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。VEGF A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受體的啟用介導的(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在支援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。CD8+T淋巴細胞是由成熟樹突狀細胞提呈腫瘤抗原衍生肽啟用的，可以裂解腫瘤細胞。
然而，腫瘤發展出不同的逃離線制來逃避免疫系統，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對這種基於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 透過調節效應 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症患者中增加，並且通常與較差的總體存活率有關。在癌症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。
在癌症中，Tregs 的積累可以透過不同的機制發生，例如預先存在的 Tregs 的擴增或傳統的 CD4 + T 細胞轉化為 Tregs。未成熟的樹突細胞(DC可以在荷瘤齧齒動物中以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。在癌症患者中，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 的減少與癌症患者外周血中髓源性抑制細胞(MDSC的增加有關。MDSC，特別是Gr1+CD11b+CD115+(單核細胞MDSC也可以透過分泌IL10和TGFb或精氨酸酶在荷瘤小鼠和癌症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啟用JAK2 STAT3通路促進MDSC的迴圈積累。腫瘤中VEGFR2+MDSC的積累導致預後不良。因此，VEGFA可以同時作用於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之間存在聯絡。
最近不同的研究強調了在荷瘤小鼠和癌症患者中表達 VEGFR2 的 Treg 群體。在結直腸癌小鼠模型中，我們觀察到一部分啟用的/記憶性 Treg 表達 VEGFR2，並且 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 FoxP3os 上表達，可能具有更強的抑制功能。浸潤腫瘤的CD45RAFoxP3+CD4+Tregs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VEGFR2 + Tregs 也與臨床結果相關，因為瘤內 FoxP3 + VEGFR2 + Tregs 與瘤內 FoxP3 + VEGFR2 Tregs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VEGFR2+ Tregs 可能是結直腸癌預後的生物標誌物。在某些腫瘤部位，腫瘤浸潤性Treg 的預後作用仍存在爭議。VEGFR2 + Tregs 而不是所有的 Tregs 可以更準確地評估患者的預後。此外，癌症患者可能會對專門針對 VEGFR2 + Tregs 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不能有效啟用T細胞。MDSC還透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連線。同樣，腫瘤相關巨噬細胞(TAM表達PDL1， PDL1與PD1結合，抑制TCR訊號傳導，導致T細胞失活。VEGFA有助於TAM招募;主要進入血管發育不良的腫瘤區域，透過在巨噬細胞表面表達VEGFR1，發揮趨化作用。然而，VEGFA單獨不足以啟用它們，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過表達的支援。
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，但誘導的血管網路是不正常的。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CD8+T細胞浸潤產生屏障，並有助於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 CD8 + T 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FoxP3+ treg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。小鼠暴露於與晚期癌症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，並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，在體外啟用的T細胞和腫瘤浸潤的T細胞都表達VEGFR2。在晚期卵巢癌中，VEGFA透過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CD8+T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PD 1治療的微衛星穩定結直腸癌(MSS CRC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，已經開發並批准了不同的 AA分子來治療癌症患者。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迴圈促血管生成因子或其存在於細胞膜上的受體。
舒尼替尼是目前用於治療不同型別癌症的 TKI，特別是轉移性腎細胞癌(。舒尼替尼治療後，腎癌小鼠模型中脾臟 FoxP3 + Tregs 和 患者迴圈 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，並有利於腫瘤部位的CD4 +和 CD8 +細胞浸潤，同時降低 CD8 + T 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CD4+CD25na?ve T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細胞增殖和啟用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訊號中涉及的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CD8+T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等人觀察到迴圈T細胞的增殖和細胞因子產生優於僅接受化療的患者。此外，抗VEGFA在荷瘤小鼠中降低了瘤內CD8+ T細胞上PD1的表達，並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，貝伐單抗加入基於順鉑和口服依託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，有利於免疫細胞浸潤腫瘤。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。低氧透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CD8+ T細胞的功能，並以HIF 1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
基於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症患者的聯合治療。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啟用。此外，CD8+T細胞透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佇列研究探討了抗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，並且最近在不同的地方被批准(iatezolizumab(抗PDL1和貝伐珠單抗與非小細胞肺癌化療(iiatezolizumab和貝伐珠單抗治療不可切除的&nab(抗PD1加lenvatiniab(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。