肺癌在19世紀(jì)還是一種罕見的疾病。自20世紀(jì)以來，特別是20世紀(jì)下半葉后，肺癌的發(fā)病率和高死亡率呈逐年上升趨勢。最近幾年的研究表明，肺癌的發(fā)生、發(fā)展、轉(zhuǎn)移和預(yù)后與其血管生成有著密切的關(guān)系。有研究提示新生血管的形成與腫瘤細(xì)胞的無限增殖密切相關(guān)。近年發(fā)現(xiàn)許多新生血管因子，如VEGF（血管內(nèi)皮生長因子）、堿性成纖維生長因子、纖維母細(xì)胞生長因子、轉(zhuǎn)化生長因子和血小板源性生長因子等，其中血管內(nèi)皮生長因子(VEGF)是目前發(fā)現(xiàn)的一種新的作用較強(qiáng)和特異的血管調(diào)節(jié)因子。VEGF（vascular  permeability  factor,VPF）又稱血管通透因子，對血管內(nèi)皮細(xì)胞的增殖、基膜水解和血管構(gòu)建的作用較強(qiáng)，且特異性高，是誘導(dǎo)腫瘤血管形成作用較強(qiáng)和特異的調(diào)節(jié)因子。本文就血管內(nèi)皮生長因子(VEGF)的結(jié)構(gòu)及其受體，主要生物學(xué)功能，以及與肺癌的關(guān)系特做如下綜述。

    1  血管內(nèi)皮生長因子(VEGF)的結(jié)構(gòu)及分布

    血管內(nèi)皮生長因子(VEGF)是1989年由Ferrara等從垂體濾泡星狀細(xì)胞體外培養(yǎng)液中首先純化出來的，并發(fā)現(xiàn)具有促血管內(nèi)皮細(xì)胞有絲分裂的活性。與1983年Senger等從腫瘤細(xì)胞發(fā)現(xiàn)的一種蛋白質(zhì)，能引起小靜脈對血液中大分子物質(zhì)通透性增高的血管通透因子，二者經(jīng)蛋白質(zhì)序列和基因分析證實其為同一基因，是由不同剪切方式產(chǎn)生的系列產(chǎn)物。人血管內(nèi)皮生長因子(VEGF)基因定位于第六對染色體的長臂上，長約14kb,由8個外顯子和7個內(nèi)含子交替剪接構(gòu)成。血管內(nèi)皮生長因子(VEGF)是一種糖蛋白，分子量在34～45KD之間，由兩個分子量為17～22KD的相同亞基，通過二硫鍵形成二聚體，且只有以二聚體的形式存在才具有活性。各單體本身則無生物學(xué)活性。已發(fā)現(xiàn)的血管內(nèi)皮生長因子(VEGF)家族成員有6個，分別是：VEGF-A、VEGF-B、VEGF-C、VEGF-D、VEGF-E和胎盤生長因子（PIGF）。血管內(nèi)皮生長因子(VEGF)廣泛分布于體內(nèi)各組織，如腦垂體、腎臟、腎上腺、卵巢等。在個體胚胎發(fā)育過程中，血管內(nèi)皮生長因子(VEGF)可能參與胚胎體內(nèi)血管的形成，在成人體內(nèi)不但參與了正常血管形成過程，而且分布在沒有明顯的新生血管形成的部位如成年個體的心臟、腦組織、肺組織、腎臟及骨骼肌中。

