近日,北京市医疗保障局,调整规范了医疗服务相关项目,血管内皮生长因子(VEGF)检测项目被纳入甲类医保服务项目,说明了VEGF在诊断方面的重要性。与此同时,VEGF在药物研发方向也是重要的靶点。根据PharmaProjects数据库显示,年全球创新蛋白靶点的前15名,VEGF位居前五,更说明了其价值,前四位分别是Her-2、EGFR、CDE和CD19。
全球创新蛋白靶点前15名
来源自PharmaProjects,《PharmaRDAnnualReview》
血管内皮生长因子(vascularendothelialgrowthfactor,VEGF),是胚胎发育、骨骼生长和生殖功能中血管生成的重要调节因子,与肿瘤、眼内新生血管疾病和其他疾病相关的病理性血管生成有关。
一个多世纪以前就有肿瘤生长伴血管增多的报道。年,Ide等假设肿瘤来源的血管生长刺激因子的存在,可能为生长中的肿瘤提供新的血管供应。年的实验表明肿瘤血管生成是由肿瘤细胞产生的扩散因子介导的。年,Folkman提出抗血管生成可能是治疗癌症的一种有效的治疗策略。在过去的二十年中,血管内皮生长因子(VEGF)在生理和病理血管生成的调节中的关键作用已经确立。
VEGF家族及亚型
通常我们说的VEGF是指VEGF-A,是VEGF血小板衍生生长因子(PDGF)家族中的一员,属于结构相关的有丝分裂原。其他家族成员包括胎盘生长因子(PlGF)、VEGF-B、VEGF-C和VEGF-D,与VEGF有不同程度的同源性。
天然VEGF是一种45kDa的肝素结合同源二聚体糖蛋白。人类VEGF-A基因由7个内含子分隔开的8个外显子组成。外显子经信号序列切割后,会产生不同的亚型(如VEGF-,VEGF-,VEGF-,VEGF-,分别含有,,和个氨基酸)。VEGF-是一种不结合肝素的酸性多肽,是一种自由扩散蛋白。VEGF-和VEGF-是高度碱性的,几乎完全隔离在细胞外基质(ECM)中,与肝素结合亲和力高。天然VEGF的特性与VEGF-密切对应,具有中间属性,经分泌产生但有相当一部分仍然与细胞表面和ECM结合,与ECM结合的异构体可通过C端纤溶酶裂解以扩散形式释放,产生生物活性片段。肝素结合域的丧失导致VEGF有丝分裂活性的显著丧失。研究表明VEGF-具有最佳的生物利用度和生物效价特性。
VEGF与其受体相互作用
VEGF与受体的相互作用
最初,在体外和体内的血管内皮细胞表面鉴定了VEGF的结合位点。随后发现,VEGF受体也出现在骨髓来源的细胞上。VEGF结合两种相关受体酪氨酸激酶(RTKs),VEGFR-1和VEGFR-2,在大多数血液内皮细胞(ECs)表面表达,VEGF-A可与之结合。VEGFR-是RTKs家族成员,但不是受体,主要局限于淋巴管内皮细胞,与VEGF-C和VEGF-D结合。除了这些RTKs,VEGF与一组共受体,神经磷脂(NRP1和NRP2)相互作用。PLGF和VEGF-B只与VEGFR-1相互作用。VEGF-E是一种选择性VEGFR-2激动剂。VEGF-C和VEGF-D结合VEGFR-2和VEGFR-。有很多证据表明,VEGFR-2是内皮细胞有丝分裂和存活的主要中介,以及血管生成和微血管通透性。相比之下,VEGFR-1在内皮中并不介导有效的有丝分裂信号,特别是在胚胎早期发育过程中,它可能通过隔离VEGF并阻止其与VEGFR-2的相互作用而发挥抑制作用。这种“诱饵”作用也可以通过选择性剪接可溶性VEGFR-1来实现。
VEGF:肿瘤治疗历久弥坚的靶点
在健康人群中,VEGF促进胚胎发育中的血管生成,在成人伤口愈合中也很重要。VEGF是肿瘤中血管生成的关键介质,在癌基因表达、多种生长因子和缺氧条件下均可上调VEGF的表达。血管生成对癌症的发展和生长至关重要:在肿瘤生长超过1-2mm之前,需要血管提供营养和氧气。肿瘤导致的VEGF和其他生长因子异常表达导致“血管生成开关”形成,进而在肿瘤内部和周围形成新的血管系统,使其以指数级增长。VEGF作用下形成的肿瘤血管在结构和功能上均异常:血管形状不规则,弯曲,有死角,不形成小静脉、小动脉和毛细血管。它们还会渗漏和出血,导致高间质压。这些特征意味着肿瘤血流不佳,导致缺氧和进一步产生VEGF。VEGF在肿瘤血管生成中的核心作用使其成为抗肿瘤治疗的合理靶点。
