血管內皮生長因子A(VEGFA)被認為是血管生成的關鍵調節劑，血管生成是指從已有的血管中形成新的血管，如腫瘤血管生成。VEGFA的產生受到轉錄因子如HIF1(缺氧誘導因子1)或致癌基因的調控。它的促血管生成活性是由VEGF受體的激活介導的(VEGFR1，VEGF2)，該受體可在內皮細胞、腫瘤細胞和部分免疫細胞上表達
VEGFA在支持腫瘤進展方面具有雙重功能:一是誘導血管形成，二是作為免疫抑制因子。免疫系統已成為控制腫瘤生長的關鍵因素。CD8T淋巴細胞是由成熟樹突狀細胞提呈腫瘤抗原衍生肽激活的，可以裂解腫瘤細胞。
然而，腫瘤發展出不同的逃脫機制來逃避免疫系統，如調節性T細胞(Tregs)的發展或誘導T細胞衰竭。不同的研究強調了VEGFA對這種基于T細胞的免疫抑制的直接或間接影響。本文就抗血管生成藥物的免疫調節作用作一綜述。
Tregs通過調節效應T細胞功能在免疫穩態中發揮關鍵作用。Tregs的比例在荷瘤小鼠和癌癥患者中增加，并且通常與較差的總體存活率有關。在癌癥患者中觀察到惡性積液中的VEGFA與Treg的積累之間存在相關性，這表明VEGFA對Treg的潛在作用。一項薈萃分析還顯示，VEGFA表達與肝細胞癌()中的腫瘤內Treg呈正相關。因此，VEGFA以直接或間接依賴的方式與腫瘤微環境中調節性T細胞的誘導和維持有關。
在癌癥中，Tregs的積累可以通過不同的機制發生，例如預先存在的Tregs的擴增或傳統的CD4T細胞轉化為Tregs。未成熟的樹突細胞(DC)可以在荷瘤嚙齒動物中以TGFβ依賴性方式誘導Tregs增殖。一項初步研究表明，腫瘤細胞系衍生的VEGFA在早期影響造血祖細胞(HPC)的發育，導致DC分化和成熟受損。DC分化的抑制是由VEGFR2介導的。在小鼠模型中，HPCs上VEGFA與VEGFR1結合阻斷了NFκB活化從而阻斷DC成熟。在癌癥患者中，血漿增加的VEGFA水平與外周血中未成熟DC的存在相關。成熟DC的減少與癌癥患者外周血中髓源性抑制細胞(MDSC)的增加有關。MDSC，特別是Gr1CD11bCD115(單核細胞)MDSC也可以通過分泌IL10和TGFb或精氨酸酶在荷瘤小鼠和癌癥患者中產生腫瘤特異性Treg。在小鼠和卵巢癌患者中，VEGFA也以VEGF2依賴的方式參與MDSC的增加。VEGFA激活JAK2STAT3通路促進MDSC的循環積累。腫瘤中VEGFR2MDSC的積累導致預后不良。因此，VEGFA可以同時作用于DC成熟和腫瘤宿主的MDSC。這些產生免疫抑制因子如TGFb或IL10的髓細胞可能參與了Treg的積累。此外，在舒尼替尼(一種靶向VEGFR的酪氨酸激酶抑制劑)治療期間，已觀察到轉移性腎細胞癌患者中MDSC下降和Tregs下降之間的相關性，表明MDSC和Tregs之間存在聯系。
最近不同的研究強調了在荷瘤小鼠和癌癥患者中表達VEGFR2的Treg群體。在結直腸癌小鼠模型中，我們觀察到一部分激活的/記憶性Treg表達VEGFR2，并且VEGFA以VEGFR2依賴性方式誘導Treg增殖。在人類中，鈴木等人表明VEGFR2由人FoxP3highTregs選擇性表達，但不在FoxP3lowTregs上表達，可能具有更強的抑制功能。浸潤腫瘤的CD45RAFoxP3CD4Tregs亞群也被報道在晚期胃癌患者中表達VEGFR2，在這種情況下，VEGFA增加Tregs增殖的能力已經被證實。
腫瘤組織中的VEGFR2Tregs也與臨床結果相關，因為瘤內FoxP3VEGFR2Tregs與瘤內FoxP3VEGFR2Tregs不同，其與較差的總生存率和無病生存率顯著相關，它是結直腸癌患者復發和生存率低的獨立因素，表明VEGFR2Tregs可能是結直腸癌預后的生物標志物。在某些腫瘤部位，腫瘤浸潤性Treg的預后作用仍存在爭議。VEGFR2Tregs而不是所有的Tregs可以更準確地評估患者的預后。此外，癌癥患者可能會對專門針對VEGFR2Tregs而不是所有Tregs感興趣，因為它可以幫助恢復有效的抗腫瘤反應，同時限制自身免疫性不良事件。
