VEGF家族：隱藏的強者

近日，康方藥業的PD-1/VEGF雙特異性抗體（AK112）做為首個全球進入臨床的VEGF雙抗引起了大家的關注。據報道AK112可在腫瘤組織區域性特異性的富集，進而阻斷腫瘤區域性的VEGF，解除免疫抑制的微環境，協同抑制PD-1的功能，解除腫瘤細胞對T細胞免疫反應的抑制，發揮最大的抗腫瘤作用。同期信達生物也公佈了眼科抗VEGF-抗補體雙靶點藥物（IBI302）在治療新生血管性年齡相關性黃斑變性（nAMD）的臨床結果，該藥物可以阻斷VEGF介導的訊號通路，抑制血管內皮細胞的生存、增殖，從而抑制血管新生，降低血管滲透性，減少血管滲漏；同時透過特異性結合C3b和C4b，抑制補體經典途徑和旁路途。

VEGF都有些什麼？

1989 年Farrara等將可以促進血管內皮細胞通透性的這類物質統一命名為血管內皮生長因子（Vascular endothelial growth factor， VEGF）。VEGF最開始的功能主要是促進血管內皮細胞增殖，血管形成以及血管通透性增加等作用，隨著研究的深入，發現VEGF還具有免疫調節、神經保護、組織修復等多種功能。

VEGF家族蛋白包括VEGF-A、VEGF-B、VEGF-C、VEGF-D、VEGF-E、VEGF-F和PIGF等。通常我們研究的多為VEGF-A蛋白。VEGF-A基因轉錄形成的前體mRNA 透過可變剪接，可形成不同表達區間的VEGF-A 蛋白，分別為VEGF121、VEGF145、VEGF165、VEGF110、VEGF183、VEGF189和VEGF209等（圖1）。其中VEGF165和VEGF121可以在大部分組織表達，而VEGF206 在正常組織中幾乎不表達。由於VEGF參與許多疾病的發生，在很多惡性腫瘤均有VEGF 和其mRNA 表達，特別在腫瘤組織血管增生豐富的部位，因此成為藥物開發的主要靶點。

圖1。 VEGF基因、VEGF前體mRNA及其蛋白形成的結構和受體結合位點的示意圖

表1不同VEGF的功能及表達部位

VEGF 產生後主要透過旁分泌或自分泌途徑作用於血管的生成，介導細胞的增殖與轉移，這一系列的生物學功能必須是同受體（VEGF Receptor）結合才能實現的。VEGFR屬酪氨酸激酶受體家族。目前主要有三種受體與VEGF 有關，包括VEGFRl（FLT - 1），VEGFR2（KDR）和VEGFR3（FLT- 4）。除了VEGFR，神經纖毛蛋白受體（neuropilins， NRPs） 與VEGF 也會有選擇性的結合（圖2）

圖2。 VEGF受體及其選擇性配體

功能： 腫瘤發生的幫兇

之前已經介紹過VEGFs是一種高度特異性的促血管內皮細胞生長因子，在血管發生、維持及生成中發揮重要生理功能，具有誘導內皮細胞存活、增殖、遷移，血管增生和增加血管通透性等重要作用。現在大家關注重點在於這一系列的蛋白對於腫瘤疾病的發生起到了什麼作用，以及如何有效的阻斷其生物學功能和免疫抑制作用。

腫瘤細胞高峰度表達VEGF165和VEGF120和VEGFR結合，激活了VEGFR訊號通路。VEGF與VEGFR-1結合後啟用轉錄因子NF-kB訊號通路，從而抑制DC成熟。VEGFR-2 透過啟用ERK 訊號通路，從而誘導內皮細胞的增殖。另外，VEGFR-2 透過啟用PI3K/AKT 訊號通路，從而改變血管通透性並維持上皮細胞活性。最後，VEGFR-2 透過啟用p38 訊號通路，誘導內皮細胞的遷移。同時VEGF165還會與表皮細胞的NRP結合，進一步提高VEGFR-2介導的訊號通路。

圖3。 不同亞型VEGF-A與受體的結合

同時腫瘤細胞分泌的不同型別額VEGF可以和表皮細胞細胞膜上的三種VEGFR結合進而引起下游訊號通路活化，在血管生成中發揮重要作用，促進血新管的生成，對腫瘤攝取營養物質和氧氣，發生浸潤轉移等至關重要。

圖4。 VEGFR的配體途徑及其功能

未來可期：更多的藥物開發

針對VEGF已經有100多種抗體藥處於各種研發階段，而其中的多款單抗藥物已經上市（表2），針對這一靶點的雙抗藥物也在積極的開發中。覆蓋的疾病包含了腫瘤特別是實體瘤、癌症、視覺性疾病以及心血管疾病等多種型別，具有很大的潛力。

表2。 針對VEGF上市單抗藥列表

產品列表

驗證資料

生物活性經ELISA&SPR&細胞實驗等驗證

>>ELISA

Immobilized ActiveMax® Human VEGF121， Tag Free （Cat。 No。 VE1-H4213） at 2 μg/mL （100 μL/well） can bind Human VEGF R2， Strep Tag （Cat。 No。 KDR-H5280） with a linear range of 0。15-2。5 μg/mL （QC tested）。

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>>SPR

Avastin （Bevacizumab） captured on CM5 chip via anti-human IgG Fc antibodies surface， can bind ActiveMax® Human VEGF165， Tag Free （MALS verified） （Cat。 No。

VE5-H4210

） with an affinity constant of 0。776 nM as determined in a SPR assay （Biacore T200） （Routinely tested）。

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>>細胞實驗

ActiveMax® Human VEGF165， Tag Free （MALS verified） （Cat。 No。 VE5-H4210） stimulates proliferation of human umbilical vein endothelial cells （HUVEC）。 The ED50 for this effect is 4。216-9。281 ng/mL （Routinely tested）。

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Inhibition assay shows that the proliferation effect of ActiveMax® Human VEGF165， Tag Free （MALS verified） （Cat。 No。 VE5-H4210） is inhibited by increasing concentration of anti-VEGF mAb （Avastin）。 The concentration of VEGF165 used is 20 ng/mL。 The ED50 is 0。065-0。229 μg/mL （Routinely tested）。

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參考文獻

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潘之光， et al。 （2017）血管內皮生長因子促損傷腦內神經血管單元的重構生理學報 69（1）： 96–108。

李玉靈， 趙華， 任秀寶。 VEGF及其受體與免疫抑制細胞關係的研究進展［J］。 山東醫藥， 2016。

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