血管内皮生长因子家族在妇产科若干疾病中的研究进展

杨舒奇 黄明莉 黄凌佳 孙欣

血管的形成就是从已有的血管中生出新生血管。早期的研究证实，新生血管的形成是由已经建立的血管中已有的内皮细胞形成的，而不是在早期胚胎发育过程中由原始的内皮细胞前体形成的[1]。促进血管生成的因子主要包括成纤维细胞生长因子(fibroblast growth factors,FGFs)、血管内皮细胞生长因子(vascular endothelial growth factors,VEGF)、血小板源生长因子(platelet -derived growth factor,PDGF)、转化生长因子-α(transforming growth factor -α,TGF -α)、肿瘤坏死因子-α(tumor necrosis factor -α,TNF -α)、白细胞介素(interleukin,IL-8) 、IL-6、胎盘生长因子、表皮生长因子、胰岛素样生长因子和肝细胞生长因子等。其中VEGF 是最重要的促进血管生成的调节因子，VEGF可直接、特异性地作用于血管内皮细胞[2]。

VEGF及其受体在人体生理活动中起重要作用，其异常表达与多种不同疾病的发病机制密切相关。维持血管内皮正常功能需要VEGF的生理水平，但浓度过高或过低均会导致血管生成异常等病理结果。VEGF信号通路对许多组织的生理功能起着至关重要作用，在心血管疾病、癌症、眼病及产科方面等疾病的发病机制中发挥着重要作用[3]。诸多学者从VEGF对疾病发病机制研究逐步深入到如何通过VEGF进行诊断及治疗，使疾病的诊治有着飞速进步，VEGF研究取得的诸多进步，使其在妇产科领域应用的深度与广度得以不断拓展，本文将分别从妇科肿瘤、复发性流产、子痫前期及胎儿宫内生长受限(intrauterine growth retartation,IUGR)等方面介绍VEGF在这几种疾病中的最新研究及应用进展。

一、VEGF在妇科疾病中的研究现状

1.VEGF在妇科肿瘤中的研究：当VEGF受体与底物结合时，会形成同源二聚体或异源二聚体，不同的组合结果要么是促血管生成，要么是抗血管生成[4]，在肿瘤中就起着促进血管生成的作用。肿瘤血管生成是癌症生物学的特征之一，肿瘤血管为肿瘤提供氧气、营养物质，促进生长和提供转移及传播的途径[5]。通过抑制肿瘤中新生血管的形成来治疗癌症的概念是由Folkman提出的[6]。VEGF在血管生成的过程中起着关键介质，这一发现促使人们针对这一途径进行治疗，目的是诱导血管萎缩，使肿瘤缺氧、降低葡萄糖和其他代谢必需物的来源。VEGF信号通路(VSP)抑制剂已被批准用于几种不同的恶性肿瘤。在过去的十年里，第一代抗血管生成药物经过验证，提高了无进展生存期，在某些情况下还提高了几种肿瘤类型的总体生存期[7]。Minion等[8]研究表明，化疗偶联单克隆抗体-贝伐珠单抗目前是治疗复发/转移性宫颈癌的一线药物。在化疗中加入贝伐珠单抗后，总体生存率的改善有统计学意义和临床意义。Marquina 等[9]也认为贝伐珠单抗的加入导致无进展生存期显著改善，并且这些并不伴随着生活质量的下降。贝伐珠单抗是一种以VEGF-2为靶点的抗血管生成药物，添加到宫颈癌标准化疗中显示生存率显著提高。因此，卡铂、紫杉醇、贝伐珠单抗联合应用是目前宫颈癌的标准一线治疗方法。西地尼布(cediranib )是VEGF信号转导的口服抑制剂，Orbegoso等[10]研究表明，该药物与卵巢癌标准化疗联合应用，在无进展生存率方面取得了良好的效果。在铂敏感患者中，西地尼布和奥拉帕尼的联合应用在无进展生存(PFS)和总体的有效率(ORR)中显示出了益处。然而Khan等[11]研究发现，考虑到肿瘤微环境中的一些分子不仅仅具有血管生成作用，还可以引起免疫抑制，因此抑制VEGF信号的潜在机制可能需要重新评估。他们还预测抗血管生成治疗领域将受益于一些药物“免疫调节治疗”的作用，并且与免疫调节治疗药物联合使用，可以逆转肿瘤微环境的免疫抑制，提高免疫抗肿瘤的效果。抗血管生成药物在卵巢癌及宫颈癌等妇科肿瘤中的治疗效果是肯定的，但有学者提出不仅仅是抑制血管生长，还有免疫调节治疗的作用，其更明确的治疗机制需更深一步的研究。

