放射治疗、手术切除、经瞳孔温热疗法、巩膜敷贴治疗、化学药物治疗、免疫治疗等单独或联合应用对改善葡萄膜黑色素瘤(UM)患者生存率无明显差异。抗血管内皮生长因子(VEGF)抑制剂等抗血管生成靶向治疗与化学药物治疗、放射治疗等联合应用可明显提高疗效。但单独使用抗VEGF治疗UM效果并不理想, 而且还存在VEGF抑制剂导致肿瘤形成和转移播散的风险。虽然UM的抗血管生成靶向治疗取得了一些进展, 但是离真正的临床应用还有相当长的距离。需要进一步加强对UM的发病机制研究, 特别是UM新生血管发生发展机制方面的研究, 探索可能的干预靶点; 同时加强UM的转化医学研究, 筛选靶向治疗UM的新药物、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疗的研究进展. 中华眼底病杂志, 2014, 30(4): 428-431. doi: 10.3760/cma.j.issn.1005-1015.2014.04.029 复制
葡萄膜黑色素瘤(UM)的治疗手段很多，包括放射治疗、手术切除、经瞳孔温热疗法、巩膜敷贴治疗、化学药物治疗、免疫治疗和将两种或多种治疗方法联合应用的联合治疗[1-3]。但是大样本多中心随机临床研究结果显示，上述治疗方法单独或者综合应用，患者的5年生存率维持稳定，无明显提高[4-6]；而且各种治疗方法在改善UM患者生存率方面无明显差异，同时也不能阻止肿瘤导致的死亡[3, 7]。因此，不断寻找一种既能杀灭癌细胞同时又能够保持视力并且延长患者生存率的新方法成为UM治疗研究的热点。Hurwitz等[8]首先报道应用抗血管内皮生长因子(VEGF)的单克隆抗体贝伐单抗(bevacizumab，商品名Avastin)合并化学药物治疗转移性结直肠癌患者，提高了患者生存率。随后美国食品与药物管理局批准bevacizumab作为转移性结直肠癌的一线化疗药物[9]。从此开启了抗VEGF的肿瘤血管生成靶向治疗的时代。现就UM的抗血管生成靶向治疗研究进展综述如下。
1 UM的血管生成
血管系统对肿瘤组织生长起着十分重要的作用。Mäkitie等[10]认为，同肿瘤细胞类型和肿瘤大小一样，UM中微血管密度和类型对其预后有直接的影响作用。El Filali等[11]认为，在UM的原发性肿瘤和转移瘤中存在着“血管新生转换点”，VEGF是决定该“转换点”最重要的分子之一。Sun等[12]在小鼠黑色素瘤细胞植入后肢局部缺血模型中发现，局部缺氧环境中低氧诱导因子-1α(HIF-1α)和VEGF表达具有相关性，基质金属蛋白酶(MMP)-2、MMP-9的表达和VEGF表达也有相关性。缺氧微环境中，黑色素瘤细胞HIF-1α表达增加，并诱导一种特殊的血管组织“血管生成拟态”形成以获得充足的血液供应；另一方面，MMP-2、MMP-9在肿瘤组织中表达增加了肿瘤的侵袭性[13]。
2 VEGF在UM中的作用
众多因子参与了眼部新生血管的发生，其中直接作用于内皮细胞的VEGF起着至关重要的作用[14-20]。在实体瘤中，VEGF相关的新生血管化对肿瘤组织的生长是必不可少的。若缺少必要的脉管系统，导致氧气和营养物质供应不足，实体瘤大约只能生长到直径1~2 mm大小[18, 19]。同时，肿瘤组织中VEGF过量表达，导致异于正常、成熟的脉管系统生成。这些走行紊乱、异常的血管对肿瘤的侵袭和转移起着不可或缺的作用[20]。Stitt等[21]应用原位杂交和免疫荧光的方法检测到UM眼组织中VEGF及其受体均呈高表达，包括未受累的视网膜、脉络膜和虹膜组织，尤其在组织的脉管系统中。他们认为视网膜血管内皮细胞可能因眼内高水平VEGF表达而增加了VEGF受体的表达量，这一现象可能与实体瘤相关的眼内新生血管化有关。Crosby等[22]通过检测鼠UM模型中VEGF表达证实，黑色素瘤的肝转移会增加VEGF的分泌，且这种转移的数目和位置与血清中VEGF表达量呈正相关。Barak等[23]和el Filali等[24]的研究结果均表明，血清中VEGF增加可作为UM发生转移的生物学参考指标。