1. بروتينات عائلة VEGF

عامل نمو بطانة الأوعية الدموية (VEGF) هو عامل رئيسي في تكوين الأوعية الدموية الجديدة. يمكن لـ VEGF أن يحفز تجديد الأوعية الدموية الموجودة (تكوين الأوعية الدموية) أو تكوين أوعية دموية جديدة (تكوين الأوعية الدموية)، وبالتالي فهو مفتاح للتطور الجيني وإصلاح الأوعية الدموية. يمكن أيضًا استخدام VEGF بواسطة الأورام الصلبة لتعزيز نموها. يلعب VEGF دورًا حاسمًا في تكوين الورم وتطوره، مما يجعله هدفًا رئيسيًا لعلاجات السرطان. أظهرت الدراسات أن تعدد أشكال النوكليوتيدات المفردة (SNPs) في جين VEGF هي علامات تنبؤية وتشخيصية للأورام الصلبة الرئيسية، بما في ذلك سرطان الثدي وسرطان الرئة ذو الخلايا غير الصغيرة وسرطان القولون والمستقيم وسرطان البروستاتا. تشمل بروتينات عائلة VEGF VEGF-A وVEGF-B وVEGF-C وVEGF-D وVEGF-E وVEGF-F وPIGF وEG-VEGF. يعد VEGF-A هو المحفز الأكثر فعالية لتكوين الأوعية الدموية، في حين أن VEGF-E أكثر استهدافًا لتحفيز الآفات الموضعية لتكوين الأوعية الدموية.

2. مستقبلات بروتين عائلة VEGF

ينظم VEGF بشكل أساسي تكوين الأوعية الدموية وينشط مسارات الإشارات داخل الخلايا عن طريق الارتباط بمستقبلاته (VEGFR1 وVEGFR2 وVEGFR3)؛ بعد ارتباط بروتينات VEGFR وVEGF، يتم فسفرة التيروزين في مناطق نقل الإشارة داخل الخلايا، وبالتالي تنشيط مسارات الإشارات داخل الخلايا، مما يؤدي في النهاية إلى نمو وانتشار ونضج الخلايا البطانية الوعائية وتكوين أوعية دموية جديدة.

الشكل 1. ترتبط أعضاء مختلفة من عائلة VEGF بأنواع مختلفة من مستقبلات VEGF ^[1]

يتم التحكم في النشاط البيولوجي لعائلة VEGF من خلال الارتباط بنوعين من المستقبلات: مستقبلات ذات نشاط كيناز التيروزين ومستقبلات بدون نشاط كيناز التيروزين. يتكون النوع الأول من المستقبلات من ثلاثة مستقبلات ذات صلة بنيوية، تتميز بوجود سبعة مجالات شبيهة بالغلوبولين المناعي في المجال خارج الخلية، ومنطقة واحدة عبر الغشاء، وتسلسل كيناز التيروزين داخل الخلية الذي يقطعه مجال إدخال الكيناز. من ناحية أخرى، فإن المستقبلات بدون نشاط كيناز هي بروتين الخيوط العصبية-1 (NRP-1) وبروتين الخيوط العصبية-2 (NRP-2)، وهما أيضًا مستقبلات لبروتينات الإشارة.

2.1 مستقبلات التيروزين كيناز

تنقسم مستقبلات التيروزين كيناز (VEGFRs) إلى VEGFR-1 وVEGFR-2 وVEGFR-3. وهي تعمل على شكل ثنائيات. عندما يرتبط VEGF بمستقبلات التيروزين كيناز، يتغير تكوين منطقة الكيناز داخل الخلايا، مما ينتج عنه نشاط الكيناز لتحفيز فسفرة بروتين الركيزة، مما يؤدي في النهاية إلى سلسلة من التأثيرات البيولوجية من خلال تفاعلات متتالية لجزيئات الإشارة. إن قوة الارتباط بين VEGF وVEGFR-1 أقوى بعشر مرات من قوة VEGFR-2، لكن نشاط R1 أضعف ويُعتبر أن له وظيفة تنظيمية سلبية على VEGFR-2. لذلك، فإن VEGFR-2 هو المستقبل الرئيسي الذي ينتج تأثيرات فسيولوجية.يتم توزيع VEGFR-1 وVEGFR-2 بشكل أساسي على سطح بطانة الأوعية الدموية للورم، حيث ينظمان تكوين الأوعية الدموية للورم، كما يتم التعبير عنهما بشكل مفرط في الخلايا البلعمية وخلايا الورم؛ يتم توزيع VEGFR-3 بشكل أساسي على سطح بطانة الأوعية اللمفاوية، حيث ينظم تكوين الأوعية اللمفاوية للورم. بالإضافة إلى ذلك، يمكن لعائلة VEGFR أن ترتبط ليس فقط ببروتين VEGF ولكن أيضًا ببروتينات أخرى مثل البروتينات العصبية والإنترجرين والكادهيرين.

