血管内皮生长因子与血管瘤

洪 钟 罗 鹏

1.桂林市中西医结合医院普外科，广西桂林 541004；2.深圳市第六人民医院骨科，广东深圳 518052

血管瘤(hemangioma)是临床上常见的良性肿瘤,属血管增生性疾病[1]，多见于婴幼儿，主要特征为血管内皮细胞增生和细胞密度增高。该病可以发生在全身任何部位，以皮肤和皮下组织多见；其次为口腔粘膜和肌肉，再次为肝脏，骨骼，脾脏及神经组织，而发生在消化道、肾脏等组织则较为少见。根据内皮细胞生长、肥大细胞计数以及纤维细胞形成等特点将血管瘤分为增殖期(proliferating phase)、退化期(involuting phase)、退化完成期(invo-luted phase)3个阶段[2]。约90%的血管瘤在10岁左右完全退化[3]，但仍有部分血管瘤随着患儿年龄的增长逐渐增大,造成面部、四肢畸形,视力、呼吸障碍,以及Kasabach-Merritt综合征和充血性心力衰竭等严重的并发症。该类疾病病理复杂，发生发展的机制尚不完全清楚,目前主要考虑与血管和血管内皮细胞异常增生有关[1、4]。而在血管内皮细胞增生的诸多因素中，以血管内皮生长因子（VEGF）与血管瘤的发生发展关系最为密切[5]。故此，本文就VEGF在血管瘤发生发展过程中的作用及其机制做一综述。

1 血管瘤的发生机制

目前，学者们认为血管瘤的发生机制有如下假说：①处于血管分化早期发育阶段的胚胎成血管细胞(如在增生期血管瘤中存在的内皮祖细胞)聚集增生所致。②胎盘细胞“意外”脱落，造成内皮细胞过度增殖。③大量促血管生成因子和抑制因子调控失衡。④增生期吲哚胺2，3一双加氧酶(IOD)表达上调，T细胞收到抑制，使得血管内皮细胞逃逸免疫监控，过度增生等[6]。

目前，学术界认为：血管内皮细胞的增殖在血管瘤发生发展中起着重要作用[7]。所以，影响血管内皮细胞增殖的因素自然会影响血管瘤的发生发展。研究证实，机体内许多肽类因子能够影响血管生成[8]，以生长因子为多见，如：血管内皮生长因子(vascu-lar endothelial growth factor，VEGF)、成纤维细胞生长因子(fibrob-last growth factor，FGF)、 血小板源性生长因子(platelet—derivedgrowth factor，PDGF)等。这些因子在血管瘤发展过程中单独或者协同发生作用，引起血管内皮细胞增殖失常，诱发血管瘤的形成。

2 血管内皮生长因子（VEGF）及其受体

VEGF是一种分泌性糖基化多肽因子,可由血管瘤内皮组织分泌[1]，是由两条相同肽链通过二硫键构成的二聚体，分子量为34～42ku，具备非常强的耐热及耐酸能力[9]，VEGF mRNA经过不同的剪接,形成 6种 VEGF亚型,分别含有 121、145、165、183、189、206个氨基酸残基,以二硫键连接成同源二聚体,广泛分布于人体组织，拥有高度保守性[10]。

人体 VEGF 分 为 ：VEGF-A、VEGF-B、VEGF-C、VEGF-D、VEGF-E、胎盘生长因子(placenta growth factor，PIGF)以及内分泌腺来源的血管内皮生长因子 (endocrine gl ndderived vascular en-dothelial growth factor，EGVEGF)。 VEGF-A 是 VEGF家族中最重要 的 成 员 ， 有 6 种 亚 型 ：VEGF121、VEGF145、VEGF165、VEGF183、VEGF189和 VEGF206；同时还有一种 VEGF的mRNA经特殊剪接后得到的片断VEGF148，它缺少由外显子6、7的末端和8编码的残基，生理作用有待证实。VEGF165亚型是最重要的同源单体之一，除了有促进内皮细胞生长与抑制凋亡等多种作用外，还可以促进人白血病K562细胞的增殖，并抑制其凋亡。EG-VEGF是一种组织特异性血管内皮生长因子 (tissue s pecificangiogenic growth factor)，只在某些组织中表达并选择性地作用于一种内皮组织，诱导毛细血管内皮细胞的增殖、迁移与破坏基底膜结构的完整性。人EG-VEGF由产生类固醇的细胞表达，如胎盘、肾上腺、睾丸以及卵巢等。与VEGF共同导致广泛的血管生成，但与VEGF不同的是，EG-VEGF在骨骼肌与角膜中，不能直接导致血管生成。

