VEGFA

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VEGFA(Vascular Endothelial Growth Factor A),即血管内皮生长因子 A,是血管生成(Angiogenesis)领域的绝对核心,也是肿瘤微环境中最关键的信号分子之一。它最初被命名为血管通透性因子 (VPF),能够强效诱导血管新生和增加血管通透性。在缺氧(Hypoxia)条件下,肿瘤细胞通过 HIF-1α 上调 VEGFA 的转录,分泌出的 VEGFA 就像发出的“求救信号”,诱导周围血管向肿瘤内部生长,为其输送氧气和养分。这一过程被称为“血管生成开关”(Angiogenic Switch)。VEGFA 的发现者 Napoleon Ferrara 和肿瘤血管生成理论之父 Judah Folkman 的工作,直接催生了贝伐珠单抗 (Bevacizumab) 等抗血管生成药物的诞生,改变了结直肠癌、肾癌及眼底新生血管疾病的治疗格局。

VEGFA · 基因档案
Gene & Protein Profile (点击展开)
血管生成主调控因子
基因符号 VEGFA
曾用名 VPF, VEGF
编码蛋白 Vascular endothelial growth factor A
染色体位置 6p21.1
Entrez ID 7422
HGNC ID 12680
UniProt P15692
分子量 ~45 kDa (同源二聚体)
主要受体 VEGFR1 (Flt-1), VEGFR2 (KDR)

分子机制:从缺氧到血管新生

VEGFA 的分泌与作用机制构成了肿瘤微环境中最经典的旁分泌环路。

  • 上游触发 (HIF-1α): 当肿瘤生长超过 1-2mm³ 时,内部出现缺氧。缺氧稳定了 HIF-1α,后者结合到 VEGFA 基因启动子的 HRE 元件上,启动转录。这被称为“血管生成开关”。
  • 受体结合与信号传递: 分泌型 VEGFA 二聚体扩散至附近的血管内皮细胞,主要结合 VEGFR2 (KDR)。受体二聚化并发生酪氨酸磷酸化,激活 RAS-RAF-MAPK 通路(促进内皮细胞增殖)和 PI3K-AKT 通路(促进内皮细胞存活和血管通透性)。
  • 血管通透性 (VPF 功能): VEGFA 能破坏内皮细胞间的紧密连接,导致血浆蛋白外渗。在肿瘤中,这导致间质液压升高,阻碍药物递送;在眼底疾病中,这导致视网膜水肿和渗出。
  • 免疫抑制: VEGFA 还能抑制树突状细胞 (DC) 的成熟,并招募 MDSC 和 Treg,从而协助肿瘤实现免疫逃逸。

临床景观:肿瘤与眼底病的共同靶标

VEGFA 表达水平与多种实体瘤的分期、转移和预后呈显著负相关,也是致盲性眼病的主要原因。

疾病领域 病理机制 临床特征
结直肠癌 (CRC) 过度血管化 转移性 CRC 的标准治疗必须包含抗 VEGF 药物(如贝伐珠单抗)。VEGFA 持续高表达是肿瘤进展和转移的关键驱动力。
肾细胞癌 (RCC) VHL 失活 由于 VHL 基因突变,HIF-1α 持续稳定,导致 VEGFA 呈爆发式表达。因此,RCC 是典型的“血管生成依赖性肿瘤”,对抗 VEGF 靶向药(TKI)极度敏感。
湿性年龄相关性黄斑变性 (AMD) 脉络膜新生血管 (CNV) 眼底异常增加的 VEGFA 导致脆弱的新生血管生成,引起出血和水肿,是老年人致盲的首位原因。玻璃体腔注射抗 VEGF 药物是目前的唯一挽救疗法。
恶性腹水 通透性增加 VEGFA 的强效 VPF 功能导致大量液体渗出至腹腔,抗 VEGF 治疗可显著控制腹水生成。

治疗策略:抗血管生成的黄金时代

针对 VEGFA 的治疗策略分为中和配体(单抗/融合蛋白)和阻断受体(小分子 TKI)两大类。

  • 重组人源化单克隆抗体:
    Bevacizumab (贝伐珠单抗/安维汀)。
    *机制:特异性结合并中和循环中的 VEGFA,阻止其与 VEGFR 结合。
    *应用:结直肠癌、非小细胞肺癌、胶质母细胞瘤、卵巢癌。
  • 小分子多靶点 TKI:
    Sunitinib (舒尼替尼)、SorafenibLenvatinib
    *机制:主要抑制 VEGFR1/2/3 的胞内激酶活性,同时抑制 PDGFR 等。是肾癌和肝癌的一线基石药物。
  • 融合蛋白与眼科药物:
    Aflibercept (阿柏西普) 和 Ranibizumab (雷珠单抗)。
    *特点:阿柏西普是 VEGFR1/2 的胞外域与 IgG Fc 的融合,被称为“VEGF 陷阱”,亲和力极高。雷珠单抗是贝伐珠单抗的 Fab 片段,分子量小,穿透性好,专用于眼科。
  • “血管正常化”与免疫联合:
    Rakesh Jain 教授提出,适度抗 VEGF 治疗可使肿瘤血管“正常化”,改善缺氧,从而提高放化疗疗效。最新趋势是抗 VEGF + PD-1/L1 抑制剂(如“T+A”方案:阿替利珠单抗+贝伐珠单抗治疗肝癌),利用抗 VEGF 解除微环境免疫抑制,协同增效。

关键关联概念

  • 血管生成开关: 肿瘤突破休眠期进入快速生长期的关键节点。
  • HIF-1α: VEGFA 的上游缺氧感应主控因子。
  • VHL: 肾癌中 VEGFA 爆发的遗传学根源。
  • 血管正常化: 联合治疗的理论基础。
       学术参考文献与权威点评
       

[1] Leung DW, et al. (1989). Vascular endothelial growth factor is a secreted angiogenic mitogen. Science.
[学术点评]:发现之源。基因泰克(Genentech)团队首次克隆并测序了 VEGF,证明其为一种特异性作用于内皮细胞的分泌型生长因子,开启了抗血管生成药物研发的序幕。

[2] Hurwitz H, et al. (2004). Bevacizumab plus irinotecan, fluorouracil, and leucovorin for metastatic colorectal cancer. New England Journal of Medicine (NEJM).
[学术点评]:临床里程碑。首个证明抗血管生成药物(Avastin)联合化疗能显著延长转移性结直肠癌患者生存期的 III 期临床试验,验证了 Folkman 的理论。

[3] Jain RK. (2005). Normalization of tumor vasculature: an emerging concept in antiangiogenic therapy. Science.
[学术点评]:理论创新。提出了“血管正常化”假说,解释了为何抗血管生成药物能与化疗产生协同作用(通过改善药物递送和纠正缺氧),指导了后续的联合用药策略。

[4] Rosenfeld PJ, et al. (2006). Ranibizumab for neovascular age-related macular degeneration. New England Journal of Medicine (NEJM).
[学术点评]:眼科革命。MARINA 研究证明玻璃体腔注射 Ranibizumab 能挽救湿性 AMD 患者的视力,使该病从“不可治”变为“可控”。

[5] Ferrara N. (2004). Vascular endothelial growth factor: basic science and clinical progress. Endocrine Reviews.
[学术点评]:发现者综述。Napoleon Ferrara 亲自撰写,全面回顾了从 VEGF 发现到 Avastin 获批的转化医学历程。

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