2.VEGF在复发性流产中的研究进展:复发性自然流产(recurrent spontaneous abortion,RSA)是影响育龄妇女健康的一个常见问题，定义为同一性伴侣发生两次或多次连续流产。RSA的病因包括遗传背景、染色体异常、抗磷脂综合征、子宫异常、生殖解剖异常、感染、内分泌异常、免疫系统功能和环境条件等多种原因[12-13]。然而，仍有50%诊断为RSA的夫妇无法用以上原因说明。VEGF表达的改变与自然流产有关，VEGF的主要生物学功能是促进微血管通透性和血管生成。胚胎需要广泛而系统的血管来支持胚胎的植入和发育，而这在RSA中是受损的[14-15]。

Hashemi等[16]研究结果发现，VEGF18-bp ins/del在共显性、显性和等位基因遗传模型下变异显著，从而增加了RSA风险，目前的发现支持VEGF 18-bp ins/del多态性与RSA风险增加之间的联系，但需要更大的样本量在不同种族间来验证。Bagheri等[17]研究表明，VEGF-A和VEGF-C表达参与胚胎的着床和胎盘形成，且随着年龄、体重指数和流产次数的增加，VEGF-A和VEGF-C浓度明显降低。数据有力地支持了VEGF-A和VEGF-C的低表达与易患RSA之间的联系,这些分子可以作为不明原因RSA患者流产的潜在预测标志物。因此，在不明原因的RSA中，通过监测和调节VEGF在未来的诊断和治疗措施中是很有希望。Sun等[18]系统综述了5种VEGF基因多态性(rs1570360,rs699947,rs2010963,rs3025039和rs833061)与RSA风险之间的关系，结果表明，rs1570360和rs3025039与RSA显著相关，rs699947、rs2010963 和rs833061未能在RSA的荟萃分析中显示意义。然而，当按种族进行亚群(东亚、高加索和其他人群)分析时，结果显示，在高加索rs1570360与RSA风险之间存在显著的关联，而在东亚rs3025039和RSA风险之间存在显著的关联。这项研究指出，不同种族间RSA的发生是由VEGF的不同基因引起，可以从种族基因方面来理解和探寻RSA的发病机制。Jung等[19]评估了3种VEGF多态性(rs833061，rs25648和rs3025020)与韩国女性RSA发展之间的关联，结果表明，VEGF rs3025020 / rs833061 TT / TC和TT / TC + CC基因型和单倍型rs833061 / rs3025020 C-T，rs25648 / rs3025020 T-T的等位基因组合与RSA的高发病率相关； 此外，VEGF rs833061 / rs3025020基因型与红细胞比容(HCT)水平相关。然而，需要进一步的研究来阐明VEGF和HCT如何参与PSA发展的确切机制。从基因多态性方面探讨了VEGF参与RSA在不同国家及不同种族的发病机制，可以以此为突破口，从基因的角度对RSA的预防和治疗做进一步研究。

二、VEGF在产科疾病中的研究进展

1.VEGF在子痫前期的研究进展：人类的VEGF家族包括5种相关糖蛋白，即VEGFA、VEGFB、VEGFC、VEGFD和PLGF(胎盘生长因子)。这些物质被分泌出来形成同源二聚体，它们与3个酪氨酸激酶受体相互作用，即VEGFR1、VEGFR2和VEGFR3[20]。可溶性的VEGF受体(sFlt-1 或 sVEGFR-1)可以通过阻止内皮细胞形成和抑制血管扩张作用来抑制 VEGF 和 PLGF 活性。子痫前期(preeclampsia，PE)严重影响母儿的生命，尽管进行了广泛的研究，但该病的确切发病机制仍不清楚，内皮功能障碍、胎盘发育不全、滋养细胞侵袭异常是PE病理改变的重要机制[21]。VEGF作为一种生长和缺氧诱导因子，参与调控内皮细胞的增殖、功能和分化以及血管通透性[22]。胎盘的氧化应激增加了sFIt-1的分泌，减少了PLGF。有假说提出[23]，胎盘分泌过剩sFlt-1抑制VEGF和转化生长因子(TGF)-β1信号,导致内皮细胞功能障碍,降低环前列腺素、一氧化氮(NO)产生和释放促凝血的蛋白质，从而导致子痫前期。Eddy等[24]认为，在子痫前期，母亲的脉管系统不能提供足够的血液流向胎盘，导致慢性缺血。因此，胎盘产生了各种因子，特别是sFlt-1，从而引起一系列产妇综合征。sFlt-1作为VEGF和PLGF的诱骗受体，可以导致VEGF蛋白降低。这引起母体血管内皮功能障碍，引起血管收缩异常，肾功能改变，最终导致高血压。两者均认为是由于sFlt-1分泌过量，从而导致妊娠期高血压相关疾病。 Saleh等[25]通过在一项620名怀疑或确诊先兆子痫妇女的高风险队列中进行研究发现，sFlt-1、PLGF及其比值在预测孕产妇、胎儿或新生儿并发症及分娩孕周方面比目前诊断标准具有更强的价值。临床中可对有子痫前期高危因素的孕妇密切监测sFlt-1及sFlt-1/PLGF比值，对疾病做出早期诊断及预防，从而延长孕周，减少母儿并发症。

