肿瘤新生血管的分子靶向治疗进展
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参见附件(52KB)。
第二军医大学长征医院 王杰军
1971 年，肿瘤血管形成研究的先驱 -- 美国波士顿儿童医院的 Judah Folkman 博士 -- 在《新英格兰医学杂志》中首次提出 " 肿瘤生长依赖于血管生成( tumor angiogenesis ) " 的概念。 其后，他又证实肿瘤初期生长不伴有新血管生成，但到肿瘤生长至 l ～ 2mm 后，若要继续增长的话就必须靠新血管生成来维持。 实体肿瘤在小于 1 ～ 2mm 3 时可以没有血管，在没有血管形成的情况下，肿瘤的营养供给及代谢物排泄靠简单的物理弥散就可以完成此时肿瘤组织的生长极缓慢或处于 " 休眠 " 状态，称为血管前期。肿瘤的进一步增长必须有新生血管形成，新生血管通过灌注形式为肿瘤细胞生长提供营养供给，同时它也是肿瘤细胞代谢产物排泄的有效途径。 此外，肿瘤通过血液循环将癌细胞输送至转移靶器官。因此，血管新生是肿瘤生长、发展的必经之路，与实体瘤的发生、转移有着密切的关系。
一、肿瘤生长依赖新生血管的依据
1945 年，在研究创伤及肿瘤对血管的影响时，发现了如下的现象：将含肿瘤细胞的半透膜小室埋在小鼠皮下，结果发现小室内的肿瘤细胞在新生血管形成前生长缓慢，而当小室内有新生血管形成后，肿瘤细胞生长迅速加快；同时也发现在小室的半透膜面，新生血管形成丰富，提示新生血管形成对肿瘤生长有利，而肿瘤细胞本身具有诱导新生血管形成的作用。
鸡胚尿囊膜模型研究证明，在无血管期肿瘤生长通常受到明显的限制，肿瘤的直径多在 0.93±0.29mm ；进入血管期后，肿瘤在血管形成的 24 小时内迅速增长，在 7 天左右直径达到 8.0±2.5mm 。尿囊膜通常发生在鸡胚发育的第 5 天，其血管内皮细胞 H-TdR 的掺入值，随着时间的推移逐步降低，在第 8 天时急速下降。按时间顺序连续在尿囊膜上移植肿瘤发现，随着时间推移，血管内皮细胞的生长速率在下降，血管形成在减少，甚至血管萎缩，肿瘤的生长亦与之相应的降低。
1989 年 Folkman 等在《自然》杂志上发表转基因小鼠的实验结果。在鼠胰腺 β 细胞中转入 SV40 T oncoprotein 基因后， β- 细胞在 4~6 周时，即出现增生现象， 9.5 周时约 50% 的胰岛出现增生的 β- 细胞；但仅有一小部发生癌变。通过体内外的研究发现，能引起新生血管形成的增生细胞与肿瘤的发生之间有着密切的关系；而良性增生往往不伴有诱生新生血管的能力。提示血管形成在肿瘤的发生过程中有重要的作用。
以上的研究都证明，肿瘤与血管形成之间有着密切的关系。虽然未能直接地证明肿瘤的生长是依赖血管形成的，但是间接地提示了这一现象中的一种必然联系的存在。
从 20 世纪 80 年代末开始，人们开始找到许多更加直接的证据表明肿瘤的生长是依赖血管的。
1993 年 Kim 等发表的裸鼠研究结果证明，有三株人肿瘤细胞生长是依赖于血管内皮细胞生长因子( VEGF )对新生血管形成的促进作用，应用抗 VEGF 的抗体肿瘤的生长则受到抑制。
Gross 及 Hori 等分别报告，腹腔内注射碱性纤维母细胞生长因子( bFGF )后可以刺激原发肿瘤的生长及转移；而使抗 bFGF 的特异性抗体后，可以抑制 70% 对 bFGF 刺激的血管形成依赖的肿瘤的生成。
二、肿瘤转移与新生血管的关系
上述研究从直接及间接的方面证明了血管形成在肿瘤的发生发展中起着重要的作用，大量的实验也证实肿瘤血管形成与肿瘤转移及患者预后密切相关。