正如上文所述，VEGFA可以阻斷DC成熟，增加MDSC的積累。因此，未成熟DC不能有效激活T細胞。MDSC還通過不同的機制高效抑制效應T細胞:L精氨酸酶耗盡，NO或ROS產生和CD40CD40L連接。同樣，腫瘤相關巨噬細胞(TAM)表達PDL1，PDL1與PD1結合，抑制TCR信號傳導，導致T細胞失活。VEGFA有助于TAM招募;主要進入血管發育不良的腫瘤區域，通過在巨噬細胞表面表達VEGFR1，發揮趨化作用。然而，VEGFA單獨不足以激活它們，這需要其他腫瘤產生因子，如IL4和IL10。這些促炎細胞因子的上調似乎受到VEGFA過表達的支持。
VEGFA介導的異常腫瘤血管系統減少了腫瘤的T細胞浸潤
雖然促血管生成因子驅動的腫瘤血管生成旨在促進腫瘤的血液供應，但誘導的血管網絡是不正常的。其特點是血管混亂、不成熟、組織紊亂、灌注不良、滲透性差，部分是由腫瘤分泌的VEGFA異常水平以及TGFb、PDGF(血小板衍生生長因子)和血管生成素2等因子介導的。在許多人和小鼠實體腫瘤中，腫瘤血管系統的異常結構和功能對CD8T細胞浸潤產生屏障，并有助于維持具有免疫抑制作用的腫瘤微環境。導致血管異常形態的Rgs5基因的缺失在荷瘤小鼠中誘導血管正常化和CD8T細胞浸潤。幾項體外研究表明，T細胞黏附減少導致的限制性遷移與內皮細胞的細胞間黏附分子1(ICAM1)和血管細胞黏附分子1(VCAM1)的減少有關。VEGFA與IL10、前列腺素E2協同作用也可誘導腫瘤內皮細胞FasL表達。在卵巢癌、結腸癌、膀胱癌、前列腺癌和腎癌中，FasL內皮細胞獲得了殺死T細胞的能力，同時允許FoxP3treg積累和浸潤。
在VEGFA水平升高的腫瘤中，研究表明該因子及其受體在導致免疫缺陷的異常造血過程中發揮重要作用。小鼠暴露于與晚期癌癥患者相似濃度的重組VEGF小鼠發生胸腺萎縮，CD4/CD8胸腺細胞數量減少。這些結果表明，VEGFA直接干擾來自HPCs的T細胞胸腺發育，并可能導致與腫瘤相關的免疫缺陷。研究表明VEGFA直接影響效應T細胞。事實上，在體外激活的T細胞和腫瘤浸潤的T細胞都表達VEGFR2。在晚期卵巢癌中，VEGFA通過VEGFR2直接抑制T細胞增殖和細胞毒活性。VEGFA增加PD1和其他免疫檢查點4、Tim3和Lag3在CD8T細胞上的表達，但它們的共同表達與衰竭有關。最近，一項針對耐抗PD1治療的微衛星穩定結直腸癌(MSSCRC)患者的研究發現，VEGFA依賴的免疫檢查點上調與TOX轉錄因子有關。綜上所述，VEGFA作為一種免疫抑制因子調節免疫細胞。
在過去的十年中，已經開發并批準了不同的AA分子來治療癌癥患者。它們可分為三大類：(i)小分子酪氨酸激酶抑制劑(TKI)，例如舒尼替尼、索拉非尼和阿西替尼(ii)單克隆抗體(mAb)，例如貝伐單抗（抗VEGFA）和雷莫蘆單抗（抗VEGFR2)(iii)阿柏西普，它是一種融合蛋白，由來自VEGFR1和VEGFR2的細胞外結構域組成。TKI靶向VEGFR通路（但也包括其他受體），而單克隆抗體和融合蛋白直接靶向循環促血管生成因子或其存在于細胞膜上的受體。
舒尼替尼是目前用于治療不同類型癌癥的TKI，特別是轉移性腎細胞癌()。舒尼替尼治療后，腎癌小鼠模型中脾臟FoxP3Tregs和患者循環Tregs的百分比降低。舒尼替尼還降低了與腫瘤微環境中Treg減少相關的MDSC數量，并有利于腫瘤部位的CD4和CD8細胞浸潤，同時降低CD8T細胞上的PD1表達。在小鼠腫瘤模型中，舒尼替尼可以抑制treg中CD4CD25naveT細胞的轉化。在人類中，體外研究報告了接受舒尼替尼治療的患者的Th1細胞因子反應顯著改善。這種效應似乎與Treg的減少有關。此外，在腫瘤細胞和腫瘤相關MDSC中，舒尼替尼抑制Stat3活性，導致腫瘤細胞凋亡，促進抗腫瘤作用。