Baserga[25]发现，胰岛素生长因子(IGF-1)也可能在UM肝转移中发挥作用。有趣的是，在视网膜色素上皮细胞中，IGF-1可促进VEGF分泌，因此，IGF-1信号通路可能还参与了UM肝转移的血管新生化过程[26]。在肿瘤血管新生化过程中，VEGF起着关键的调控作用，它参与调控内皮细胞的血管渗透性、增生和迁徙过程[27]。VEGF表达量与UM肿瘤大小、眼内血管生成和肿瘤转移程度等均密切相关[15, 22, 28]。鉴于VEGF在UM发生发展和转移中的重要作用，越来越多的学者将如何减少VEGF的表达纳入UM的治疗研究之中。
3 UM的抗血管生成靶向治疗
抗血管生成靶向治疗主要集中在抗VEGF和(或)VEGF受体(VEGFR)和表皮生长因子(EGF)和(或)表皮生长因子受体(EGFR)等这些在肿瘤血管生成中起重要作用的因子上。
3.1 内皮细胞增生与肿瘤血管生成抑制剂
沙利度胺(thalidomide，商品名反应停)具有免疫调节剂及抗血管生成作用，并能抑制肿瘤坏死因子-α(TNF-α)的产生，主要应用于治疗多发性骨髓瘤，并已取得一定效果[29]。Soni等[30]应用大剂量沙利度胺与白细胞介素(IL)-2治疗1例8岁的转移性UM患儿。经过23个月的治疗，患儿肝脏和胰腺的转移灶保持稳定。当肿瘤发生肺部转移时，再次给予大剂量IL-2治疗时，患儿肝脏病灶消退，并且肺部病灶稳定超过18个月。在整个治疗过程中，患儿对药物的副作用耐受良好。该报道提示，大剂量IL-2联合沙利度胺可用于儿童UM的治疗，且患儿可耐受其副作用。
环氧化酶-2(COX-2)抑制剂是花生四烯酸转变为前列腺素产物的关键酶，在肿瘤血管生成、抑制肿瘤细胞凋亡和诱导放射治疗耐受中有重要作用[28]。吲哚美辛(IN)是一种非甾体抗炎药，具有抗炎、解热及镇痛作用[29]。临床及基础研究均证明，IN具有抑制肿瘤生长、转移和血管生成的作用[31, 32]。其抑制肿瘤血管生成机制主要为：(1)通过抑制COX-2活性，进而减少前列腺素E2、血栓素A2等生成，同时阻断VEGF、碱性成纤维细胞生长因子等的释放[32]；(2)直接作用于血管内皮细胞，通过抑制肿瘤相关血管内皮细胞增生并诱导其凋亡，进而抑制肿瘤新生血管的生成[33]。体外实验研究结果显示，IN能够抑制脉络膜黑色素瘤细胞株(OCM-1)的细胞增生及侵袭，其机制可能与其下调OCM-1细胞内凋亡抑制因子(survivin)的表达有关[34]。
3.2 血管生成因子及其受体阻断活性的药物
Bevacizumab是人源化抗VEGF重组鼠单克隆抗体，为近年来出现新型抗血管生成靶向治疗药物，可以特异性识别和中和人VEGF-A的所有亚型[35]。Bevacizumab能够抑制OCM-1细胞裸鼠移植瘤的生长，其机制可能与抑制VEGF活性、下调survivin表达、抑制细胞增生有关[36]。Yang等[20]的研究结果显示，bevacizumab可显著降低体外培养人和鼠UM细胞(人Mel290、Mel270和小鼠B16LS9)中VEGF表达，抑制脉管形成和降低肿瘤侵袭能力。在小鼠模型中，bevacizumab还可抑制原发性UM生长和肝脏微小转移灶形成。免疫组织化学染色检测结果显示，经bevacizumab处理过的OCM-1细胞裸鼠移植瘤中Ki67表达下降[36]。说明bevacizumab可降低脉络膜黑色素瘤细胞的体外生长和体内肝脏微小转移，bevacizumab可用于UM的微小转移灶的靶向治疗。Yang等[37]将血管增生抑制素(angiostatin)作用于体外培养的人、鼠UM细胞和鼠UM模型的部分组织，发现angiostatin能抑制体外黑色素细胞的迁移，并显著降低VEGF与色素上皮衍生因子(PEDF)mRNA表达的比值，降低体内实验中肝脏微小转移及PEDF mRNA表达，证实了angiostatin对UM的靶向治疗作用。这些研究为UM血管靶向治疗的可行性提供了依据，说明bevacizumab对肿瘤组织新生血管生成、肿瘤组织生长和肿瘤细胞转移都可以发挥抑制作用，为目前临床上非常棘手的UM转移难题提供了解决的思路。