1992 年， Macchiarini 报道了肺癌中血管形成研究的结果，对 87 例 T 1 N 0 M 0 的 NSCLC 患者术后计数肿瘤平均血管密度及数量，发现微血管密度和转移的发生明显相关。在放大 200 倍的显微镜下，微血管数为 0 ～ 9/HP 时，肿瘤转移发生率为 9.2 %； 10 ～ 19/HP 时，为 62 %； 20 ～ 30/HP 时为 100 %。如果以 0 ～ 9/HP 者发生转移的相对危险度为 1 ，那么， 10 ～ 19/HP 者则为 2.42 ； 20 ～ 30/HP 者则为 20 。
Giampietro 研究了乳腺癌患者肿瘤组织中血管密度与预后的关系，发现乳腺癌患者的死亡率及复发率与微血管密度呈正比。血管密度超过 100/HP 者，有 39 %复发，其中 20.7 %的患者死亡；相反，微血管密度低于 33/HP 者仅 4 %复发及死亡。
Saclarides 研究大肠癌患者肿瘤组织中血管密度与预后的关系发现，血管密度状况和在病变穿透粘膜的患者 5 年死亡率明显增高( P ＝ 0.002 及 P ＝ 0.013 )；同时还发现血管密度中每增加 10 ，复发率则增加 2.7 倍。
还有多项研究证明血管密度与鼻咽癌，卵巢癌，胰腺癌、肾细胞癌、前列腺癌，膀胱癌、胃癌等肿瘤的转移及预后之间有着密切的相关性。 大量的研究表明肿瘤组织内微血管密度 (micro-vessel density ， MVD) 越高，临床预后越差。因此研究者们认为肿瘤内新生血管的形成影响着肿瘤患者的临床预后。
三、肿瘤新生血管与相关因子
迅速生长的肿瘤组织中的微血管表现出一系列结构异常：结构紊乱、内皮不完整、血管扭曲、盲端和动静脉吻合。由于血管通透性高，缺乏引流多余液体的淋巴网络，新生毛细血管间质液压很高，该高压是抗癌药物通过的障碍，却有利于肿瘤细胞的扩散和转移。供氧不足不但是实体瘤的特征，其本身也是血管新生的刺激因素。
进一步的研究发现血管生成是由肿瘤血管生成因子 ( 正调 ) 及抗肿瘤血管生成因子 ( 负调 ) 共同调控的。已知的促血管新生和生长的因子包括血管内皮生长因子家族 VEGF 、 TGF 、表皮细胞生长因子 (EGF) 、 TNF 、 FGF 、 PDGF ，胰岛素样生长因子 (IGF) 、血管生成素、血管趋向素 (angiotropin) 、 IL-8 、多育曲酶素 (proliterin) 、神经节苷脂、 SPARC 等。其中最重要和研究最多的是 VEGF ， VEGF 是由低氧和低血糖诱导，并且与两个酪氨酸激酶家族的特异性受体 (KDR) 和 (FIT-1) 结合，两个受体对内皮细胞具有正向调节作用。其他研究较多的血管生长因子还有 PDGF 、 FGF 、 EGF 、 TGF 、 TNF 等。抑制血管生成的因子按其作用及功能分为：( 1 ) a 趋化因子，如 PF-4 、丫 -IFN 、诱导蛋白 -10(IP-10) 等；( 2 )蛋白质降解产物，如血管抑素、内皮抑素、泌乳素及层粘蛋白降解产物及片段等；( 3 )具有血管生成促进和抑制双重作用的因子，如血小板反应素 -l ；( 4 )其他类，如 TIMP 、可溶性 FGF 受体、血小板敏感蛋白 (TSP) 等；另外还有与血管生成调控相关的癌基因 ( 如 src 、 sis 、 ras 、 iun) 、抑癌基因 ( 如 p53) 及其产物。
