一种新型抗VEGF靶向制剂的抗肿瘤血管生成作用机制研究

摘要

血管生成是肿瘤多步骤多阶段发展过程中的八大标志之一，是肿瘤生长、侵袭、转移和复发的先决条件。肿瘤的血管生成过程是一个复杂的生物学过程，包括血管内皮细胞的增殖、出芽和迁移等。与正常组织一样，肿瘤依靠血管网络来实现对营养物质的吸收和代谢产物的排泄。在众多调控血管生成的内源性因子中，血管内皮生长因子(vascular endothelial growth factor，VEGF)是目前研究最为彻底的一个。VEGF在胚胎发育和肿瘤的新生血管生成中起到了关键的作用。VEGF主要通过激活血管内皮细胞的增殖和迁移，保持血管内皮细胞的完整和存活中发挥作用，是目前已知的唯一一个在肿瘤的整个生命周期中均有持续表达的血管生长因子。基于上述研究证据，VEGF被认为是抗肿瘤血管生成的一个理想的治疗靶点。
　　 前期研究中我们成功克隆了靶向VEGF的FP3。FP3是一个靶向VEGF的全人源化的可溶性受体蛋白。它的结构包括了VEGFR1(Flt-1)的第二个胞外区域和VEGFR2(Flk-1，KDR)的第三、四个胞外区域，将这些区域与人免疫球蛋白1(IgG1)的Fc片段基因融合构建融合蛋白。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治疗结肠癌的作用，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的增殖能力改变情况；划痕试验检测FP3对血管内皮细胞迁移能力的影响；血管内皮细胞微管形成试验检测FP3对血管形成的影响；大鼠动脉环出芽试验检测FP3对动脉环微血管出芽情况的作用；鸡胚尿囊膜试验检测FP3对血管生成的影响。
　　 体内研究部分：采用LoVo结肠癌细胞株裸鼠皮下移植瘤模型研究FP3的体内治疗结肠癌的作用和机制。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；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：
　　 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、迁移和微血管形成，并能抑制VEGF诱导的大鼠动脉环出芽和MCF-7乳腺癌细胞诱导的鸡胚尿囊膜血管的生长。体内研究结果显示：FP3能明显抑制LoVo结肠癌细胞株移植瘤的生长和明显抑制肿瘤细胞的增殖，明显降低瘤内微血管密度，并且降低了结肠癌细胞的增殖能力。
　　 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具有明显的体外和体内抗血管生成作用和体内抗肿瘤作用，可能成为一个治疗结肠癌等实体瘤的有效抗VEGF靶向药物。