内皮抑素及其抗血管生成作用.doc

1 内皮抑素及其抗血管生成作用【关键词】内皮抑素类;, 新生血管化, 病理性;, 肿瘤内皮抑素作为内源性抗血管生成物质, 可特异性地作用于血管内皮细胞, 特别是微血管的内皮细胞, 抑制其迁移并诱导调亡, 从而达到抑制血管生成[12] 。由于血管内皮细胞具有相对稳定性, 不易产生耐药性, 故内皮抑素在抗肿瘤新血管生成方面具有广阔的应用前景。本文就内皮抑素抗血管生成作用的相关问题进行综述。 1 内皮抑素结构及生物学活性 结构内源性内皮抑素由 184 个氨基酸组成, 是血管周围基底膜部位的胶原ⅩⅧ羧基末端的一个酶解片段[34]; 相对分子质量约 20 kD, 晶体结构呈球形,由7个β折叠和旁边的两个α螺旋及一个环构成; 球体表面富含精氨酸, 对肝素有高度的亲和力。其靠近 N 末端有一个 Zn2+ 结合位点, 由组氨酸和天冬氨酸构成, 早期研究认为 Zn2+ 可能同内皮抑素活性有关[5] 。但新近有研究认为, Zn2+ 只参与内皮抑素的结构组成, 而与其抗血管生成作用无关[67], 即 Zn2+ 通过影响内皮 2 抑素特定的空间构象来影响其发挥特定的生物学功能。 生物学活性尽管内皮抑素确切而具体的生物学活性有待进一步的研究, 但综合近年来的研究结果, 目前内皮抑素的生物学活性大致体现在以下几方面: 对血管内皮细胞增殖有选择性的抑制作用 O’ REilly 等观察内皮抑素对牛主动脉平滑肌细胞、鼠血管内皮瘤细胞、牛视网膜色素内皮细胞、 3T3 成纤维细胞、 Mink 肺内皮细胞、 Lewis 肺癌细胞以及牛毛细血管内皮细胞的作用, 发现内皮抑素只对牛毛细血管内皮细胞的生长有抑制作用, 而对其他非内皮来源的细胞无抑制作用[3] 。 生物学作用呈广谱性和量效依赖关系 O’ REIll y 等在 Lewi s 肺癌、 T24 1 纤维肉瘤、成血管内皮细胞瘤、 B16F1 0 黑色素瘤等的小鼠肿瘤模型中利用皮下注射不同剂量的内皮抑素进行治疗, 剂量分 3组(,10,20 mgkg-1d-1), 证实内皮抑素对不同肿瘤模型的抑制率基本相似, 但发现不同的剂量组的抑瘤率不同, 分别为 53%,97%,99%, 表明内皮抑素的抑瘤作用有量效依赖关系[3] 。 与其他治疗手段有协同关系研究发现作用机制 3 不同的抗血管生成药物之间有协同加强的疗效。 Bertolini 等用内皮抑素与 CTX 联合治疗 B 淋巴细胞瘤裸鼠模型; 分别于第3、5、7d 给予 CTX 75 mg/kg 治疗, 肿瘤缩小。第 15~19 d 给予内皮抑素 50μ g(1/d) 和 PBS, 肿瘤比对照组明显缩小, 表明有显著的协同加强效果[8] 。 无耐药倾向及不良反应内皮抑素体外抗药性实验发现, 重复使用内皮抑素治疗荷瘤小鼠未见肿瘤产生耐药性, 且无不良反应。 在体外极不稳定, 容易失活[9] 。 2 内皮抑素抗血管生成作用的机制内皮抑素的抗血管生成作用机制迄今未被明确阐明,现有的资料表明, 它主要是通过对血管内皮生长因子介导的信号传导途径、内皮细胞迁移、凋亡及周期等的影响而抑制血管内皮细胞增殖, 最终达到抑制新生血管的形成。 通过作用于血管内皮生长因子而抑制血管生成血管内皮细胞生长因子(VEGF) 是促血管生成的重要因子, 可通过其受体 KDR/F1K1 和 Flt 及其下游的信号分子诱导内皮细 4 胞分裂和迁移。内皮抑素可通过阻断 VEGF 受体 KDR/F1K 1 酪氨酸的自磷酸化和一些蛋白激酶的激活( 有丝分裂原激活蛋白激酶 MAPK 、细胞外信号调节蛋白激酶 ERK), 阻断 VEGF 介导的信号传导途径[10] 。内皮抑素也能通过下调肿瘤细胞 VEGF mRNA 及蛋白质的表达而影响内皮细胞上一氧化氮合成酶的活性, 减少 VEGF 诱导的一氧化氮的生成,从而抑制了 VEGF 介导的内皮细胞迁移和血管的形成[1112] 。 抑制内皮细胞的迁移内皮细胞的迁移能力为整合素依赖性, 而内皮细胞上的整合素依赖功能则易受内皮抑素抑制[13] 。有研究表明, 内皮抑素通过作用于内皮细胞表面上的整合素α5β1 及相关蛋白跨膜锚定蛋白(Caveolin1), 激活了与跨膜锚定蛋白相关的 Src 家族的酪氨酸激酶, 破坏细胞间的黏附作用而抑制内皮细胞迁移。此外, 内皮抑素也可通过抑制 cmyc 表达而抑制内皮细胞迁移。 促进内皮细胞的凋亡内皮抑素被内皮细胞内吞, 使连接蛋白 Shb 磷酸化, 激活酪氨酸激酶活性, 抑制抗凋亡基因 Bcl2 和 BclxL 的表达而诱导内皮细胞凋亡[1416] 。此外, 内皮抑素还能通过与原肌球蛋白相互作用, 破坏微丝的完整性, 使内皮细胞的活动受