关于肿瘤血管生成的发生有 2 种解释：一是血管新生的活性采源于肿瘤细胞自身分泌的活性物质 --- 肿瘤血管生成因子；二是来源于肿瘤组织周围的宿主细胞，或由细胞外基质启动，或伴发内皮细胞增殖抑制能力的丢失。基于以上理论， Folkman 提出肿瘤的血管生成依赖于肿瘤血管生成刺激剂和肿瘤血管生成抑制剂的不平衡，而这些活性物质或来自于肿瘤细胞或来源于某种宿主细胞，故肿瘤血管生成受多种细胞的调控和影响，除肿瘤细胞和血管内皮细胞外，还包括单核细胞、巨噬细胞、淋巴细胞、肥大细胞、结缔组织细胞等。这些细胞如何被激活和释放细胞因子的机制尚不清楚，但缺氧是最主要的原因，肿瘤细胞的快速增殖导致其缺氧，缺氧可诱导多种促血管内皮细胞生长因子的分泌已被证实。此外，细胞外基质中肝素、血栓素以及蛋白质的裂解产物亦可导致其他促血管生成因子的释放。
(一)血管内皮细胞生长因子 (VEGF) 和血小板源性生长因子 (PDGF)
VEGF 是一个热、酸稳定的分子，分子量为 34×10 3 ～ 45×l0 3 u ，序列高度保守，其脂蛋白单体以二硫键结合成二聚体而具有生物活性。 VEGF mRNAs 共有 5 种，分别编码不同的 VEGF 亚型，它们分别是 VEGF121 、 VEGF145 、 VEGF 165 、 VEGF189 和 VEGF206 ，多数组织以 VEGF165 表达为主。含 8 个外显子的 VEGF 基因经转录和剪切后表达成不同分子量的 VEGF ， 5 种类型的 VEGF 具有相同的生物活性。 VEGF 是一种外分泌蛋白，其中 VEGF165 和 VEGF121 以可溶性方式分泌， VEGFl89 和 VEGF206 以与细胞表面蛋白多糖结合的形式存在，是与胞外基质紧密结合的不溶性蛋白。 VEGF 选择性直接作用于血管内皮细胞膜上的 3 种 III 型酪氨酸激酶受体 (VEGFR-1 / Flt-1 、 VEGFR-2 / KDR / Flk-1 和 VEGFR3/Flt-4) 。 KDR 是血管形成的主要调控分子，具有明显的化学趋化和促分裂作用，与血管岛、血管形成和造血有关；而 F1tl 主要在内皮细胞排列形成管腔时发挥作用， VEGF 及其受体通过这种旁分泌途径联合调控内皮细胞分化、血管形成。因这两种受体主要表达在内皮细胞上，而极少数细胞的造血细胞、单核细胞也有少量表达，但只有内皮细胞对 VEGF 有应答反应，故 VEGF 是一个特异作用于血管内皮细胞的生长因子。 VEGF 与受体结合后细胞内 ca2+ 浓度急骤升高达 4 倍以上，这是目前检测 VEGF 活性最敏感的方法之一。已知 VEGFl21 和 VEGF165 促血管内皮细胞分裂、增殖的作用机制主要是通过刺激磷脂酶 c 的活性，水解磷酸肌醇使胞内第二信使 IP3 增加而实现其功能。 VEGF 家族目前主要包括 VEGF ( VEGF-A )、胎盘生长因子、 VEGF-B 、 VEGF-C 、 VEGF-D 和 VEGF-E 。其中 VEGF 是诱导肿瘤血管形成作用最强、特异性最高的血管生长因子。 Tkhashi 等应用免疫组化方法研究显示，在肺癌等多种实体瘤 ( 如消化系统、神经系统、泌尿、生殖系统肿瘤 ) 组织中均有 VEGF 及其受体的表达，且与肿瘤血管计数有关，可作为癌转移的临床监测指标。 VEGF 抗体、 VEGF 反义核酸及突变型 VEGFR 基因可用于抗肺癌及其他实体瘤的血管形成治疗， VEGF 是抗肿瘤血管形成治疗和抗肿瘤转移治疗较为理想的靶分子。
