血管內皮生長因子與血管瘤

洪 鐘 羅 鵬

1.桂林市中西醫結合醫院普外科，廣西桂林 541004；2.深圳市第六人民醫院骨科，廣東深圳 518052

血管瘤(hemangioma)是臨床上常見的良性腫瘤,屬血管增生性疾病[1]，多見于嬰幼兒，主要特征為血管內皮細胞增生和細胞密度增高。該病可以發生在全身任何部位，以皮膚和皮下組織多見；其次為口腔粘膜和肌肉，再次為肝臟，骨骼，脾臟及神經組織，而發生在消化道、腎臟等組織則較為少見。根據內皮細胞生長、肥大細胞計數以及纖維細胞形成等特點將血管瘤分為增殖期(proliferating phase)、退化期(involuting phase)、退化完成期(invo-luted phase)3個階段[2]。約90%的血管瘤在10歲左右完全退化[3]，但仍有部分血管瘤隨著患兒年齡的增長逐漸增大,造成面部、四肢畸形,視力、呼吸障礙,以及Kasabach-Merritt綜合征和充血性心力衰竭等嚴重的并發癥。該類疾病病理復雜，發生發展的機制尚不完全清楚,目前主要考慮與血管和血管內皮細胞異常增生有關[1、4]。而在血管內皮細胞增生的諸多因素中，以血管內皮生長因子（VEGF）與血管瘤的發生發展關系最為密切[5]。故此，本文就VEGF在血管瘤發生發展過程中的作用及其機制做一綜述。

1 血管瘤的發生機制

目前，學者們認為血管瘤的發生機制有如下假說：①處于血管分化早期發育階段的胚胎成血管細胞(如在增生期血管瘤中存在的內皮祖細胞)聚集增生所致。②胎盤細胞“意外”脫落，造成內皮細胞過度增殖。③大量促血管生成因子和抑制因子調控失衡。④增生期吲哚胺2，3一雙加氧酶(IOD)表達上調，T細胞收到抑制，使得血管內皮細胞逃逸免疫監控，過度增生等[6]。

目前，學術界認為：血管內皮細胞的增殖在血管瘤發生發展中起著重要作用[7]。所以，影響血管內皮細胞增殖的因素自然會影響血管瘤的發生發展。研究證實，機體內許多肽類因子能夠影響血管生成[8]，以生長因子為多見，如：血管內皮生長因子(vascu-lar endothelial growth factor，VEGF)、成纖維細胞生長因子(fibrob-last growth factor，FGF)、 血小板源性生長因子(platelet—derivedgrowth factor，PDGF)等。這些因子在血管瘤發展過程中單獨或者協同發生作用，引起血管內皮細胞增殖失常，誘發血管瘤的形成。

2 血管內皮生長因子（VEGF）及其受體

VEGF是一種分泌性糖基化多肽因子,可由血管瘤內皮組織分泌[1]，是由兩條相同肽鏈通過二硫鍵構成的二聚體，分子量為34～42ku，具備非常強的耐熱及耐酸能力[9]，VEGF mRNA經過不同的剪接,形成 6種 VEGF亞型,分別含有 121、145、165、183、189、206個氨基酸殘基,以二硫鍵連接成同源二聚體,廣泛分布于人體組織，擁有高度保守性[10]。

人體 VEGF 分 為 ：VEGF-A、VEGF-B、VEGF-C、VEGF-D、VEGF-E、胎盤生長因子(placenta growth factor，PIGF)以及內分泌腺來源的血管內皮生長因子 (endocrine gl ndderived vascular en-dothelial growth factor，EGVEGF)。 VEGF-A 是 VEGF家族中最重要 的 成 員 ， 有 6 種 亞 型 ：VEGF121、VEGF145、VEGF165、VEGF183、VEGF189和 VEGF206；同時還有一種 VEGF的mRNA經特殊剪接后得到的片斷VEGF148，它缺少由外顯子6、7的末端和8編碼的殘基，生理作用有待證實。VEGF165亞型是最重要的同源單體之一，除了有促進內皮細胞生長與抑制凋亡等多種作用外，還可以促進人白血病K562細胞的增殖，并抑制其凋亡。EG-VEGF是一種組織特異性血管內皮生長因子 (tissue s pecificangiogenic growth factor)，只在某些組織中表達并選擇性地作用于一種內皮組織，誘導毛細血管內皮細胞的增殖、遷移與破壞基底膜結構的完整性。人EG-VEGF由產生類固醇的細胞表達，如胎盤、腎上腺、睪丸以及卵巢等。與VEGF共同導致廣泛的血管生成，但與VEGF不同的是，EG-VEGF在骨骼肌與角膜中，不能直接導致血管生成。