    2  血管內(nèi)皮生長因子(VEGF)的受體及生物學(xué)功能

   血管內(nèi)皮生長因子(VEGF)家族是一種高度特異的血管內(nèi)皮有絲分裂原，通過與血管內(nèi)皮細(xì)胞生長因子受體結(jié)合，引起一系列的信號轉(zhuǎn)導(dǎo)，釋放多種細(xì)胞因子，刺激血管（淋巴管）內(nèi)皮細(xì)胞增殖和遷移。促進(jìn)新生血管及淋巴管生成，在腫瘤的生長和轉(zhuǎn)移中起重要作用，目前已發(fā)現(xiàn)的血管內(nèi)皮生長因子受體（VEGFR）有3種：分別是VEGFR1（Flt-1）、VEGFR2（Flk-1/KDR）和Flt-4。屬于TPK受體超家族。有含7個免疫球蛋白樣結(jié)構(gòu)的胞外區(qū)，膜區(qū)及酪氨酸激酶區(qū)，均是跨膜受體，其共同特點是催化域內(nèi)有酪氨酸激酶插入?yún)^(qū)，該酪氨酸激酶的活性通過受體和配體結(jié)合后而激活，由受體自身磷酸化而引起細(xì)胞內(nèi)許多酶和其他反應(yīng)。已證實人類血管內(nèi)皮生長因子(VEGF)的受體為200KD含激酶插入?yún)^(qū)的KDR和180KD的兩種，均屬于酪氨酸酶受體家族第三型，其共同結(jié)構(gòu)特點是：都含有一個由7個免疫球蛋白樣環(huán)組成的胞外區(qū)和一個短的跨膜區(qū)以及細(xì)胞內(nèi)的酪氨酸激酶。其結(jié)構(gòu)特點是胞內(nèi)區(qū)段具有TPK活性區(qū)域，胞內(nèi)區(qū)是與細(xì)胞內(nèi)信號傳導(dǎo)相關(guān)的結(jié)構(gòu)域，也是各種蛋白激酶的作用點和一些活性蛋白的結(jié)合區(qū)，當(dāng)受體和細(xì)胞因子結(jié)合時，受體的TPK可被激活，即受體本身可介導(dǎo)信號傳遞?？缒^(qū)功能是連接胞外區(qū)和胞內(nèi)區(qū)將受體錨定于細(xì)胞膜，其構(gòu)象的改變可能參與受體的信號傳導(dǎo)。VEGFR主要在內(nèi)皮細(xì)胞上表達(dá)，當(dāng)然在其他少數(shù)細(xì)胞上也有表達(dá)，如滋養(yǎng)層細(xì)胞、單核細(xì)胞和腎小球細(xì)胞上有VEGFR-1的表達(dá)，在造血干細(xì)胞和巨核細(xì)胞上有VEGFR-2的表達(dá)，在某些瘤細(xì)胞上也有VEGFR-1或VEGFR-2的表達(dá)。不同的VEGFR被VEGF活化后產(chǎn)生的效應(yīng)不同，活化VEGFR-1缺陷的細(xì)胞上的VEGFR-2,可產(chǎn)生細(xì)胞增殖的效應(yīng)，而活化VEGFR-2缺陷的細(xì)胞上的VEGFR-1,則產(chǎn)生細(xì)胞移行的效應(yīng)，說明由VEGFR-1和VEGFR-2介導(dǎo)的信號傳導(dǎo)不同，但其機(jī)制尚不清楚。