索拉菲尼(sorafenib)是新型多激酶抑制剂。临床前研究显示，索拉菲尼能同时抑制多种存在于细胞内和细胞表面的激酶，包括VEGFR-2/-3、血小板生长因子受体-β等[38]。Mangiameli等[39]将其应用于脉络膜黑色素瘤细胞的异种移植物后，肿瘤的生长和转移显著受抑。
3.3 抗肿瘤血管生成的基因治疗
某些与血管生成相关的促血管生成因子及受体、血管生成抑制因子、癌基因及抑癌基因产生的靶分子，用靶基因、反义靶基因或突变靶基因进行抗血管生成的基因治疗，以促使或增加血管生成抑制因子的表达，封闭或抑制促血管生成因子及受体的表达，实现抗血管生成治疗的目的[9, 37, 38]。常用的基因有反义VEGF基因及突变型VEGFR受体基因、EGF、TFN-β、IL-8、粒细胞巨噬细胞集落刺激因子，angiostatin及内皮抑素基因，p53基因等[38, 39]。常用腺病毒为载体及直接感染或注射法，其常用的受体细胞是肿瘤细胞、血管内皮细胞及免疫效应细胞[40]。Yang和Grossniklaus[41]构建了超表达的PEGF质粒，证实该基因可以显著缩小小鼠眼部黑色素瘤的体积，减少肝脏微转移灶及肿瘤微血管密度。
4 展望
在UM患者中，大约有50%的患者在疾病晚期会出现转移性病灶。出现转移后患者的预后很差，即使给予治疗，生存期大约也只有2~6个月，化疗和局部切除仅能延长几个月的生命[42]。因此，控制和治疗UM转移是非常重要和必要的。在肿瘤生长和播散中，肿瘤血管生成被证实起决定性作用。而且肿瘤血管系统形成机制复杂、范围广，包含大量的调控因子和信号通路，为靶向干预肿瘤新生血管提供了可能性。众多研究证实了抗VEGF治疗的有效性，特别是VEGF抑制剂与化学治疗、放射治疗等其他治疗方法联合应用时，可明显提高疗效。但是必须认识到，目前单独使用抗VEGF治疗肿瘤效果并不理想，而且还存在VEGF抑制剂导致肿瘤形成和转移播散的风险[11]。
从目前的研究成果来看，UM的抗血管生成靶向治疗虽然取得了一些进展，为UM的临床治疗提供了新的思路和选择，但是离真正的临床应用还有相当长的距离。一方面，要不断加强对UM的发病机制研究，特别是其新生血管发生发展机制方面的研究，探索可能的干预靶点；另一方面，要强调UM的转化医学研究，继续筛选靶向治疗UM的新药物、新方法。
葡萄膜黑色素瘤(UM)的治疗手段很多，包括放射治疗、手术切除、经瞳孔温热疗法、巩膜敷贴治疗、化学药物治疗、免疫治疗和将两种或多种治疗方法联合应用的联合治疗[1-3]。但是大样本多中心随机临床研究结果显示，上述治疗方法单独或者综合应用，患者的5年生存率维持稳定，无明显提高[4-6]；而且各种治疗方法在改善UM患者生存率方面无明显差异，同时也不能阻止肿瘤导致的死亡[3, 7]。因此，不断寻找一种既能杀灭癌细胞同时又能够保持视力并且延长患者生存率的新方法成为UM治疗研究的热点。Hurwitz等[8]首先报道应用抗血管内皮生长因子(VEGF)的单克隆抗体贝伐单抗(bevacizumab，商品名Avastin)合并化学药物治疗转移性结直肠癌患者，提高了患者生存率。随后美国食品与药物管理局批准bevacizumab作为转移性结直肠癌的一线化疗药物[9]。从此开启了抗VEGF的肿瘤血管生成靶向治疗的时代。现就UM的抗血管生成靶向治疗研究进展综述如下。
1 UM的血管生成
血管系统对肿瘤组织生长起着十分重要的作用。Mäkitie等[10]认为，同肿瘤细胞类型和肿瘤大小一样，UM中微血管密度和类型对其预后有直接的影响作用。El Filali等[11]认为，在UM的原发性肿瘤和转移瘤中存在着“血管新生转换点”，VEGF是决定该“转换点”最重要的分子之一。Sun等[12]在小鼠黑色素瘤细胞植入后肢局部缺血模型中发现，局部缺氧环境中低氧诱导因子-1α(HIF-1α)和VEGF表达具有相关性，基质金属蛋白酶(MMP)-2、MMP-9的表达和VEGF表达也有相关性。缺氧微环境中，黑色素瘤细胞HIF-1α表达增加，并诱导一种特殊的血管组织“血管生成拟态”形成以获得充足的血液供应；另一方面，MMP-2、MMP-9在肿瘤组织中表达增加了肿瘤的侵袭性[13]。
