DAPP靶向VEGF-A和血管生成素,调节肿瘤血管生成、转移以及血管漏。
阻断血管生成或者血管漏是抗肿瘤的一个重要途径。本研究合成一种新型DAPP人工蛋白(双重抗血管生成蛋白),该蛋白不但结合VEGF,而且结合血管生成素,从而抑制肿瘤血管生成和转移。因此相对于单纯的作用VEGF或者血管生成素的药物或策略相比,DAPP的作用更有效。因此,DAPP可能成为潜在的抗肿瘤新方法,本研究在动物实验中取得了显著的疗效,估计该团队很快会推向临床试验。而且可以预测,应用DAPP将成为肿瘤防治的新热点。

Double Antiangiogenic Protein, DAAP, Targeting VEGF-A and Angiopoietins in Tumor Angiogenesis, Metastasis, and Vascular Leakage
血管生成与肿瘤的生长及转移
恶性肿瘤的无限制侵袭性生长及其转移依赖于血管生成(angiogenesis),抑制血管生成能显著地抑制肿瘤的生长。抗血管生成是不同于常规抗肿瘤治疗的新策略,并以成为肿瘤研究的热点之一。肿瘤血管生成机制涉及到血管生成因子与血管生成抑制因子之间的调节失衡,生长因子浓度上升或抑制因子浓度下降均可导致肿瘤血管生成。控制正常组织血管生成的机制并不能控制肿瘤的血管生成,肿瘤血管10%-20%内皮细胞在任何时候都处于DNA合成状态。
肿瘤组织中的微血管来源有两种:一种是肿瘤细胞等产生的血管内皮生长因子,诱导瘤体生成微血管;另一种是残存于瘤体的宿主血管逐渐变为肿瘤血管,既宿主血管的肿瘤化。与正常血管不同,肿瘤血管的血管内皮细胞不完整,基底膜稀疏且易于泄露。肿瘤血管生成后不再进一步分化改建成动脉及静脉,无平滑肌及神经末梢,属于被动血管,其血流完全依赖于体循环。
新生肿瘤血管可持续不断地为肿瘤细胞提供营养及氧气,带走肿瘤代谢产物,而且肿瘤生长需要毛血管内皮细胞的旁分泌作用,肿瘤细胞可直接通过内皮细胞获得肿瘤生长启动因子;另一方面,肿瘤细胞产生的促血管生成因子还能刺激内皮细胞的生长及生存,因此肿瘤血管内皮细胞与肿瘤相互依赖而生存。
在无血管生成期,肿瘤极少发生转移。肿瘤增殖至临界的细胞数值时,启动了血管生成的表型,产生强力的血管生成活性,进入血管化期。新生的微血管是肿瘤浸润和转移的第一站,肿瘤微血管数量越多,肿瘤细胞进入血液循环的机会就越大。肿瘤新生血管结构缺乏完整性,管壁薄弱,仅排列一层内皮细胞,缺乏平滑肌,基底膜变薄或者缺如,使它们比正常成熟血管更容易被肿瘤细胞穿透。再者,血管生成本身就具有一定的组织侵袭性,肿瘤细胞可以沿着新生血管所开启的胶原裂隙侵袭。另一方面,肿瘤细胞释放的血浆蛋白酶原激活剂及胶原酶能诱导组织纤维蛋白的形成,进而形成肿瘤细胞转移所必需的基质,使游离的肿瘤细胞通过基质迁移进入血液循环,在远离肿瘤的部位形成转移灶。
血管内皮生长因子(VEGF)
血管内皮生长因子(vascular endothelial growth factor, VEGF),早期亦称作血管通透因子(vascular permeability factor, VPF),是血管内皮细胞特异性的肝素结合生长因子(heparin-binding growth factor),可在体内诱导血管新生。人的VEGF蛋白是于1989年由美国的两间生物科技公司的科学家分别成功纯化与鉴定,并克隆与测定了其基因序列,证明VPF与VEGF是同一基因编码的同一蛋白。VEGF有六个等型:VEGF-A, -B, -C, -D, 及-E;其分子量从35至44kDa不等,每个等型特异性地与三个“血管内皮生长因子受体”(VEGFR-1, -2, 及-3)的特定组合相结合。VEGF是高度保守的同源二聚体糖蛋白。二条分子量各为24kDa的单链以二硫键组成二聚体。VEGF分解的单体无活性,去除N 2糖基对生物效应无影响, 但可能在细胞分泌中起作用。由于mRNA不同的剪切方式,产生出分别VEGF121、VEGF145、VEGF165、VEGF185、VEGF206等至少5种蛋白形式,其中VEGF121、VEGF145、VEGF165是分泌型可溶性蛋白,能直接作用于血管内皮细胞促进血管内皮细胞增殖,增加血管通透性。
血管生成素(angiopoietin)
血管生成素(angiopoietin,Ang)是第一个被确定的来源于人肿瘤组织具有促血管生成作用的细胞因子。目前已知该家族包括Ang1,2,3,4四个成员,其中Ang1、2与血管生成关系最为密切,并且有关该家族成员在肿瘤血管生成中的研究正日益增多。Ang属碱性单链蛋白,由123个氨基酸残基组成,分子量约为14 kD。同源序列分析表明血管生成素与牛胰核糖核酸酶有33%的一致性,两者的晶体结构也非常接近。不过,血管生成素的核糖核酸酶活性很弱,比牛胰核糖核酸酶的活性低4到6个数量级。它是核糖核酸酶超家族中唯一具有促血管生成能力的成员,也是目前已知的所有血管生成因子中独具核糖核酸酶活性的因子。Ang在肿瘤血管生成中发挥了重要作用,在很多多血管性的实体肿瘤中得到了证实,如在人胃癌、肝癌、乳腺癌和胶质细胞瘤等均可见到有Ang1和Ang2及其受体Tie2表达增加,特别是在肿瘤边缘的血管新生区。
双重抗血管生成蛋白(Double Antiangiogenic Protein ,DAPP)
本研究通过比较VEGF和Ang的分子特点,人工构建合成了DAPP,它不但能结合VEGF而且还能结合Ang,从而发挥更有效的抗血管生成和血管漏的作用。

