抗血管生成治疗在肝癌介入治疗中作用要点

抗血管生成治疗在肝癌介入治疗中的作用

肝癌是常见的富血管性肿瘤，在我国发病率和死亡率均极高，严重危害人们的健康。目前在我国很大一部分肝癌在就诊时因肿瘤体积大，不能外科手术，经肝动脉化学性栓塞（TACE）是其首选的治疗方法[1，2]，但TACE的疗效并不令人满意。影响TACE的疗效的因素很多，其中TACE后肿瘤的侧枝血管形成是重要因素之一，栓塞术后肿瘤的侧枝血管形成越快、越多，介入治疗的难度就越大，肿瘤易复发和转移，预后差[3，4]。TACE后肿瘤的侧枝血管形成是肿瘤血管生成的结果。现就肿瘤血管形成的机理、抗血管生成抑制剂的研究现状、肝癌TAE 术与血管生成的关系及其治疗对策作一综述。

1、肿瘤的生长与血管生成：

血管生成(angiogenesis)是从已存在的微血管上芽生出新的毛细血管过程。实体肿瘤生长经历了两个时期：在肿瘤直径小于2～3mm的时候，肿瘤无需新生血管，肿瘤细胞是通过组织间液获取从毛细血管渗透的营养物质，排泄代谢产物，并进行氧气交换，此时称为血管前期[5，6]。在此期促血管生成因子(angiogenesis activators)和血管生成抑制因子(angiogenesis inhibitors)处于动态的平衡。随着肿瘤细胞的进一步增殖，肿瘤出现缺氧、PH值升高、NO升高等微环境的变化[5]，刺激肿瘤细胞和宿主细胞产生促血管生成因子，并下调血管生成抑制因子，打破了二者在肿瘤局部组织的平衡，从而启动了血管生成。当肿瘤有血管生成时，肿瘤可呈指速加速增大，并且获得转移能力，称血管期[7，8]。肿瘤血管生成有多种因子参与，其过程为[5-10]：①肿瘤组织在缺血缺氧等因素的作用下产生一些可溶性的促血管生成因子，如血管内皮细胞生长因子(VEGF)、碱性成纤维细胞生长因子(bFGF)等。②毛细血管内皮层下基底膜降解和血管周围细胞外基质的重塑。在此期原有的血管充血，通透性增高，细胞连接松弛，基底膜被多种消化酶消化而溶解断裂，形成间隙。此过程有多种水解酶参与，如肝素酶、组织蛋白酶B、D，纤溶酶，纤溶酶原激活剂，弹性蛋白酶和基质金属蛋白酶等。③内皮细胞迁移和增殖。此期内皮细胞大量增殖，穿过原有血管的细胞间隙到达血管周围组织，形成管状由内皮细胞构成的血管芽。④新生血管形成。新形成的血管芽吻合成襻，周皮细胞和成纤维细胞合成基底膜，覆盖血管芽。新形成的小血管逐渐分化成小动脉和小静脉，与原有的血管形成完整的血管网。在血管期除肿瘤细胞分泌的生长因子刺激自身生长以外，新生的血管能通过旁分泌作用使血管内皮细胞产生生长因子刺激肿瘤细胞生长，使肿瘤长至临床可见的地步。同时由于血管基底膜破坏，肿瘤细胞容易进入血管内形成远处转移。

2、肿瘤的转移与血管生成：

肿瘤的转移是一个复杂的、多步骤的过程，一般分为[11]：①肿瘤细胞从原发灶脱落；②降解细胞外基质及血管基底膜，迁徙、浸润并粘附于血管内皮细胞；③进入循环系统，随血液流至远处血管壁；④透过血管壁，侵入细胞外基质，形成转移灶。上述各步骤几乎都与血管生成的过程有关，表现在以下几个方面：①肿瘤血管增多为转移提供了条件；②在血管生成过程中，细胞外基质的降解、血管基底膜的通透性增加、血管内皮间隙增大等均对肿瘤细胞的脱落、迁徙、侵入血管有利[12]；③转移灶的生长亦有赖于血管生成。

3、与肿瘤血管生成有关的主要因子及作用：

参于肿瘤血管生成的因子很多，有些是促进血管生成，有些是抑制血管生成，还有些因子起调控作用。现将几种主要的与肿瘤血管生成有关的因子介绍如下：

3.1 促肿瘤血管生成的因子:

