血管新生及抗血管新生靶向治療在神經纖維瘤中的研究進展

顧熠輝，任捷藝，李青峰，王智超

上海交通大學醫學院附屬第九人民醫院整復外科，上海 200011

Ⅰ型神經纖維瘤病是一種由NF1基因突變引起的常染色體顯性遺傳病，全球發病率約為1/3 000[1]。NF1基因是最常見的抑癌基因之一，其編碼的神經纖維素是一種Ras-GTPase活化蛋白(RasGAP)，具有負向調節Ras信號轉導的作用。在Ⅰ-型神經纖維瘤病中，NF1基因突變導致神經纖維素失去其負性調節作用，從而引起Ras及下游信號通路過度激活，導致異常的細胞增殖和腫瘤生長[2-4]。

臨床上，Ⅰ型神經纖維瘤病患者易患多種中樞和外周神經系統腫瘤，其中以神經纖維瘤最為常見。神經纖維瘤是外周神經系統的良性神經鞘膜瘤，主要分為皮膚型神經纖維瘤(cutaneous neurofibroma，cNF)和叢狀神經纖維瘤(plexiform neurofibroma，pNF)。除了導致外形損壞、疼痛以及周圍組織壓迫等癥狀，8%～13% 叢狀神經纖維瘤可惡變為高度侵襲性的惡性周圍神經鞘膜瘤(malignant peripheral nerve sheath tumor，MPNST)[5]。MPNST患者易發生遠處轉移及局部復發，其5年總生存率低于50%[6]。

不論是MPNST還是良性的神經纖維瘤在外科根治性手術中常遇到難以控制的出血，極大增加了手術難度。自發性或輕微創傷后出血雖然罕見，卻是危及患者生命的潛在問題[7]。此外，前期研究提示，血管生成可能有助于pNF增生以及向MPNST 轉變[8]。總而言之，神經纖維瘤的豐富血供是滋養神經纖維瘤浸潤性生長和影響手術根治性切除的關鍵因素之一。因此，本文針對神經纖維瘤中的血供特點以及抗血管新生靶向治療在神經纖維瘤中的研究進展進行綜述，為神經纖維瘤的臨床治療提供新思路。

1 神經纖維瘤的血供特點

神經纖維瘤作為一種良性腫瘤，其術中大量出血且止血困難的問題在臨床治療中一直備受關注。病理學分析結果提示，神經纖維瘤的出血問題與NF1相關的動脈發育不良和神經纖維瘤侵犯血管引起的血管脆性增加有關[8-10]。NF1相關動脈發育不良的具體表現為纖維肌性發育不良與內膜增厚。其發病被認為與血管內皮細胞和平滑肌細胞中神經纖維素的功能缺失有關[11]。此外，研究發現，神經纖維瘤中的血管密度與正常組織相似，提示血管新生并非神經纖維瘤發生自發性出血及術中大量出血的直接原因。然而，當pNF惡變為MPNST以后，血管密度和形態皆發生了變化。在MPNST中，血管密度較正常組織顯著增加，并且呈現為不規則的海綿網格狀，同時血管壁缺少成熟穩定的結構。pNF與MPNST血供特點的顯著差異提示血管新生是pNF向MPNST 轉化的重要病理變化之一[12]。

2 促血管新生因子在神經纖維瘤中的表達差異

在神經纖維瘤和MPNST中，血管內皮生成引子(VEGF)、bFGF和Midkine均存在高表達[13]，同時促血管新生因子在不同類型的神經纖維瘤中的表達水平也存在差異。pNF和MPNST中VEGF的表達水平明顯高于cNF。VEGF作為腫瘤血管生成的主要調節因子，能夠促進循環中的內皮細胞遷移、增殖、在腫瘤組織中形成新生血管。盡管pNF中VEGF的表達水平升高，但血管密度較正常組織并未增加，這可能歸因于VEGFR的低表達[14]。

3 神經纖維瘤血管新生機制

腫瘤血管密度的增減與腫瘤大小直接相關，提示抑制神經纖維瘤的血管新生可能是一種有效的治療選擇[15]。因此，了解促血管新生因子在神經纖維瘤中的來源，探究其作用靶點以及促進腫瘤血管新生的具體機制，是開發及應用抗血管新生靶向藥物治療神經纖維瘤的基礎。