    血管內(nèi)皮生長因子(VEGF)的主要生物學(xué)功能為：
    （1）選擇性增長血管內(nèi)皮細(xì)胞有絲分裂，刺激內(nèi)皮細(xì)胞增殖并促進(jìn)血管形成；
    （2）升高血管尤其是微小血管的通透性，使血漿大分子外滲沉積在血管外的基質(zhì)中，為腫瘤細(xì)胞的生長和新生毛細(xì)血管網(wǎng)的建立提供營養(yǎng)；
    （3）促進(jìn)腫瘤的轉(zhuǎn)移，腫瘤的增殖和轉(zhuǎn)移依賴血管生成血管內(nèi)皮生長因子(VEGF)使血管內(nèi)皮細(xì)胞分泌膠原酶和纖溶酶原，借以降解血管基底膜，同時，腫瘤組織內(nèi)部新形成的微血管基膜不完善，這種性質(zhì)使腫瘤易于進(jìn)入血循環(huán)；
    （4）其他作用：血管內(nèi)皮生長因子(VEGF)可誘導(dǎo)上皮細(xì)胞間隙出現(xiàn)及開窗現(xiàn)象，可活化上皮細(xì)胞的胞質(zhì)小泡及細(xì)胞器。血管內(nèi)皮生長因子(VEGF)直接刺激內(nèi)皮細(xì)胞釋放蛋白水解酶，降解基質(zhì)，釋放更多的血管內(nèi)皮生長因子(VEGF)，加速腫瘤的發(fā)展，細(xì)胞外蛋白酶又可激活細(xì)胞外基質(zhì)的結(jié)合性血管內(nèi)皮生長因子(VEGF)的釋放。血管內(nèi)皮生長因子(VEGF)通過增加血管通透性使血漿蛋白包括纖維蛋白原釋放，形成纖維素網(wǎng)絡(luò)，為腫瘤生長、發(fā)展和轉(zhuǎn)移提供了良好的基質(zhì)。淋巴內(nèi)皮細(xì)胞的生長與血管內(nèi)皮細(xì)胞相似，均要受血管內(nèi)皮生長因子(VEGF)等細(xì)胞因子的調(diào)控，血管內(nèi)皮生長因子(VEGF)同樣有可能促進(jìn)腫瘤周圍淋巴管增生，從而加速淋巴道轉(zhuǎn)移；
    （5）血管內(nèi)皮生長因子(VEGF)可能抑制機(jī)體的免疫反應(yīng)，促進(jìn)惡性腫瘤的浸潤與轉(zhuǎn)移。

    3  血管內(nèi)皮生長因子(VEGF)與肺癌的關(guān)系

    3.1  血管內(nèi)皮生長因子(VEGF)在肺癌的生長、浸潤、轉(zhuǎn)移的作用

    腫瘤血管是腫瘤生長和浸潤、轉(zhuǎn)移的形態(tài)學(xué)基礎(chǔ)，不僅向腫瘤組織提供豐富的營養(yǎng)，也向腫瘤宿主輸出大量腫瘤細(xì)胞，導(dǎo)致腫瘤的擴(kuò)散和轉(zhuǎn)移。肺癌的形成是一個非常復(fù)雜的過程，大體可分為兩個階段，即腫瘤細(xì)胞的克隆性增生階段及繼之而來的血管形成促進(jìn)腫瘤持續(xù)生長的階段，它與某些基因的改變，細(xì)胞外基質(zhì)及細(xì)胞液微環(huán)境的改變，多種細(xì)胞因子的正負(fù)調(diào)節(jié)如纖維母細(xì)胞生長因子（FGF）、轉(zhuǎn)化生長因子（TGF）、血小板源性生長因子（PDGF）和血管內(nèi)皮生長因子（VEGF）等，其中血管內(nèi)皮生長因子(VEGF)被認(rèn)為是促進(jìn)血管形成的主要因素。它參與肺癌血管的再生，腫瘤的生長和轉(zhuǎn)移。

   血管內(nèi)皮生長因子(VEGF)和受體結(jié)合后，通過發(fā)揮以下作用而促進(jìn)肺癌的發(fā)生和發(fā)展：
    （1）直接刺激肺血管內(nèi)皮細(xì)胞分化增殖和遷移，促進(jìn)血管的構(gòu)建及生長。加快基底膜降解，誘導(dǎo)內(nèi)皮細(xì)胞成窩，促進(jìn)內(nèi)皮細(xì)胞移動，這不僅有利于血管生成，還有利于癌細(xì)胞脫落進(jìn)入肺血管或向鄰近纖維蛋白和結(jié)締組織基質(zhì)擴(kuò)散，為腫瘤的浸潤轉(zhuǎn)移創(chuàng)造條件。
    （2）提高血管通透性，是已知最強(qiáng)的血管滲透劑，比組胺作用大5萬倍，因此，血管內(nèi)皮生長因子(VEGF)可刺激血漿蛋白等外滲并沉積在細(xì)胞外基質(zhì)，作為腫瘤基質(zhì)和毛細(xì)血管形成的基礎(chǔ)。
    （3）改變細(xì)胞外基質(zhì)。血管內(nèi)皮生長因子(VEGF)可促進(jìn)內(nèi)皮細(xì)胞表達(dá)血漿蛋白溶酶激活物（PA）及血漿纖溶酶原激活物抑制劑-1（PAI-1）以及誘導(dǎo)組織因子間質(zhì)膠原酶和蛋白水解酶等在內(nèi)皮細(xì)胞的表達(dá)，從而改變細(xì)胞外基質(zhì)，誘導(dǎo)血管形成。
    （4）誘發(fā)惡性胸水。血管內(nèi)皮生長因子(VEGF)與受體結(jié)合后通過一系列信號傳導(dǎo)機(jī)制導(dǎo)致血管內(nèi)皮細(xì)胞分裂增殖，同時增加血管通透性，使血漿蛋白外滲，為胸腔積液形成提供了合適的微環(huán)境。
    （5）腫瘤血管生成也有利于腫瘤細(xì)胞浸潤淋巴管，促進(jìn)腫瘤向淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移。
    （6）血管內(nèi)皮生長因子(VEGF)尚可通過抑制腫瘤宿主的免疫系統(tǒng)促進(jìn)腫瘤轉(zhuǎn)移。