对于如何治疗此类疾病，亦有学者进行了研究。Eddy等[24]发现，尽管通过补充VEGF和PLGF都显示出对缓解高血压和许多伴随的症状如蛋白尿、体重下降和血小板减少有效，然而VEGF也可能表现出剂量依赖性毒性。当VEGF暴露于高剂量时，不仅对胚胎的发育有负面影响，而且接受大剂量VEGF的怀孕大鼠表现出水肿形成的迹象。而PLGF在治疗过程中没有观察到这些副作用。这表明促血管生成治疗对于子痫前期是可行的选择，但是VEGF的治疗窗口可能更窄，从而使PLGF成为更安全的选择。Thadhani等[26]证明了用等离子体特异性葡聚糖硫酸酯(PSDS)装置体外清除多余循环sFlt-1是安全的，对严重子痫前期的妇女，有效地减少了妊娠早期循环中sFlt-1和蛋白尿，延长了孕周，并且对母体或胎儿没有造成重大不良后果。Onda等[27]在临床前研究中发现，质子泵抑制剂(PPIs) 具有多种作用，可能会减轻子痫前期的病理生理学影响，能有效降低胎盘sFlt-1和sENG的释放，降低内皮功能障碍，具有舒张血管、抗氧化和抗炎作用，并且 PPIs在妊娠期使用是安全的。研究者通过促血管生成治疗以及去除循环中sFIt-1，均在子痫前期的治疗上有着重要的意义，虽然目前均处于亚临床阶段，但可通过后续研究，早日运用到临床应用中，降低该疾病对母儿的影响。

2.VEGF在胎儿IUGR方面的研究：IUGR是一种严重的妊娠并发症，影响约8%的妊娠。IUGR可能由母体、胎儿、胎盘和遗传等因素引起[28]，其中包括母体子宫胎盘灌注不足，从而阻碍胎儿获得足够的营养和氧气。IUGR的特点是胎盘灌注减少，目前尚未发现改善子宫胎盘灌注从而增加子宫内胎儿生长的治疗方法。VEGF基因疗法正被用于临床治疗缺血性疾病。母体子宫动脉基因治疗是一种很有前途的IUGR治疗策略，如VEGF表明在临床前研究中改善胎儿生长和新生儿的结局[29]。Vaughan等[30]通过对豚鼠胎儿进行实验对照分析发现，VEGF-A165基因治疗可以靶向改变母体子宫胎盘循环的血管活性，减少全身效应。这表明对IUGR的母体VEGF基因治疗可能改善后代的生长，并支持临床应用。Sulistyowati等[31]通过向怀孕小鼠体内注射注射rVEGF121，证明重组VEGF121注射液在新建立的PE小鼠模型中具有预防胎儿IUGR的潜在作用。Takahashi等[32]通过概述3种PE小鼠模型中，证实维生素B3烟酰胺(Nam)是一种很有前景的药物，可通过其抗氧化特性改善PE、早产和IUGR。该研究证明Nam是第一种改善和预防所有高血压、蛋白尿、内皮增生、流产/早产和IUGR的药物。虽然仅仅是动物实验及前临床研究，但为IUGR的治疗提供了新的方向。

三、VEGF在妇产科领域的临床指导价值

抗血管治疗在肿瘤中的应用已逐渐成熟，在肺癌、结直肠癌、乳腺癌等疾病中应用均取得较好的成果，在宫颈癌及卵巢癌中的也明显延长患者的无进展生存及总有效期，指导在临床工作中多方案结合治疗，将化学治疗与抗血管生成治疗结合，从而降低疾病导致的死亡率；血管失衡影响着子痫前期的发生发展，使用VEGF作为一种治疗子痫前期的治疗方法在前临床研究中取得一定的成果[24]，指导临床医生可继续研究，将前临床研究运用到临床中，从而降低疾病的发生率和减少其产生的影响。通过近几年研究发现，RSA的发病率逐年增加，而国内外学者研究发现，血管生成障碍参与该疾病的发病机制，可从该疾病的发病机制出发，通过促进血管生成而治疗RSA。

四、小结与展望

通过对VEGF的研究，对疾病的诊断和治疗有了新的认识，从血管生长的角度在妇科肿瘤、RSA以及不良妊娠结局(包括子痫前期、IUGR)等方面开启了新的篇章,VEGF家族可直接运用在妇科及产科疾病的诊断和治疗。像子痫前期、胎儿IUGR及RSA等方面，重点研究了疾病的发病机制，对于具体治疗仍需要大量研究来证明及探索。