VEGF與DC在腫瘤發(fā)生發(fā)展中的作用及關(guān)系

1、VEGF與DC在腫瘤發(fā)生發(fā)展中的作用及關(guān)系         11-01-31 16:03:00     作者：蔣月芳, 朱海杭,     編輯：studa20【關(guān)鍵詞】  VEGF DC 腫瘤異?；钴S的血管發(fā)育是惡性腫瘤生長的一個重要條件。血管內(nèi)皮生長因子(vascular endothelial growth factor, VEGF)是目前活性最強、 專屬性最高的血管生成因子, 在腫瘤血管生成中處于核心地位。樹突狀細胞（d

2、endritic cells, DC）是體內(nèi)功能最強大的抗原提呈細胞, 在體內(nèi)廣泛分布, 發(fā)揮著強大的免疫監(jiān)視功能, 與腫瘤的發(fā)生、 發(fā)展及預后關(guān)系密切。1996年Gabrilovich等1發(fā)現(xiàn)腫瘤源性VEGF影響人臍血來源的CD34+造血祖細胞（hemopoietic progenitor cell, HPC）發(fā)育為功能成熟的DC, 并證實腫瘤的發(fā)生、 發(fā)展與荷瘤宿主的DC存在某些缺陷, 無法有效地提呈腫瘤抗原、 激活T細胞識別并殺傷腫瘤細胞, 最終造成與腫瘤細胞免疫逃避有關(guān)。此后, 學者們又陸續(xù)發(fā)現(xiàn), DC能直接或間接地介導VEGF生成, 使得VEGF與機體免疫系統(tǒng)特別是DC的關(guān)系成為關(guān)注

3、的焦點。1  VEGF在腫瘤血管生成中的研究現(xiàn)狀    VEGF又稱血管通透性因子, 是一種糖基化多肽性分泌因子。由于在mRNA水平剪接方式不同, 形成5種VEGF異型體, 即VEGF121, VEGF145, VEGF165, VEGF189, VEGF206, 其中以VEGF165為主要效應分子。已知VEGF能特異性刺激內(nèi)皮細胞的增殖, 與生理性及病理性血管生成密切相關(guān)。然而, VEGF作用的發(fā)揮依賴與內(nèi)皮細胞膜上相應受體的特異性結(jié)合。VEGFR1/flt1, VEGFR2/flk1屬于酪氨酸激酶受體超家族, 是VEGF的高親和力受體。VEGF與其特

4、異性受體結(jié)合后, 引起受體二聚化, 胞內(nèi)激酶區(qū)構(gòu)象改變, 產(chǎn)生激酶活性催化底物蛋白磷酸化, 最終通過信號傳導分子的級聯(lián)反應產(chǎn)生一系列生物效應。    文獻報道, 幾乎所有的腫瘤都能產(chǎn)生VEGF, 并且在腫瘤患者的血清及瘤體內(nèi)均能檢測到異常增高的VEGF。VEGF通過旁分泌途徑刺激腫瘤血管內(nèi)皮增生、 遷移, 誘導血管形成, 促進腫瘤生長; 提高血管通透性, 引起周圍組織纖維蛋白沉著, 促進單核細胞、 成纖維細胞及內(nèi)皮細胞浸潤, 有利于腫瘤基質(zhì)形成; 并使腫瘤細胞滲入新生血管, 促進腫瘤轉(zhuǎn)移2。然而, 腫瘤細胞本身也表達VEGF受體3, 4, VEGF還可能通過自分泌

5、途徑促進腫瘤細胞的增殖、 遷移, 使腫瘤更具有侵襲性。臨床研究顯示, 腫瘤患者體內(nèi)VEGF濃度可反映機體的荷瘤情況, 與腫瘤的大小、 進展及分化程度、 是否出現(xiàn)淋巴結(jié)和血源轉(zhuǎn)移、 復發(fā)及術(shù)后生存期密切有關(guān), 對判斷腫瘤生物學行為、 病情進展和治療成效等方面具有重要價值。    目前, 國際上對以VEGF為靶點的抗血管生成藥物的研究進展十分迅速, 這些藥物包括單克隆抗體（Avastin、 IMC1C11）, 酪胺酸激酶抑制劑(SU5416、 SU6668、 ZD4190), 核酶（Angiozyme）及中醫(yī)藥（人參皂苷Rg3、 槲皮素、 苦豆子中提取的氧化苦參堿）等