2 VEGF在UM中的作用
众多因子参与了眼部新生血管的发生，其中直接作用于内皮细胞的VEGF起着至关重要的作用[14-20]。在实体瘤中，VEGF相关的新生血管化对肿瘤组织的生长是必不可少的。若缺少必要的脉管系统，导致氧气和营养物质供应不足，实体瘤大约只能生长到直径1~2 mm大小[18, 19]。同时，肿瘤组织中VEGF过量表达，导致异于正常、成熟的脉管系统生成。这些走行紊乱、异常的血管对肿瘤的侵袭和转移起着不可或缺的作用[20]。Stitt等[21]应用原位杂交和免疫荧光的方法检测到UM眼组织中VEGF及其受体均呈高表达，包括未受累的视网膜、脉络膜和虹膜组织，尤其在组织的脉管系统中。他们认为视网膜血管内皮细胞可能因眼内高水平VEGF表达而增加了VEGF受体的表达量，这一现象可能与实体瘤相关的眼内新生血管化有关。Crosby等[22]通过检测鼠UM模型中VEGF表达证实，黑色素瘤的肝转移会增加VEGF的分泌，且这种转移的数目和位置与血清中VEGF表达量呈正相关。Barak等[23]和el Filali等[24]的研究结果均表明，血清中VEGF增加可作为UM发生转移的生物学参考指标。Baserga[25]发现，胰岛素生长因子(IGF-1)也可能在UM肝转移中发挥作用。有趣的是，在视网膜色素上皮细胞中，IGF-1可促进VEGF分泌，因此，IGF-1信号通路可能还参与了UM肝转移的血管新生化过程[26]。在肿瘤血管新生化过程中，VEGF起着关键的调控作用，它参与调控内皮细胞的血管渗透性、增生和迁徙过程[27]。VEGF表达量与UM肿瘤大小、眼内血管生成和肿瘤转移程度等均密切相关[15, 22, 28]。鉴于VEGF在UM发生发展和转移中的重要作用，越来越多的学者将如何减少VEGF的表达纳入UM的治疗研究之中。
3 UM的抗血管生成靶向治疗
抗血管生成靶向治疗主要集中在抗VEGF和(或)VEGF受体(VEGFR)和表皮生长因子(EGF)和(或)表皮生长因子受体(EGFR)等这些在肿瘤血管生成中起重要作用的因子上。
3.1 内皮细胞增生与肿瘤血管生成抑制剂
沙利度胺(thalidomide，商品名反应停)具有免疫调节剂及抗血管生成作用，并能抑制肿瘤坏死因子-α(TNF-α)的产生，主要应用于治疗多发性骨髓瘤，并已取得一定效果[29]。Soni等[30]应用大剂量沙利度胺与白细胞介素(IL)-2治疗1例8岁的转移性UM患儿。经过23个月的治疗，患儿肝脏和胰腺的转移灶保持稳定。当肿瘤发生肺部转移时，再次给予大剂量IL-2治疗时，患儿肝脏病灶消退，并且肺部病灶稳定超过18个月。在整个治疗过程中，患儿对药物的副作用耐受良好。该报道提示，大剂量IL-2联合沙利度胺可用于儿童UM的治疗，且患儿可耐受其副作用。
环氧化酶-2(COX-2)抑制剂是花生四烯酸转变为前列腺素产物的关键酶，在肿瘤血管生成、抑制肿瘤细胞凋亡和诱导放射治疗耐受中有重要作用[28]。吲哚美辛(IN)是一种非甾体抗炎药，具有抗炎、解热及镇痛作用[29]。临床及基础研究均证明，IN具有抑制肿瘤生长、转移和血管生成的作用[31, 32]。其抑制肿瘤血管生成机制主要为：(1)通过抑制COX-2活性，进而减少前列腺素E2、血栓素A2等生成，同时阻断VEGF、碱性成纤维细胞生长因子等的释放[32]；(2)直接作用于血管内皮细胞，通过抑制肿瘤相关血管内皮细胞增生并诱导其凋亡，进而抑制肿瘤新生血管的生成[33]。体外实验研究结果显示，IN能够抑制脉络膜黑色素瘤细胞株(OCM-1)的细胞增生及侵袭，其机制可能与其下调OCM-1细胞内凋亡抑制因子(survivin)的表达有关[34]。