2.2 مستقبلات البروتين الهدبي العصبي

تنقسم النيوروبيلينات (NRPs) إلى NRP-1 وNRP-2. NRPs عبارة عن جليكوبروتينات أحادية الغشاء تحتوي على ثلاثة مجالات خارج الخلية. المجال B هو منطقة ربط VEGF، والمجال A يعزز ربط المجال B بـ VEGF. المجال C يرتبط بـ VEGFR-2 لتكوين بوليمر غير متماثل. لا تمتلك NRPs أي نشاط كيناز التيروزين وتساعد بشكل أساسي في ربط VEGF وVEGFR-2. يشارك NRP-1 بشكل أساسي في تنظيم وظيفة بطانة الشرايين، بينما يشارك NRP-2 بشكل أساسي في تنظيم وظيفة بطانة الأوعية الدموية واللمفاوية.

3. وظيفة بروتينات عائلة VEGF

عوامل نمو بطانة الأوعية الدموية هي عوامل نمو بطانة الأوعية الدموية عالية التخصص تلعب وظائف فسيولوجية مهمة في تكوين الأوعية الدموية وصيانتها وتوليدها. ويمكنها تحفيز بقاء الخلايا البطانية وانتشارها وهجرتها وانتشار الأوعية الدموية وزيادة نفاذية الأوعية الدموية.

3.1. وظائف الأنواع الفرعية المختلفة من VEGF

عامل نمو بطانة الأوعية الدموية-أ يمكن تقسيمها إلى VEGF121、في إي جي إف 145、في إي جي إف 165、في إي جي إف 183、في إي جي إف 189وVEGF206. حاليًا، يعد VEGF-A عامل تحفيز نمو الأوعية الدموية الأكثر فعالية حتى الآن. يمكن التعبير عن VEGF165 وVEGF121 في معظم الأنسجة، بينما لا يتم التعبير عن VEGF206 تقريبًا في الأنسجة الطبيعية. VEGF-A هو عامل ميتوجيني سكري يعمل بشكل خاص على الخلايا البطانية وله وظائف متعددة، بما في ذلك التوسط في زيادة نفاذية الأوعية الدموية، وتحفيز تكوين الأوعية الدموية، وتكوين الأوعية الدموية ونمو الخلايا البطانية، وتعزيز هجرة الخلايا، وتثبيط موت الخلايا المبرمج. يتوسط VEGF-A نمو الأوعية الدموية الجديدة من الأوعية الدموية الموجودة (تكوين الأوعية الدموية) عن طريق الارتباط بمستقبلات سطح الخلية VEGFR1 وVEGFR2. يعمل هذان المستقبلان من خلال مسارات مختلفة، مما يعزز تكاثر الخلايا البطانية وهجرتها، بالإضافة إلى تكوين هياكل أنبوبية.

عامل نمو بطانة الأوعية الدموية-ب يتم التعبير عن VEGF-B في معظم الأنسجة، وخاصة في القلب والعضلات الهيكلية والبنكرياس. يرتبط VEGF-B بمستقبل VEGF 1 (VEGF R1)، ولكن ليس بـ VEGF R2 أو VEGF R3. وقد ثبت أن الارتباط بين VEGF-B وVEGF R1 على الخلايا البطانية ينظم التعبير عن ونشاط منشط البلازمينوجين من نوع يوروكيناز ومثبط منشط البلازمينوجين 1. يرتبط الشكل المحلل من بروتين VEGF-B أيضًا بالنيروبلازمين-1 (NP-1)، وهو ربيطة تشارك في التوجيه العصبي. بالإضافة إلى VEGF-B، ثبت أن NP-1 يرتبط بـ PLGF-2 وVEGF165 وVEGF R1. يلعب VEGF-B دورًا مهمًا في العديد من أنواع الخلايا العصبية.وهو مهم جدًا لحماية الخلايا العصبية في الشبكية والقشرة أثناء السكتة الدماغية، وكذلك الخلايا العصبية الحركية أثناء أمراض الخلايا العصبية الحركية مثل التصلب الجانبي الضموري.