6、。2  DC在腫瘤免疫中的研究現(xiàn)狀    DC是一組異型性細胞群, 主要由CD34+造血祖細胞分化而來, 并在不斷遷移的過程中完成自身的活化和功能成熟。根據(jù)其來源不同分為髓系DC和淋巴系DC; 而根據(jù)其在分化過程中的不同功能狀態(tài), 則可分為成熟DC（mature DC, mDC）和不成熟DC（immature DC, imDC）。正常情況下體內(nèi)絕大多數(shù)DC處于非成熟狀態(tài), 具有極強的抗原吞噬和加工能力, 但其表面低水平表達的協(xié)同刺激因子和黏附分子, 體外激發(fā)免疫反應能力較弱5。在外界抗原的刺激下, DC識別、 捕捉抗原后逐漸發(fā)育成熟并遷移到淋巴器官, 激

7、活抗原特異性T細胞6。此時的mDC高密度表達抗原提呈限制性分子（MHC和MHC）和共刺激分子（CD40、 ICAM1/CD54、 ICAM3/CD50、 B71/CD80、 B72/CD86）7, 具有強大的抗原提呈功能, 在腫瘤免疫中發(fā)揮重要作用。    已知機體的抗腫瘤免疫以T細胞介導的細胞免疫起主要作用, 但腫瘤抗原只有經(jīng)過抗原提呈細胞提呈后才能被T細胞識別, 并進一步激活T細胞殺傷腫瘤細胞。DC是惟一能激活靜息型T細胞, 誘導和維持初級免疫應答的抗原提呈細胞8, 9, 并且能分泌趨化因子（如IL28）,    專一性趨化初始型

8、T細胞, 促進T細胞在腫瘤部位的聚集。不僅如此, DC還可以逆轉(zhuǎn)腫瘤患者體內(nèi)發(fā)生的Th1/Th2漂移, 使機體免疫由Th2介導的體液免疫為主扭, 轉(zhuǎn)為Th1介導的細胞免疫為主10?？梢钥闯? DC是腫瘤特異性免疫反應中的中心環(huán)節(jié), 它能否有效的提呈抗原和行使功能直接關(guān)系到腫瘤免疫激活和免疫耐受的誘導。    不少文獻報道荷瘤小鼠和腫瘤患者體內(nèi)均存在DC的功能障礙, 且這種現(xiàn)象并不是局限于腫瘤局部, 而是廣泛的、 全身性的。DC功能異常主要表現(xiàn)為功能完善的成熟DC減少, 以及不成熟DC在腫瘤局部聚集。腫瘤的存在對于這些不成熟細胞的產(chǎn)生非常關(guān)鍵, 外科手術(shù)切除腫瘤后這

9、些細胞的比例明顯下降11。這些不成熟DC缺乏共刺激分子的表達, 不能活化T細胞, 而且能誘導免疫耐受12, 加之功能完善的成熟DC明顯減少, 無法有效地提呈腫瘤抗原和激活T細胞, 最終造成腫瘤的免疫逃避。    鑒于DC在腫瘤免疫中的地位, 以DC為基礎(chǔ)進行抗腫瘤治療引起人們極大地興趣。目前主要包括DC瘤苗（抗原肽體外致敏DC、 腫瘤細胞裂解物致敏DC、 凋亡的腫瘤細胞致敏DC、 腫瘤細胞與DC融合）和基于DC的基因治療（細胞因子基因轉(zhuǎn)染DC、 腫瘤抗原基因轉(zhuǎn)染DC）。3  VEGF與DC在腫瘤發(fā)生發(fā)展中的相互關(guān)系3.1  VEGF抑制DC的分

10、化及imDC的功能性成熟  樹突狀細胞與腫瘤之間存在著微妙的相互作用, 腫瘤局部的細胞因子是影響樹突狀細胞生物學特征的關(guān)鍵因素13。這些細胞因子包括TGF、 IL10、 VEGF等, 他們的存在可能是造成腫瘤浸潤性樹突狀細胞（tumor infiltrating DC, TIDC)表型異常及功能低下的原因14。其中, VEGF是多種實體瘤自分泌的細胞因子, 它參與腫瘤組織內(nèi)新生血管的形成, 促進腫瘤血液供應, 同時也是DC生成和成熟的重要負調(diào)控因子1。    研究報道, 在DC體外分化成熟過程中, 加入含有VEGF的培養(yǎng)液能顯著抑制DC的數(shù)量和功能; 而

