抑制肿瘤组织血管生成的药物或作用靶点，有利于寻找抗肿瘤的干预措施。肿瘤血管生成的过程涉及:血管基底膜及细胞外基质的降解、内皮细胞迁移、内皮细胞增殖、管腔结构与血管外膜的形成等;凡是引起其中任一过程变化的因素均可影响肿瘤的血管生成［2］。目前的研究认为，多种蛋白参与了肿瘤的血管生成;有的蛋白促进血管生成，称为血管生成促进因子;有的蛋白抑制血管生成，称为血管生成抑制因子;这些蛋白之间的平衡控制着肿瘤的血管新生过程［3］。乳腺癌是一种常见的妇科肿瘤，由于具有易转移的特点，严重影响着患者的生活质量，也是目前肿瘤研究领域的热点。鉴于血管生成在肿瘤发生发展中的重要作用，近年来，人们深入了解了血管生成与乳腺肿瘤中的关系，初步阐明了与血管生成相关的诸多因子或蛋白在乳腺肿瘤发展进程中的作用与意义，为乳腺肿瘤的诊断、靶向治疗提供了一定的依据［4，5］。本文主要综述与血管生成相关的、常见的调节蛋白的变化对乳腺肿瘤血管生成的作用，阐明血管生成在乳腺肿瘤发展进程中的意义以及以抗血管生长为目的的干预措施对乳腺肿瘤的治疗作用。

1　血管内皮细胞生长因子在乳腺肿瘤发展进程中的作用

在肿瘤血管新生过程中，血管内皮细胞生长因子(vascular endothelial growth factor，VEGF)作为一种重要的血管生成促进因子，主要功能在于刺激血管内皮细胞发生有丝分裂、增殖与迁移，促进血管生成。最初，学者们应用免疫组织化学染色技术观察了乳腺癌及乳腺腺癌区VEGF的表达，均发现组织VEGF的高表达与乳腺癌淋巴结转移、癌细胞浸润程度和病理分级呈正相关，是评估预后的重要指标［6，7］;进一步的研究发现，浸润性导管癌、导管内癌和雌激素阳性的乳腺癌患者术前血清VEGF均显著高于健康志愿者，而小叶癌和雌激素受体阴性的乳腺癌患者术前血清VEGF与健康志愿者无显著差异，以血清VEGF水平诊断乳腺癌的敏感性均显著高于CA153与癌胚抗原;伴腋淋巴结转移的乳腺癌患者血清的VEGF水平显著高于无腋淋巴结转移者［8］。因此，认为术前血清VEGF水平的高低对乳腺肿瘤的侵袭能力、复发与转移具有一定的预警作用。同时，Heer等对乳腺癌患者术后的随访发现，有复发、转移的乳腺癌患者其血清VEGF浓度显著高于未复发、转移者［8］;腋淋巴结阴性乳腺癌患者外周血血清高浓度的VEGF与微转移及临床复发和转移密切相关［9］，这些研究提示血清VEGF水平是腋淋巴结阴性乳腺癌患者预后的预测因子。在一个乳腺癌的小鼠模型中，LPS腹腔注射引起了血清VEGF水平增高、肺微血管内皮细胞VEGF高表达以及血管灰度，提示LPS感染引起VEGF高表达介导的血管生成参与了乳腺癌的肺转移［10］。由此可见，高表达的VEGF是乳腺肿瘤的危险因素。近年来，基因多肽性在疾病发展中的作用受到重视，人们对于VEGF基因多肽性与乳腺癌的危险性进行了许多研究，但结论并不统一。针对VEGF核苷酸基因多肽性调节的VEGF的表达是否与乳腺癌的危险性相关，Li等［11］在最近的一项Meta分析中，评价了12个病例对照研究中、8 979例乳腺癌患者与9 180例健康对照人群，结果中并没有发现+936 C/T多肽性与乳腺癌的危险性具有的相关性。Kapahi等［12］分析了204例北印度的乳腺癌患者，发现VEGF的－2549I/D、－2578C/A、－460T/C基因多肽性与乳腺癌的危险性密切相关。因此，有关VEGF基因多肽性在乳腺肿瘤发展进程中的作用仍需要进一步关注，这将对于揭示乳腺癌细胞的转移与浸润具有积极的意义。