索拉非尼與舒尼替尼一樣，索拉非尼可以降低小鼠肝癌模型(58例)和患者(59例)或患者(60例)的Tregs和MDSC比例。然而，索拉非尼對T細胞功能的調節似乎與舒尼替尼不同，對Th1反應沒有影響。一項研究索拉非尼對人外周血T細胞增殖和激活的影響的體外研究表明，索拉非尼的目標是導致T細胞免疫應答喪失的TCR信號中涉及的LCK磷酸化。有爭議的是，研究表明這種治療似乎上調了腫瘤特異性效應T細胞的功能，而PD1在CD8T細胞上的表達下調。目前，索拉非尼對T細胞功能的影響尚不清楚。
貝伐珠單抗，一種直接靶向VEGFA的人源化抗VEGFA單克隆抗體，降低了腫瘤小鼠和轉移性結直腸癌(mCRC)患者中treg的比例。這一現象與treg中Ki67表達的減少有關。在接受貝伐單抗治療的mCRC患者中，Manzoni等人發現CD4、CD8和CD3淋巴細胞數量增加，而Tsavaris等人觀察到循環T細胞的增殖和細胞因子產生優于僅接受化療的患者。此外，抗VEGFA在荷瘤小鼠中降低了瘤內CD8T細胞上PD1的表達，并限制了與衰竭相關的抑制性檢查點的共同表達。最近，一項對非小細胞肺癌(NSCLC)患者進行的研究顯示，貝伐單抗加入基于順鉑和口服依托泊苷的化療雙聯療法，可降低血漿VEGFA水平，改善細胞毒性T淋巴細胞反應，同時恢復DC功能。
抗血管生成對免疫細胞的間接影響
AA治療可使血管系統暫時正常化，有利于免疫細胞浸潤腫瘤。然而，一些報道也表明缺氧可能增強，特別是在長時間的AA治療期間。低氧通過選擇更多的惡性細胞和誘導免疫抑制微環境促進腫瘤進展。它可以導致髓細胞產生免疫抑制表型或增強調節性T細胞功能。然而，最近的研究強調，抗VEGFA治療介導的嚴重缺氧直接增強了CD8T細胞的功能，并以HIF1依賴的方式。這方面的抗血管生成的影響需要進一步的研究。
抗VEGFA/VEGFR治療與免疫療法的組合
為了增強抗腫瘤作用，AA聯合免疫治療如免疫檢查點阻斷(ICB:antiPD1，antiPDL1，anti4)引起了人們的極大興趣。在小鼠腫瘤模型中，VEGFA/VEGFR2和PD1抑制劑在表達VEGFA的腫瘤中誘導了強烈的協同抗腫瘤反應，與MSS結直腸癌小鼠模型中的單一療法相比，抑制了T細胞衰竭。在小鼠肺癌模型中進行了兩項使用抗VEGF/VEGFR聯合抗PDL1的研究。他們已經證明了強大的抗腫瘤作用，這與TIL和T細胞反應的增加有關。抗VEGFR2和抗PDL1的聯合可以挽救PD1/Tim3衰竭T細胞表型，同時提高總生存率。在臨床前小鼠模型中，阿西替尼與ICB(抗PDL1和抗Tim3抗體)的聯合產生了協同治療效果。
抗VEGFA/VEGFR治療與免疫療法的組合
基于來自臨床前研究的有趣結果，已經進行了許多臨床試驗來評估癌癥患者的聯合治療。2014年，一項I期臨床試驗(NCT00790010)對46例轉移性黑色素瘤患者進行了伊匹單抗(一種抗4單克隆抗體)和貝伐單抗聯合應用的研究。作者觀察到VCAM1和其他粘附分子在瘤內內皮細胞上的上調導致了內皮細胞的激活。此外，CD8T細胞通過腫瘤血管的運輸增強。當貝伐單抗與伊匹單抗聯合使用時，貝伐單抗似乎能影響腫瘤血管形態和免疫反應。雖然抗腫瘤反應的有效性已經被證明，但重要的免疫相關不良事件被誘導。一項在患者中進行的小隊列研究探討了抗PDL1(atezolizumab)和貝伐單抗(NCT01633970)的效果。他們強調了類似的發現，包括抗原特異性T細胞的遷移改善，細胞因子和趨化因子的產生增加，特別是參與T細胞運輸的CX3CL1。聯合AA藥物和ICB的治療方法已經在III期臨床試驗中顯示出了它們的有效性，并且最近在不同的地方被批準(i)atezolizumab(抗PDL1)和貝伐珠單抗與非小細胞肺癌化療(ii)atezolizumab和貝伐珠單抗治療不可切除的(III)pembrolizumab(抗PD1)加le女atinib(TKI)晚期子宮內膜癌(iv)pembrolizumab(抗PD1)加阿西替尼治療，v)阿西替尼加阿維魯單抗(抗PDL1)治療。與單獨使用每種藥物相比，這些聯合用藥未報告不良事件的顯著增加。表2總結了這些臨床試驗的結果。