الوظيفة الرئيسية لـ عامل نمو بطانة الأوعية الدموية-سي هو عامل تكوين الأوعية اللمفاوية، والذي يعمل بشكل أساسي على الخلايا البطانية اللمفاوية من خلال مستقبله VEGFR-3، مما يعزز بقاءها ونموها وهجرتها. وهو عامل نمو محدد للأوعية اللمفاوية في نماذج مختلفة. كما يحفز VEGF-C تكوين الأوعية الدموية الفسيولوجية والورمية وتكوين الأوعية الدموية من خلال التفاعل مع VEGF R2.

عامل نمو بطانة الأوعية الدموية-د هو جليكوبروتين مفرز من عائلة VEGF/PDGF. ينظم VEGF تكوين الأوعية الدموية وتكوين الأوعية اللمفاوية أثناء التطور ونمو الورم، والذي يتميز بتكوين بنية عقدة السيستين بواسطة ثمانية بقايا سيستين محفوظة. هوية تسلسل الأحماض الأمينية (aa) بين VEGF-C وVEGF-D هي 23٪. VEGF-D لدى الفئران والبشر هي ربيطة لـ VEGFR3، والتي تكون نشطة بين الأنواع وتظهر تقاربًا متزايدًا أثناء المعالجة. بروتين VEGF-D البشري المعالج هو أيضًا ربيطة لـ VEGF R2. يتم التعبير عن VEGF R3 بقوة في الخلايا البطانية اللمفاوية وهو أمر بالغ الأهمية لتنظيم نمو وتمايز الخلايا البطانية اللمفاوية. يعزز كل من VEGF-C وVEGF-D تكوين الأوعية اللمفاوية للورم. بالتوافق مع نشاطهما على مستقبلات VEGF، يساهم ارتباط VEGF-C وVEGF-D بالبروتينات العصبية في إشارات VEGF R3 في تكوين الأوعية اللمفاوية. وقد تم التأكيد على أن VEGF-D يتم التعبير عنه بشكل مفرط في أنسجة الأورام وعينات مصل المرضى من العديد من أنواع السرطان البشرية.

بي جي اف يرتبط عامل نمو المشيمة (PlGF) وPlGF ويرسلان إشارات عبر VEGF R1/Flt-1 بدلاً من VEGF R2/Flk-1/KDR، بينما يرتبط VEGF بـVEGF R1/Flt-1 ولكنه يرسل إشارات فقط عبر مستقبلات تكوين الأوعية الدموية VEGF R2. لذلك، يتنافس PlGF وVEGF على الارتباط بـVEGF R1، ويمكن أن يمنع ارتفاع PlGF ارتباط VEGF/VEGF R1 ويعزز تكوين الأوعية الدموية بوساطة VEGF/VEGF R2. ومع ذلك، يمكن لـ PlGF (وخاصة PlGF-1) وأشكال معينة من VEGF تكوين ثنائيات، وبالتالي تقليل التأثير الوعائي لـ VEGF على VEGF R2. يحفز PlGF تنشيط الخلايا الوحيدة والهجرة وإنتاج السيتوكينات الالتهابية وVEGF. تعزز هذه الأنشطة الجروح والكسور وإصلاح القلب، ولكنها تؤدي أيضًا إلى الالتهاب في مرض فقر الدم المنجلي النشط وتصلب الشرايين. يلعب PGF دورًا في نمو وتمايز خلايا المشيمة. تكون خلايا المشيمة، وخاصة خلايا المشيمة الإضافية، مسؤولة عن غزو الشريان الأمومي. يعد التطور الطبيعي للأوعية الدموية المشيمية أمرًا بالغ الأهمية للتطور الطبيعي للأجنة. في ظل الظروف الفسيولوجية الطبيعية، يتم التعبير عن PGF أيضًا بمستويات منخفضة في أعضاء أخرى مثل القلب والرئتين والغدة الدرقية والعضلات الهيكلية.