    3.2  血管內(nèi)皮生長因子(VEGF)在肺癌組織中的表達(dá)及其表達(dá)調(diào)控

    Trape等采用ELISA法定量研究，顯示肺癌患者血清血管內(nèi)皮生長因子(VEGF)水平顯著高于良性疾病及健康人（P<0.001），以450ng/L為限，進(jìn)而認(rèn)為血清血管內(nèi)皮生長因子(VEGF)水平對肺癌具有診斷價值，但與組織類型和臨床分期無相關(guān)。而Matsuyama等用相同方法研究，發(fā)現(xiàn)血清血管內(nèi)皮生長因子(VEGF)水平隨臨床分期上升有很明顯升高（P<0.0001），提示血清血管內(nèi)皮生長因子(VEGF)水平可用于推測病情進(jìn)展情況。肺癌患者呼吸道血管內(nèi)皮生長因子(VEGF)含量變化關(guān)于這一方面的研究還較為有限。Ohta等用ELISA定量研究支氣管肺泡灌洗液（BALF）VEGF含量，發(fā)現(xiàn)肺癌患者病側(cè)及健側(cè)肺BALF的含量較良性肺疾病的含量高，單就健側(cè)肺比較，肺癌較良性肺疾病的升高更為明顯（P=0.047）。血漿血管內(nèi)皮生長因子(VEGF)水平與性別、年齡、腫瘤所在部位、組織學(xué)類型無關(guān)。有研究表明，肺癌組織中微血管密度25±5和VEGF陽性表達(dá)率51%明顯高于正常肺組織中微血管密度14±7和VEGF陽性表達(dá)率17%（P<0.05）；肺鱗癌和腺癌中血管內(nèi)皮生長因子(VEGF)的陽性表達(dá)率與微血管密度比較差異無顯著性（P>0.05），高、中、低分化肺癌組織中血管內(nèi)皮生長因子(VEGF)的陽性表達(dá)率分別為13%、58%和82%，三者比較差異有顯著性（P<0.05）。

    Volm等研究發(fā)現(xiàn)，無論是在體外培養(yǎng)的肺癌細(xì)胞中，還是在腫瘤細(xì)胞接種無胸腺裸鼠形成荷瘤裸鼠動物模型的腫瘤細(xì)胞中，抑或是在人體肺癌組織中均有血管內(nèi)皮生長因子(VEGF)的高表達(dá)。原位雜交顯示VEGFmRNA主要分布在腫瘤細(xì)胞中，而腫瘤細(xì)胞外缺乏VEGFmRNA，這提示血管內(nèi)皮生長因子(VEGF)是由腫瘤細(xì)胞產(chǎn)生的。免疫組化染色顯示VEGF在肺癌細(xì)胞和癌旁的新生血管內(nèi)皮上都有明顯陽性，提示血管內(nèi)皮生長因子(VEGF)是通過旁分泌機(jī)制促進(jìn)血管生成的。血管內(nèi)皮生長因子(VEGF)在肺癌的不同組織學(xué)類型中表達(dá)程度有明顯差異，即腺癌組織中血管內(nèi)皮生長因子(VEGF)表達(dá)度比鱗癌組織顯著增高，VEGF的表達(dá)與肺癌的淋巴結(jié)合遠(yuǎn)處轉(zhuǎn)移有密切聯(lián)系，血管內(nèi)皮生長因子(VEGF)表達(dá)陽性者，淋巴結(jié)合遠(yuǎn)處轉(zhuǎn)移明顯增高。血管內(nèi)皮生長因子(VEGF)的表達(dá)與腫瘤的分化程度亦密切相關(guān)，低分化者的表達(dá)明顯高于高分化者。