随着分子生物学研究的逐步深入，以肿瘤发展进程中的关键蛋白为靶点的分子靶向治疗，已成为继手术、放疗、化疗后的第4种治疗方法，对于各类肿瘤的治疗发挥着积极的作用。鉴于VEGF在乳腺肿瘤血管生成中的作用，在临床上出现了以VEGF为分子靶向药物的治疗乳腺肿瘤的诸多措施。研究表明，重组人源性抗VEGF单克隆抗体贝伐单抗(rhuMAb VEGF)可抑制乳腺肿瘤的生长，减少肿瘤组织的血管密度［13］;贝伐单抗联合化疗也可提高乳腺瘤患者的生存时间［14］;同时，并未引起明显的心血管毒性，如高血压、血栓形成等不良事件［15］。Ni等［16］对75例乳腺癌患者标本的研究发现，缺氧诱导因子1α(hypoxia-induced factor-1 alpha，HIF-1α)与VEGF-C的高表达呈正相关，二者与淋巴管密度和微血管密度均分别呈正相关，生存时间分析也显示，HIF1α与VEGF-C高表达是乳腺癌患者的独立预后因素，研究结果表明，HIF1α可上调VEGF-C表达，以抑制VEGF-C表达为目的的治疗措施可阻断乳腺癌患者的淋巴管新生与血管新生，从而减少肿瘤细胞的淋巴转移。可见，以VEGF为靶点，开展乳腺癌的多项治疗措施，联合化疗，对于乳腺癌患者的治疗发挥着越来越重要的作用［17］。

2　上皮生长因子受体在乳腺肿瘤发展进程中的作用

上皮生长因子受体(epidermal growth factor receptor，EGFR)作为表皮生长因子受体(HER)家族成员之一，对于细胞的生长、增殖和分化等生理过程具有重要的调节作用;其功能缺失、增强或相关信号通路中关键蛋白表达异常，均可引起肿瘤及心血管疾病的发生，参与肿瘤的恶化与转移。近年来的研究，也发现EGFR参与了乳腺肿瘤中的血管生成，成为乳腺肿瘤的危险因素。研究表明，EGFR在乳腺癌组织中的阳性表达显著高于癌旁组织，在淋巴转移者的阳性率高于未转移者，且与VEGF、雌激素表达呈正相关［6，18］，与上皮细胞钙黏素(E-cadherin，E-cad)的表达与生存率呈负相关［18，19］。同时，也有资料显示，EGFR在三阴性乳腺癌患者(即雌激素受体、孕激素受体、人表皮生长因子受体均为阴性)中亦呈阳性表达，且显著高于人表皮生长因子受体2(human epidermal growth factor receptor 2，HER-2)阳性细胞系［20］; Chariout等［21］在三阴性乳腺癌MDA-MB-231细胞株上，也发现了EGFR的表达上调。因此，EGFR也被认为是乳腺瘤诊断的标志物之一，也可作为判断疗效的指标之一。已有的研究表明，EGFR的表达与脑胶质瘤、恶性上皮性卵巢肿瘤组织的微血管密度成正相关，表明EGFR表达参与了多种肿瘤组织微血管的形成［22］。所以，有理由相信，EGFR过表达同样也参与了乳腺癌组织的血管生成，但还缺乏一些直接的影像学资料。

鉴于EGFR过表达在促肿瘤组织血管生成中的作用，以EGFR为分子靶点治疗乳腺癌的实验观察与临床试验也取得了新的进展。Koumangoye等［23］应用浸润性BT-549乳腺癌细胞株发现，减少膜联蛋白A6表达可促进浸润性乳腺癌细胞EGFR的降解以及对以EGFR为靶点的酪氨酸激酶抑制剂的敏感性，从而降低乳腺癌细胞的存活率，该作用与MAPK、磷脂酰肌醇3激酶(phosphoinositide 3-kinase，PI3k)/Akt信号通路有关;在FaDu鳞状细胞癌裸鼠荷瘤模型上，发现VEGF及EGFR抑制药凡德他尼(Zactima TM、ZD6474)联合放疗在增加肿瘤细胞内DNA双链断裂程度、降低肿瘤细胞增殖的同时，明显地减少了微血管密度，提高了放疗的疗效［24］; Corkery等［20］的研究也显示，三阴性乳腺癌细胞系经吉非替尼(gefitinib)治疗后，EGFR的磷酸化水平显著下降，这种作用与丝裂原活化蛋白激酶(mitogen activated protein kinase，MAPK) 和AKt的磷酸化水平降低有关;进一步的研究显示，Gefitinib也显著提高了乳腺癌患者对化疗药物顺铂与多烯紫杉醇的敏感性。这些研究表明，降低EGFR表达的措施或药物，对于乳腺癌均具有较好的治疗作用。此外，以降低EGFR表达为靶点的治疗措施也应用于肺癌、胰腺癌、结肠癌、头颈部肿瘤的研究［25］，并取得了一定的治疗效果。

