PDGFs 的研究前景
血管内皮生长因子(VEGF)是目前唯一一个临床证明有效的眼部新生血管疾病的治疗靶点。Folkman 在1971 年首次提出新生血管理论,从此才有了抗新生血管这一概念。
至2004 年,历史上第一种抗新生血管的药物——抗VEGF药物出现。目前,主要的抗VEGF 药物如贝伐单抗和雷珠单抗,其作用机制为抑制内皮细胞增殖及其通透性。贝伐单抗的出现被《科学》杂志评为世界前十位的突破性进展,它是一个惊人的成就,是一个革命性的标志。
但应用抗VEGF 药物后可能会出现抗药性,且对小部分患者治疗效果不明显。其机制有以下几个方面:(1)基因突变、基因扩增,(2)抗凋亡及多重抗药基因上调,(3)其他促新生血管因子的选择性应用,(4)目的基因下游信号通路的代偿性激活,(5)受体自体激活形成异源二聚体,(6)血管被平滑肌细胞包裹难以抑制。因此,仍需寻找新型抗新生血管药物。
血管生长因子主要有两大家族:VEGFs 和血小板衍生因子(PDGFs)。血管最内层是血管内皮细胞,其外侧为周细胞(新生不成熟的血管)或平滑肌细胞(SMC,成熟血管)。这些细胞生长需要不同的血管生长因子。VEGFs 主要促进内皮细胞生长,而PDGFs主要作用于周细胞、平滑肌细胞及间质细胞。寻找新型抗新生血管药物应从以上几个方面入手。
2013 年发表的文章“PDGF: Ophthalmology’s nextgreat target”中,联合使用抗VEGF-A(雷珠单抗)及抗PDGF-B(Fovista,聚乙二醇抗PDGF 适配体)药物,同时拮抗多种血管组成细胞,治疗新生血管效果更佳。两种抗新生血管药物联合应用,能够抑制85%新生血管形成,显著提高患者视力预后。
PDGF-C、PDGF-D的表达及作用机制
PDGFs 在1978 年被人们发现,研究表明其在心血管及神经系统疾病的发生发展中起重要作用。1978~2000 年之间的20 多年中,人们认为PDGF 家族只有两种亚型:PDGF-A、PDGF-B,相应的受体为PDGFα/β。
2000 年,我们首次发现了两种新的PDGF 亚型,分别命名为PDGF-C、PDGF-D,并证明它们分别激活PDGFR α、PDGFR β 受体。它们与之前两种PDGF 一样含有保守受体结合区域,但还有一个新的功能区。这样,PDGF 家族扩充为4 个成员,PDGF-A、PDGF-B 被称为经典PDGFs,PDGF-C、PDGF-D 被称为新型PDGFs。
那么,PDGF-C、PDGF-D 是否在眼中表达呢?通过原位杂交及Western Blot 技术,我们检测到PDGF-C 在视网膜中高表达。通过一个由激光造成的脉络膜新生血管模型,我们来寻找新生血管生长因子以及研究其与新生血管的关系。
此模型中,PDGF-C非常高的表达于脉络膜新生血管中,相比正常脉络膜上升了大约30 倍。那么通过抑制高表达的PDGF-C 是否能抑制新生血管生成?我们通过基因敲除,使脉络膜新生血管中PDGF-C 基因位下降一半;通过应用抗PDGF-C 的中和抗体,使视网膜新生血管中PDGF-C 功能下降。
以上两种模型中,抑制PDGF-C均能够使新生血管生成减少。新生血管的形成至少有5~6 种关键的细胞的参与:血管内皮细胞、平滑肌细胞、周细胞、炎症细胞及间质细胞等。PDGF-C 可以对不同的细胞产生不同的作用,加入外源性PDGF-C,可以直接作用于周细胞,使其迁移、存活和分裂能力增加。而内皮细胞表面也表达PDGF-C受体,PDGF-C 也可以增加血管内皮细胞的迁移能力。所以PDGF-C 同时作用于新生血管内层的内皮细胞及外层的周细胞。
此外,炎症细胞是一个重要的促发新生血管的上游因素,包括巨噬细胞、淋巴细胞、中性粒细胞等,其中巨噬细胞是重要的一类。
通过中和抗体中和PDGF-C,可以减少巨噬细胞的聚集。因此,PDGF-C 有抑制炎性细胞的作用。总之,