目前发现的血管内皮生长因子受体(VEGFR)主要有以下5种：①VEGFR-1，即 fms样酪氨酸激酶(fms-like tyrosine kinase，Flt-1)；②VEGFR-2，即含激酶插入域的受体/胎肝激酶(kinase in-sert-domain containing receptor/fetal liver kinase，KDR/Flk-1)； ③VEGFR-3(Flt-4)；④神经毡蛋白-1(neuropilin-1，NP-1)；⑤神经毡蛋白-2(NP-2)。

3 VEGF的生物学特征

血管内皮生长因子（VEGF）是一种可扩散的内皮细胞特异性有丝分裂原蛋白，人体内多种细胞能合成VEGF,包括：成纤维细胞、角质细胞、平滑肌细胞、巨噬细胞、肿瘤细胞等。VEGF作用的主要靶细胞是内皮细胞[11]，它能够特异性的刺激内皮细胞分裂、增生,诱导新生血管形成，是一种最强的直接促进血管形成的因子[12-13]，而对其它类型细胞却无这种作用[1]。该因子仅在内皮细胞上有KDR表达,通过旁分泌与自分泌形式作用于内皮细胞与内皮细胞上的受体flt21和KDR[14]发挥作用。其作用主要有改变内皮细胞的基因表达,增加组织因子与某些蛋白酶的产生(如促进金属蛋白酶和间质胶原酶的分泌,直接参与促血管生成和软骨、骨的破坏)[11]，改变细胞外基质环境,促进毛细血管生长，向组织内浸润，增加细胞内酪氨酸磷酸化,选择性促进内皮细胞分裂增殖。此外，人们还发现该因子在体内外均有强烈地诱导活体血管形成作用[11]；通过影响钙依赖途径，增加血管通透性[12]，主要表现为后毛细血管和小静脉对大分子的通透性[11]。以上都是血管形成的重要环节，因此，血管内皮生长因子（VEGF）被认为是血管形成主要调节者[15]。

在生理条件下，机体的VEGF可以呈低表达状态[16-17]，而在一些病理情况下，如缺氧，炎症，创伤等，VEGF在全身或局部某些细胞内表达上调，若这种情况不能得到及时控制，将会导致血管畸形，视网膜病变或刺激肿瘤生长等病理变化[18]。1971年Folkman提出假设，认为肿瘤生长和转移依赖于新生血管生成。后来，研究也发现在许多肿瘤组织内、外都有VEGF的高表达。这表明VEGF对肿瘤血管的生成、生长、浸润和转移有一定作用[19]。不仅如此，在炎症性角膜血管化时,上皮细胞和内皮细胞中的VEGF表达显著增加,特别在瘢痕组织的成纤维细胞和巨噬细胞周围；在鼠的角膜新生血管模型中,研究人员发现VEGF mRNA和蛋白水平与炎症和新生血管呈时空对应关系,而且使用VEGF中和抗体后，可以有效地抑制角膜新生血管的形成[13]。

4 VEGF在血管瘤生成中的作用

VEGF在所有血管性肿瘤中都有表达,尤其是在活跃的成血管细胞瘤中，血管内皮生长因子（VEGF）和血管内皮生长因子（VEGF）均呈现高表达状态,因此我们认为血管内皮生长因子（VEGF）是血管瘤组织发生和发展的基础[20][11]。Berard M的研究证实血管瘤周细胞可分泌VEGF，通过旁分泌机制刺激内皮细胞增殖，并通过自分泌机制刺激自身增殖，例如海绵状毛细血管瘤病灶本身以自分泌和旁分泌的方式分泌血管内皮生长因子（VEGF），促进海绵状毛细血管瘤增长[21]；Tan ST则发现血管瘤周细胞表达PCNA、bFGF和VEGF，并且有研究人员证实所有的成血管细胞瘤中都能见到过度表达的VEGF蛋白[22]，随访十年的上皮血管内皮血管瘤中都可见到血管内皮生长因子（VEGF）的表达增加[23]。Takahashi等人发现,血管内皮生长因子（VEGF）在血管瘤增生期内皮细胞中高表达,在退化期不表达[11]；不仅如此，Chang等用免疫组化和原位杂交的方法分别检测了增生期血管瘤标本和消退期血管瘤标本中的VEGF及VEGF mRNA,发现增生期血管瘤的VEGF及VEGFmRNA的表达都高于消退期血管瘤,说明VEGF及VEGF mRNA的表达与血管瘤的血管增生有密切关系。国内研究也证明，血管内皮生长因子（VEGF）的表达在增生期时的表达程度最高,阳性表达率为95.5%[4]，在退化完成的血管瘤中血管内皮生长因子（VEGF）虽有表达，但是阳性率逐渐降低。同样患VHL病的患者的视网膜血管瘤里，血管内皮生长因子（VEGF）的转录物和蛋白高度表达[24]，而且侵袭性强的VHL病产生的血管内皮生长因子（VEGF）表达更多[25]；但在散发的成血管细胞瘤和与VHL相关的成血管细胞瘤用免疫组化检查发现血管内皮生长因子（VEGF）蛋白没有很大区别。所以，一些研究人员考虑不同的形态学和血管生成因子互相影响使血管瘤有不同的临床表现[26]。相反，在血管畸形标本中，生长因子的水平是低的。增殖期血管瘤中VEGF的表达明显高于血管畸形和正常皮肤，且增殖期血管瘤中的表达明显高于消退期，提示VEGF在血管瘤的发生、发展过程中起着重要的作用，是判断血管内皮细胞增殖与否的一项具有指导意义的指标[5]。