PDGF 的氨基酸结构与 VEGF 相似，因 PDGF 基因结构 (A ， B 链 ) 与 VEGF 基因结构相似，约存在 33 %的同源性，故其理化性质亦类似 VEGF 。 PDGF 羧基端有赖氨酸和精氨酸密集区使其靶细胞特异性及生物学特异性不同于 VEGF 。 PDGF 可由肿瘤细胞、巨噬细胞、血小板细胞等表达分泌，包括 PDGF-A 和 PDGF-B ，此外还有集落刺激因子 1 受体( Colony stimulating factor-1 receptor, CSF-1R )、干细胞生长因子受体( Stem cell factor receptor, SCFR/KIT )、 FLK2/FLT3 。 PDCF-B 受体表达于胎盘毛细血管细胞，可直接诱导血管内皮细胞增生，当新生血管管腔形成后， PDGF 受体立即下调。 PDGF 不仅作用于血管内皮细胞，还具有刺激中胚层来源的纤维母细胞和平滑肌细胞增殖的作用。
血小板源内皮细胞生长因子 (PD-ECGF) ，是一个 45×10 3 u 的单链多肽，与 VEGF 和 FGF 不同， PD-ECGF 不与肝素结合，肝素亦不能增强其效应， PD-ECGF cDNA 与 FGF 相似，缺少信号肽顺序。某些癌细胞可产生 PD-ECGF ，但不能分泌之，而将其储备于细胞内，作用机制尚不清楚。 PD-ECGF 是内皮细胞特异的有丝分裂素，能刺激内皮细胞增生，但对纤维细胞无此作用。研究表明 PD-ECGFcDNA 转染肿瘤细胞，其裸鼠移植瘤血管密度明显增加。
(二)转化生长因子 (TGF) 和表皮细胞生长因子 (EGF)
TGF 是一类具有转化作用的生长因子，具有刺激细胞从贴壁依赖性生长转变为贴壁非依赖性生长的作用，最早由 Delarco 和 Todoro 从鼠肉瘤病毒转化的 3T3 细胞无血清培养液中分离得到。 TGF 分 5 类，研究较多的是 TGF-a 和 TGF-β 。 TGF-a 是分子量为 5.6×103u 的单链多肽，与 EGF 有 40 %同源性，可与 EGF 竞争结合列共同的细胞表面受体 EGF-R 上。 1984 年 Derynck 首先克隆出人 TGF-a cDNA ，并在大肠杆菌中表达了有活性的 TGF-a 多肽，其广泛分布于肿瘤细胞、转化细胞、纤维细胞和胚胎组织细胞。 TGF-a 与 EGF 能有效结合肿瘤细胞及血管内皮细胞的 EGF 受体 (EGFR) ，并导致受体相关的酪氨酸酶活化，促细胞分裂、增殖和转化，刺激血管形成，促进肿瘤生长。 TGF-β 分子的组成、结构和受体明显不同于 TGF-a, 常被描述为一种负性生长调节因子，而实际上它是个双向作用因子，既可诱导某些肿瘤细胞增生，也可抑制另一些肿瘤细胞增生；对大血管内皮细胞具有抑制作用，而对小血管内皮细胞具有促生长作用。成熟、有活性的 TGF-β 其分子量为 25X103u ，是一个二聚体分子，比较稳定。人 TGF-β cDNA 于 1985 年被克隆出来， TGF-β 存在于多种正常成体细胞、造血细胞、胚胎细胞和肿瘤细胞中，其作用是促细胞转化、增殖、分化，其促增殖作用主要通过诱导细胞 c-sis 基因编码的 PDGF-β 起作用。因其在上皮细胞无 PDGF 受体，所以 TGF-β 对多种类型上皮细胞及其所发生的肿瘤表现为抑制作用，如 TGF-β1 通过 Rb 基因下调 c-myc ，同时 TGF-β1 在 G1 期直接阻止 Rb 磷酸化而抑制细胞增殖，并可诱导细胞凋亡，故 TGP-β 的高表达是细胞发生凋亡的一个标志。另外， TGF-β 是很强的免疫抑制剂，抑制淋巴系统的细胞增殖作用与其能拮抗其他生长因子如 TGF-a,EGF ， FGF 及 IL-2 等有关。人非小细胞肺癌可自分泌 TGF-a 或 TGF-β ，并受两种正、负生长因子的调控，早期肺癌或癌旁组织中即可观察到 TGF-a 和 EGF-R 过量表达，有助于癌变早期诊断，而转化的支气管上皮细胞亦可见 TGF - 9 高表达。 TGF-a 和 TGF-β 正负调控肿瘤血管内皮细胞生长的作用，可将其应用于抗肿瘤血管治疗。......（后略) ......
