免疫療法已經(jīng)成為腫瘤學的主要治療方式，然而，目前大多數(shù)癌癥患者并沒有從這些治療中獲益。在大多實體瘤患者中，血管異常能幫助腫瘤來逃避免疫系統(tǒng)的攻擊。這些異常源于血管生成因子的升高，如VGEF和血管生成素2(ANG2)。使用針對這些分子的藥物可以提高免疫治療的響應能力。部分原因是，此類藥物可以使異常的腫瘤血管系統(tǒng)正常化，來增加免疫效應細胞的浸潤，即將免疫抑制的腫瘤微環(huán)境(TME)轉變?yōu)槊庖咴鰪姷哪[瘤微環(huán)境。

腫瘤的生長和發(fā)展離不開血管的補給。腫瘤血管不僅提供氧氣和營養(yǎng)物質，并清除廢物，而且為所謂的癌癥干細胞提供了有利的環(huán)境，為腫瘤細胞的轉移和免疫細胞的浸潤提供通道。血管結構和功能異常會通過損害灌注來促進腫瘤的惡化，從而導致腫瘤缺氧和低pH值。

圖1  血管生成因子對各種免疫細胞的直接影響

首先，腫瘤血管的滲漏，再加上淋巴引流功能紊亂，導致TME間質流體壓力升高。腫瘤細胞能夠克服這些條件，甚至通過多種機制獲得比非惡性細胞更強的生存優(yōu)勢。異常的血管和受損的灌注也可以限制細胞毒性藥物和免疫細胞從血液循環(huán)進入腫瘤，從而限制它們的抗癌活性。其次，異常的TME可能會調節(jié)這些藥物和免疫細胞在腫瘤中積累后的有效性。例如，許多藥物和免疫細胞需要足夠的氧氣來殺死癌細胞。另外，各種不同類型的細胞在應對缺氧和低pH值時產(chǎn)生的細胞因子在進入循環(huán)系統(tǒng)前(圖1&2)后(圖3)會導致免疫抑制。最后，異常血液和淋巴管能通過多個機制促進腫瘤的浸潤和轉移。例如，由于缺陷的腦內淋巴系統(tǒng)的引流不足，從腫瘤中流出的液體可以將癌細胞轉移到附近的腫瘤淋巴血管，從而促進癌細胞的轉移。異常滲漏的血管也可以促進脫落的癌細胞進入血液；進入系統(tǒng)循環(huán)后，一些腫瘤細胞可以傳播到遠端器官并形成轉移性腫瘤。像VGEF這樣的細胞因子，從TME滲透到全身循環(huán)，也可以增強轉移性癌細胞從血管中流出轉移到遠端器官。相比之下，雖然CD8+細胞毒性T淋巴細胞(CTLs)也可以定居于腫瘤內，但在TME中存在的多種因素往往會使這些細胞功能紊亂或限制它們進入腫瘤(圖1&2)。

圖2  異常腫瘤脈管系統(tǒng)在腫瘤微環(huán)境引起的免疫抑制

T細胞的積累是一個多步驟的過程。首先，T細胞必須與黏附分子相互作用，如選擇素E、ICAM1和VCAM1，然后必須穿過內皮屏障。在多種小鼠腫瘤模型中，靶向VGEF—ANG2的雙抗A2V在治療過程中，在血管正?；翱谄谀苌险{黏附分子的表達，然后促進T細胞的積累。在免疫療法前進行抗血管生成治療，通過接種疫苗或采用細胞轉移方法，增加了腫瘤內T細胞的積累，提高了與單純接種疫苗相比更好的抗癌效果。此外，T細胞中封閉VGEF會導致血管正?；?，改善小鼠的化療反應。ECs上PD-L1表達上調，使表達PD-1的CTL功能失調，可能是抵抗雙重VGEF—ANG2封閉作用的一種機制。類似地，在使用抗VGEFR2療法治療后，ECs和腫瘤細胞上都已經(jīng)證明了PD-L1的上調。細胞毒性T淋巴細胞蛋白4(CTLA-4)和PD-1的ICB可以使移植乳腺癌和其他腫瘤的多個模型中血管正?；?。因此，一種思路是將抗血管生成因子和改善腫瘤T細胞功能的治療方法聯(lián)合使用。事實上，多個臨床前研究的結果證明血管正?；幬锱c其它減輕T細胞封閉作用的干預措施聯(lián)合使用的有效性，如免疫檢查點抑制劑。

多種機制導致腫瘤血管功能障礙。其中最主要的是由血管生成和抗血管生成分子介導的信號不平衡。在非惡性組織中，這種平衡被精心維護，以確保血管的正常形態(tài)和功能。然而，在癌發(fā)生過程中，這種平衡通常會導致血管生成，使血管變得不成熟和不正常。使用抗血管生成藥物來恢復這種平衡，使腫瘤血管結構和功能表型更接近于非惡性組織的血管，這一過程被稱為“正?；薄?/span>