3.1.1血管内皮生长因子(vascular endothelial growth factor，VEGF)：是一个分子量为34~45KD的高度糖基化的碱性蛋白，由分子量为17~22KD的同源双聚体构成[13]。它是血小板源生长因子(PDGF)家族的一个成员，与PDGF具有21%~24%的同源性。人的VEGF基因由8个外显子组成，定位于染色体6p21.3上[14]，其mRNA经不同的剪接方式形成4种不同分子量大小的分子，即VEGF121、VEGF165、VEGF189和VEGF206[15]。这四种形式的VEGF均能诱导内皮细胞增生，但由于它们与存在于细胞表面和细胞外基质中的乙酰肝素蛋白聚糖的亲和力不同，使他们在定位上有很大的差别[16]。VEGF189和VEGF206对乙酰肝素有很高的亲和力，它们大部分与细胞和细胞外基质结合，属于不溶性蛋白；VEGF165与乙酰肝素的结合力较低，VEGF121则完全不与乙酰肝素结合，故这二者为可溶性蛋白，除VEGF165少部分与细胞和细胞外基质相结合外，这二者可以释放到细胞外，以旁分泌的形式作用于周围的内皮细胞。VEGF是通过内皮细胞表面的受体VEGFR（包括KDR/FLK1和FLT1）发挥作用的[17，18]，它的表达是受缺氧高度调节的。VEGF是目前公认主要促进血管发生蛋白之一。其作用包括[19]：①刺激体外培养的内皮细胞的增殖（有丝分裂），迁移和体内血管生成；②促进血管通透性增加，利于肿瘤血道转移；③抑制抗原提呈细胞如树突细胞的成熟，从而促进肿瘤的免疫逃避；④促进凋亡抑制基因bcl-2表达，抑制肿瘤的凋亡。

3.1.2 碱性成纤维细胞生长因子（basic fibroblast growth factor，bFGF）：是由146个氨基酸组成的分子量为18kD的多肽生长因子，人体内还存在22~24kD 的同种异构体，位于4号染色体上[20]，是中胚层和神经外胚层细胞的促有丝分裂和血管生成的重要因子，在体内分布广泛，具有增加内皮细胞的化学趋向性、促进血管内皮细胞的分裂、毛细血管出芽生长、诱导蛋白溶解酶生成和有利于内皮细胞穿透基质的功能[21]。

3.1.3 血小板源生长因子（platelet derived growth factor, PDGF）由分子量为16~18kD和14~16kD的两个亚基组成（A、B链），因来源不同，有三种异构体，PDGF-AA，PDGF-BB，PDGF-AB。血小板、平滑肌细胞、内皮细胞和单核巨噬细胞均能分泌PDGF或PDGF样物质[22]。PDGF具有促分裂活性和趋化活性，是内皮细胞特异的有丝分裂素，能刺激内皮细胞的增生、迁移和分化，并可以促进细胞基质的增生与合成，实验证明PDGF可使肿瘤血管密度增加。其作用机制是其与细胞表面的受体结合，激活磷脂酶C，后者水解二磷酸肌醇生成1,4,5-三磷酸肌醇和甘油三酯，使胞内钙离子浓度增加，促进一系列原癌基因如C-sis的表达，促进细胞的DNA合成和有丝分裂[23]。

3.1.4 血管生成素（angiogenin）：是一种分子量为1

4.1kD的碱性单链多肽，含123个氨基酸，属于核糖核酸酶超家族的一员[24]。它由肝脏产生，具有RNA 酶A (RNAase A)的催化活性中心，可以水解RNA，但其活性只有RNAase A的10-5～10-6[25]。血管生成素具有强烈的血管生成活性，其作用机制并不十分清楚，研究发现其可与细胞表面的受体结合，激活磷脂酶C和A2，继而激活第二信使，产生一序列效应[26、27]；它还可以以内吞的形式进入细胞内，到达细胞核内发生作用[28]。它可以增强内皮细胞的增殖，细胞外的血管生成素已被证实为粘附分子，可以促进细胞粘附和迁移[29]。