第二军医大学长征医院 王杰军
1971 年，肿瘤血管形成研究的先驱 -- 美国波士顿儿童医院的 Judah Folkman 博士 -- 在《新英格兰医学杂志》中首次提出 " 肿瘤生长依赖于血管生成( tumor angiogenesis ) " 的概念。 其后，他又证实肿瘤初期生长不伴有新血管生成，但到肿瘤生长至 l ～ 2mm 后，若要继续增长的话就必须靠新血管生成来维持。 实体肿瘤在小于 1 ～ 2mm 3 时可以没有血管，在没有血管形成的情况下，肿瘤的营养供给及代谢物排泄靠简单的物理弥散就可以完成此时肿瘤组织的生长极缓慢或处于 " 休眠 " 状态，称为血管前期。肿瘤的进一步增长必须有新生血管形成，新生血管通过灌注形式为肿瘤细胞生长提供营养供给，同时它也是肿瘤细胞代谢产物排泄的有效途径。 此外，肿瘤通过血液循环将癌细胞输送至转移靶器官。因此，血管新生是肿瘤生长、发展的必经之路，与实体瘤的发生、转移有着密切的关系。
一、肿瘤生长依赖新生血管的依据
1945 年，在研究创伤及肿瘤对血管的影响时，发现了如下的现象：将含肿瘤细胞的半透膜小室埋在小鼠皮下，结果发现小室内的肿瘤细胞在新生血管形成前生长缓慢，而当小室内有新生血管形成后，肿瘤细胞生长迅速加快；同时也发现在小室的半透膜面，新生血管形成丰富，提示新生血管形成对肿瘤生长有利，而肿瘤细胞本身具有诱导新生血管形成的作用。
鸡胚尿囊膜模型研究证明，在无血管期肿瘤生长通常受到明显的限制，肿瘤的直径多在 0.93±0.29mm ；进入血管期后，肿瘤在血管形成的 24 小时内迅速增长，在 7 天左右直径达到 8.0±2.5mm 。尿囊膜通常发生在鸡胚发育的第 5 天，其血管内皮细胞 H-TdR 的掺入值，随着时间的推移逐步降低，在第 8 天时急速下降。按时间顺序连续在尿囊膜上移植肿瘤发现，随着时间推移，血管内皮细胞的生长速率在下降，血管形成在减少，甚至血管萎缩，肿瘤的生长亦与之相应的降低。
1989 年 Folkman 等在《自然》杂志上发表转基因小鼠的实验结果。在鼠胰腺 β 细胞中转入 SV40 T oncoprotein 基因后， β- 细胞在 4~6 周时，即出现增生现象， 9.5 周时约 50% 的胰岛出现增生的 β- 细胞；但仅有一小部发生癌变。通过体内外的研究发现，能引起新生血管形成的增生细胞与肿瘤的发生之间有着密切的关系；而良性增生往往不伴有诱生新生血管的能力。提示血管形成在肿瘤的发生过程中有重要的作用。
以上的研究都证明，肿瘤与血管形成之间有着密切的关系。虽然未能直接地证明肿瘤的生长是依赖血管形成的，但是间接地提示了这一现象中的一种必然联系的存在。
从 20 世纪 80 年代末开始，人们开始找到许多更加直接的证据表明肿瘤的生长是依赖血管的。
1993 年 Kim 等发表的裸鼠研究结果证明，有三株人肿瘤细胞生长是依赖于血管内皮细胞生长因子( VEGF )对新生血管形成的促进作用，应用抗 VEGF 的抗体肿瘤的生长则受到抑制。
Gross 及 Hori 等分别报告，腹腔内注射碱性纤维母细胞生长因子( bFGF )后可以刺激原发肿瘤的生长及转移；而使抗 bFGF 的特异性抗体后，可以抑制 70% 对 bFGF 刺激的血管形成依赖的肿瘤的生成。
二、肿瘤转移与新生血管的关系
上述研究从直接及间接的方面证明了血管形成在肿瘤的发生发展中起着重要的作用，大量的实验也证实肿瘤血管形成与肿瘤转移及患者预后密切相关。