EG-VEGF،عامل نمو الأوعية الدموية البطانية المشتق من الغدد الصماء، والمعروف أيضًا باسم البروتين الحركي 1 (PK1)، هو عضو في عائلة البروتين الحركي، والذي يفرز بروتينات ذات بنية مشتركة تحتوي على عشرة بقايا سيستين محفوظة يمكنها تكوين خمسة أزواج من روابط ثاني كبريتيد. وقد ثبت أن EG-VVEGF يحفز بشكل فعال تقلص العضلات الملساء في الجهاز الهضمي. بالإضافة إلى ذلك، فإن EG-VVEGF هو عامل تكوين الأوعية الدموية الخاص بالأنسجة والذي يُظهر نشاطًا بيولوجيًا مشابهًا لـ VEGF على خلايا معينة. يحفز EG-VVEGF تكاثر وهجرة الخلايا البطانية المشتقة من الغدد الصماء في المزرعة. يرتبط EG-VGF بمستقبلين مرتبطين ارتباطًا وثيقًا بالبروتين G، وهما EG-VGF/PK1-R1 وEG-VGF/PK2-R2.يؤدي تنشيط المستقبلات إلى تحفيز دوران الفوسفوإينوزيتول وتنشيط مسار إشارات كيناز P44/P42 MAP.

3.2 مواقع التعبير عن الأنواع الفرعية المختلفة من VEGF

الجدول 1. مواقع التعبير عن VEGF في الأنواع الفرعية المختلفة

الأنواع الفرعية لبروتينات عائلة VEGF	موقع التعبير
عامل نمو بطانة الأوعية الدموية-أ	جميع الأنسجة الوعائية
عامل نمو بطانة الأوعية الدموية-ب	الجنين المبكر، القلب، العضلات الهيكلية، العضلات الملساء الوعائية، البنكرياس والأنسجة الأخرى
عامل نمو بطانة الأوعية الدموية-سي	الأجنة المبكرة، خلايا القلب والكلى والرئة والعضلات الملساء الوعائية، وما إلى ذلك
عامل نمو بطانة الأوعية الدموية-د	الأجنة المبكرة، والقلب، والرئتين، والعضلات الهيكلية، والأمعاء الدقيقة، وخلايا العضلات الملساء الوعائية، وما إلى ذلك
عامل نمو بطانة الأوعية الدموية-E	فايروس
عامل نمو بطانة الأوعية الدموية-F	سم الثعبان
بيجف	المشيمة والأنسجة الأخرى
EG-VEGF	مصادر الغدد الصماء (المشيمة، الخصيتين، المبايض، الغدد الكظرية، والأنسجة الأخرى)

3.3 دور VEGF في الأمراض

VEGF والسرطان

في الوقت الحاضر، هناك نتائج بحثية واضحة حول دور VEGF في تعزيز تكوين الأوعية الدموية في الورم وعلاقته بتطور السرطان لدى البشر.

يمكن ملاحظة ارتفاع مستوى التعبير عن VEGF وmRNA الخاص به في معظم الأورام الخبيثة، وخاصة في المناطق التي يوجد بها تكاثر وعائي وفير في أنسجة الورم. يحفز VEGF الذي تفرزه الخلايا السرطانية والمصفوفة المحيطة تكاثر الخلايا البطانية وبقائها، مما يؤدي إلى تكوين أوعية دموية جديدة. قد تحتوي الأوعية الدموية الجديدة على تشوهات هيكلية وتسرب، وترتبط بالغزو وكثافة الأوعية الدموية والنقائل والتكرار والتشخيص. لذلك، فإن استهداف VEGF هو نهج محتمل لعلاج السرطان؛