3.2 血管生成因子及其受体阻断活性的药物
Bevacizumab是人源化抗VEGF重组鼠单克隆抗体，为近年来出现新型抗血管生成靶向治疗药物，可以特异性识别和中和人VEGF-A的所有亚型[35]。Bevacizumab能够抑制OCM-1细胞裸鼠移植瘤的生长，其机制可能与抑制VEGF活性、下调survivin表达、抑制细胞增生有关[36]。Yang等[20]的研究结果显示，bevacizumab可显著降低体外培养人和鼠UM细胞(人Mel290、Mel270和小鼠B16LS9)中VEGF表达，抑制脉管形成和降低肿瘤侵袭能力。在小鼠模型中，bevacizumab还可抑制原发性UM生长和肝脏微小转移灶形成。免疫组织化学染色检测结果显示，经bevacizumab处理过的OCM-1细胞裸鼠移植瘤中Ki67表达下降[36]。说明bevacizumab可降低脉络膜黑色素瘤细胞的体外生长和体内肝脏微小转移，bevacizumab可用于UM的微小转移灶的靶向治疗。Yang等[37]将血管增生抑制素(angiostatin)作用于体外培养的人、鼠UM细胞和鼠UM模型的部分组织，发现angiostatin能抑制体外黑色素细胞的迁移，并显著降低VEGF与色素上皮衍生因子(PEDF)mRNA表达的比值，降低体内实验中肝脏微小转移及PEDF mRNA表达，证实了angiostatin对UM的靶向治疗作用。这些研究为UM血管靶向治疗的可行性提供了依据，说明bevacizumab对肿瘤组织新生血管生成、肿瘤组织生长和肿瘤细胞转移都可以发挥抑制作用，为目前临床上非常棘手的UM转移难题提供了解决的思路。
索拉菲尼(sorafenib)是新型多激酶抑制剂。临床前研究显示，索拉菲尼能同时抑制多种存在于细胞内和细胞表面的激酶，包括VEGFR-2/-3、血小板生长因子受体-β等[38]。Mangiameli等[39]将其应用于脉络膜黑色素瘤细胞的异种移植物后，肿瘤的生长和转移显著受抑。
3.3 抗肿瘤血管生成的基因治疗
某些与血管生成相关的促血管生成因子及受体、血管生成抑制因子、癌基因及抑癌基因产生的靶分子，用靶基因、反义靶基因或突变靶基因进行抗血管生成的基因治疗，以促使或增加血管生成抑制因子的表达，封闭或抑制促血管生成因子及受体的表达，实现抗血管生成治疗的目的[9, 37, 38]。常用的基因有反义VEGF基因及突变型VEGFR受体基因、EGF、TFN-β、IL-8、粒细胞巨噬细胞集落刺激因子，angiostatin及内皮抑素基因，p53基因等[38, 39]。常用腺病毒为载体及直接感染或注射法，其常用的受体细胞是肿瘤细胞、血管内皮细胞及免疫效应细胞[40]。Yang和Grossniklaus[41]构建了超表达的PEGF质粒，证实该基因可以显著缩小小鼠眼部黑色素瘤的体积，减少肝脏微转移灶及肿瘤微血管密度。
4 展望
在UM患者中，大约有50%的患者在疾病晚期会出现转移性病灶。出现转移后患者的预后很差，即使给予治疗，生存期大约也只有2~6个月，化疗和局部切除仅能延长几个月的生命[42]。因此，控制和治疗UM转移是非常重要和必要的。在肿瘤生长和播散中，肿瘤血管生成被证实起决定性作用。而且肿瘤血管系统形成机制复杂、范围广，包含大量的调控因子和信号通路，为靶向干预肿瘤新生血管提供了可能性。众多研究证实了抗VEGF治疗的有效性，特别是VEGF抑制剂与化学治疗、放射治疗等其他治疗方法联合应用时，可明显提高疗效。但是必须认识到，目前单独使用抗VEGF治疗肿瘤效果并不理想，而且还存在VEGF抑制剂导致肿瘤形成和转移播散的风险[11]。
从目前的研究成果来看，UM的抗血管生成靶向治疗虽然取得了一些进展，为UM的临床治疗提供了新的思路和选择，但是离真正的临床应用还有相当长的距离。一方面，要不断加强对UM的发病机制研究，特别是其新生血管发生发展机制方面的研究，探索可能的干预靶点；另一方面，要强调UM的转化医学研究，继续筛选靶向治疗UM的新药物、新方法。