3.1.5 基质金属蛋白酶（matrix metalloproteinase, MMP）MMP家族包括胶原酶、明胶酶、间质溶素、膜型基质金属蛋白酶等，是细胞外基质（extracellular

matrix, ECM）降解过程中必不可少的酶，几乎能降解细胞外基质的所有成分。肿瘤组织与间质细胞中纤维母细胞、淋巴细胞、巨噬细胞和嗜酸性粒细胞等均可表达MMP，但以肿瘤组织表达相对较高[30]。组织金属蛋白酶抑制物(tissue inhibitor of metalloproteinase, TIMP)是MMP的天然抑制剂，TIMP与MMP之间平衡关系在调节ECM的稳态中有重要作用[31，32]。MMP的作用[33]：①参与肿瘤血管生成过程中毛细血管内皮基底膜的降解和ECM的降解。在血管形成过程中，血管内皮细胞与肿瘤均能分泌蛋白水解酶降解ECM。如Ⅳ型胶原酶(MMP-2、MMP-9)参与基底膜降解的过程；间质胶原酶(MMP-1)、多形核胶原酶(MMP-8)能降解Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ型胶原；膜型基质金属蛋白酶(MT1-MMP)在内皮细胞表面的表达则促使局部胶原和层粘蛋白降解。VEGF、bFGF等细胞因子能上调内皮细胞尿激酶型纤溶酶原激活物(urokinase-type plasminogen activactor, uPA)的表达，uPA能激活纤溶酶，并进而激活MMP。②在肿瘤的侵袭和转移过程中起重要作用。肿瘤侵袭和转移过程是瘤细胞从原发瘤脱离后向周围和/或远处组织侵袭和转移的过程，涉及肿瘤细胞穿过ECM屏障、血管壁的基底膜及穿出血管壁进入宿主微环境的过程。MMP在降解ECM和基底膜的过程中发挥重要的作用。

3.1.6 细胞粘附分子：在血管生成过程中，内皮细胞的启动、增殖和成熟过程必须相互粘附，并与细胞外基质粘附，粘附分子在其中发挥重要作用。数种整合素表达于内皮细胞表面，参与内皮细胞的迁移与血管生成，如已证实整合素ανβ3在血管生成中的重要作用[34]，E-选择素也参与血管生成。

3.1.7 其他：肿瘤坏死因子-α（TNF-α）可通过促进内皮细胞分化、管样结构形成和基质产生来刺激血管生成，或通过间接途径刺激其他细胞产生血管生成因子。转化生长因子-β（TGF-β）由巨噬细胞和活化的血小板产生，它可以促进已停止增殖的内皮细胞分化，并可以促进基质的合成，缺乏时血管的完整性不良和再塑性降低。此外，表皮生长因子（EGF）、集落刺激因子G-CSF和GM-CSF均可以刺激血管生成。

3.2 抑制肿瘤血管生成的因子

3.2.1血管抑素(angiostatin) 和内皮抑素（endostatin）：此为两种来源于肿瘤组织的血管生成抑制剂。血管抑素是O'Reilly等[35]于1994年从Lewis肺癌小鼠的血清和尿液中分离得到分子量为38kD的蛋白。氨基酸序列分析提示血管抑素与纤溶酶原N末端98位氨基酸残基到440位氨基酸残基的内片段有98%的同源性。纤溶酶原有5个三环结构，称作Kringle区，血管抑素则具有前4个KringIe 区和部分的Kring1e5区，依靠3个二硫键连接。它是由肿瘤产生或活化某些蛋白酶，使纤溶酶原分解而成[36]。内皮抑素是O'Reilly等[37]于1997年以相同的方法从患内皮细胞瘤的小鼠血清中分离得到的另一个来源于肿瘤的内源性血管生成抑制剂，分子量约20kD，抗肿瘤血管形成作用更强。它是胶原蛋白ⅣC 末端的一个非胶原区片段，由组织蛋白酶L和金属蛋白酶通过水解Ⅳ型胶原C 末端而产生[38]。血管抑素和内皮抑素能特异性地抑制内皮细胞增殖和迁移，抑制肿瘤的生长和转移。动物试验表明可以明显抑制裸鼠体内鼠肺小细胞癌、人乳腺癌、结肠癌、前列腺癌、胶质瘤等的生长，并可以和放、化疗合用[39-41]。

