肿瘤微环境影响肿瘤对抗VEGF治疗的反应
无论在生理情况下还是在病理情况下,已知血管内皮生长因子(VEGF)是一种有效的促进血管生成的促进剂,其作用包括促进内皮细胞增生、粘附、迁移和趋化。血管生成是肿瘤的标志,很多针对肿瘤的治疗都将血管形成作为治疗靶点,鉴于VEGF在调节肿瘤血管生成中的作用,在多种肿瘤的治疗中都将VEGF作为治疗靶点,并且在数种类型的肿瘤的治疗中,抗VEGF治疗都在临床上得到应用,FDA也已经批准了数个针对VEGF的抗血管生成制剂用于肿瘤的治疗。系统生物学方法——尤其是计算机模型——有助于洞察肿瘤血管生成的复杂性。这些模型是对试验研究的补充,并有助于发展针对肿瘤血管生成的靶向治疗。为了找到一个适合的评价模型,来自美国Johns Hopkins大学生物工程系的Stacey D. Finley进行了相关研究,并将其研究结果发表在JNCI 5月的在线期刊上。
在本研究中,研究者设计了基于试验、分子信息的VEGF动力学模型,并且调查两种主要的VEGF亚型(VEGF121和VEGF165)在体内的分布情况。研究者应用该模型预测肿瘤VEGF的动力学变化,更重要的是,该模型能洞察肿瘤VEGF会对静脉应用的抗VEGF制剂做出怎样的反应。
该模型可以预测肿瘤间质中的游离VEGF,其值要高于血浆VEGF的7至13倍,而肿瘤间质中的游离VEGF以VEGF121占主导(>70%),并且该预测之后得到了试验数据的证实。该模型同时也可以预测根据肿瘤微环境的不同,肿瘤VEGF会根据抗VEGF治疗而相应的增加或减少,从而提示在肿瘤患者中采用个体化治疗的重要性。
本研究结果提示,在本研究中应用的模型能帮助理解VEGF在体内分布的动态变化,将肿瘤细胞的VEGF分泌率作为生物学标记来预测患者是否会对抗VEGF治疗做出反应。因此,该预测模型具有重要的临床相关性,能帮助临床医生和临床研究者解读药物代谢动力学和药效学的结果,并且最优化抗VEGF治疗。