كما أن VEGF هو أيضًا مؤشر بيولوجي واسع النطاق للأورام يمكن أن يغطي جميع الأورام تقريبًا، بما في ذلك الأورام غير الصلبة مثل سرطان الدم. ونظرًا لمشاركته في آليات تكوين الدم في نخاع العظم، فإن المرض نفسه يعزز إنتاج VEGF، والتغيرات في تركيز VEGF لها قيمة مرجعية للتشخيص السريري. وهذا غير ممكن مع علامات الورم الأخرى.يبدأ إنتاج VEGF بكميات كبيرة أثناء تحول مجموعات الخلايا السرطانية إلى أورام صلبة، غالبًا في مرحلتي الورم Tis وT1. هذه هي الفترة المثالية لفحص الورم ويمكن تشخيصه من خلال الأساليب السريرية الحالية. ومع ذلك، يتم إنتاج علامات الورم الأخرى في الغالب في المرحلتين الثالثة والرابعة من الورم، ولها أهمية ضئيلة للفحص المبكر.

VEGF وأمراض العيون

في الممارسة السريرية، تنجم العديد من أمراض العيون الوعائية الجديدة عن الإفراط في التعبير عن VEGF في العين، مما يؤدي إلى نمو أوعية دموية جديدة، مما يؤدي إلى مضاعفات خطيرة مثل النزيف الشديد، وانتشار الألياف، وانفصال الشبكية الشدّي، والزرق الوعائي الجديد. يمكن أن يؤدي التثبيط التنافسي لـ VEGF-R2 إلى تثبيط تكوين الأوعية الدموية بشكل فعال وتعزيز تراجع الأوعية الدموية الجديدة الموجودة، وتخفيف الإفرازات والوذمة والتفاعلات الالتهابية الناجمة عن تسرب الأوعية الدموية، وبالتالي إبطاء تقدم الأوعية الدموية الجديدة في الشبكية. في طب العيون، يمكن أن يؤدي استخدام الأدوية المثبطة لـ VEGF إلى منع نمو الأوعية الدموية الجديدة المريضة بشكل فعال، وبالتالي علاج أمراض العيون.

بالإضافة إلى ذلك، ترتبط عائلة VEGF أيضًا بتكوين الأوعية اللمفاوية، والاستجابة الالتهابية، ووظيفة تكوين الدم، والتأثيرات العصبية الوقائية.

4. كيفية اختيار بروتينات عائلة VEGF بشكل صحيح؟

4.1. VEGF165 البشري المعاد تركيبه وVEGF121 البشري المعاد تركيبه

يعد كل من VEGF165 البشري وVEGF121 البشري أكثر الأنواع الفرعية من VEGF-A انتشارًا. يعد VEGF165 عاملًا قويًا لتكوين الأوعية الدموية يمكنه تحفيز تكاثر الخلايا البطانية وبقائها وتعزيز تكوين الأوعية الدموية وزيادة نفاذية الأوعية الدموية. يتمتع VEGF121 وVEGF165 بوظائف متشابهة، لكن الاختلاف هو أن VEGF121 لا يرتبط بجليكوبروتينات كبريتات الهيباران على سطح الخلية (HSPGs) ويوجد بشكل أساسي في شكله القابل للذوبان. كما يتمتع VEGF165 بالقدرة على الارتباط بـ NRP-1 وNRP-2، لذلك يمكن لـ VEGF165 أيضًا أن يلعب دورًا في تنظيم تكوين الأوعية الدموية، وتنظيم وظيفة الخلايا البطانية في الأوردة والأوعية اللمفاوية. يمكن لكل من VEGF165 وVEGF121 تحفيز تكاثر الخلايا البطانية وتعزيز زيادة نفاذية الخلايا البطانية الوعائية. ومع ذلك، بعد الارتباط بالمستقبلات، يقوم VEGF165 في المقام الأول بتنشيط مسارات MEK وERK لتعزيز تكاثر الخلايا البطانية، في حين أن VEGF121 له تأثير أقوى بكثير على نفاذية الأوعية الدموية من VEGF165.