3.1 NF-/-Schwann細胞是神經纖維瘤中VEGF的主要來源 VEGF是促進腫瘤血管新生主要的調節因子，在神經纖維瘤中高表達。在缺乏腫瘤微環境作用的條件下，腫瘤Schwann細胞NF1基因的單倍劑量不足或NF1基因突變引起的神經纖維素的功能缺失，可以通過激活mTOR-HIF-1a-VEGF途徑引起神經纖維瘤中VEGF上調，這是神經纖維瘤中VEGF的主要來源[16]。而腫瘤Schwann 細胞與腫瘤微環境的相互作用也是促進神經纖維瘤血管新生的機制之一。研究[17]提示，非Schwann細胞中VEGF的上調本身不足以誘導神經纖維瘤的血管新生和豐富血供的形成。

3.2 腫瘤微環境的作用是影響神經纖維瘤血管新生的關鍵因素 神經纖維瘤微環境中包含大量的非腫瘤細胞，包括肥大細胞、成纖維細胞、內皮細胞。這些細胞與腫瘤Schwann細胞之間復雜的相互作用也是促進神經纖維瘤中血管新生的重要機制之一。NF1-/-Schwann細胞分泌高濃度的干細胞因子(SCF)，募集和激活NF1+/-肥大細胞[18]。激活的肥大細胞分泌多種促血管新生因子(如VEGF、PDGF、bFGF)，這些促血管新生因子可以與Schwann細胞分泌的細胞因子共同刺激內皮細胞和平滑肌細胞向腫瘤部位趨化、增殖，最終促進新血管生成。除肥大細胞之外，腫瘤相關成纖維細胞可通過改變細胞外基質的生物學特性間接調控血管新生[19]；而巨噬細胞可分泌多種生長因子、炎癥因子和VEGFA，通過促進內皮細胞存活、活化和增殖調節腫瘤血管新生[20]。后兩種在神經纖維瘤中高表達的細胞成分對于血管新生的作用還有待進一步研究。

3.3 神經纖維瘤中NF1+/-內皮細胞高度活化后增強血管新生 實驗研究顯示，NF1+/-小鼠在NF1-/-Schwann細胞分泌的生長因子作用下新生血管有所增加。其具體機制為：在神經纖維瘤雜合突變的微環境中，NF+/-內皮細胞因Ras-Erk途徑的異常活化對bFGF和VEGF的反應性顯著提高，具體表現為內皮細胞遷移和增殖增加。實驗中局部給予Erk信號通路上游Mek的抑制劑PD98059能夠完全抑制NF1+/-和WT小鼠對VEGF和bFGF的血管生成反應，提示內皮細胞是抗血管新生治療的潛在靶點[21]。

總之，在神經纖維瘤中，腫瘤Schwann細胞與其激活的肥大細胞，以及微環境中其他細胞成分，分泌多種生長因子和趨化因子，通過重塑細胞外基質、改變內皮細胞功能等復雜的作用機制共同促進血管新生。其中，不論是NF1基因在Schwann細胞中的純合性突變或是在其他細胞成分中的雜合性突變，皆通過不同下游信號通路的激活，促進腫瘤中的血管新生。除上述機制以外，目前關于神經纖維瘤血管新生的機制研究仍存在許多空白，未來有待更多研究來為抗血管新生藥物在神經纖維瘤中的應用提供新思路。

4 抗血管新生靶向治療

神經纖維瘤的豐富血供和術中出血一直是臨床治療中被重點關注的問題。除了傳統手術治療，在神經纖維瘤靶向藥物的應用中，血管新生因其重要的促腫瘤作用也成為研究熱點之一。抗血管新生治療不僅能夠減少腫瘤的血管密度，縮小腫瘤體積，同時也可改善異常的血管結構和功能缺陷，增加藥物傳遞[22-24]。因此，抗血管新生靶向藥物可單獨用藥，或作為增強劑與其他藥物聯合應用發揮抗腫瘤作用。已有一些抗血管新生藥物在神經纖維瘤的臨床前試驗中充分顯示出其有效性，目前正在進行臨床試驗，這些藥物可能在不久的將來造福于神經纖維瘤患者[25-27]。