在小鼠模型上，使用針對血管生成的中央調控器：VGEF的藥物，為這一假設提供了有力的證據(jù)。例如，在正?；翱谄谔峁┓派渲委煟貏e是在腫瘤中減輕了缺氧的情況下，其結果優(yōu)于在此窗口外單獨進行輻射治療時所取得的效果。在一些臨床前和臨床研究中，多個機構也為這一假說提供了證據(jù)。我們最初的研究集中在細胞毒性療法上，但隨后在臨床前研究表明，使血管正?；筕GEF藥物劑量也會將免疫抑制的TME轉化為免疫支持的環(huán)境，并改善基于疫苗的抗癌免疫療法的效果。多個其它組織使用不同的抗VGEF藥物，以及不同的免疫療法進行的臨床前研究也表明了這一問題，多種組合療法目前正在進行臨床試驗。

在TME中VGEF至少通過四種不同的機制誘導腫瘤相關的免疫抑制(圖1)。首先，增加的VGEF直接抑制CTL的轉運、增殖和效應功能；其次，VGEF抑制了DC細胞的成熟和抗原呈遞，阻礙了T細胞的激活，從而削弱了T細胞介導的抗癌免疫反應；第三，高水平的VGEF促進免疫抑制細胞的招募和增殖，包括Treg細胞、MDSCs和前腫瘤M2樣TAMs；第四，VGEF促進血管生成，導致腫瘤血管系統(tǒng)異常，導致缺氧和低pH值，又促進了局部(圖2)和系統(tǒng)(圖3)的免疫抑制。

圖3  腫瘤分免疫抑制因子導致全身免疫抑制

與VGEF不同，ANG2是另一個起關鍵作用的血管生長免疫調節(jié)物。在實驗模型中，激活的ANG2信號已經(jīng)被證明通過多種機制來促進腫瘤的免疫抑制。首先，ANG2上調黏附分子來增加白細胞同內皮細胞的相互作用，從而促進了MDSCs、Treg細胞和誘導免疫抑制的TIE2-表達單核細胞的招募；其次，ANG2擾亂了EC和外周細胞接觸，從而促進了免疫細胞從脈管系統(tǒng)轉移到TME；最后，ANG2還通過抑制腫瘤壞死因子(TNF)的分泌來調節(jié)單核細胞的功能，從而限制了它們的抗癌活性。

臨床前數(shù)據(jù)表明，抗VGEF療法通過對未成熟血管的修剪，導致血管正常化，并招募活化外周細胞來實現(xiàn)血管正?；Ｔ谛∈蠛腿祟惸[瘤中，抗VGEF治療的血管正常化可能在一天內發(fā)生。在老鼠身上持續(xù)大約1周，人中持續(xù)幾個月，這依賴于腫瘤類型和VGEF藥物的劑量。當大量的血管被修剪，或者當腫瘤轉向使用其它血管生成途徑或血管招募的替代機制時，血管正常化的窗口期就會結束。但高劑量的抗血管生成藥會導致過量的血管修剪，從而導致短暫的正常化窗口期，從而加劇TME的缺氧和酸中毒。高劑量的抗VGEF藥物還能增加細胞外基質的沉積，再加上缺氧，就能促進免疫抑制和/或腫瘤免疫細胞的滲透，如單核DE和顆粒狀的髓源性抑制細胞(MDSCs)。

相比之下，低劑量的抗血管生成藥可能誘發(fā)長給藥時間的血管正?；翱谄?。恢復腫瘤的氧化環(huán)境和生理pH可能會改善浸潤性免疫細胞以及放射治療和許多藥物的抗癌活性(圖2&4)。癌癥治療過程中，耐藥的癌癥干細胞存在于低氧環(huán)境中，過量的抗血管療法會導致缺氧，從而支持這些細胞。低劑量的抗血管生成因子也可以減少這些細胞的數(shù)量，從而避免或延緩治療的耐藥性。因此，為了充分發(fā)揮抗血管生成治療的潛力，抗VGEF藥物的劑量和給藥時間表可能需要根據(jù)腫瘤血管和/或VGEF的基線水平進行調整。

圖4  血管正常化療法可以將免疫抑制TME重新調整為免疫支持的TME

VGEF和ANG2在腫瘤血管生成方面的互補作用，激發(fā)了大量的臨床前研究，在一些臨床前模型中，這種雙重的阻斷可以控制腫瘤生長和轉移。例如，與抗VGEF或抗ANG2單藥治療相比，雙VGEF-ANG2阻斷延長了小鼠模型中惡性膠質瘤、黑素瘤、胰腺神經(jīng)內分泌腫瘤(PNETs)和轉移性或早期(切除)乳腺癌的小鼠的生存率。雙VGEF-ANG2抑制在乳腺癌模型中也被證明比抗VGEF單一療法更有效。綜合來看，這些發(fā)現(xiàn)表明雙抗血管生成療法的好處取決于腫瘤類型(或使用的模型)、疾病進展的階段以及TME的具體特征。

目前，正在進行多項臨床試驗，以調查VGEF和ANG2的雙重抑制對癌癥患者的作用。我們推測，雙VGEF—ANG2靶向制劑的效果甚至可以通過使用低劑量的抗VGEF藥物來進一步改善。目前，對于針對VGEF和ANG2的雙靶點藥劑的劑量和給藥時間安排(例如，同時或連續(xù)的)研究不足，因此，在臨床試驗中，對雙抗血管增生療法的劑量進行仔細選擇對于避免過度修剪血管和增加藥物對腫瘤細胞的輸送至關重要。

參考文獻：Nat Rev Clin Oncol. 2018 May ; 15(5): 325–340. doi:10.1038/nrclinonc.2018.29.