VEGF-a

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VEGF-A(Vascular Endothelial Growth Factor A),通常简称为 VEGF,是由基因 VEGFA 编码的一种同源二聚体糖蛋白,是调控生理性和病理性血管生成(Angiogenesis)的最关键信号分子。VEGF-A 特异性作用于血管内皮细胞,促进其增殖、迁移、存活及血管通透性增加(因此早期被称为“血管通透因子” VPF)。在分子层面,VEGFA 基因通过复杂的可变剪接产生多种异构体(如 VEGF165、VEGF121),并根据 C 端外显子 8 的选择分为促血管生成型 (a型)抗血管生成型 (b型)。它是目前抗肿瘤(如贝伐珠单抗)和眼底病治疗(如雷珠单抗)最成功的药物靶点。

VEGF-A
Vascular Permeability Factor (点击展开)
               [Image:VEGFA_dimer_structure_receptor_binding]
结构:半胱氨酸结 (Cystine Knot) 二聚体
基础参数
基因符号 VEGFA
染色体定位 6p21.1
主要异构体 VEGF165 (最主要)
氨基酸数 232 aa (VEGF165)
分子量 ~45 kDa (同源二聚体)
信号网络
主受体 VEGFR2 (KDR) - 促血管生成
辅助受体 VEGFR1 (Flt-1), Neuropilin-1
上游诱导 HIF-1α (缺氧), SP1
剪接调控 SRSF1 / SRPK1
临床药物
单克隆抗体 贝伐珠单抗 (Avastin)
雷珠单抗 (Lucentis)
融合蛋白 阿柏西普 (Aflibercept)
小分子TKI 索拉非尼, 舒尼替尼

复杂的家族:a 与 b 的战争

VEGFA 的功能完全取决于其复杂的剪接模式,主要涉及两个维度:

   [Image:VEGFA_exon8_splicing_mechanism]
  • 长度异构体 (Exon 6/7):
    决定了 VEGF 的肝素结合能力和扩散距离。
    VEGF121:不含外显子 6/7,不结合肝素,高度可溶,扩散距离最远。
    VEGF165:含外显子 7,中等扩散能力,与受体结合力最佳(病理中最常见)。
    VEGF189:含外显子 6/7,紧密结合细胞外基质(ECM),局部分泌。
  • 功能异构体 (Exon 8):
    这是血管生成的“开关”。
    VEGF-Axxxa (促血管): 使用近端剪接位点(Exon 8a)。由 SRSF1 促进。这是肿瘤中的主流形式,强效激活 VEGFR2。
    VEGF-Axxxb (抗血管): 使用远端剪接位点(Exon 8b)。在正常组织中表达,虽然能结合 VEGFR2 但无法激活其磷酸化,充当内源性竞争抑制剂。

信号转导:VEGFR2 的主导

血管生成的引擎

尽管 VEGFR1 (Flt-1) 对 VEGF-A 的亲和力比 VEGFR2 高 10 倍,但其激酶活性极弱,主要起“诱饵受体”(Decoy)的负调节作用。真正的信号传导依赖于 VEGFR2 (KDR/Flk-1)。VEGF-A 二聚体结合导致 VEGFR2 二聚化及酪氨酸磷酸化,激活 RAS/RAF/MEK (增殖) 和 PI3K/Akt (存活/通透性) 通路。

   [Image:VEGFR_signaling_pathway_endothelium]

临床应用:抗血管生成疗法

领域 适应症 标准药物
肿瘤学 结直肠癌, 肺癌, 肾癌, 卵巢癌 贝伐珠单抗 (Avastin): 中和所有 VEGF-A 异构体。
副作用:高血压、出血、蛋白尿。
眼科学 湿性黄斑变性 (wAMD), 糖尿病视网膜病变 雷珠单抗 (Lucentis): 贝伐珠单抗的 Fab 片段,穿透力更强。
阿柏西普 (Eylea): "VEGF 陷阱",亲和力更高。
新策略 耐药性肿瘤 SRPK1抑制剂: 诱导生成内源性抑制剂 VEGF-Axxxb。
       学术参考文献 [Academic Review]
       

[1] Leung DW, et al. (1989). Vascular endothelial growth factor is a secreted angiogenic mitogen. Science.
[点评]:历史性文献,Genentech 的 Napoleon Ferrara 团队首次克隆并鉴定了 VEGF,开启了抗血管生成治疗的时代。

[2] Bates DO, et al. (2002). VEGF165b, an inhibitory splice variant of vascular endothelial growth factor, is down-regulated in renal cell carcinoma. Cancer Research.
[点评]:首次发现了抗血管生成的 "b" 家族异构体,改变了人们对 VEGF 仅是促血管因子的认知。

[3] Nowak DG, et al. (2010). Regulation of vascular endothelial growth factor (VEGF) splicing from pro-angiogenic to anti-angiogenic isoforms. Journal of Biological Chemistry.
[点评]:详细解析了 SRSF1 和 SRPK1 如何调控 VEGF 外显子 8 的选择,为靶向剪接治疗血管疾病提供了依据。

           VEGF-A · 知识图谱
上游调控 HIF-1α (缺氧) • SP1SRSF1 (剪接)
受体系统 VEGFR2 (主要) • VEGFR1 (诱饵) • Neuropilin-1
主要药物 贝伐珠单抗雷珠单抗阿柏西普索拉非尼
相关疾病 肿瘤血管生成黄斑变性 (AMD) • 糖尿病视网膜病变