4.1 抗血管新生藥物分類 腫瘤血管新生的機制復雜，抗血管新生藥物的作用靶點和種類繁多，其中大多數以VEGF信號通路為靶點。此類藥物可分為3類：(1)阻斷VEGF配體與受體結合的配體結合劑，如與VEGF-A結合的bevacizumab,；(2)通過VEGF受體阻斷信號傳導的抗體，如與VEGFR2結合的ramucirumab；(3)阻斷VEGFR1、VEGFR2和VEGFR3激酶活性的酪氨酸激酶抑制劑，如sorafenib。此外，一些以VEGF信號通路以外的分子為靶點的抗血管生成藥物也已進入臨床前和臨床評估，包括靶向血小板衍生生長因子受體(PDGFR)和成纖維細胞生長因子受體(FGFR)等靶點的藥物，以及內源性、合成的廣譜抗血管生成藥物，例如內皮抑素、血管抑素、thalidomide等[28-30]。

4.2 應用于神經纖維瘤的抗血管新生藥物 隨著基因工程小鼠(GEM)模型的發展和應用，關于神經纖維瘤的臨床前研究大量開展，強大的小鼠模型不僅提供了發現藥物新治療靶點的實驗平臺，而且還能夠在人體臨床試驗之前快速評估新藥物[31]。雖然目前臨床上沒有可用于神經纖維瘤的抗血管新生藥物，但是已有相關藥物在臨床前實驗和臨床試驗中充分顯示其臨床應用價值。例如：沙利度胺的開放性Ⅰ期試驗用于治療pNF患者，試驗中觀察到在4例接受治療的患者中，腫瘤減小25%[32]；PEG-IFN-α-2b在Ⅱ期臨床試驗中用于治療進展的pNF患者，與安慰劑組相比，其導致至疾病進展時間延長1倍以上[33]。

表1 抗血管生成藥物在神經纖維瘤中的應用

4.3 應用抗血管新生藥物治療神經纖維瘤的問題和挑戰 神經纖維瘤是一種具有血管異常改變和惡變潛力的良性腫瘤，應用抗血管生成靶向治療具有其特殊性。因此，一些已被FDA批準作為抗癌藥物，或者在其他疾病的臨床試驗中顯示有效的血管生成抑制劑是否對治療神經纖維瘤有效，仍需要進一步實驗證明。考慮到Ⅰ型神經纖維瘤病患者需要長期治療，甚至于生長發育期進行治療，除了有效性之外，較低的局部和全身不良反應發生率以及良好的耐受性也尤為重要。在PEG-IFN-α-2b的Ⅱ期臨床試驗中，盡管藥物的有效性得到了證實，但也有部分患者發生了需要改變劑量和終止治療的不良反應，例如注意力缺陷、多動障礙等行為問題的加重疲勞等[33]。此外，耐藥性也是腫瘤抗血管生成治療需要重點考慮的問題，根據發生機制可以分為先天性耐藥和獲得性耐藥[34]。而獲得性耐藥的發生機制為腫瘤重新找到了對治療不敏感的代償通路來驅動血管化，或使腫瘤適應了這種低血供的環境[35]。因此，找到相關的生物標志物來預測患者對藥物的反應性，以及探索抗血管生成藥物和抑制NF1下游信號通路的靶向藥物的聯合用藥方案，以獲得最佳療效，是未來在研究抗血管新生藥物靶向治療神經纖維瘤中需要深入探討的關鍵問題。

5 結 語

神經纖維瘤的豐富血供、促血管新生因子的高表達以及不斷增大的生長趨勢皆提示了血管新生對于神經纖維瘤的重要影響，而抗血管新生藥物在神經纖維瘤的相關研究中也充分顯示出潛在的臨床應用價值。但是，目前神經纖維瘤中血管新生的具體機制仍未明確，未來還需要更深入的研究以發掘更多潛在的治療靶點，指導臨床用藥。目前手術切除是神經纖維瘤的主要治療方法，但是相信在不久的將來，抗血管新生靶向藥物將可以為神經纖維瘤患者的非手術治療帶來希望。