VEGF及其受體與免疫抑制細胞關系的研究進展

李玉靈，趙華，任秀寶

(天津醫科大學腫瘤醫院·國家腫瘤臨床醫學研究中心·天津市腫瘤防治重點實驗室·天津市腫瘤免疫與生物治療重點實驗室，天津300060)

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VEGF及其受體與免疫抑制細胞關系的研究進展

李玉靈，趙華，任秀寶

(天津醫科大學腫瘤醫院·國家腫瘤臨床醫學研究中心·天津市腫瘤防治重點實驗室·天津市腫瘤免疫與生物治療重點實驗室，天津300060)

血管內皮生長因子(VEGF)是一類重要的促血管生長因子，它可以促進血管內皮細胞增殖和遷移，增加血管通透性。近年來，研究發現VEGF及其受體在腫瘤免疫抑制微環境的形成中發揮重要作用：VEGF不僅能抑制免疫細胞在造血過程中的生成和分化；還能誘導各種免疫抑制細胞向腫瘤組織浸潤。此外，調節性T細胞、樹突狀細胞和單核巨噬細胞被發現有VEGF受體的表達，它們可能以此種方式促進了免疫逃逸的發生，對腫瘤的生物學行為產生巨大影響。

血管內皮生長因子；血管內皮生長因子受體；腫瘤；免疫抑制

機體正常的免疫系統能識別和殺傷惡變的細胞,從而清除腫瘤細胞或控制其生長。但腫瘤患者局部組織的免疫功能往往是受到抑制的，其中最明顯的表現是腫瘤局部大量免疫抑制細胞的聚集。研究發現,VEGF可以促進多種免疫抑制細胞向腫瘤組織趨化，降低機體正常的免疫反應。VEGF受體(VEGFR)在免疫細胞的表達進一步拓展了對VEGF生物學效應的新認識，筆者就近年來研究發現的VEGF及VEGFR與免疫抑制細胞的關系作一綜述。

1　VEGF/VEGFR的生物學特點

VEGF是一種糖基化多肽性分泌因子，屬于生長因子的一大類成員，其家族包括VEGF-A、VEGF-B、VEGF-C、VEGF-D、VEGF-E和胎盤生長因子(PIGF)。由于mRNA不同的剪切方式，能產生VEGF121、VEGF145、VEGF148、VEGF165、VEGF183、VEGF189和VEGF206等蛋白形式[1]。VEGF不僅是重要的促血管生長因子，還能影響多種免疫抑制細胞的功能，參與了腫瘤免疫逃逸的發生。

VEGFR屬于受體酪氨酸激酶家族，是一種膜鑲嵌蛋白，其組成包括VEGFR-1(Flt-1)、VEGFR-2(KDR/Flk-1)和VEGFR-3(Flt-4)。VEGFR有著相似的蛋白質結構，屬于“7-Ig”[2]。VEGF-A能和VEGFR-1、VEGFR-2結合，雖然VEGFR-1與VEGF-A的親和力比VEGFR-2高，但其引起的磷酸化能力卻低于VEGFR-2。VEGF-B、PIGF只能和VEGFR-1結合。VEGFR-3不與VEGF-A結合，而是和VEGF-C、VEGF-D相結合，主要參與淋巴內皮細胞增殖[3]。此外，還存在兩個VEGF的共受體：神經纖毛蛋白-1(NRP1)和NRP2。NRP單獨不能進行信號傳導，但它可以與VEGFR形成復合體，增加對VEGF的親和力[4]。CD146是新發現的VEGFR-2共受體，它被發現能促進VEGFR-2 磷酸化和下游信號分子轉導[5]。VEGFR最初被認為只表達于內皮細胞，但近年研究發現，多種免疫細胞都表達有不同亞型的VEGFR，并且和臨床預后有一定的相關性。