目前發現的血管內皮生長因子受體(VEGFR)主要有以下5種：①VEGFR-1，即 fms樣酪氨酸激酶(fms-like tyrosine kinase，Flt-1)；②VEGFR-2，即含激酶插入域的受體/胎肝激酶(kinase in-sert-domain containing receptor/fetal liver kinase，KDR/Flk-1)； ③VEGFR-3(Flt-4)；④神經氈蛋白-1(neuropilin-1，NP-1)；⑤神經氈蛋白-2(NP-2)。

3 VEGF的生物學特征

血管內皮生長因子（VEGF）是一種可擴散的內皮細胞特異性有絲分裂原蛋白，人體內多種細胞能合成VEGF,包括：成纖維細胞、角質細胞、平滑肌細胞、巨噬細胞、腫瘤細胞等。VEGF作用的主要靶細胞是內皮細胞[11]，它能夠特異性的刺激內皮細胞分裂、增生,誘導新生血管形成，是一種最強的直接促進血管形成的因子[12-13]，而對其它類型細胞卻無這種作用[1]。該因子僅在內皮細胞上有KDR表達,通過旁分泌與自分泌形式作用于內皮細胞與內皮細胞上的受體flt21和KDR[14]發揮作用。其作用主要有改變內皮細胞的基因表達,增加組織因子與某些蛋白酶的產生(如促進金屬蛋白酶和間質膠原酶的分泌,直接參與促血管生成和軟骨、骨的破壞)[11]，改變細胞外基質環境,促進毛細血管生長，向組織內浸潤，增加細胞內酪氨酸磷酸化,選擇性促進內皮細胞分裂增殖。此外，人們還發現該因子在體內外均有強烈地誘導活體血管形成作用[11]；通過影響鈣依賴途徑，增加血管通透性[12]，主要表現為后毛細血管和小靜脈對大分子的通透性[11]。以上都是血管形成的重要環節，因此，血管內皮生長因子（VEGF）被認為是血管形成主要調節者[15]。

在生理條件下，機體的VEGF可以呈低表達狀態[16-17]，而在一些病理情況下，如缺氧，炎癥，創傷等，VEGF在全身或局部某些細胞內表達上調，若這種情況不能得到及時控制，將會導致血管畸形，視網膜病變或刺激腫瘤生長等病理變化[18]。1971年Folkman提出假設，認為腫瘤生長和轉移依賴于新生血管生成。后來，研究也發現在許多腫瘤組織內、外都有VEGF的高表達。這表明VEGF對腫瘤血管的生成、生長、浸潤和轉移有一定作用[19]。不僅如此，在炎癥性角膜血管化時,上皮細胞和內皮細胞中的VEGF表達顯著增加,特別在瘢痕組織的成纖維細胞和巨噬細胞周圍；在鼠的角膜新生血管模型中,研究人員發現VEGF mRNA和蛋白水平與炎癥和新生血管呈時空對應關系,而且使用VEGF中和抗體后，可以有效地抑制角膜新生血管的形成[13]。

4 VEGF在血管瘤生成中的作用

VEGF在所有血管性腫瘤中都有表達,尤其是在活躍的成血管細胞瘤中，血管內皮生長因子（VEGF）和血管內皮生長因子（VEGF）均呈現高表達狀態,因此我們認為血管內皮生長因子（VEGF）是血管瘤組織發生和發展的基礎[20][11]。Berard M的研究證實血管瘤周細胞可分泌VEGF，通過旁分泌機制刺激內皮細胞增殖，并通過自分泌機制刺激自身增殖，例如海綿狀毛細血管瘤病灶本身以自分泌和旁分泌的方式分泌血管內皮生長因子（VEGF），促進海綿狀毛細血管瘤增長[21]；Tan ST則發現血管瘤周細胞表達PCNA、bFGF和VEGF，并且有研究人員證實所有的成血管細胞瘤中都能見到過度表達的VEGF蛋白[22]，隨訪十年的上皮血管內皮血管瘤中都可見到血管內皮生長因子（VEGF）的表達增加[23]。Takahashi等人發現,血管內皮生長因子（VEGF）在血管瘤增生期內皮細胞中高表達,在退化期不表達[11]；不僅如此，Chang等用免疫組化和原位雜交的方法分別檢測了增生期血管瘤標本和消退期血管瘤標本中的VEGF及VEGF mRNA,發現增生期血管瘤的VEGF及VEGFmRNA的表達都高于消退期血管瘤,說明VEGF及VEGF mRNA的表達與血管瘤的血管增生有密切關系。國內研究也證明，血管內皮生長因子（VEGF）的表達在增生期時的表達程度最高,陽性表達率為95.5%[4]，在退化完成的血管瘤中血管內皮生長因子（VEGF）雖有表達，但是陽性率逐漸降低。同樣患VHL病的患者的視網膜血管瘤里，血管內皮生長因子（VEGF）的轉錄物和蛋白高度表達[24]，而且侵襲性強的VHL病產生的血管內皮生長因子（VEGF）表達更多[25]；但在散發的成血管細胞瘤和與VHL相關的成血管細胞瘤用免疫組化檢查發現血管內皮生長因子（VEGF）蛋白沒有很大區別。所以，一些研究人員考慮不同的形態學和血管生成因子互相影響使血管瘤有不同的臨床表現[26]。相反，在血管畸形標本中，生長因子的水平是低的。增殖期血管瘤中VEGF的表達明顯高于血管畸形和正常皮膚，且增殖期血管瘤中的表達明顯高于消退期，提示VEGF在血管瘤的發生、發展過程中起著重要的作用，是判斷血管內皮細胞增殖與否的一項具有指導意義的指標[5]。

