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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 1.1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20kD,晶体结构呈球形,由7个β
2、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+通过影响内皮抑素特定的空间构象来影响其发挥特定的生物学功能。 1.2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: 1.2.1对血管内皮细胞增殖有选择性的抑制作用O’Reilly等观察
3、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、Leg・kg-1・d-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]。 1.2.3与其他治疗手段有协同关系研究发现作用机制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CTX75mg/kg治疗,肿瘤缩小。第15~19d给予内皮抑素50μg(1/d)和P
4、BS,肿瘤比对照组明显缩小,表明有显著的协同加强效果[8]。 1.2.4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。 1.2.5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。 2.1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
5、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胞分裂和迁移。内皮抑素可通过阻断VEGF受体KDR/F1K1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VEGFmRNA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]。 2.2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
6、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。 2.3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阻而诱导内皮细胞凋亡而达到
7、抑制血管生成[17]。 2.4抑制内皮细胞周期Hanai试验表明,内皮抑素可以通过抑制内皮细胞周期素D1而导致内皮细胞停滞在G1期[18]。另外,Dixelius试验也表明,内皮抑素能减少内皮细胞在S期的比例,并能促进生长受抑制的内皮细胞中管腔的形成[14]。 3内皮抑素与肿瘤治疗 目前,内皮抑素在肿瘤治疗上的实验研究已有众多的报告,通过内皮抑素的治疗时,肿瘤体积明显减少和瘤重明显减轻,血管密度减少,肿瘤细胞凋亡增加[8,12,17]。但在临床应用方面,国内外已相继进行了Ⅰ期、Ⅱ期的临床试验,虽然Ⅰ期试验只是初步的疗效观察,但结果不显著,试验仅观
8、察到少数受试者出现有意义的抗肿瘤和稳定病情的效果[19],分析原因可能系内皮抑素进入体内经过一
