放射治療、手術切除、經瞳孔溫熱療法、鞏膜敷貼治療、化學藥物治療、免疫治療等單獨或聯合應用對改善葡萄膜黑色素瘤(UM)患者生存率無明顯差異。抗血管內皮生長因子(VEGF)抑制劑等抗血管生成靶向治療與化學藥物治療、放射治療等聯合應用可明顯提高療效。但單獨使用抗VEGF治療UM效果并不理想, 而且還存在VEGF抑制劑導致腫瘤形成和轉移播散的風險。雖然UM的抗血管生成靶向治療取得了一些進展, 但是離真正的臨床應用還有相當長的距離。需要進一步加強對UM的發病機制研究, 特別是UM新生血管發生發展機制方面的研究, 探索可能的干預靶點; 同時加強UM的轉化醫學研究, 篩選靶向治療UM的新藥物、新方法。
引用本文： 曾蕊, 李文生. 葡萄膜黑色素瘤抗血管生成靶向治療的研究進展. 中華眼底病雜志, 2014, 30(4): 428-431. doi: 10.3760/cma.j.issn.1005-1015.2014.04.029 復制
葡萄膜黑色素瘤(UM)的治療手段很多，包括放射治療、手術切除、經瞳孔溫熱療法、鞏膜敷貼治療、化學藥物治療、免疫治療和將兩種或多種治療方法聯合應用的聯合治療[1-3]。但是大樣本多中心隨機臨床研究結果顯示，上述治療方法單獨或者綜合應用，患者的5年生存率維持穩定，無明顯提高[4-6]；而且各種治療方法在改善UM患者生存率方面無明顯差異，同時也不能阻止腫瘤導致的死亡[3, 7]。因此，不斷尋找一種既能殺滅癌細胞同時又能夠保持視力并且延長患者生存率的新方法成為UM治療研究的熱點。Hurwitz等[8]首先報道應用抗血管內皮生長因子(VEGF)的單克隆抗體貝伐單抗(bevacizumab，商品名Avastin)合并化學藥物治療轉移性結直腸癌患者，提高了患者生存率。隨后美國食品與藥物管理局批準bevacizumab作為轉移性結直腸癌的一線化療藥物[9]。從此開啟了抗VEGF的腫瘤血管生成靶向治療的時代。現就UM的抗血管生成靶向治療研究進展綜述如下。
1 UM的血管生成
血管系統對腫瘤組織生長起著十分重要的作用。M?kitie等[10]認為，同腫瘤細胞類型和腫瘤大小一樣，UM中微血管密度和類型對其預后有直接的影響作用。El Filali等[11]認為，在UM的原發性腫瘤和轉移瘤中存在著“血管新生轉換點”，VEGF是決定該“轉換點”最重要的分子之一。Sun等[12]在小鼠黑色素瘤細胞植入后肢局部缺血模型中發現，局部缺氧環境中低氧誘導因子-1α(HIF-1α)和VEGF表達具有相關性，基質金屬蛋白酶(MMP)-2、MMP-9的表達和VEGF表達也有相關性。缺氧微環境中，黑色素瘤細胞HIF-1α表達增加，并誘導一種特殊的血管組織“血管生成擬態”形成以獲得充足的血液供應；另一方面，MMP-2、MMP-9在腫瘤組織中表達增加了腫瘤的侵襲性[13]。
2 VEGF在UM中的作用
