免疫療法已經(jīng)成為腫瘤學(xué)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(shí)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(duì)這些分子的藥物可以提高免疫治療的響應(yīng)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(yīng)細(xì)胞的浸潤，即將免疫抑制的腫瘤微環(huán)境(TME)轉(zhuǎn)變?yōu)槊庖咴鰪?qiáng)的腫瘤微環(huán)境。

異常的腫瘤脈管系統(tǒng)

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

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

TME正常化可以提高免疫治療

T細(xì)胞的積累是一個(gè)多步驟的過程。首先，T細(xì)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(nèi)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，在血管正常化窗口期能上調(diào)黏附分子的表達(dá)，然后促進(jìn)T細(xì)胞的積累。在免疫療法前進(jìn)行抗血管生成治療，通過接種疫苗或采用細(xì)胞轉(zhuǎn)移方法，增加了腫瘤內(nèi)T細(xì)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(xì)胞中封閉VGEF會(huì)導(dǎo)致血管正常化，改善小鼠的化療反應(yīng)。ECs上PD-L1表達(dá)上調(diào)，使表達(dá)PD-1的CTL功能失調(diào)，可能是抵抗雙重VGEF—ANG2封閉作用的一種機(jī)制。類似地，在使用抗VGEFR2療法治療后，ECs和腫瘤細(xì)胞上都已經(jīng)證明了PD-L1的上調(diào)。細(xì)胞毒性T淋巴細(xì)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(gè)模型中血管正常化。因此，一種思路是將抗血管生成因子和改善腫瘤T細(xì)胞功能的治療方法聯(lián)合使用。事實(shí)上，多個(gè)臨床前研究的結(jié)果證明血管正常化藥物與其它減輕T細(xì)胞封閉作用的干預(yù)措施聯(lián)合使用的有效性，如免疫檢查點(diǎn)抑制劑。

腫瘤血管正常化策略

多種機(jī)制導(dǎo)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(dǎo)的信號(hào)不平衡。在非惡性組織中，這種平衡被精心維護(hù)，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(huì)導(dǎo)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(fù)這種平衡，使腫瘤血管結(jié)構(gòu)和功能表型更接近于非惡性組織的血管，這一過程被稱為“正常化”。

在小鼠模型上，使用針對(duì)血管生成的中央調(diào)控器：VGEF的藥物，為這一假設(shè)提供了有力的證據(jù)。例如，在正常化窗口期提供放射治療，特別是在腫瘤中減輕了缺氧的情況下，其結(jié)果優(yōu)于在此窗口外單獨(dú)進(jìn)行輻射治療時(shí)所取得的效果。在一些臨床前和臨床研究中，多個(gè)機(jī)構(gòu)也為這一假說提供了證據(jù)。我們最初的研究集中在細(xì)胞毒性療法上，但隨后在臨床前研究表明，使血管正常化抗VGEF藥物劑量也會(huì)將免疫抑制的TME轉(zhuǎn)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(gè)其它組織使用不同的抗VGEF藥物，以及不同的免疫療法進(jìn)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(jìn)行臨床試驗(yàn)。

VGEF和ANG2

在腫瘤免疫抑制中的重要作用

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

與VGEF不同，ANG2是另一個(gè)起關(guān)鍵作用的血管生長免疫調(diào)節(jié)物。在實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｐ椭校せ畹腁NG2信號(hào)已經(jīng)被證明通過多種機(jī)制來促進(jìn)腫瘤的免疫抑制。首先，ANG2上調(diào)黏附分子來增加白細(xì)胞同內(nèi)皮細(xì)胞的相互作用，從而促進(jìn)了MDSCs、Treg細(xì)胞和誘導(dǎo)免疫抑制的TIE2-表達(dá)單核細(xì)胞的招募；其次，ANG2擾亂了EC和外周細(xì)胞接觸，從而促進(jìn)了免疫細(xì)胞從脈管系統(tǒng)轉(zhuǎn)移到TME；最后，ANG2還通過抑制腫瘤壞死因子(TNF)的分泌來調(diào)節(jié)單核細(xì)胞的功能，從而限制了它們的抗癌活性。

抗VGEF藥物劑量的重要性

臨床前數(shù)據(jù)表明，抗VGEF療法通過對(duì)未成熟血管的修剪，導(dǎo)致血管正常化，并招募活化外周細(xì)胞來實(shí)現(xiàn)血管正常化。在小鼠和人類腫瘤中，抗VGEF治療的血管正常化可能在一天內(nèi)發(fā)生。在老鼠身上持續(xù)大約1周，人中持續(xù)幾個(gè)月，這依賴于腫瘤類型和VGEF藥物的劑量。當(dāng)大量的血管被修剪，或者當(dāng)腫瘤轉(zhuǎn)向使用其它血管生成途徑或血管招募的替代機(jī)制時(shí)，血管正常化的窗口期就會(huì)結(jié)束。但高劑量的抗血管生成藥會(huì)導(dǎo)致過量的血管修剪，從而導(dǎo)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(xì)胞外基質(zhì)的沉積，再加上缺氧，就能促進(jìn)免疫抑制和/或腫瘤免疫細(xì)胞的滲透，如單核DE和顆粒狀的髓源性抑制細(xì)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(shí)間的血管正常化窗口期。恢復(fù)腫瘤的氧化環(huán)境和生理pH可能會(huì)改善浸潤性免疫細(xì)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(xì)胞存在于低氧環(huán)境中，過量的抗血管療法會(huì)導(dǎo)致缺氧，從而支持這些細(xì)胞。低劑量的抗血管生成因子也可以減少這些細(xì)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(shí)間表可能需要根據(jù)腫瘤血管和/或VGEF的基線水平進(jìn)行調(diào)整。

VGEF和ANG2雙靶點(diǎn)藥增加

血管TME正常化并促進(jìn)腫瘤免疫治療

VGEF和ANG2在腫瘤血管生成方面的互補(bǔ)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(zhuǎn)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(zhì)瘤、黑素瘤、胰腺神經(jīng)內(nèi)分泌腫瘤(PNETs)和轉(zhuǎn)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(jìn)展的階段以及TME的具體特征。

目前，正在進(jìn)行多項(xiàng)臨床試驗(yàn)，以調(diào)查VGEF和ANG2的雙重抑制對(duì)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(jìn)一步改善。目前，對(duì)于針對(duì)VGEF和ANG2的雙靶點(diǎn)藥劑的劑量和給藥時(shí)間安排(例如，同時(shí)或連續(xù)的)研究不足，因此，在臨床試驗(yàn)中，對(duì)雙抗血管增生療法的劑量進(jìn)行仔細(xì)選擇對(duì)于避免過度修剪血管和增加藥物對(duì)腫瘤細(xì)胞的輸送至關(guān)重要。