3.2.2血小板因子-4 (platelet factor-4)：是一种天然存在于血小板α颗粒中的化合物，能抑制血管内皮细胞的增殖和迁移。其作用机理为[42-43]：①阻止bFGF 二聚体化而抑制其活性；②阻断bFGF与其受体结合；③抑制内皮细胞表达金属蛋白酶MMP-l和MMP-3，而不影响TIMP-l和TIMP-2，从而抑制基底膜降解；

④削弱p2l(Cipl/WAF1)的下凋，而抑制周期蛋白E-cdk2活性，使细胞进入S期受阻。血小板因子-4已被应用于Kaposi肉瘤、脑肿瘤及其他实体瘤的临床试验，该药在血中仅能维持几分钟，能被较好地接受，有轻微的毒性，表现为注射处的局部反应，轻微的静脉炎、疲劳和贫血等。

3.2.3血小板反应素（thrombospondin, TSP）

TSP是一种糖蛋白，可由内皮细胞、表皮细胞、纤维母细胞等多种细胞分泌，可调控内皮细胞的粘附、运动以及蛋白水解酶的活性，并可与血管形成的诱导因子螯合，从而抑制血管形成。部分抑癌基因，如野生型p53，可通过上调TSP抑制肿瘤血管形成。TSP的抗肿瘤血管形成作用的具体作用机制尚不清楚，推测与下调VEGF有关[44-46]。

3.3 参于肿瘤血管生成调控的因子

3.3.1缺氧诱导因子1（hypoxia-inducible factor, HIF-1）：是一个包括120kD的α亚单位（HIF-1α）和91-94 kD的β亚单位（HIF-1β）的二聚体，两部分均与DNA紧密结合而发挥作用。在细胞内，HIF-1β通常保持在较高的水平，而HIF-1α的浓度随缺氧或低糖的程度而变化，在明显缺氧或低糖的环境下HIF-1α mRNA 水平并没有显著增高，而是HIF-1α的稳定性提高在细胞内积聚，当缺氧或低糖改善时，HIF-1α被迅速降解。HIF-1调控的靶基因均与O2或能量代谢有关，这些基因包括EPO、VEGF、内皮素-1、磷酸果糖激酶、磷酸甘油酸激酶、醛缩酶、烯醇化酶、乳酸脱氢酶A、糖原转运酶等。HIF-1在基因水平上直接调控VEGF 的表达[47]，在VEGF 5’端有长达2274个碱基序列受HIF-1调控，HIF-1与相应的DNA结合，进而激活了的HIF-1α羧基端转录活性区域，激活的HIF-1α与核磷酸蛋白P300/CBP-CH1结合，将转录信号传给VEGF或其它与氧代谢有关的基因，发挥其转录活性[48]。

3.3.2 肿瘤相关基因：肿瘤相关基因的异常表达能导致旁分泌的血管调节因子表达水平改变，参与肿瘤血管生成的调节。ras基因突变后以非自分泌的、细胞种类依赖的方式诱导VEGF的表达，K-ras基因突变可促进肿瘤血管生成[49，50]。P53是一种参与细胞周期和凋亡调节的核蛋白，此基因已在肿瘤组织中突变，导致HIF-1α增加和VEGF转录增强[51]，从而使肿瘤在缺氧状态下存活，上调VEGF 表达和下调血栓反因素表达，使肿瘤血管生成处于优势状态。

4、抗肿瘤血管生成的治疗

近年来，随着人们对肿瘤的微血管研究的深入，发现肿瘤组织周围的微血管生成进程、微血管性质和密度直接关系到肿瘤的生长、侵袭和转移。抗血管生成治疗（antiangiogenesis）已经成为人们研究的热点，它是通过抑制和预防肿瘤的血管生成，达到控制肿瘤生长的目的[52，53]。其作用环节是：①干扰、抑制血管生成因子的合成与释放；②干扰血管生成因子在细胞间传递；③抑制细胞外基质的分解；④抑制内皮细胞的增殖；⑤抑制内皮细胞的迁移。目前抗血管生成治疗的方法大致分为药物治疗和基因治疗两大类。

4.1 药物治疗

目前研究的抗血管生成的制剂很多，上述抑制血管生成因子目前已试验用于肿瘤的治疗，如血小板因子-4已试用于临床，angiostatin和endostatin用于动物实验取得很好的疗效。现就其他正在进行临床试验的制剂作一介绍：