2　VEGF/VEGFR與髓源性抑制細胞(MDSC)

MDSC是一類未成熟、異質性的細胞群體，包括髓系前體細胞、不成熟的粒細胞、單核巨噬細胞和樹突狀細胞(DC)等。MDSC對多種免疫細胞具有抑制作用：MDSC可以抑制CD8+T細胞的活化和殺傷功能；下調穿孔素和干擾素γ(IFN-γ)的表達從而抑制NK細胞的細胞毒活性；還能抑制DC、巨噬細胞的分化而下調抗腫瘤免疫應答。大量研究證實VEGF能促進MDSC向腫瘤組織聚集。在胰腺導管細胞癌的演進過程中，癌組織VEGF的濃度和MDSC的數量正相關[6]，由此可見，腫瘤組織自分泌的VEGF可以作為趨化因子引導MDSC向腫瘤局部浸潤。另外，消化系統腫瘤患者的血清VEGF水平也和外周血MDSC的數量正相關[7]。VEGF和MDSC相互作用的分子機制意見不一：VEGF一方面可以激活兩面神經激酶2-信號轉導和轉錄激活子3信號通路；另外，腫瘤細胞也可以通過自身誘導型一氧化氮合酶的表達，調節腫瘤細胞對VEGF的自分泌和增加信號轉導和轉錄激活子3及活性氧在MDSC的表達，促進其向腫瘤組織的浸潤[8]。此外，VEGF誘導MDSC向腫瘤組織浸潤后，MDSC還可以通過分泌TGF-β誘導調節性T細胞(Treg)的浸潤和擴增，間接促進腫瘤局部免疫抑制微環境的形成[9]。

3　VEGF/VEGFR與T細胞

3.1VEGF/VEGFR與TregTreg是一類具有免疫抑制功能的T細胞亞群。多項研究證實了VEGF對Treg的趨化作用。在小鼠黑色素瘤模型中發現，NRP1在Foxp3+Treg中高表達，腫瘤細胞自分泌的VEGF作為趨化因子，可以引導Treg浸潤腫瘤組織，從而負向調控抗腫瘤免疫效應。當敲掉Treg表面的NRP1后，腫瘤生長速度下降并伴有患者生存期延長[10]。同樣地，Hansen 等[11]進一步確定了NRP1在Treg的表達，且NRP1以VEGF依賴的方式引導Treg向腫瘤浸潤。最新一項研究[12]發現，晚期黑色素瘤患者血清VEGF的水平和外周血Treg的擴增具有一定的相關性。Goto等[13]發現，腫瘤患者胸腹水中的Treg表達VEGFR-2，而且胸腹水中的Treg數量與VEGF的表達量呈正相關，并證實VEGF介導了Treg在惡性胸水中數量的增加。在小鼠轉移性結腸癌模型中，VEGF能通過結合VEGFR-2引導Treg向腫瘤組織浸潤，和對照組相比，VEGFR-2只表達于荷瘤鼠Treg的表面[14]。另外，向小鼠體內持續注入VEGF發現，小鼠外周血中Treg和MDSC的數量也增加，二者具有一定的相關性[15]。

3.2VEGF/VEGFR與T淋巴細胞 T淋巴細胞是宿主抗腫瘤免疫中重要的效應細胞，具有特異性殺傷腫瘤細胞的功能。研究發現，腫瘤細胞自分泌的VEGF可以通過促進內皮細胞產生前列腺素E2(PGE2)，間接促進對T淋巴細胞的抑制作用[16]。在小鼠黑色素瘤模型中，當同時給予VEGF和TNF-α時，VEGF通過抑制NF-κB通路阻斷TNF-α引起的血管內皮細胞的激活和白細胞的黏附，降低T淋巴細胞趨化因子CXCL10和CXCL11的表達，從而減少T淋巴細胞向腫瘤組織浸潤[17]。

4　VEGF/VEGFR與DC

在腫瘤患者體內，由于多種免疫抑制因子的存在，DC的成熟過程受到抑制，抗原提呈作用受到嚴重影響[18]。研究發現，腫瘤患者血清中VEGF-A的水平和外周血中未成熟DC的數量成正比。體內實驗發現，VEGF不僅抑制DC分化和成熟，還能通過抑制NF-κB通路的激活導致外周DC的數量和功能下降。關于VEGF和DC相互作用的機制，有報道提出，VEGFR-1主要介導VEGF對DC的抑制功能，而VEGFR-2只在早期分化階段影響造血，并且對DC的分化過程影響較小[19]。另有報道稱，VEGFR-2是導致DC功能障礙的主要受體，而VEGFR-1作用輕微[20]。