    多數(shù)研究顯示血管內(nèi)皮生長因子(VEGF)的表達(dá)與肺癌的預(yù)后有明顯相關(guān)，高表達(dá)者預(yù)后較差。一般認(rèn)為在肺癌組織中血管內(nèi)皮生長因子(VEGF)的表達(dá)與性別、年齡及腫瘤分期無明顯相關(guān)。V血管內(nèi)皮生長因子(VEGF)抗體及血管內(nèi)皮生長因子(VEGF)受體試驗證明，血管內(nèi)皮生長因子(VEGF)抗體可抑制肺癌的發(fā)展，阻斷血管內(nèi)皮生長因子(VEGF)受體的活性，可抑制腫瘤的血管形成和發(fā)展。Brekken等用抗人特異性VEGF抗體（2C3）治療裸鼠負(fù)荷肺癌，結(jié)果發(fā)現(xiàn)該抗體使裸鼠血管通透性下降，并劑量依賴性的抑制瘤體的生長。研究證明2C3選擇性抑制VEGF結(jié)合VEGFR22（flk21），從而抑制腫瘤細(xì)胞的生長、存活和血管重建。目前已構(gòu)建多種血管內(nèi)皮生長因子(VEGF)抗體并進(jìn)入臨床試驗，如rhuMAb VEGF，在針對晚期肺癌的Ⅱ期臨床試驗中，聯(lián)合化療使病情進(jìn)展減緩，生存期延長。與VEGFR相關(guān)的另一類藥物是VEGFR酪氨酸激酶抑制劑，能顯著抑制血管內(nèi)皮生長因子(VEGF)高表達(dá)腫瘤細(xì)胞株的生長，并阻斷胸水的形成。

    3.3  抗血管內(nèi)皮生長因子(VEGF)治療肺癌研究進(jìn)展

    血管內(nèi)皮抑制素（endostatin）的體外實驗證明，其對接種Lewis肺癌小鼠有明顯的抑瘤作用。免疫組化表明內(nèi)皮抑素能阻斷血管生成，并通過抑制血管生成使腫瘤處于休眠狀態(tài)，從而起到抗腫瘤作用。血管生成抑制劑有較好的特異性，劑量小，療效高，不良反應(yīng)少，不易發(fā)生耐藥，目前已有近30種血管生成抑制劑分別進(jìn)入Ⅰ～Ⅲ期臨床試驗。腫瘤生長與轉(zhuǎn)移是一個依賴于血管生成的過程，腫瘤血管形成是由腫瘤細(xì)胞和腫瘤浸潤炎癥細(xì)胞如巨噬細(xì)胞或肥大細(xì)胞產(chǎn)生的促血管形成因子所介導(dǎo)的。血管內(nèi)皮生長因子(VEGF)與其他生長因子不同，它的高親和力受體主要局限于內(nèi)皮細(xì)胞，這決定它與腫瘤血管生成有密切關(guān)系。抑制血管內(nèi)皮生長因子(VEGF),減少血管生成，切斷腫瘤血供是近年來治療肺癌的研究熱點。近5年來，隨著基因轉(zhuǎn)移技術(shù)的成熟，基因治療被廣泛應(yīng)用于腫瘤治療中。