眾多因子參與了眼部新生血管的發生，其中直接作用于內皮細胞的VEGF起著至關重要的作用[14-20]。在實體瘤中，VEGF相關的新生血管化對腫瘤組織的生長是必不可少的。若缺少必要的脈管系統，導致氧氣和營養物質供應不足，實體瘤大約只能生長到直徑1~2 mm大小[18, 19]。同時，腫瘤組織中VEGF過量表達，導致異于正常、成熟的脈管系統生成。這些走行紊亂、異常的血管對腫瘤的侵襲和轉移起著不可或缺的作用[20]。Stitt等[21]應用原位雜交和免疫熒光的方法檢測到UM眼組織中VEGF及其受體均呈高表達，包括未受累的視網膜、脈絡膜和虹膜組織，尤其在組織的脈管系統中。他們認為視網膜血管內皮細胞可能因眼內高水平VEGF表達而增加了VEGF受體的表達量，這一現象可能與實體瘤相關的眼內新生血管化有關。Crosby等[22]通過檢測鼠UM模型中VEGF表達證實，黑色素瘤的肝轉移會增加VEGF的分泌，且這種轉移的數目和位置與血清中VEGF表達量呈正相關。Barak等[23]和el Filali等[24]的研究結果均表明，血清中VEGF增加可作為UM發生轉移的生物學參考指標。Baserga[25]發現，胰島素生長因子(IGF-1)也可能在UM肝轉移中發揮作用。有趣的是，在視網膜色素上皮細胞中，IGF-1可促進VEGF分泌，因此，IGF-1信號通路可能還參與了UM肝轉移的血管新生化過程[26]。在腫瘤血管新生化過程中，VEGF起著關鍵的調控作用，它參與調控內皮細胞的血管滲透性、增生和遷徙過程[27]。VEGF表達量與UM腫瘤大小、眼內血管生成和腫瘤轉移程度等均密切相關[15, 22, 28]。鑒于VEGF在UM發生發展和轉移中的重要作用，越來越多的學者將如何減少VEGF的表達納入UM的治療研究之中。
3 UM的抗血管生成靶向治療
抗血管生成靶向治療主要集中在抗VEGF和(或)VEGF受體(VEGFR)和表皮生長因子(EGF)和(或)表皮生長因子受體(EGFR)等這些在腫瘤血管生成中起重要作用的因子上。
3.1 內皮細胞增生與腫瘤血管生成抑制劑
沙利度胺(thalidomide，商品名反應停)具有免疫調節劑及抗血管生成作用，并能抑制腫瘤壞死因子-α(TNF-α)的產生，主要應用于治療多發性骨髓瘤，并已取得一定效果[29]。Soni等[30]應用大劑量沙利度胺與白細胞介素(IL)-2治療1例8歲的轉移性UM患兒。經過23個月的治療，患兒肝臟和胰腺的轉移灶保持穩定。當腫瘤發生肺部轉移時，再次給予大劑量IL-2治療時，患兒肝臟病灶消退，并且肺部病灶穩定超過18個月。在整個治療過程中，患兒對藥物的副作用耐受良好。該報道提示，大劑量IL-2聯合沙利度胺可用于兒童UM的治療，且患兒可耐受其副作用。
環氧化酶-2(COX-2)抑制劑是花生四烯酸轉變為前列腺素產物的關鍵酶，在腫瘤血管生成、抑制腫瘤細胞凋亡和誘導放射治療耐受中有重要作用[28]。吲哚美辛(IN)是一種非甾體抗炎藥，具有抗炎、解熱及鎮痛作用[29]。臨床及基礎研究均證明，IN具有抑制腫瘤生長、轉移和血管生成的作用[31, 32]。其抑制腫瘤血管生成機制主要為：(1)通過抑制COX-2活性，進而減少前列腺素E2、血栓素A2等生成，同時阻斷VEGF、堿性成纖維細胞生長因子等的釋放[32]；(2)直接作用于血管內皮細胞，通過抑制腫瘤相關血管內皮細胞增生并誘導其凋亡，進而抑制腫瘤新生血管的生成[33]。體外實驗研究結果顯示，IN能夠抑制脈絡膜黑色素瘤細胞株(OCM-1)的細胞增生及侵襲，其機制可能與其下調OCM-1細胞內凋亡抑制因子(survivin)的表達有關[34]。
3.2 血管生成因子及其受體阻斷活性的藥物