4.1.1干扰素(interferon, IFN)：包括白细胞来源的IFN-α、成纤维细胞来源的IFN-β和免疫细胞产生的IFN-γ。研究表明IFN-α与IFN-β有抑制新生血管形成的作用[54-58]，①IFN有抗增殖活性：体外培养的内皮细胞中已被证明IFN-α

可直接抑制人表皮微血管内皮细胞和人毛细血管内皮细胞的增殖，其机理可能与IFN延长所有类型细胞的细胞周期时相，并减少一些必要的代谢物有关。②IFN-α和IFN-β可以抗血管内皮细胞和肿瘤细胞迁移，如在近伤口皮下注射IFN-α和IFN-β，可抑制毛细血管内皮细胞、成纤维细胞和表皮细胞等的增殖、迁移和浸润，使伤口的愈合延迟。③IFN-α和IFN-β可以下调人肿瘤bFGF的转录和翻译及Ⅳ型胶原酶的表达。④IFN还可能通过降低内皮细胞表达整合素ανβ3、MMP-2或干扰素诱导蛋白l0(interferon-inducible protein 10, IP-10)而参与对肿瘤新生血管的抑制作用。目前IFN-α应用于婴儿血管瘤、肺多发性血管瘤病、血管外皮细胞瘤、Kaposi血管内皮细胞瘤、表皮的血管内皮细胞瘤、Kaposi肉瘤、肾癌和黑色素瘤等取得了较好的疗效[59，60]。

4.1.2白介素-12（interleukin-12, IL-12）：是一种细胞因子和免疫调节物，它对肿瘤有直接对抗作用。动物试验表明，IL-12有抗肿瘤和抗转移的能力。IL-12亦表现出抗血管生成作用，其机理为[61，62]：①IL-12可以上调肿瘤细胞IFN-γ的表达，间接诱导干扰素诱导蛋白IP-10的释放剂抑制bFGF产生，抑制肿瘤细胞或血管生长因子诱导的血管形成。②IL-12能够活化T淋巴细胞及NK细胞，发挥细胞毒作用而抑制肿瘤的生长和转移。40位肿瘤患者(包括肾癌、黑色素瘤、结肠癌等)接受重组人IL-12治疗，剂量由3ng/kg/d渐升至1000 ng/kg/d，静脉推注，15d为一个疗程，多数患者症状减轻，肿瘤进展减慢。常见毒性反应为寒战、发热、乏力、恶心、呕吐和头痛。剂量相关的毒性反应表现为转氨酶升高、肺毒性及白细胞减少等。最严重的毒性反应出现于第一次注射后，以后逐渐减弱[63]。

4.1.3 TNP-470：全称是O-（氯乙酰-氨甲酰基）烟曲霉醇，亦简称为AGM- 1470，是一种人工合成的烟曲霉素类似物，因其高效而低毒，现已成为颇受人们关注的血管生成抑制物之一[64]。TNP-470具有强有力的抑制内皮细胞生长作用，它通过活化内皮细胞p53而导致G1期细胞周期依赖激酶抑制剂p21的积聚，使内皮细胞停滞在G1期[65]。TNP-470现已用于乳腺癌、结肠癌、肾癌、黑色素瘤、神经系统肿瘤等多种恶性肿瘤的临床试验中，肿瘤的生长不同程度地受到控制[66-68]。TNP-470半衰期短，血中仅能维持数分钟，常见的用药方法为：静脉滴注1小时，每日或隔日1次，最大耐量60mg/m2，或静脉滴注4小时，每周1次，最大耐量177 mg/m2。TNP-470常见的副反应为乏力、恶心及神经系统症状。

4.1.4反应停(thalidomide)：曾作为镇静催眠药1953年在西德首先合成，后来因有明显的致畸作用而一度弃用[69]。近年来动物实验及体外实验均发现反应停具有抗血管生成的能力，机理目前尚不清楚，可能机理为[70-72]：①抑制bFGF 的表达；②抑制VEGF诱导的caveolin下调，后者可能作为VEGF受体信号传导的负调节者发挥作用；③抑制TNF-α的合成，进而减少IL-6产生，抑制肿瘤生长；④抑制整合素表达。反应停Ⅱ期临床试验用于治疗Kaposi肉瘤、乳腺癌、前列腺癌及原发脑肿瘤，现已进入Ⅲ期临床试验。初步结果表明，反应停在较大的剂量范围内耐受性较好，主要的副作用为镇静和致畸[73，74]。