在骨化三醇、PGE2、IL-10等因子作用下，DC能分泌VEGF165和 VEGF121[21]。單核細胞來源的成熟DC在TNF-α或CD40L和IFN-γ同時存在條件下，會產生分泌型VEGFR-1(sVEGFR-1)，sVEGFR-1同樣也具有促血管生成的能力[22]。除此之外，DC在VEGF和其他促血管生成因子(b-FGF，IGF-1)作用下能發展為內皮樣細胞，表現為譜系標志物(CD1a 和 CD83)喪失而表達內皮細胞標志物(vWF、 KDR 和 Flt-4)，并證實這一過程是通過激活ERK1/2通路發揮作用的[23]。

5　VEGF/VEGFR與單核巨噬細胞

5.1VEGFR在單核巨噬細胞的表達近年來大量研究證實了VEGFR在單核巨噬細胞的表達，并且VEGF能促進巨噬細胞向腫瘤組織浸潤，二者在促進腫瘤生長方面有著密不可分的關系。Sawano等[24]發現，單核細胞表面表達VEGFR-1，并且VEGFR-1存在于單核-巨噬細胞系的整個分化過程，提出Flt1可以作為單核-巨噬細胞系表面的一個新標記分子。VEGFR-1介導巨噬細胞向 VEGF-A的趨化作用，當給予VEGF-A和PIGF刺激后,會引起單核細胞內VEGFR-1的自體磷酸化和下游的信號轉導，并對單核細胞的化學趨化產生重要作用[25]。也有研究發現，一部分單核細胞表達VEGFR-2，VEGFR-2是介導巨噬細胞趨化作用的主要中介，并且加劇其在腫瘤組織的浸潤。王紅艷課題組發現，在細菌感染時，巨噬細胞能表達VEGFR-3，并且能分泌其配體 VEGF-C。腫瘤相關性巨噬細胞(TAM)是一群具有免疫抑制功能的細胞，是腫瘤微環境的重要組成部分，它可以通過分泌IL-10、TGF-β和VEGF等因子抑制機體的抗腫瘤免疫反應。同時，TAM上也被發現有VEGFR-3的表達，并且阻斷VEGFR-3通路能降低TAM向腫瘤組織浸潤。

5.2VEGF對單核巨噬細胞功能的影響VEGF對單核巨噬細胞向腫瘤組織的浸潤起重要的趨化作用。研究發現，腫瘤局部浸潤的單核巨噬細胞水平和VEGF的表達成正相關，而抗VEGF療法能明顯減少單核巨噬細胞的浸潤。不僅如此，VEGF對造血祖細胞的抑制作用還能促進TAMs的形成。單核巨噬細胞還能自分泌VEGF，對上述過程起到正向調節作用。在腎透明細胞癌中，敲除VEGFR-1能降低單核巨噬細胞的浸潤，減少其對VEGF的自分泌，抑制腫瘤生長。但VEGF是否僅通過與VEGFR-1和VEGFR-2的結合發揮作用，有待進一步研究。

綜上所述，VEGF除了發揮傳統的促血管生成作用外，它還參與了腫瘤免疫抑制微環境的形成。同時，VEGFR在免疫細胞的表達也是未來研究的一個焦點，這對我們探究VEGF及VEGFR在免疫抑制中的作用提供了理論依據，但是其具體的分子信號機制需要進一步的研究證實。

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國家自然科學基金資助項目(81401888)；天津市科委應用基礎青年項目(14JCTPJC00476)。

任秀寶(E-mail：rwziyi@yahoo.com)

10.3969/j.issn.1002-266X.2016.17.039

R730.3

A

1002-266X(2016)17-0105-03

2016-01-08)