Bevacizumab是人源化抗VEGF重組鼠單克隆抗體，為近年來出現新型抗血管生成靶向治療藥物，可以特異性識別和中和人VEGF-A的所有亞型[35]。Bevacizumab能夠抑制OCM-1細胞裸鼠移植瘤的生長，其機制可能與抑制VEGF活性、下調survivin表達、抑制細胞增生有關[36]。Yang等[20]的研究結果顯示，bevacizumab可顯著降低體外培養人和鼠UM細胞(人Mel290、Mel270和小鼠B16LS9)中VEGF表達，抑制脈管形成和降低腫瘤侵襲能力。在小鼠模型中，bevacizumab還可抑制原發性UM生長和肝臟微小轉移灶形成。免疫組織化學染色檢測結果顯示，經bevacizumab處理過的OCM-1細胞裸鼠移植瘤中Ki67表達下降[36]。說明bevacizumab可降低脈絡膜黑色素瘤細胞的體外生長和體內肝臟微小轉移，bevacizumab可用于UM的微小轉移灶的靶向治療。Yang等[37]將血管增生抑制素(angiostatin)作用于體外培養的人、鼠UM細胞和鼠UM模型的部分組織，發現angiostatin能抑制體外黑色素細胞的遷移，并顯著降低VEGF與色素上皮衍生因子(PEDF)mRNA表達的比值，降低體內實驗中肝臟微小轉移及PEDF mRNA表達，證實了angiostatin對UM的靶向治療作用。這些研究為UM血管靶向治療的可行性提供了依據，說明bevacizumab對腫瘤組織新生血管生成、腫瘤組織生長和腫瘤細胞轉移都可以發揮抑制作用，為目前臨床上非常棘手的UM轉移難題提供了解決的思路。
索拉菲尼(sorafenib)是新型多激酶抑制劑。臨床前研究顯示，索拉菲尼能同時抑制多種存在于細胞內和細胞表面的激酶，包括VEGFR-2/-3、血小板生長因子受體-β等[38]。Mangiameli等[39]將其應用于脈絡膜黑色素瘤細胞的異種移植物后，腫瘤的生長和轉移顯著受抑。
3.3 抗腫瘤血管生成的基因治療
某些與血管生成相關的促血管生成因子及受體、血管生成抑制因子、癌基因及抑癌基因產生的靶分子，用靶基因、反義靶基因或突變靶基因進行抗血管生成的基因治療，以促使或增加血管生成抑制因子的表達，封閉或抑制促血管生成因子及受體的表達，實現抗血管生成治療的目的[9, 37, 38]。常用的基因有反義VEGF基因及突變型VEGFR受體基因、EGF、TFN-β、IL-8、粒細胞巨噬細胞集落刺激因子，angiostatin及內皮抑素基因，p53基因等[38, 39]。常用腺病毒為載體及直接感染或注射法，其常用的受體細胞是腫瘤細胞、血管內皮細胞及免疫效應細胞[40]。Yang和Grossniklaus[41]構建了超表達的PEGF質粒，證實該基因可以顯著縮小小鼠眼部黑色素瘤的體積，減少肝臟微轉移灶及腫瘤微血管密度。
4 展望
在UM患者中，大約有50%的患者在疾病晚期會出現轉移性病灶。出現轉移后患者的預后很差，即使給予治療，生存期大約也只有2~6個月，化療和局部切除僅能延長幾個月的生命[42]。因此，控制和治療UM轉移是非常重要和必要的。在腫瘤生長和播散中，腫瘤血管生成被證實起決定性作用。而且腫瘤血管系統形成機制復雜、范圍廣，包含大量的調控因子和信號通路，為靶向干預腫瘤新生血管提供了可能性。眾多研究證實了抗VEGF治療的有效性，特別是VEGF抑制劑與化學治療、放射治療等其他治療方法聯合應用時，可明顯提高療效。但是必須認識到，目前單獨使用抗VEGF治療腫瘤效果并不理想，而且還存在VEGF抑制劑導致腫瘤形成和轉移播散的風險[11]。