1992 年， Macchiarini 报道了肺癌中血管形成研究的结果，对 87 例 T 1 N 0 M 0 的 NSCLC 患者术后计数肿瘤平均血管密度及数量，发现微血管密度和转移的发生明显相关。在放大 200 倍的显微镜下，微血管数为 0 ～ 9/HP 时，肿瘤转移发生率为 9.2 %； 10 ～ 19/HP 时，为 62 %； 20 ～ 30/HP 时为 100 %。如果以 0 ～ 9/HP 者发生转移的相对危险度为 1 ，那么， 10 ～ 19/HP 者则为 2.42 ； 20 ～ 30/HP 者则为 20 。
Giampietro 研究了乳腺癌患者肿瘤组织中血管密度与预后的关系，发现乳腺癌患者的死亡率及复发率与微血管密度呈正比。血管密度超过 100/HP 者，有 39 %复发，其中 20.7 %的患者死亡；相反，微血管密度低于 33/HP 者仅 4 %复发及死亡。
Saclarides 研究大肠癌患者肿瘤组织中血管密度与预后的关系发现，血管密度状况和在病变穿透粘膜的患者 5 年死亡率明显增高( P ＝ 0.002 及 P ＝ 0.013 )；同时还发现血管密度中每增加 10 ，复发率则增加 2.7 倍。
还有多项研究证明血管密度与鼻咽癌，卵巢癌，胰腺癌、肾细胞癌、前列腺癌，膀胱癌、胃癌等肿瘤的转移及预后之间有着密切的相关性。 大量的研究表明肿瘤组织内微血管密度 (micro-vessel density ， MVD) 越高，临床预后越差。因此研究者们认为肿瘤内新生血管的形成影响着肿瘤患者的临床预后。
三、肿瘤新生血管与相关因子
迅速生长的肿瘤组织中的微血管表现出一系列结构异常：结构紊乱、内皮不完整、血管扭曲、盲端和动静脉吻合。由于血管通透性高，缺乏引流多余液体的淋巴网络，新生毛细血管间质液压很高，该高压是抗癌药物通过的障碍，却有利于肿瘤细胞的扩散和转移。供氧不足不但是实体瘤的特征，其本身也是血管新生的刺激因素。
进一步的研究发现血管生成是由肿瘤血管生成因子 ( 正调 ) 及抗肿瘤血管生成因子 ( 负调 ) 共同调控的。已知的促血管新生和生长的因子包括血管内皮生长因子家族 VEGF 、 TGF 、表皮细胞生长因子 (EGF) 、 TNF 、 FGF 、 PDGF ，胰岛素样生长因子 (IGF) 、血管生成素、血管趋向素 (angiotropin) 、 IL-8 、多育曲酶素 (proliterin) 、神经节苷脂、 SPARC 等。其中最重要和研究最多的是 VEGF ， VEGF 是由低氧和低血糖诱导，并且与两个酪氨酸激酶家族的特异性受体 (KDR) 和 (FIT-1) 结合，两个受体对内皮细胞具有正向调节作用。其他研究较多的血管生长因子还有 PDGF 、 FGF 、 EGF 、 TGF 、 TNF 等。抑制血管生成的因子按其作用及功能分为：( 1 ) a 趋化因子，如 PF-4 、丫 -IFN 、诱导蛋白 -10(IP-10) 等；( 2 )蛋白质降解产物，如血管抑素、内皮抑素、泌乳素及层粘蛋白降解产物及片段等；( 3 )具有血管生成促进和抑制双重作用的因子，如血小板反应素 -l ；( 4 )其他类，如 TIMP 、可溶性 FGF 受体、血小板敏感蛋白 (TSP) 等；另外还有与血管生成调控相关的癌基因 ( 如 src 、 sis 、 ras 、 iun) 、抑癌基因 ( 如 p53) 及其产物。
关于肿瘤血管生成的发生有 2 种解释：一是血管新生的活性采源于肿瘤细胞自身分泌的活性物质 --- 肿瘤血管生成因子；二是来源于肿瘤组织周围的宿主细胞，或由细胞外基质启动，或伴发内皮细胞增殖抑制能力的丢失。基于以上理论， Folkman 提出肿瘤的血管生成依赖于肿瘤血管生成刺激剂和肿瘤血管生成抑制剂的不平衡，而这些活性物质或来自于肿瘤细胞或来源于某种宿主细胞，故肿瘤血管生成受多种细胞的调控和影响，除肿瘤细胞和血管内皮细胞外，还包括单核细胞、巨噬细胞、淋巴细胞、肥大细胞、结缔组织细胞等。这些细胞如何被激活和释放细胞因子的机制尚不清楚，但缺氧是最主要的原因，肿瘤细胞的快速增殖导致其缺氧，缺氧可诱导多种促血管内皮细胞生长因子的分泌已被证实。此外，细胞外基质中肝素、血栓素以及蛋白质的裂解产物亦可导致其他促血管生成因子的释放。