4.3.5基质金属蛋白酶抑制剂(tissue inhibitor of metalloproteinase, TIMP)：人工合成和天然的TIMP能阻断基质金属蛋白酶(MMP)降解细胞外基质成分，从而抑制肿瘤的转移和新生血管的产生。BB94(batimastat)是一种人工合成的小分子基质金属蛋白酶抑制剂。在体外，它对MMP-2、MMP-3和MMP-9等多种MMP有抑制作用。BB94对MMP的抑制作用可能是通过结合MMP活性位点的Zn离子

而产生的。BB94不能通过口服给药，必须通过胸腔或腹腔注射给约。半衰期9~10小时，主要通过肝脏代谢。BB94对癌性胸、腹水的治疗较好[75，76]。18例恶性胸腔积液患者用BB94治疗3个月，16例胸水产生明显减少，其中7例不需要抽胸水。23例癌性腹水病人腹腔注射后，5例腹水控制并长期(≥112天)存活，另有7例虽死亡但腹水亦得到控制[77]。BB2516(marimastat)为可以口服的人工合成基质金属蛋白酶抑制剂，体外试验BB2516抑制MMP的活性与BB94相似，它是最早进入Ⅱ期临床试验的口服TIMP[78-80]。BB2516半衰期4~5h，口服后1~2h达最高血药浓度，有蓄积毒性，毒性反应主要为关节和肌肉的疼痛及僵硬，合理的剂量范围为20mg每天1次到25mg每天2次。研究表明其对胃癌、结肠癌的抗瘤作用明显优于其它的TIMP。

4.3.6视黄酸(retinoic acid，RA)：是一种有效的化学预防性药物，对多种肿瘤的生长具有抑制作用，其在诱导肿瘤细胞分化方面的显著作用已经取得公认。多项基础研究证实，RA及其异构体、衍生物均能抑制肿瘤细胞诱导的新生血管形成[81，82]，其作用表现在以下几个方面：①抑制血管生成因子的活性。Campbell 等[83]发现，视黄酸在中等浓度下，对VEGF的表达有明显的抑制作用。RA对FGF及PDGF的影响，亦被多项研究证实。②抑制内皮细胞的增殖。③抑制内皮细胞迁移。Lingen等[84]的研究发现，全反式及13顺式RA在3小时之内即可明显抑制毛细血管内皮细胞的迁移，连续处理了7天之后，细胞至少有36小时的不应期，在此不应期内，内皮细胞对FGF、VEGF、PDGF、TGF等诱导成分无反应。④对细胞外基质的影响。RA对胶原、层粘连蛋白等多种细胞外成分的代谢具有明显的影响。⑤诱导TSP的产生[85]。

4.1.8肝素及其类似物：Folkman首次报道了肝素加可的松能抑制血管生成[86]，在肝素类似物方面，文献报道了苏拉明、可可碱、戊聚糖具有抗血管生成作用。苏拉明(suramin)能抑制多种生长因子的结合[87]，包括bFGF、TGF-α、TGF-β、胰岛素样生长因子(IGF)、表皮生长因子(EGF)、IL-2和PDGF，既可以抑制内皮细胞移动及增生，又可以降低MMP-2的活性，保护基底膜。戊聚糖(pentosan polysulfate)可与肝素结合生长因子(heparin-binding growth factor)结合，阻止后者与其受体相互作用[88]。

4.1.9细胞因子及受体单抗：可与肿瘤血管生成过程中的细胞因子及受体相结合达到抑制血管生成的作用。目前已有多种细胞因子及其受体的单抗用于抑制血管生成及实验动物肿瘤生长的报道，如VEGF单抗、bFGF单抗、TGF单抗等[89-91]。

4.1.10其它：如早期研究发现软骨提取物可抑制血管生成。羧基胺基咪唑(CAl)抑制钙依赖的细胞信号传递干扰血管生长因子的信息传递，紫草素(shikonin)阻断整和素ανβ3的表达[92]。