    目前抗腫瘤血管形成基因治療主要是通過以下三個途徑進(jìn)行：
    （1）下調(diào)促血管形成因子的表達(dá)。
    （2）誘導(dǎo)抗血管形成因子的生長。
    （3）合成重組的可溶性受體，以競爭性抑制促血管形成因子與相應(yīng)的血管內(nèi)皮細(xì)胞受體結(jié)合。

    近年來，以下一些試驗表明，抗血管內(nèi)皮生長因子(VEGF)治療肺癌研究已取得了令人鼓舞的結(jié)果。野生型P53基因是一種抑癌基因，具有調(diào)節(jié)細(xì)胞增殖周期和誘導(dǎo)細(xì)胞程序性死亡等抑癌功能，它的失活對腫瘤形成起重要作用。P53基因突變將激活血管內(nèi)皮生長因子(VEGF)表達(dá)，增加新生血管數(shù)量，促進(jìn)腫瘤生長。Oshika等采用單克隆抗體阻斷血管內(nèi)皮生長因子(VEGF)與VEGFR的結(jié)合，從而阻斷了血管內(nèi)皮生長因子(VEGF)導(dǎo)致的血管通透性的增加，并抑制腫瘤的生長。這表明，VEGF抗體抑制肺癌生長和轉(zhuǎn)移的作用不是直接抑制腫瘤細(xì)胞的生長，而是通過抑制腫瘤血管的形成來實現(xiàn)的。腫瘤血管形成被抑制后，腫瘤的營養(yǎng)來源和轉(zhuǎn)移通道被阻斷，可以到達(dá)治療腫瘤的目的。反義RNA是一類很小的轉(zhuǎn)錄彌散物，能與特異mRNA順序互補(bǔ)配對，從而阻斷mRNA翻譯成蛋白質(zhì)。Leung等將腺病毒介導(dǎo)的相關(guān)血管內(nèi)皮生長因子(VEGF)反應(yīng)mRNA導(dǎo)入腫瘤細(xì)胞，培養(yǎng)時血管內(nèi)皮生長因子(VEGF)的表達(dá)減少，將瘤細(xì)胞種植與裸鼠皮下，結(jié)果發(fā)現(xiàn)腫瘤生長受到明顯抑制，血管生成減少，壞死增加。核酶（ribozyme）是具有催化活性的RNA,可序列特異性地切割RNA分子，根據(jù)核酶二級結(jié)構(gòu)的自我剪切模型和理論，人們可設(shè)計出各種所需要的核酶及其基因，用以剪切有害基因轉(zhuǎn)錄出的mRNA或其前體，從而抑制腫瘤基因的表達(dá)。Oshika等將針對外顯子6的錘頭狀核酶導(dǎo)入非小細(xì)胞肺癌系OZ-6PVR,結(jié)果VEGF  mRNA受到明顯抑制，將OZ-6PVR細(xì)胞以1×105接種于裸鼠體內(nèi)，無1例形成腫瘤，而對照組在8周內(nèi)都長出了腫瘤。

    4  展望

    抗血管內(nèi)皮生長因子(VEGF)治療可促進(jìn)肺癌細(xì)胞壞死及凋亡，是肺癌治療的一個新的領(lǐng)域，與傳統(tǒng)的直接殺傷腫瘤細(xì)胞的化療相比，它具有特異性強(qiáng)，不易產(chǎn)生耐藥性，不受腫瘤細(xì)胞周期限制等優(yōu)點，目前的實驗研究已取得了令人滿意的結(jié)果。亟待解決的問題：一是抗血管內(nèi)皮生長因子(VEGF)治療與化療一樣，只能使腫瘤縮小，不能達(dá)到根治性治療的目的；另外，抗血管形成治療的器官靶向性等問題也未得到很好的解決。相信隨著對肺癌血管內(nèi)皮生長因子(VEGF)研究的進(jìn)一步深入，這些問題將會逐步得到解決，抗血管內(nèi)皮生長因子(VEGF)將會成為治療肺癌最有前景的策略之一。