贝伐珠单抗是一种人源化抗VEGF的IgG1单克隆抗体,是罗氏旗下的全球首款可广泛用于多种瘤的抗血管生成药物,通过阻断VEGF抑制肿瘤的血管新生,抑制肿瘤的生长和转移,从而产生抗肿瘤作用。
贝伐珠单抗的作用机制
年,贝伐珠单抗获FDA批准,年在欧洲获批,年在中国上市用于治疗转移性结直肠癌,年又被cFDA批准用于治疗非小细胞肺癌。截止目前,获批的适应症包括结直肠癌、非小细胞肺癌、胶质母细胞瘤、肾细胞癌、宫颈癌、卵巢癌、输卵管癌、腹膜癌等。
如今,越来越多的公司将研究重点转向的双抗领域。如康方生物近期进入临床的全球首个PD-1/VEGF双抗(AK),PD-1抗体与VEGF阻断剂的联合疗法已在多种瘤种(如肾细胞癌、非小细胞肺癌和肝细胞癌)中显示出强大的疗效。AK是基于康方生物独特的TETRABODY技术设计,可阻断PD-1与PD-L1/PD-L2的结合,并同时阻断VEGF与VEGF受体的结合。与联合疗法相比,AK作为单一药物同时阻断这两个靶点,可能会更有效地阻断这两个通路,从而增强抗肿瘤活性。年9月26日,康方生物(.HK)公布抗PD-1和VEGF双特异性抗体AK联合化疗治疗晚期非小细胞肺癌的一项多中心、开放性II期临床研究结果,临床数据显示疾病控制率高达%。
又如罗氏的Ang-2/VEGF-A双抗Faricimab,同样也在眼科疾病发挥出良好的疗效。罗氏表示Faricimab有潜力成为15年来第一种治疗新生血管性年龄相关性*斑变性(nAMD)和近10年来糖尿病性*斑水肿(DME)的新型药物。
Faricimab双抗
VEGF已经被认为是在广泛的人类癌症中肿瘤发生和疾病进展的基础,具有许多潜在治疗靶点的属性。以VEGF/VEGFR为靶点的靶向治疗策略,将肿瘤血管微环境作为切入点,一方面可切断肿瘤细胞的营养来源,抑制肿瘤生长;另一方面纠正肿瘤血管异常的结构和功能,增加抗肿瘤药物的通透率,提高抗肿瘤效果。
全系列VEGF助力抗体药研发
ACROBiosystems推出HEK29表达的高纯度、多种属、多标签、高生物活性经ELISA/BLI/SPR/细胞实验验证的VEGF家族蛋白产品,助力靶向VEGF/VEGFR抗体药物研发。
产品优势
高纯度经SDS-PAGE及SEC-MALS验证
经还原和非还原条件SDS-PAGE验证,ActiveMaxHumanVEGF,TagFree(MALSverified)(Cat.No.VE5-H)纯度高于98%;经SEC-MALS验证,纯度高于95%,分子量为40-55kDa。
高生物活性经ELISA验证
经ELISA验证,固定HumanVEGF,HisTag(Cat.No.VE1-H)可特异性结合HumanVEGF-R1/R2,FcTag,线性区间为0.4-6ng/mL。
高生物活性经SPR验证
经SPR验证,经anti-HumanIgGFc抗体捕获到CM5芯片上的Avastin(Bevacizumab)可以特异性地结合HumanVEGFProtein,HisTag(Cat.No.VE5-H),亲和力常数为1.0nM(BiacoreT)。
高生物活性经细胞实验验证
抑制试验表明,增加anti-VEGFmAb(Avastin)的浓度会抑制ActiveMaxHumanVEGF,TagFree(Cat.No.VE5-H)的增殖作用。
参考文献:
1.NapoleoneFerrara,Hans-PeterGerber,etal.ThebiologyofVEGFanditsreceptors.NATUREMEDICINE.,9(6):-.
2.PeterCarmeliet.VEGFasaKeyMediatorofAngiogenesisinCancer.Oncology;69(suppl):4–10.
.JayashreeSahni,SunilS.Patel,etal.SimultaneousInhibitionofAngiopoietin-2andVascularEndothelialGrowthFactor-AwithFaricimabinDiabeticMacularEdema.AmericanAcademyofOphthalmology.:-.