11、且在正常小鼠體內(nèi)持續(xù)輸入VEGF模擬荷瘤宿主體內(nèi)VEGF濃度亦有上述效果, 且隨時間的延長這種效應越明顯。至于VEGF造成DC數(shù)量和功能異常的原因, 目前多數(shù)學者認為VEGF抑制了DC前體細胞的分化及imDC的功能性成熟, 而并非直接抑制DC的數(shù)量和功能。他們發(fā)現(xiàn)CD34+HPC中存在VEGFR1/flt1和VEGFR2/flk2的mRNA表達1, 15, VEGF能與初分離的CD34+細胞上flt1特異性結(jié)合16, 抑制NFB與其抑制物IB的解離, 從而影響NFB核轉(zhuǎn)位進入核內(nèi)與敏感基因特異性結(jié)合并激活轉(zhuǎn)錄的功能, 在早期階段抑制HPC向DC分化及imDC的功能性成熟。當HPC發(fā)育為mDC后

12、, 其表面VEGF結(jié)合位點則顯著下降, VEGF對其無任何作用。     NFB在VEGF抑制DC的分化成熟中扮演著關(guān)鍵性的角色。NFB是由Mr 50000和Mr 60000的亞基組成的同二聚體或異二聚體, 這些亞基包括: NFB1 (p105 and p50), NFB2 (p100 and p52), cRel, RelB和RelA (p65)17。研究發(fā)現(xiàn)RelB為DC發(fā)育所必需, RelB基因敲除的小鼠模型中沒有成熟DC18。此外, 還發(fā)現(xiàn)VEGF能抑制flt3配體激活NFB, 而不是減少HPC上flt3的表達19, 導致DC功能障礙。 

13、0;  大多數(shù)情況下NFB以無活性的狀態(tài)存在于靜止期細胞的胞質(zhì)中, 激活后進入核內(nèi)與敏感基因啟動子上10 bp的基序結(jié)合, 調(diào)節(jié)基因的表達。2002年Gabrilovich等20運用差異顯示分析對VEGF作用于DC的機制進行深入地挖掘, 發(fā)現(xiàn)VEGF能特異性抑制h10組蛋白基因的表達, 應用NFB負顯性抑制物阻斷NFB的激活, 亦有上述效果。而此前有報道, h10組蛋白基因的啟動子上包含一段序列（GGGGACCCCG）, 能與NFB的共有序列配對21。進一步研究發(fā)現(xiàn), h10組蛋白基因敲除小鼠中DC顯著減少, Flickinger22又提出h10組蛋白妨礙rRNA的合成并抑制細胞增殖

14、, 為促進細胞分化提供了機會。將這些線索串聯(lián)起來, 學者們推斷腫瘤分泌的VEGF通過抑制HPC中NFB活化, 進而降低核內(nèi)h10組蛋白基因的表達, 從而影響HPC分化成為成熟DC。3.2  VEGF抑制mDC行使功能  目前VEGF抑制DC分化及imDC的功能性成熟方面已有諸多報道, 而VEGF對完全成熟DC的影響則未有相關(guān)文獻進行描述, 為此Mimura等23圍繞這一未知層面展開深入研究。他們體外誘導產(chǎn)生mDC, 并觀察VEGF對mDC表型、 產(chǎn)生IL12、 誘導凋亡及抗原提呈功能（以同種異體混合淋巴細胞反應測定）的影響。結(jié)果顯示VEGF不影響成熟DC表型、 產(chǎn)生IL12

15、、 誘導凋亡的能力, 但他們有一個新的重要發(fā)現(xiàn), VEGF劑量依賴性地抑制mDC激活同種異體T細胞的能力。并且, VEGF誘導的mDC功能障礙主要由VEGFR2所介導。    接下來, 他們在同種異體混合淋巴細胞反應中加入VEGF中和抗體及VEGFR2的封閉性抗體, VEGF誘導的mDC功能障礙得以恢復, 而上述條件下加入VEGFR1及VEGF特異性配體胎盤生長因子則沒有任何效應, 這些進一步確認上述結(jié)果。探究原因, 他們的結(jié)果提示VEGF增強了受體后信號系統(tǒng)中細胞外信號調(diào)節(jié)激酶（extracelluar signal regulated kinase, Erk）1, 2磷酸化, 且這種磷酸化可被VEGFR2封閉抗體抑制。3.3  DC介導VEGF生成  新近Riboldi等24發(fā)現(xiàn)在抗炎因子鈣三醇、 PGE2、 IL10環(huán)境下發(fā)育的DC為替代激活的DC（alternatively activated DC, AADC）, 能選擇性分泌血管生成因子VEGF165和VEGF121。但在脂多糖存在環(huán)境下經(jīng)典激活的DC（classica