4.2 基因治疗

基因治疗是通过在特定靶细胞中表达该细胞本来不表达的基因，或采用特定的方式关闭、抑制异常表达的基因，达到治疗疾病的目的。与常规的药物治疗方法相比，基因转导的方法来抗肿瘤的血管生成治疗主要有以下优点[93，94]：①肿瘤内药物浓度高，全身毒副作用低；②部分基因可以在肿瘤局部持续表达，使肿瘤的生长长期受抑；③某些基因治疗策略显示出旁观者效应，如用脂质体介导的P53基因转染实验性乳腺肿瘤，5%的瘤细胞被转染可使肿瘤60%的血管数量减少；④能减少对生理性血管形成的影响。抗肿瘤血管生成的基因治疗主要采用以下策略：

4.2.1 抑制促血管生成因子的基因表达：采用反义技术，将反义的DNA或RNA，

或核酶转导致肿瘤组织内，阻止促血管生成因子的转录或翻译。已有多家报道用反义VEGF寡核苷酸转染几种不同种系的肿瘤细胞，不仅可以抑制瘤细胞的VEGF mRNA的表达和蛋白产生，还可以抑制裸鼠异种移植瘤的形成[95-97]。

3.2.2 干扰细胞信息传导：大多数促血管生成因子是通过受体来产生作用的，可以通过基因工程的方法改变或去除受体的效应区序列，其产生的突变型受体可以与促血管生成因子结合，但没有传递信息的功能。如Millauer等[98]用逆转录病毒载体构建一种flk-1突变的VEGF受体，它缺乏细胞内序列，保持了细胞外和跨膜序列，它可以与VEGF结合，但不能引起信息的传导和刺激内皮细胞的增殖。也可以用腺病毒载体转导cDNA，编码仅有细胞外序列的可溶性flk-1（s flk-1）分子，它可以和体内VEGF高度结合，也可以和内源性flk-1、flk-1/KDR受体结合形成失活的二聚体，干扰VEGF的信息传递，使内皮细胞不能增殖。

4.2.3 增加血管生成抑制物：已有报道将PF4、TSP-1等的cDNA序列用腺病毒或逆转录病毒转染至内皮细胞或肿瘤细胞内，可以抑制内皮细胞的增殖和肿瘤的生长。

5抗血管生成治疗的优势及存在的问题

抗血管治疗主要针对肿瘤的间质，与传统的化疗或放疗相比，其治疗肿瘤主要有以下优点[99-102]：①因血管内皮细胞属正常细胞，基因稳定，不易产生耐药性；

②有广泛的肿瘤抑制谱；③可同时抑制肿瘤的转移；④可长期使用，对肿瘤的复发同样有效。但抗血管生成治疗目前尚处在试验和试用阶段，存在以下问题：①它并不能直接杀灭肿瘤，只能预防微小的肿瘤和转移灶的长大、防止转移；②抗肿瘤血管生成药物必需长期使用，停药易复发；③某些药物毒性较大，全身给药存在肿瘤组织药物浓度低，疗效差的缺点；④对生理血管生成（如伤口愈合、女性的月经、妊娠）影响较大；⑤基因治疗虽有一定的靶向性，可以克服药物治疗的某些缺点，但目前基因转染的效率较低，其生物安全性尚需要长时间的观察，目前仍停留在试验阶段。

6 肝癌介入治疗与肿瘤血管生成

6.1 肝癌TACE术对肿瘤血管生成的影响

TACE是不能手术肝癌的主要治疗法之一，随着介入治疗方法的改进及其具有的微创性，目前已有部分手术可以切除的包膜型肝癌及小肝癌患者也选择了TACE 治疗，取得了比较好的疗效[103，104]。TACE治疗肿瘤的主要机理是用栓塞剂堵塞肿瘤血管，使肿瘤血管减少，缺血缺氧而坏死。栓塞剂中混合化疗药和破坏血管药物可以延长化疗药物与肿瘤作用时间和增强肿瘤血管的破坏程度，从这个意义上讲，TACE属于减少血管治疗的一种。但临床上观察发现肝动脉栓塞术后特别是碘油和明胶海绵栓塞后，经常在瘤周有大量的侧枝循环形成，且随着栓塞次数的增多而增多[105]。侧枝血管形成是肿瘤血管生成的结果。研究表明TACE 术后的肝癌组织VEGF和bcl-2含量明显增高，且血清中的VEGF含量亦升高[106-108]，这表明TACE术可促进肝癌血管生成活动加强。其机理在于TACE加剧肿瘤组织缺氧，使残存的肿瘤细胞分泌大量血管生成因子所致[109]。侧枝循环（肿瘤血管生成）增多的危害表现在以下几个方面：①侧枝血管大多细小，来自膈动脉、胃十二指肠动脉、肠系膜上动脉等，使再次介入治疗的难度加大；②肿瘤血管生成是肿瘤逃避缺氧过程的一种方式，其血供的增多使肿瘤进一步长大。同时肿瘤血管生成是一个多细胞因子参与的过程，其中许多细胞因子均可以促进肿瘤的转移。如VEGF可使毛细血管的通透性增加，基质金属蛋白酶的活性增强可以水解血管基底膜和细胞外基质，这些均是肿瘤发生的转移先决条件；③