缺血、缺氧、蛋白激酶C、雌激素、孕激素、突變的ras基因以及某些細胞因子如白介素2(IL-2)等都可上調VEGF的表達，而p53等基因則能抑制其表達。如果血管內皮細胞增生消退調節失控，將不受控制游走和增殖，血管必然會呈現病理狀態。在缺血缺氧的環境中，高濃度血管內皮生長因子（VEGF）會促進局部血管生長，這本身對損傷組織修復有利[27]；如果有害刺激持續存在，或者血管內皮生長因子（VEGF）的過度表達不能得到有效控制，將會造成不良影響，最直接的作用是導致局部血管過度生長，促使血管組織向周圍擴展，有可能形成血管瘤。血管內皮生長因子（VEGF）的上調與病理性血管生成和不正常的血管高滲性有密切關系；并且血管內皮生長因子（VEGF）在促進血管內皮增生中作用程度與其在局部濃度有關，對腫瘤周圍組織及遠處相同組織的促血管生長作用也不同。還有文獻報道[18]血管瘤往往被皮下深筋膜所隔離，單純在原腫瘤所在組織內生長。肌肉血管瘤一般沿肌纖維束方向延伸生長，相鄰肌束間常有正常肌膜相間，甚至周圍新的腫瘤病灶和原腫瘤體間間隔正常的肌肉組織。提示血管瘤生長擴大不是簡單的復制與增生，很可能是通過誘導周圍正常組織內的血管內皮和外皮細胞壁突變形成新的血管瘤病灶，并且逐漸與原腫瘤相連產生。在血管瘤鄰近組織中VEGFmRNA明顯升高，說明這種正常細胞在血管內皮生長因子（VEGF）作用下較強的向血管瘤細胞轉化趨勢。通過進一步研究發現，各種血管性腫瘤(嬰兒毛細血管瘤，小葉毛細血管瘤，和上皮樣血管瘤)的血管內皮生長因子（VEGF）表達有很大差異[23]。還有人利用反義核酸技術下調血管瘤內皮細胞中VEGF表達，阻礙血管內皮細胞增殖，進而抑制了血管瘤血管生成，也說明VEGF和血管瘤有關。

5 展望

綜上所述，血管內皮生長因子（VEGF）在血管瘤發生發展過程中起著重要作用，其確切的機制目前仍不完全清楚。而且，血管瘤中血管生長程度依賴于血管生成因子與血管生成抑制因子之間的平衡，機體內不同水平VEGF，在不同環境中，與其他因素如何互相影響發揮作用，造成復雜的病理特點和癥狀表現，這些問題仍有待于深入研究。如能進一步詳盡闡述其發生機制，必能有助于合理區分及有效治療血管瘤，特別是針對嚴重和特殊部位的血管瘤。隨著對VEGF及其相關蛋白的進一步深入研究，人們有可能通過基因調控和特異性抗體對VEGF及其受體的作用，把VEGF及其受體應用于增殖性血管瘤的臨床診斷與治療，如果使用反義VEGF核酸及反義VEGF受體核酸特異地抑制VEGF及其受體的表達;以VEGF及其受體為靶向制備相應抑制劑或拮抗劑；采用不同方法，通過多種途徑，阻止VEGF與其受體結合。這對于提高治療特異性、有效性，減少治療對身體的損傷，有重大意義。這也為血管瘤的診斷和治療提供了新靶點。

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