3　血管生成素在乳腺肿瘤发展进程中的作用

血管生成素(angiogenin，Ang)是一个同时含有受体激动剂与受体抑制剂的血管生长因子家族，其中，Ang1和Ang2与血管生成有关，二者均通过与内皮细胞特异性酪氨酸激酶受体Tie-2结合调节血管生成，但二者在血管生成中的作用互相拮抗，在肿瘤血管生成中发挥重要的作用，而且还参与了肿瘤细胞的迁移与浸润。Nilsson等［26］的研究发现，乳腺癌患者肿瘤组织的Ang水平显著高于癌旁正常乳腺组织。但是，Duranyildiz等［27］在一项早期乳腺癌患者的血清学研究中发现，早期乳腺癌患者血清Ang、VEGF与正常人没有统计学差异，而Ang、VEGF水平却呈显著正相关，就此提出了血清Ang、VEGF水平对于早期乳腺癌患者没有诊断价值的结论。

鉴于Ang在乳腺癌发展进程中的作用，众多学者开展了以抑制Ang表达为靶向治疗的实验研究。在最近的一项研究中，Borin等将乳腺癌MDA-MB-231细胞株种植到小鼠，观察了20-羟-二十烷四烯酸(20-hydroxyeicosatetraenoic acid，20-HETE)合酶抑制剂HET0016的作用，结果发现HET0016显著抑制了7、14、21与28 d肿瘤的大小，同时在21 d均抑制了Ang1/2等血管生成蛋白的表达;但在治疗的21 d后，肿瘤细胞对HET0016出现了抵抗，且Ang1/2等血管生成蛋白的表达开始上升;结果表明HET0016的抑癌作用是通过抑制Ang1/2等血管生成蛋白表达实现的［28］。类似的一项研究也发现，钙敏感受体(calcium sensing receptor，CaSR)在抑制乳腺癌MDA-MB-231细胞株炎症因子分泌的同时，也削弱了Ang的表达与MDA-MB-231细胞迁移［29］。Dutta等［30］研究发现Ang促进了MDA-MB-231细胞尿激酶纤维蛋白溶酶原激活物受体(urokinase plasminogen activator receptor，uPAR)与uPA的相互作用，从而增加纤溶酶的形成与细胞迁移，导致乳腺癌细胞的浸润与转移。Nilsson等［26］的研究也显示，雌二醇(estradiol 2，E2)显著提高了雌激素受体(estrogen receptor，ER)阳性的乳腺癌细胞的Ang分泌，且分泌的Ang进一步提高了内皮细胞的增殖能力，提示Ang生成是雌激素依赖的;而抗雌激素药物三本氧胺降低了ER阳性乳腺癌细胞分泌Ang能力以及Ang的核转位;在实验性乳腺癌小鼠中，三本氧胺降低了Ang水平，减少了血管生成，此外用抗Ang抗体治疗的荷瘤小鼠出现了肿瘤的生长停止，也提示抑制Ang分泌有利于抑制乳腺癌细胞的生长。上述研究结果以降低Ang表达为切入点，为乳腺癌的治疗提供了新的治疗靶点。

综上所述，促血管生成调节蛋白(VEGF、EGFR、Ang等)与乳腺肿瘤的淋巴转移、病理分级、癌细胞浸润以及预后不良呈正相关，以这些调节蛋白为靶点采取的分子靶向治疗，可有效抑制乳腺癌组织的血管生成，减少癌细胞浸润与转移，改善预后;但相关机制还有待进一步深入调查。这些研究也提示，在临床上，以这些血管生成调节蛋白为靶点，开展乳腺癌的靶向治疗，对乳腺癌的干预具有一定的治疗作用。但在乳腺癌组织血管形成的过程中，同样还存在一些抑血管生成调节蛋白(如:内皮抑素、血管生成抑制素等)的表达异常;由于促血管形成蛋白与抑血管形成蛋白的平衡在维持血管生成稳态的过程中具有重要的调节作用，因此，在关注乳腺肿瘤促血管形成蛋白作用的同时，还应考虑抑血管形成蛋白的作用，这也是今后需要进一步调查的目标;同样，在乳腺肿瘤的靶向治疗中，如何调节促血管生成蛋白与抑血管生成蛋白的平衡，有针对性地选择抗乳腺肿瘤的治疗措施，还有很多工作去做，这也是今后包括乳腺肿瘤在内的多种肿瘤的治疗方向。

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·调查研究·

(收稿日期:2015－10－27)

doi:10.3969/j.issn.1002－7386.2016.05.044

通讯作者:刘正泉，075000河北省张家口市，河北北方学院; E-mail: lzq05000@126.com

【中图分类号】R 737.9

【文献标识码】A

【文章编号】1002－7386(2016) 05－0763－04

作者单位: 075000河北省张家口市人口和计划生育委员会(杨秀红) ;河北北方学院(常鸿、刘正泉)