新型抗血管药物FP3治疗大肠癌的临床前研究

摘要

研究表明,血管生成是实体瘤生长和转移所必需的病理过程,肿瘤过度血管化所形成的畸形血管网络也是肿瘤化疗耐药的一个重要因素。理论上,通过选择性地抑制肿瘤血管生成过程中的一些关键环节或参与的重要促进因子从而阻断肿瘤血管生成,可以控制肿瘤的生长和转移达到治疗肿瘤的目的。
　　 VEGF-VEGFR信号通路是已知的血管形成的最重要分子信号通路,因此,靶向性抑制该分子信号通路成为近年恶行肿瘤治疗研究的热点。依照这种理论假说,研究人员设计开发出了多类治疗药物:(1)直接结合VEGF的抗体(如Avastin),(2)VEGFR的抗体(如DC101),(3)受体酪氨酸激酶抑制剂(如Sunitinib),(4)VEGF拟受体(如VEGF-trap)等等,均取得了一定的效果。其中,被FDA授权的贝伐单抗(Avastin)在临床中的成功应用,达到了确实的临床疗效,同时验证了理论假说的正确性,进而为临床恶行肿瘤的治疗开辟了一条新的思路。
　　 VEGF-trap是包含IgG Fc片段与VEGFR1膜外结构域2和VEGFR2膜外结构域3的一种VEGF拟受体,体外分子水平研究已经证明其能有效的结合VEGF,而且在联合化疗方案的临床试验中显示出了预期的作用,现已经进入Ⅲ期临床试验。随之而来,深入了解抗血管治疗的内在机制和设计开发新型抗血管治疗手段成为该领域的新任务。
　　 FP3是一种拥有国内自主知识产权的新型抗血管药物,结构上与VEGF-trap类似,包含IgG Fc片段与VEGFR1膜外结构域2和VEGFR2膜外结构域3、4的一种VEGF拟受体。前期部分研究结果显示,其能有效抑制血管内皮细胞的生长进而抗血管生成。本课题旨在通过体外细胞实验和体内裸鼠肿瘤模型研究FP3治疗大肠癌的作用,并初步探索其内在的作用机制。
　　 具体研究内容如下:
　　 体外研究部分:MTT:法检测FP3对体外培养的血管内皮细胞系和大肠癌细胞系的增殖能力改变情况；划痕试验法检测FP3对血管内皮细胞迁移能力的影响；大鼠动脉出芽试验法检测FP-3对动脉环微血管出芽情况的作用。
　　 体内研究部分:分别采用HT-29结肠癌细胞系裸鼠皮下移植瘤模型与患者结肠癌来源的组织裸鼠皮下移植瘤模型研究FP3的体内治疗大肠癌的作用和机制。通过定期测量各组瘤体体积,确定FP3对移植瘤有无抑制作用；监测各组裸鼠体重,了解FP3在体内的毒副作用；治疗结束后,对各组瘤组织用免疫组织化学的方法比较各组瘤体内微血管密度来揭示瘤内血管生成状况,瘤内细胞增殖情况。
　　 研究结果显示:
　　 体外研究结果显示:FP3能抑制VEGF诱导的血管内皮细胞系HUVECs的增殖和迁移,并能抑制VEGF诱导的大鼠动脉环出芽,而FP3对大肠癌细胞系HT29、HCT116、SW620等没有直接的增殖抑制作用。体内研究结果显示:FP3治疗的HT-29移植瘤组和病人大肠癌患者来源移植瘤组肿瘤生长都明显慢于对照组,并且FP3治疗组瘤内微血管密度低于对照组,瘤内细胞的增殖也较对照组弱。研究结果表明,FP-3能抑制结肠癌细胞系HT29裸鼠移植瘤和大肠癌患者来源的组织裸鼠皮下移植瘤的生长,作用后显著降低了结肠癌移植瘤瘤内微血管密度,降低了结肠癌细胞的增殖能力,但是不降低结肠癌细胞内的VEGF水平。
　　 结论:体外细胞系研究和裸鼠体内肿瘤模型研究表明,新型抗血管药物FP3能发挥类似于Avastin的治疗大肠癌作用,其机制可能是通过抑制血管生成相关生物活动。