4.2. الفرق بين VEGF-C البشري المعاد تركيبه وVEGF-D البشري المعاد تركيبه

يعمل VEGF-D بشكل مشابه لـ VEGF-C، حيث ينظم تكوين الأوعية الدموية وتكوين الأوعية اللمفاوية أثناء التطور ونمو الورم. إن هوية تسلسل الأحماض الأمينية (aa) بين VEGF-C وVEGF-D هي 23%. على الرغم من أن VEGF-C هو ربيطة رئيسية لـ VEGF R3 أثناء التطور اللمفاوي الجنيني، إلا أن VEGF-D يلعب دورًا حاسمًا في نضوج الأوعية اللمفاوية أثناء التطور عند حديثي الولادة ونمو العظام. يعزز كلاهما تكوين الأوعية اللمفاوية للورم. نشاطهما على مستقبلات VEGF ثابت.يؤدي ارتباط VEGF-C وVEGF-D بالبروتينات العصبية إلى تسهيل إشارات VEGF R3 في تكوين الأوعية اللمفاوية، في حين يؤدي الارتباط بالإنترجرين إلى تسهيل عملية تكوين الأوعية اللمفاوية. ألفا 9 بيتا 1- يتوسط التصاق الخلايا البطانية وهجرتها. يمكن أن يؤدي الإفراط في التعبير عن VEGF-C في الخلايا السرطانية إلى تحفيز تكوين الأوعية اللمفاوية للورم، مما يؤدي إلى زيادة تدفق اللمف وانتشاره إلى العقد اللمفاوية الإقليمية. كما أنه يحفز تكوين الأوعية الدموية الجديدة الفسيولوجية وداخل الورم من خلال التفاعل مع VEGFR2.

الجدول 2. الاختلافات في الأنواع الفرعية لبروتينات عائلة VEGF

اسم المنتج	قطة	المُستقبِل	دور
VEGF165 البشري	91502ES	عامل نمو بطانة الأوعية الدموية 1、عامل نمو بطانة الأوعية الدموية 2、إن آر بي-1、إن آر بي-2、مجموعة HSPG	تحفيز تكاثر الخلايا البطانية (الأولوية)، والبقاء على قيد الحياة، وتعزيز تكوين الأوعية الدموية، وزيادة نفاذية الأوعية الدموية.
VEGF121 البشري	91503ES	عامل نمو بطانة الأوعية الدموية 1、عامل نمو بطانة الأوعية الدموية 2	تحفيز تكاثر الخلايا البطانية، وبقائها، وتعزيز تكوين الأوعية الدموية، وزيادة نفاذية الأوعية الدموية (الأولوية).
VEGF-C البشري	95332ES	عامل نمو بطانة الأوعية الدموية 2、عامل نمو بطانة الأوعية الدموية 3 إن آر بي-1、إن آر بي-2	تحفيز تكوين الأوعية الليمفاوية المرتبطة بنقائل الورم
VEGF-D البشري	91501ES	عامل نمو بطانة الأوعية الدموية 2、عامل نمو بطانة الأوعية الدموية 3、 ن.ر.ب-2	تحفيز تكوين الأوعية الليمفاوية المرتبطة بنقائل الورم
EG-VEGF البشري	91504ES	بروكر1	تعزيز انتشار وهجرة الخلايا البطانية للغدد الصماء.

5. مراجع

[1]. سيلفيا سيلفا هوتشا، أنجيل م. باستور، سارة موركويندي. التأثير الوقائي للأعصاب لعامل نمو بطانة الأوعية الدموية على الخلايا العصبية الحركية في الجهاز الحركي للعين. مجلة العلوم الطبية الدولية 2021، 22(2)، 814.

6. المنتجات ذات الصلة

اسم المنتج	قطة	تحديد
VEGF165 البشري	91502ES	10 ميكروجرام/100 ميكروجرام/500 ميكروجرام
VEGF121 البشري	91503ES	10 ميكروجرام/100 ميكروجرام/500 ميكروجرام
VEGF-C البشري	95332ES	25 ميكروجرام/100 ميكروجرام/500 ميكروجرام
VEGF-D البشري	91501ES	25 ميكروجرام/100 ميكروجرام/500 ميكروجرام
EG-VEGF البشري	91504ES	5 ميكروجرام/100 ميكروجرام/500 ميكروجرام
علامة VEGFR2/KDR البشرية، mFc	93104ES	25 ميكروجرام/100 ميكروجرام/500 ميكروجرام
بروتين VEGFR2/KDR البشري، وسم His	93281ES	25 ميكروجرام/100 ميكروجرام/500 ميكروجرام