(一)血管内皮细胞生长因子 (VEGF) 和血小板源性生长因子 (PDGF)
VEGF 是一个热、酸稳定的分子，分子量为 34×10 3 ～ 45×l0 3 u ，序列高度保守，其脂蛋白单体以二硫键结合成二聚体而具有生物活性。 VEGF mRNAs 共有 5 种，分别编码不同的 VEGF 亚型，它们分别是 VEGF121 、 VEGF145 、 VEGF 165 、 VEGF189 和 VEGF206 ，多数组织以 VEGF165 表达为主。含 8 个外显子的 VEGF 基因经转录和剪切后表达成不同分子量的 VEGF ， 5 种类型的 VEGF 具有相同的生物活性。 VEGF 是一种外分泌蛋白，其中 VEGF165 和 VEGF121 以可溶性方式分泌， VEGFl89 和 VEGF206 以与细胞表面蛋白多糖结合的形式存在，是与胞外基质紧密结合的不溶性蛋白。 VEGF 选择性直接作用于血管内皮细胞膜上的 3 种 III 型酪氨酸激酶受体 (VEGFR-1 / Flt-1 、 VEGFR-2 / KDR / Flk-1 和 VEGFR3/Flt-4) 。 KDR 是血管形成的主要调控分子，具有明显的化学趋化和促分裂作用，与血管岛、血管形成和造血有关；而 F1tl 主要在内皮细胞排列形成管腔时发挥作用， VEGF 及其受体通过这种旁分泌途径联合调控内皮细胞分化、血管形成。因这两种受体主要表达在内皮细胞上，而极少数细胞的造血细胞、单核细胞也有少量表达，但只有内皮细胞对 VEGF 有应答反应，故 VEGF 是一个特异作用于血管内皮细胞的生长因子。 VEGF 与受体结合后细胞内 ca2+ 浓度急骤升高达 4 倍以上，这是目前检测 VEGF 活性最敏感的方法之一。已知 VEGFl21 和 VEGF165 促血管内皮细胞分裂、增殖的作用机制主要是通过刺激磷脂酶 c 的活性，水解磷酸肌醇使胞内第二信使 IP3 增加而实现其功能。 VEGF 家族目前主要包括 VEGF ( VEGF-A )、胎盘生长因子、 VEGF-B 、 VEGF-C 、 VEGF-D 和 VEGF-E 。其中 VEGF 是诱导肿瘤血管形成作用最强、特异性最高的血管生长因子。 Tkhashi 等应用免疫组化方法研究显示，在肺癌等多种实体瘤 ( 如消化系统、神经系统、泌尿、生殖系统肿瘤 ) 组织中均有 VEGF 及其受体的表达，且与肿瘤血管计数有关，可作为癌转移的临床监测指标。 VEGF 抗体、 VEGF 反义核酸及突变型 VEGFR 基因可用于抗肺癌及其他实体瘤的血管形成治疗， VEGF 是抗肿瘤血管形成治疗和抗肿瘤转移治疗较为理想的靶分子。
PDGF 的氨基酸结构与 VEGF 相似，因 PDGF 基因结构 (A ， B 链 ) 与 VEGF 基因结构相似，约存在 33 %的同源性，故其理化性质亦类似 VEGF 。 PDGF 羧基端有赖氨酸和精氨酸密集区使其靶细胞特异性及生物学特异性不同于 VEGF 。 PDGF 可由肿瘤细胞、巨噬细胞、血小板细胞等表达分泌，包括 PDGF-A 和 PDGF-B ，此外还有集落刺激因子 1 受体( Colony stimulating factor-1 receptor, CSF-1R )、干细胞生长因子受体( Stem cell factor receptor, SCFR/KIT )、 FLK2/FLT3 。 PDCF-B 受体表达于胎盘毛细血管细胞，可直接诱导血管内皮细胞增生，当新生血管管腔形成后， PDGF 受体立即下调。 PDGF 不仅作用于血管内皮细胞，还具有刺激中胚层来源的纤维母细胞和平滑肌细胞增殖的作用。
