多肽生长因子与肿瘤的关系己日益受到重视。其原因主要是基于这些实验结果:多种生长因子在不同的肿瘤组织或体液中可被检测;多种细胞生长因子的受体在某些肿瘤组织中高表达;某些生长因子的编码基因与癌基因有同源性;与血管生成关系密切。碱性成纤维细胞生长因子(basicfibroblastgrowthfactor,bFGF)是成纤维生长因子家族中的一员,*初由Gospo-daowiz于1974年从牛脑垂体中提取的一种对3T3成纤维细胞有明显促殖作用的多肽因子。本文主要综述bFGF与肿瘤关系的研究。
bFGF的理化及一般生物学特点物RNA有多个拼切位点及多个翻译起始位点,由此产生多种分子量的bFGF,小分子量18kD的bFGF多由AUG起始翻译,分泌到胞外的bFGF以这种亚型多见。
高分子量21kD、22.5kD、24kD、34kD的bFGF以CUG为翻译起始点,主要定位于胞核中。不象其他细胞分泌蛋白,bFGF缺少典型的信号肽,不能通过经典的高尔基内质网途径分泌到胞外,但具体机制至今仍不详。
现今研究的bFGF的生物学活性主要是针对18kD的亚型。bFGF发挥其生物学效应主要通过细胞膜上的高亲和力受体(FGFR),FGFR是一类具有自主性磷酸化活性的跨膜糖基化受体,bFGF与之结合后激活受体胞内段即酪氨酸激酶活性区,从而引起一系列信号传递。bFGF发挥作用还离不开低亲和力受体,即硫酸乙酰肝素蛋白聚糖(hepnsulfateproteoglycans,HPG)的辅助,HPG具有促进bFGF-FGFR结合、强bFGF稳定性、调节bFGF活性等生物学作用。目前虽无法解释核内高分子量的bFGF的作用机制如何,但实验证实基金项目:国家自然科学基金(39770374)。
免疫的研宄。
它具有某些独特的生物学功能,如维持细胞在低血清环境生长及某些细胞表型的获得,但它不具有进入胞浆的机制,因此单独的Rnase-1几乎不能产生细胞毒作用。将Rnase-1的C端与人bFGF的N端融合后,对FGFR高表达的肿瘤细胞产生了有效的毒性作用,机制为延长细胞周期,同时对正常细胞少有作用,显示了bFGF良好的导向作用。
阻断bFGF引发的细胞信号传导种直接的手段。但抗体来源多为动物源性,于人体为异种蛋白,可使机体产生相应的抗体治疗作用难以维持,因此限制了在临床的使用。基因工程抗体的开发有助于解决这个问题。
它是一个广谱的促血管生成肽的抑制剂,这是它用于肿瘤治疗的优势,现己用于临床,但毒性作用限制了其应用。现认为苏拉明与肿瘤靶向药物的合用将获得较佳效果。己知bFGF与皂草素(saporin,SAP,―种核糖体毒素,能抑制核糖体60s亚基结合延伸因子EF-2而引起细胞死亡)的融合蛋白,可在动物体内产生良好的抗瘤活性,Davel于是将安全范围内的低浓度的苏拉明与bFGF-SAP合用,产生的肿瘤抑制效率高于两种药物的单独使用。因此联合bFGF-SAP可降低苏拉明的用量从而减少毒性反应n表示,其中相同、糖基数不同的肝素寡聚糖。研究显示,含10个以下糖基单元的寡糖能结合bFGF,但不具活化bFGF的功能,因而阻止了bFGF诱导的细胞生长、殖,以八聚及六聚寡糖的抑制效率*佳,而十二聚糖不具有这种功能。
阻止bFGF-FGFR结合后产生的信号传导通路也是一种有效的途径。如转染了胞内区截断的FGFR-1的胰腺癌细胞系PAUC-1,它直接与FSFR的催化区结合,因而减少FGFR的酪氨酸激酶活性,PIK抑制剂目前己用于临床试验中。
合成bFGF小分子模拟肽采用噬菌体表达技术进行筛选并合成bFGF小分子模拟肽,是一种崭新的分子生物学手段并具有广阔的应用前景。通常的手段是用噬菌体随机肽库,以bFGF单抗为目标筛选出该抗原决定簇的保守序列,并在bFGF分子上定位该抗原决定簇,并合成肽段,合成的肽段能与bFGF单抗特异性结合并可能与FGFR结合,然后用竞争性ELISA证实能阻止bFGF结合到其受体上,从而阻止bFGF诱导的内皮细胞殖,说明这些序列参与受体结合,并可能是bFGF上的受体结合位点。McConnell进一步发展了这种方法,直接用FGFR为目标在8、13、38、43肽库中进行筛选,从13肽库中选出一个与FGFR高亲和的序列,对此序列进行饱和突变后再次建13肽库后进行第二次筛选,得到一个提高8倍亲和力的序列,据此序列合成的短肽在体外实验中证实了能特异性地阻止bFGF-FGFR结合。这种模拟短肽的应用前景主要在三方面:竞争性阻断bFGF-FGFR的结合;作为药物导向;作为肿瘤抗原肽疫苗。与bFGF蛋白分子相比,具有分子量小、特异性高、能通过肿瘤形成的高压区的优势,尤其是作为肿瘤抗原肽疫苗,价格便宜,免疫性强,更重要的是解决鼠源性bFGF抗体不能用于人的难题。
其它细胞因子对bFGF的调节目前认为肿瘤的发生发展是由多种因子形成的网络共同调控的,研究各种促肿瘤生长因子和抑制因子之间的相互调控和转换机制将有助于改善目前的肿瘤治疗方法。在肿瘤生长与肿瘤血管发生中,bFGF与VEGF、TGF-*/MNF-aP等多种因子都有密切关系。
其中INF对bFGF的调节研究较多。以前认为IFN的及免疫调节的活性,而越来越多的实验证实了低浓度的IFN通过对bFGF的下调达到治疗bFGF依赖性肿瘤的目的。Dinney的实验中:骨巨细胞瘤患者在两次手术治疗、多次物理治疗及降钙素治疗后仍复发且不可控制时,检测到尿中bFGF升高,应用新的治疗方案即IFN-a在治疗过程中尿bFGF水平紧随着IFN-a的使用及病情的变化而变化,1年后肿瘤完全消退,尿bFGF水平也恢复正常。随着bFGF与其他生长因子间的关系日益明确,bFGF依赖性的肿瘤临床治疗指日可待。
综上所述,bFGF在多种肿瘤的病理过程中起着重要的作用。尽管对它的研究还不够完善,多数成果离临床应用还有一段距离,但随着研究的深入,一定会对多种肿瘤的诊断治疗产生重大的影响。