缺血、缺氧、蛋白激酶C、雌激素、孕激素、突变的ras基因以及某些细胞因子如白介素2(IL-2)等都可上调VEGF的表达，而p53等基因则能抑制其表达。如果血管内皮细胞增生消退调节失控，将不受控制游走和增殖，血管必然会呈现病理状态。在缺血缺氧的环境中，高浓度血管内皮生长因子（VEGF）会促进局部血管生长，这本身对损伤组织修复有利[27]；如果有害刺激持续存在，或者血管内皮生长因子（VEGF）的过度表达不能得到有效控制，将会造成不良影响，最直接的作用是导致局部血管过度生长，促使血管组织向周围扩展，有可能形成血管瘤。血管内皮生长因子（VEGF）的上调与病理性血管生成和不正常的血管高渗性有密切关系；并且血管内皮生长因子（VEGF）在促进血管内皮增生中作用程度与其在局部浓度有关，对肿瘤周围组织及远处相同组织的促血管生长作用也不同。还有文献报道[18]血管瘤往往被皮下深筋膜所隔离，单纯在原肿瘤所在组织内生长。肌肉血管瘤一般沿肌纤维束方向延伸生长，相邻肌束间常有正常肌膜相间，甚至周围新的肿瘤病灶和原肿瘤体间间隔正常的肌肉组织。提示血管瘤生长扩大不是简单的复制与增生，很可能是通过诱导周围正常组织内的血管内皮和外皮细胞壁突变形成新的血管瘤病灶，并且逐渐与原肿瘤相连产生。在血管瘤邻近组织中VEGFmRNA明显升高，说明这种正常细胞在血管内皮生长因子（VEGF）作用下较强的向血管瘤细胞转化趋势。通过进一步研究发现，各种血管性肿瘤(婴儿毛细血管瘤，小叶毛细血管瘤，和上皮样血管瘤)的血管内皮生长因子（VEGF）表达有很大差异[23]。还有人利用反义核酸技术下调血管瘤内皮细胞中VEGF表达，阻碍血管内皮细胞增殖，进而抑制了血管瘤血管生成，也说明VEGF和血管瘤有关。

5 展望

综上所述，血管内皮生长因子（VEGF）在血管瘤发生发展过程中起着重要作用，其确切的机制目前仍不完全清楚。而且，血管瘤中血管生长程度依赖于血管生成因子与血管生成抑制因子之间的平衡，机体内不同水平VEGF，在不同环境中，与其他因素如何互相影响发挥作用，造成复杂的病理特点和症状表现，这些问题仍有待于深入研究。如能进一步详尽阐述其发生机制，必能有助于合理区分及有效治疗血管瘤，特别是针对严重和特殊部位的血管瘤。随着对VEGF及其相关蛋白的进一步深入研究，人们有可能通过基因调控和特异性抗体对VEGF及其受体的作用，把VEGF及其受体应用于增殖性血管瘤的临床诊断与治疗，如果使用反义VEGF核酸及反义VEGF受体核酸特异地抑制VEGF及其受体的表达;以VEGF及其受体为靶向制备相应抑制剂或拮抗剂；采用不同方法，通过多种途径，阻止VEGF与其受体结合。这对于提高治疗特异性、有效性，减少治疗对身体的损伤，有重大意义。这也为血管瘤的诊断和治疗提供了新靶点。

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