血小板源内皮细胞生长因子 (PD-ECGF) ，是一个 45×10 3 u 的单链多肽，与 VEGF 和 FGF 不同， PD-ECGF 不与肝素结合，肝素亦不能增强其效应， PD-ECGF cDNA 与 FGF 相似，缺少信号肽顺序。某些癌细胞可产生 PD-ECGF ，但不能分泌之，而将其储备于细胞内，作用机制尚不清楚。 PD-ECGF 是内皮细胞特异的有丝分裂素，能刺激内皮细胞增生，但对纤维细胞无此作用。研究表明 PD-ECGFcDNA 转染肿瘤细胞，其裸鼠移植瘤血管密度明显增加。
(二)转化生长因子 (TGF) 和表皮细胞生长因子 (EGF)
TGF 是一类具有转化作用的生长因子，具有刺激细胞从贴壁依赖性生长转变为贴壁非依赖性生长的作用，最早由 Delarco 和 Todoro 从鼠肉瘤病毒转化的 3T3 细胞无血清培养液中分离得到。 TGF 分 5 类，研究较多的是 TGF-a 和 TGF-β 。 TGF-a 是分子量为 5.6×103u 的单链多肽，与 EGF 有 40 %同源性，可与 EGF 竞争结合列共同的细胞表面受体 EGF-R 上。 1984 年 Derynck 首先克隆出人 TGF-a cDNA ，并在大肠杆菌中表达了有活性的 TGF-a 多肽，其广泛分布于肿瘤细胞、转化细胞、纤维细胞和胚胎组织细胞。 TGF-a 与 EGF 能有效结合肿瘤细胞及血管内皮细胞的 EGF 受体 (EGFR) ，并导致受体相关的酪氨酸酶活化，促细胞分裂、增殖和转化，刺激血管形成，促进肿瘤生长。 TGF-β 分子的组成、结构和受体明显不同于 TGF-a, 常被描述为一种负性生长调节因子，而实际上它是个双向作用因子，既可诱导某些肿瘤细胞增生，也可抑制另一些肿瘤细胞增生；对大血管内皮细胞具有抑制作用，而对小血管内皮细胞具有促生长作用。成熟、有活性的 TGF-β 其分子量为 25X103u ，是一个二聚体分子，比较稳定。人 TGF-β cDNA 于 1985 年被克隆出来， TGF-β 存在于多种正常成体细胞、造血细胞、胚胎细胞和肿瘤细胞中，其作用是促细胞转化、增殖、分化，其促增殖作用主要通过诱导细胞 c-sis 基因编码的 PDGF-β 起作用。因其在上皮细胞无 PDGF 受体，所以 TGF-β 对多种类型上皮细胞及其所发生的肿瘤表现为抑制作用，如 TGF-β1 通过 Rb 基因下调 c-myc ，同时 TGF-β1 在 G1 期直接阻止 Rb 磷酸化而抑制细胞增殖，并可诱导细胞凋亡，故 TGP-β 的高表达是细胞发生凋亡的一个标志。另外， TGF-β 是很强的免疫抑制剂，抑制淋巴系统的细胞增殖作用与其能拮抗其他生长因子如 TGF-a,EGF ， FGF 及 IL-2 等有关。人非小细胞肺癌可自分泌 TGF-a 或 TGF-β ，并受两种正、负生长因子的调控，早期肺癌或癌旁组织中即可观察到 TGF-a 和 EGF-R 过量表达，有助于癌变早期诊断，而转化的支气管上皮细胞亦可见 TGF - 9 高表达。 TGF-a 和 TGF-β 正负调控肿瘤血管内皮细胞生长的作用，可将其应用于抗肿瘤血管治疗。......（后略) ......
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