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[摘 要]整合素αvβ3在肿瘤细胞以及血管内皮细胞中呈现高表达。故此，整合素αvβ3在肿瘤的迁移、侵袭以及肿瘤的血管新生过程中起到了重要的作用。RGD序列是一种已知的整合素αvβ3靶向性序列，依赖RGD序列靶向性的抗肿瘤治疗已经在体外和体内研究中取得了较好的治疗效果。本文主要通过三个部分展开：整合素αvβ3在肿瘤演进中的作用及RGD序列与整合素相关研究进展;基于RGD序列的肿瘤诊断进展;基于RGD序列的肿瘤治疗研究进展。
[关键词]整合素 RGD序列 抗肿瘤
中图分类号：TM76;TM63 文献标识码：B 文章编号：1009-914X（2016）24-0371-01
1.整合素αvβ3与RGD序列
1.1 整合素αvβ3与肿瘤
整合素是一类位于细胞表面的异二聚体跨膜糖蛋白，它参与多种细胞活动的调节，其中包括细胞间和细胞内的信号传导、细胞迁移、细胞侵袭、细胞黏附及血管新生过程。因此，以整合素为靶点的抑制肿瘤周围血管新生以及促进肿瘤细胞凋亡的治疗策略相继浮现。在整个整合素家族中，以针对整合素αvβ3的研究最为广泛。
整合素αvβ3表达的改变与多种病理相关，其中包括肿瘤的迁移、侵袭、转移、血管新生、炎症反应、骨质疏松和类风湿性关节炎等[1]。整合素αvβ3在多种肿瘤细胞中均表达上调，并且在多种快速生长的肿瘤细胞中，肿瘤相关内皮细胞的整合素αvβ3也被大量激活，然而这一现象在正常器官的静息上皮细胞中是不存在的。因此，整合素αvβ3相关拮抗剂的研究对肿瘤的诊断和治疗具有较重要的意义。
1.2 RGD序列与整合素αvβ3
RGD（Arg-Gly-Asp）序列首先是由E. Ruoslahti 于1970年在纤连蛋白中发现的[2]。RGD序列是一类广泛存在于细胞外基质中，能够特异性识别整合素αvβ3的多肽。内源性RGD序列主要存在于细胞外基质相关蛋白中，如纤连蛋白、玻连蛋白、层连蛋白、纤维蛋白原、纤维蛋白溶酶原、血小板反应蛋白、凝血酶原、基质金属蛋白酶2、骨桥蛋白等。
外源性RGD序列的存在能够与细胞外基质竞争结合整合素αvβ3，从而达到抑制肿瘤细胞迁移、侵袭和黏附作用。同时，由于肿瘤组织中整合素αvβ3的高表达，RGD序列也可以用做特异性载体，靶向定位肿瘤细胞，有望将其应用于肿瘤组织成像和抗肿瘤药物的靶向治疗中。
2.基于RGD序列的肿瘤诊断
有研究表明，抗血管生成的药物在恶性肿瘤的治疗中也能够起到一定作用，因此，近期有研究转向将血管生成药物应用于医疗成像中，RGD序列以其特异性强，分子量小等优点出现在研究者视野中。通过将靶向肿瘤细胞的特异性配体与显像探针缀合，能够鉴定血管生成的分子标志物，从而达到识别和鉴定早期肿瘤反应生物指标的目的。在此类研究中，针对整合素αvβ3的医学成像研究是最有前景的研究方向之一。
以RGD序列多肽为肿瘤靶向载体的放射性核素是整合素αvβ3相关医学成像研究的一个重要方向。Galacto-RGD 是第一种以RGD序列为靶向载体并应用于临床的放射性示踪剂。在研究中，Galacto-RGD 表现出与整合素αvβ3良好的相关性，并且在小鼠模型中显像出高对比度的特性。
除放射性成像方法外，靶向纳米粒子以其信号强度高、灵敏度高等特性呈现出一定优势，但由于纳米粒子在血液中的半衰期使其不能够在注射后早期时间点进行成像。RGD-SPION作为一种基于RGD序列设计的靶向纳米颗粒展现出优异的肿瘤组织靶向性，较非靶向纳米颗粒具有一定优势，具有应用于临床的潜力。
3.基于RGD序列的肿瘤治疗
整合素αvβ3作为一种恶性肿瘤治疗的重要靶点，针对于整合素αvβ3的拮抗剂的研究也相继出现。含有RGD序列的整合素αvβ3拮抗剂西仑吉肽 （EMD121974） 在Ⅰ期临床试验中表现出很好的安全性及无剂量限制性毒性，并且对肺癌和前列腺癌表现出放射性治疗效率的增强。在未来的研究中，针对整合素αvβ3的拮抗剂有望实际应用于恶性肿瘤疾病的治疗中，并且基于RGD序列设计的抗肿瘤药物也有望促使化疗药剂和放射治疗效果的增强，这为今后的肿瘤治疗研究提供了很好的研究方向。