從目前的研究成果來看，UM的抗血管生成靶向治療雖然取得了一些進展，為UM的臨床治療提供了新的思路和選擇，但是離真正的臨床應用還有相當長的距離。一方面，要不斷加強對UM的發病機制研究，特別是其新生血管發生發展機制方面的研究，探索可能的干預靶點；另一方面，要強調UM的轉化醫學研究，繼續篩選靶向治療UM的新藥物、新方法。
葡萄膜黑色素瘤(UM)的治療手段很多，包括放射治療、手術切除、經瞳孔溫熱療法、鞏膜敷貼治療、化學藥物治療、免疫治療和將兩種或多種治療方法聯合應用的聯合治療[1-3]。但是大樣本多中心隨機臨床研究結果顯示，上述治療方法單獨或者綜合應用，患者的5年生存率維持穩定，無明顯提高[4-6]；而且各種治療方法在改善UM患者生存率方面無明顯差異，同時也不能阻止腫瘤導致的死亡[3, 7]。因此，不斷尋找一種既能殺滅癌細胞同時又能夠保持視力并且延長患者生存率的新方法成為UM治療研究的熱點。Hurwitz等[8]首先報道應用抗血管內皮生長因子(VEGF)的單克隆抗體貝伐單抗(bevacizumab，商品名Avastin)合并化學藥物治療轉移性結直腸癌患者，提高了患者生存率。隨后美國食品與藥物管理局批準bevacizumab作為轉移性結直腸癌的一線化療藥物[9]。從此開啟了抗VEGF的腫瘤血管生成靶向治療的時代。現就UM的抗血管生成靶向治療研究進展綜述如下。
1 UM的血管生成
血管系統對腫瘤組織生長起著十分重要的作用。M?kitie等[10]認為，同腫瘤細胞類型和腫瘤大小一樣，UM中微血管密度和類型對其預后有直接的影響作用。El Filali等[11]認為，在UM的原發性腫瘤和轉移瘤中存在著“血管新生轉換點”，VEGF是決定該“轉換點”最重要的分子之一。Sun等[12]在小鼠黑色素瘤細胞植入后肢局部缺血模型中發現，局部缺氧環境中低氧誘導因子-1α(HIF-1α)和VEGF表達具有相關性，基質金屬蛋白酶(MMP)-2、MMP-9的表達和VEGF表達也有相關性。缺氧微環境中，黑色素瘤細胞HIF-1α表達增加，并誘導一種特殊的血管組織“血管生成擬態”形成以獲得充足的血液供應；另一方面，MMP-2、MMP-9在腫瘤組織中表達增加了腫瘤的侵襲性[13]。
2 VEGF在UM中的作用
眾多因子參與了眼部新生血管的發生，其中直接作用于內皮細胞的VEGF起著至關重要的作用[14-20]。在實體瘤中，VEGF相關的新生血管化對腫瘤組織的生長是必不可少的。若缺少必要的脈管系統，導致氧氣和營養物質供應不足，實體瘤大約只能生長到直徑1~2 mm大小[18, 19]。同時，腫瘤組織中VEGF過量表達，導致異于正常、成熟的脈管系統生成。這些走行紊亂、異常的血管對腫瘤的侵襲和轉移起著不可或缺的作用[20]。Stitt等[21]應用原位雜交和免疫熒光的方法檢測到UM眼組織中VEGF及其受體均呈高表達，包括未受累的視網膜、脈絡膜和虹膜組織，尤其在組織的脈管系統中。他們認為視網膜血管內皮細胞可能因眼內高水平VEGF表達而增加了VEGF受體的表達量，這一現象可能與實體瘤相關的眼內新生血管化有關。Crosby等[22]通過檢測鼠UM模型中VEGF表達證實，黑色素瘤的肝轉移會增加VEGF的分泌，且這種轉移的數目和位置與血清中VEGF表達量呈正相關。