肿瘤血管生成过程中的某些细胞因子尚可以减少细胞凋亡。TACE术后的肝癌组织bcl-2含量明显增高，后者即可以减少细胞凋亡，使肿瘤细胞长寿。

5.2 如何减少TACE术后肝癌血管生成，提高介入治疗疗效

抑制肝癌血管生成，减少侧枝循环，防止复发和转移是提高TACE疗效的重要途径，抗血管生成治疗恰好为我们提供了一种重要的手段。为此我们在设计肝癌介入治疗方案时应从两方面考虑：①在介入治疗时应采用多种治疗手段尽可能使肿瘤组织最大程度的灭活，尽量减少残留灶。对于肿瘤不大、病灶境界清楚者，要尽量行节段性栓塞，同时选用强效的栓塞剂，如碘油+无水乙醇、白芨等；若不能行节段性栓塞，则应在TACE后尽快行经皮毁损治疗，如热疗（微波、射频）、经皮注射无水乙醇（PEI）或乙酸（PAI）等。研究表明肝癌TACE术后联合微波或射频治疗，可以减少热的丧失，增加肿瘤坏死体积；TACE术后可以增加乙醇或乙酸的弥散，从而增加PEI或PAI的疗效[110]。影像学研究发现完全坏死的肝癌组织基本上没有新生血管[111]。②介入治疗的同时或治疗后应积极进行抗血管生成治疗。对于因肿瘤较大、弥漫多个、门脉癌栓等因素不能做到有效栓塞者，在行TAI或TACE的同时应联合抗血管生成治疗可以减少侧枝循环的生成和转移，延长生存期。即使对于已经获得良好栓塞者，术后进行抗血管治疗对防止复发、转移及微小转移灶的生长也是有很大作用的。

5.3 介入疗法在抗肿瘤血管生成治疗中的作用

介入疗法的优点在于局部给药，使药物在局部浓度很高，减少全身副作用，特别是药物与碘油混合后注入肿瘤的血管巢，可以起到局部缓释的作用，延长药物与肿瘤的作用时间[112，113]。采用介入疗法进行抗肿瘤血管生成治疗可以避免后者许多目前存在的问题。就药物治疗而言，抗血管生成药物采用TAI或与碘油混合行肿瘤的栓塞治疗，可以减少全身副作用，增加局部浓度。已有动物实验采用碘油与TNP470混合剂行肝动脉栓塞取得良好治疗效果的报道[114]。而就基因治疗而言，介入疗法可以增加外源基因在靶组织的浓度和作用时间，从而增加基因的转染率。有动物实验发现外源基因肝动脉或门脉灌注的转染率明显高于静脉给药，若灌注的同时阻断肝动脉、门脉或肝静脉，转染率可以进一步升高[115，116]，碘油有望作为作为一种载体增加基因转染率应用于肿瘤的基因治疗。

结语：

肝癌的介入治疗目前已经广泛在临床上开展应用，但介入治疗特别是TACE对肿瘤细胞的生物学行为的影响目前并没有进行深入的研究，从目前大量的临床资料显示TACE术后肿瘤血管形成的能力是增强的，这可以看作是肿瘤细胞对栓塞治疗的一种抵抗，这一过程必将激活大量促血管生成因子，它们除了促进血管生成外，还可以增加肿瘤细胞的增殖和转移能力。因此深入研究肿瘤血管生成的机理对我们进一步研究介入治疗对肝癌的影响、评价栓塞剂的疗效及制定合理介入治疗方案等有极大的指导意义，可以相信介入治疗与抗血管生成治疗的结合必将使肝癌及其它实体瘤的治疗进入一个新的阶段。