除将RGD序列本身应用于肿瘤治疗外，RGD序列也可以作为肿瘤靶向载体进行药物靶向运输。可设计将RGD序列与纳米载体如脂质体、纳米颗粒、胶束等相嵌合，使得纳米载体在原有优点基础上，又具有了肿瘤靶向的功能。由于纳米载体的大小，能够避免肾脏的过滤，保持更长的血液循环时间;基于RGD序列的靶向作用，靶向RGD序列的纳米载体能够通过受体介导的内吞和内化作用，而以上优点是单一多肽或纳米载体不具有的[3]。基于RGD序列设计的纳米载体也能够使化疗药物靶向运输到表达整合素αvβ3的肿瘤周围血管中，从而使得具有细胞毒性的药物能够破坏肿瘤的血管系统，从而使得肿瘤细胞由于缺乏营养和缺氧死亡。此外，多肽和蛋白类抗癌药物一般具有较差的药代动力学，并且具有一定毒副作用，然而将其与RGD纳米载体相结合将有效解决以上问题。在对癌症相关基因的沉默上，RGD纳米载体也能起到一定作用。通过RGD纳米载体能够有效避免核酸的降解，并且能够降低核酸对血浆蛋白的相互作用，同时由于靶向性的增强，副作用和达到药效所需剂量也将显著降低。
RGD序列相关药物设计不仅能够通过竞争性拮抗整合素αvβ3达到对肿瘤细胞的抑制作用，同时可将RGD序列应用于药物靶向载体的设计，从而增强现有抗肿瘤药物的靶向性，并有效降低药物的毒性和副作用。
4.问题与展望
众所周知，大部分已知的癌细胞靶点仅特异性存在于癌细胞表面，然而整合素αvβ3不仅过表达于肿瘤内皮细胞中，并且高表达于很多癌细胞系。因此，基于RGD序列设计的纳米载体可以视为一种双靶向系统。RGD序列不仅能够以整合素αvβ3的拮抗剂独立作用于肿瘤细胞，抑制肿瘤细胞的迁移、侵袭和黏附作用，并且能够通过其靶向作用增强化疗药物、蛋白多肽类药物及核酸等药物的抗肿瘤能力，降低药物毒性，减少副作用。虽然RGD序列相关研究仍主要处于临床前阶段，但随着研究的进一步深入，RGD序列这一具有低毒性和靶向性的多肽序列有望应用于临床疾病的治疗与诊断中。
参考文献
[1]Jin H， Varner J. Integrins： roles in cancer development and as treatment targets[J]. British Journal of Cancer， 2004， 90（3）：561-565.
[2]Ruoslahti E， Pierschbacher M D. New perspectives in cell adhesion： RGD and integrins.[J]. Science， 1987， 238（238）：491-7.
[3]Danhier， F.; Feron， O.; Pre？at， V. To exploit the tumor microenvironment： Passive and active tumor targeting of nanocarriers for anti-cancer drug delivery. J. Controlled Release 2010， 148， 135？146.
[关键词]整合素 RGD序列 抗肿瘤
中图分类号：TM76;TM63 文献标识码：B 文章编号：1009-914X（2016）24-0371-01
1.整合素αvβ3与RGD序列
1.1 整合素αvβ3与肿瘤
整合素是一类位于细胞表面的异二聚体跨膜糖蛋白，它参与多种细胞活动的调节，其中包括细胞间和细胞内的信号传导、细胞迁移、细胞侵袭、细胞黏附及血管新生过程。因此，以整合素为靶点的抑制肿瘤周围血管新生以及促进肿瘤细胞凋亡的治疗策略相继浮现。在整个整合素家族中，以针对整合素αvβ3的研究最为广泛。
整合素αvβ3表达的改变与多种病理相关，其中包括肿瘤的迁移、侵袭、转移、血管新生、炎症反应、骨质疏松和类风湿性关节炎等[1]。整合素αvβ3在多种肿瘤细胞中均表达上调，并且在多种快速生长的肿瘤细胞中，肿瘤相关内皮细胞的整合素αvβ3也被大量激活，然而这一现象在正常器官的静息上皮细胞中是不存在的。因此，整合素αvβ3相关拮抗剂的研究对肿瘤的诊断和治疗具有较重要的意义。
1.2 RGD序列与整合素αvβ3
RGD（Arg-Gly-Asp）序列首先是由E. Ruoslahti 于1970年在纤连蛋白中发现的[2]。RGD序列是一类广泛存在于细胞外基质中，能够特异性识别整合素αvβ3的多肽。内源性RGD序列主要存在于细胞外基质相关蛋白中，如纤连蛋白、玻连蛋白、层连蛋白、纤维蛋白原、纤维蛋白溶酶原、血小板反应蛋白、凝血酶原、基质金属蛋白酶2、骨桥蛋白等。
外源性RGD序列的存在能够与细胞外基质竞争结合整合素αvβ3，从而达到抑制肿瘤细胞迁移、侵袭和黏附作用。同时，由于肿瘤组织中整合素αvβ3的高表达，RGD序列也可以用做特异性载体，靶向定位肿瘤细胞，有望将其应用于肿瘤组织成像和抗肿瘤药物的靶向治疗中。
2.基于RGD序列的肿瘤诊断