Barak等[23]和el Filali等[24]的研究結果均表明，血清中VEGF增加可作為UM發生轉移的生物學參考指標。Baserga[25]發現，胰島素生長因子(IGF-1)也可能在UM肝轉移中發揮作用。有趣的是，在視網膜色素上皮細胞中，IGF-1可促進VEGF分泌，因此，IGF-1信號通路可能還參與了UM肝轉移的血管新生化過程[26]。在腫瘤血管新生化過程中，VEGF起著關鍵的調控作用，它參與調控內皮細胞的血管滲透性、增生和遷徙過程[27]。VEGF表達量與UM腫瘤大小、眼內血管生成和腫瘤轉移程度等均密切相關[15, 22, 28]。鑒于VEGF在UM發生發展和轉移中的重要作用，越來越多的學者將如何減少VEGF的表達納入UM的治療研究之中。
3 UM的抗血管生成靶向治療
抗血管生成靶向治療主要集中在抗VEGF和(或)VEGF受體(VEGFR)和表皮生長因子(EGF)和(或)表皮生長因子受體(EGFR)等這些在腫瘤血管生成中起重要作用的因子上。
3.1 內皮細胞增生與腫瘤血管生成抑制劑
沙利度胺(thalidomide，商品名反應停)具有免疫調節劑及抗血管生成作用，并能抑制腫瘤壞死因子-α(TNF-α)的產生，主要應用于治療多發性骨髓瘤，并已取得一定效果[29]。Soni等[30]應用大劑量沙利度胺與白細胞介素(IL)-2治療1例8歲的轉移性UM患兒。經過23個月的治療，患兒肝臟和胰腺的轉移灶保持穩定。當腫瘤發生肺部轉移時，再次給予大劑量IL-2治療時，患兒肝臟病灶消退，并且肺部病灶穩定超過18個月。在整個治療過程中，患兒對藥物的副作用耐受良好。該報道提示，大劑量IL-2聯合沙利度胺可用于兒童UM的治療，且患兒可耐受其副作用。
環氧化酶-2(COX-2)抑制劑是花生四烯酸轉變為前列腺素產物的關鍵酶，在腫瘤血管生成、抑制腫瘤細胞凋亡和誘導放射治療耐受中有重要作用[28]。吲哚美辛(IN)是一種非甾體抗炎藥，具有抗炎、解熱及鎮痛作用[29]。臨床及基礎研究均證明，IN具有抑制腫瘤生長、轉移和血管生成的作用[31, 32]。其抑制腫瘤血管生成機制主要為：(1)通過抑制COX-2活性，進而減少前列腺素E2、血栓素A2等生成，同時阻斷VEGF、堿性成纖維細胞生長因子等的釋放[32]；(2)直接作用于血管內皮細胞，通過抑制腫瘤相關血管內皮細胞增生并誘導其凋亡，進而抑制腫瘤新生血管的生成[33]。體外實驗研究結果顯示，IN能夠抑制脈絡膜黑色素瘤細胞株(OCM-1)的細胞增生及侵襲，其機制可能與其下調OCM-1細胞內凋亡抑制因子(survivin)的表達有關[34]。
3.2 血管生成因子及其受體阻斷活性的藥物
Bevacizumab是人源化抗VEGF重組鼠單克隆抗體，為近年來出現新型抗血管生成靶向治療藥物，可以特異性識別和中和人VEGF-A的所有亞型[35]。Bevacizumab能夠抑制OCM-1細胞裸鼠移植瘤的生長，其機制可能與抑制VEGF活性、下調survivin表達、抑制細胞增生有關[36]。Yang等[20]的研究結果顯示，bevacizumab可顯著降低體外培養人和鼠UM細胞(人Mel290、Mel270和小鼠B16LS9)中VEGF表達，抑制脈管形成和降低腫瘤侵襲能力。在小鼠模型中，bevacizumab還可抑制原發性UM生長和肝臟微小轉移灶形成。免疫組織化學染色檢測結果顯示，經bevacizumab處理過的OCM-1細胞裸鼠移植瘤中Ki67表達下降[36]。說明bevacizumab可降低脈絡膜黑色素瘤細胞的體外生長和體內肝臟微小轉移，bevacizumab可用于UM的微小轉移灶的靶向治療。Yang等[37]將血管增生抑制素(angiostatin)作用于體外培養的人、鼠UM細胞和鼠UM模型的部分組織，發現angiostatin能抑制體外黑色素細胞的遷移，并顯著降低VEGF與色素上皮衍生因子(PEDF)mRNA表達的比值，降低體內實驗中肝臟微小轉移及PEDF mRNA表達，證實了angiostatin對UM的靶向治療作用。這些研究為UM血管靶向治療的可行性提供了依據，說明bevacizumab對腫瘤組織新生血管生成、腫瘤組織生長和腫瘤細胞轉移都可以發揮抑制作用，為目前臨床上非常棘手的UM轉移難題提供了解決的思路。
索拉菲尼(sorafenib)是新型多激酶抑制劑。臨床前研究顯示，索拉菲尼能同時抑制多種存在于細胞內和細胞表面的激酶，包括VEGFR-2/-3、血小板生長因子受體-β等[38]。Mangiameli等[39]將其應用于脈絡膜黑色素瘤細胞的異種移植物后，腫瘤的生長和轉移顯著受抑。
3.3 抗腫瘤血管生成的基因治療
某些與血管生成相關的促血管生成因子及受體、血管生成抑制因子、癌基因及抑癌基因產生的靶分子，用靶基因、反義靶基因或突變靶基因進行抗血管生成的基因治療，以促使或增加血管生成抑制因子的表達，封閉或抑制促血管生成因子及受體的表達，實現抗血管生成治療的目的[9, 37, 38]。常用的基因有反義VEGF基因及突變型VEGFR受體基因、EGF、TFN-β、IL-8、粒細胞巨噬細胞集落刺激因子，angiostatin及內皮抑素基因，p53基因等[38, 39]。常用腺病毒為載體及直接感染或注射法，其常用的受體細胞是腫瘤細胞、血管內皮細胞及免疫效應細胞[40]。Yang和Grossniklaus[41]構建了超表達的PEGF質粒，證實該基因可以顯著縮小小鼠眼部黑色素瘤的體積，減少肝臟微轉移灶及腫瘤微血管密度。
4 展望
在UM患者中，大約有50%的患者在疾病晚期會出現轉移性病灶。出現轉移后患者的預后很差，即使給予治療，生存期大約也只有2~6個月，化療和局部切除僅能延長幾個月的生命[42]。因此，控制和治療UM轉移是非常重要和必要的。在腫瘤生長和播散中，腫瘤血管生成被證實起決定性作用。而且腫瘤血管系統形成機制復雜、范圍廣，包含大量的調控因子和信號通路，為靶向干預腫瘤新生血管提供了可能性。眾多研究證實了抗VEGF治療的有效性，特別是VEGF抑制劑與化學治療、放射治療等其他治療方法聯合應用時，可明顯提高療效。但是必須認識到，目前單獨使用抗VEGF治療腫瘤效果并不理想，而且還存在VEGF抑制劑導致腫瘤形成和轉移播散的風險[11]。
從目前的研究成果來看，UM的抗血管生成靶向治療雖然取得了一些進展，為UM的臨床治療提供了新的思路和選擇，但是離真正的臨床應用還有相當長的距離。一方面，要不斷加強對UM的發病機制研究，特別是其新生血管發生發展機制方面的研究，探索可能的干預靶點；另一方面，要強調UM的轉化醫學研究，繼續篩選靶向治療UM的新藥物、新方法。