有研究表明，抗血管生成的药物在恶性肿瘤的治疗中也能够起到一定作用，因此，近期有研究转向将血管生成药物应用于医疗成像中，RGD序列以其特异性强，分子量小等优点出现在研究者视野中。通过将靶向肿瘤细胞的特异性配体与显像探针缀合，能够鉴定血管生成的分子标志物，从而达到识别和鉴定早期肿瘤反应生物指标的目的。在此类研究中，针对整合素αvβ3的医学成像研究是最有前景的研究方向之一。
以RGD序列多肽为肿瘤靶向载体的放射性核素是整合素αvβ3相关医学成像研究的一个重要方向。Galacto-RGD 是第一种以RGD序列为靶向载体并应用于临床的放射性示踪剂。在研究中，Galacto-RGD 表现出与整合素αvβ3良好的相关性，并且在小鼠模型中显像出高对比度的特性。
除放射性成像方法外，靶向纳米粒子以其信号强度高、灵敏度高等特性呈现出一定优势，但由于纳米粒子在血液中的半衰期使其不能够在注射后早期时间点进行成像。RGD-SPION作为一种基于RGD序列设计的靶向纳米颗粒展现出优异的肿瘤组织靶向性，较非靶向纳米颗粒具有一定优势，具有应用于临床的潜力。
3.基于RGD序列的肿瘤治疗
整合素αvβ3作为一种恶性肿瘤治疗的重要靶点，针对于整合素αvβ3的拮抗剂的研究也相继出现。含有RGD序列的整合素αvβ3拮抗剂西仑吉肽 （EMD121974） 在Ⅰ期临床试验中表现出很好的安全性及无剂量限制性毒性，并且对肺癌和前列腺癌表现出放射性治疗效率的增强。在未来的研究中，针对整合素αvβ3的拮抗剂有望实际应用于恶性肿瘤疾病的治疗中，并且基于RGD序列设计的抗肿瘤药物也有望促使化疗药剂和放射治疗效果的增强，这为今后的肿瘤治疗研究提供了很好的研究方向。
除将RGD序列本身应用于肿瘤治疗外，RGD序列也可以作为肿瘤靶向载体进行药物靶向运输。可设计将RGD序列与纳米载体如脂质体、纳米颗粒、胶束等相嵌合，使得纳米载体在原有优点基础上，又具有了肿瘤靶向的功能。由于纳米载体的大小，能够避免肾脏的过滤，保持更长的血液循环时间;基于RGD序列的靶向作用，靶向RGD序列的纳米载体能够通过受体介导的内吞和内化作用，而以上优点是单一多肽或纳米载体不具有的[3]。基于RGD序列设计的纳米载体也能够使化疗药物靶向运输到表达整合素αvβ3的肿瘤周围血管中，从而使得具有细胞毒性的药物能够破坏肿瘤的血管系统，从而使得肿瘤细胞由于缺乏营养和缺氧死亡。此外，多肽和蛋白类抗癌药物一般具有较差的药代动力学，并且具有一定毒副作用，然而将其与RGD纳米载体相结合将有效解决以上问题。在对癌症相关基因的沉默上，RGD纳米载体也能起到一定作用。通过RGD纳米载体能够有效避免核酸的降解，并且能够降低核酸对血浆蛋白的相互作用，同时由于靶向性的增强，副作用和达到药效所需剂量也将显著降低。
RGD序列相关药物设计不仅能够通过竞争性拮抗整合素αvβ3达到对肿瘤细胞的抑制作用，同时可将RGD序列应用于药物靶向载体的设计，从而增强现有抗肿瘤药物的靶向性，并有效降低药物的毒性和副作用。
4.问题与展望
众所周知，大部分已知的癌细胞靶点仅特异性存在于癌细胞表面，然而整合素αvβ3不仅过表达于肿瘤内皮细胞中，并且高表达于很多癌细胞系。因此，基于RGD序列设计的纳米载体可以视为一种双靶向系统。RGD序列不仅能够以整合素αvβ3的拮抗剂独立作用于肿瘤细胞，抑制肿瘤细胞的迁移、侵袭和黏附作用，并且能够通过其靶向作用增强化疗药物、蛋白多肽类药物及核酸等药物的抗肿瘤能力，降低药物毒性，减少副作用。虽然RGD序列相关研究仍主要处于临床前阶段，但随着研究的进一步深入，RGD序列这一具有低毒性和靶向性的多肽序列有望应用于临床疾病的治疗与诊断中。
参考文献
[1]Jin H， Varner J. Integrins： roles in cancer development and as treatment targets[J]. British Journal of Cancer， 2004， 90（3）：561-565.
[2]Ruoslahti E， Pierschbacher M D. New perspectives in cell adhesion： RGD and integrins.[J]. Science， 1987， 238（238）：491-7.
[3]Danhier， F.; Feron， O.; Pre？at， V. To exploit the tumor microenvironment： Passive and active tumor targeting of nanocarriers for anti-cancer drug delivery. J. Controlled Release 2010， 148， 135？146.