1. Protein họ VEGF

Yếu tố tăng trưởng nội mô mạch máu (VEGF) là yếu tố chính trong quá trình hình thành mạch máu mới. VEGF có thể thúc đẩy quá trình tái tạo mạch máu hiện có (sự hình thành mạch máu) hoặc sự hình thành mạch máu mới (sự hình thành mạch máu), do đó đóng vai trò quan trọng trong quá trình phát triển phôi và sửa chữa mạch máu. VEGF cũng có thể được khối u rắn sử dụng để thúc đẩy sự phát triển của chúng. VEGF đóng vai trò quan trọng trong quá trình hình thành và tiến triển của khối u, khiến nó trở thành mục tiêu chính cho các phương pháp điều trị ung thư. Các nghiên cứu đã chỉ ra rằng các đa hình nucleotide đơn (SNP) trong gen VEGF là các dấu hiệu dự đoán và tiên lượng cho các khối u rắn lớn, bao gồm ung thư vú, ung thư phổi không phải tế bào nhỏ, ung thư đại trực tràng và ung thư tuyến tiền liệt. Các protein họ VEGF bao gồm VEGF-A, VEGF-B, VEGF-C, VEGF-D, VEGF-E, VEGF-F, PIGF và EG-VEGF. VEGF-A là chất gây ra sự hình thành mạch máu hiệu quả nhất, trong khi VEGF-E có mục tiêu rõ ràng hơn để gây ra các tổn thương tại chỗ của sự hình thành mạch máu.

2. Các thụ thể protein của họ VEGF

VEGF chủ yếu điều chỉnh quá trình hình thành mạch máu mới và kích hoạt các con đường truyền tín hiệu nội bào bằng cách liên kết với các thụ thể của nó (VEGFR1, VEGFR2 và VEGFR3); sau khi protein VEGFR và VEGF liên kết, tyrosine trong vùng truyền tín hiệu nội bào của chúng được phosphoryl hóa, do đó kích hoạt các con đường truyền tín hiệu nội bào, cuối cùng dẫn đến sự phát triển, tăng sinh và trưởng thành của các tế bào nội mô mạch máu và hình thành các mạch máu mới.

Hình 1. Các thành viên khác nhau của họ VEGF liên kết với các loại thụ thể VEGF khác nhau ^[1]

Hoạt động sinh học của họ VEGF được trung gian hóa bằng cách liên kết với hai loại thụ thể: thụ thể có hoạt động tyrosine kinase và thụ thể không có hoạt động tyrosine kinase. Loại thụ thể đầu tiên bao gồm ba thụ thể có cấu trúc liên quan, đặc trưng bởi sự hiện diện của bảy miền giống immunoglobulin trong miền ngoại bào, một vùng xuyên màng và một chuỗi tyrosine kinase đồng thuận nội bào bị gián đoạn bởi một miền chèn kinase. Mặt khác, các thụ thể không có hoạt động kinase là protein sợi thần kinh-1 (NRP-1) và protein sợi thần kinh-2 (NRP-2), cũng là các thụ thể cho các protein truyền tín hiệu.

2.1 thụ thể tyrosine kinase

Các thụ thể tyrosine kinase (VEGFR) được chia thành VEGFR-1, VEGFR-2 và VEGFR-3. Chúng hoạt động dưới dạng dimer. Khi VEGF liên kết với các thụ thể tyrosine kinase, cấu hình của vùng kinase nội bào thay đổi, tạo ra hoạt động kinase để xúc tác quá trình phosphoryl hóa protein nền, cuối cùng dẫn đến một loạt các hiệu ứng sinh học thông qua các phản ứng tầng của các phân tử tín hiệu. Cường độ liên kết giữa VEGF và VEGFR-1 mạnh hơn 10 lần so với VEGFR-2, nhưng hoạt động R1 yếu hơn và được coi là có chức năng điều hòa tiêu cực đối với VEGFR-2. Do đó, VEGFR-2 là thụ thể chính tạo ra các hiệu ứng sinh lý.VEGFR-1 và VEGFR-2 chủ yếu phân bố trên bề mặt nội mô mạch máu khối u, điều chỉnh quá trình hình thành mạch máu khối u, và cũng được biểu hiện quá mức trong các đại thực bào và tế bào khối u; VEGFR-3 chủ yếu phân bố trên bề mặt nội mô bạch huyết, điều chỉnh quá trình tạo mạch bạch huyết khối u. Ngoài ra, họ VEGFR có thể liên kết không chỉ với protein VEGF mà còn với các protein khác như neurotrophin, integrin và cadherin.

2.2 thụ thể protein thần kinh lông mao

Neuropilin (NRP) được chia thành NRP-1 và NRP-2. NRP là glycoprotein xuyên màng đơn có chứa ba miền ngoại bào. Miền B là vùng liên kết VEGF và miền A thúc đẩy liên kết của miền B với VEGF. Miền C liên kết với VEGFR-2 để tạo thành heteropolymer. NRP không có hoạt tính tyrosine kinase và chủ yếu hỗ trợ liên kết VEGF và VEGFR-2. NRP-1 chủ yếu tham gia vào quá trình điều hòa chức năng nội mô động mạch, trong khi NRP-2 chủ yếu tham gia vào quá trình điều hòa chức năng nội mô tĩnh mạch và bạch huyết.

3. Chức năng của protein họ VEGF

VEGF là các yếu tố tăng trưởng nội mô mạch máu có tính đặc hiệu cao, đóng vai trò sinh lý quan trọng trong quá trình hình thành, duy trì và tạo mạch. Chúng có thể thúc đẩy sự sống còn, tăng sinh, di cư, tăng sinh mạch máu và tăng tính thấm mạch máu của tế bào nội mô.

3.1. Chức năng của các phân nhóm khác nhau của VEGF

VEGF-A có thể được chia thành VEGF121、VEGF145、VEGF165、VEGF183、VEGF189vàVEGF206. Hiện nay, VEGF-A là yếu tố gây tăng trưởng mạch máu hiệu quả nhất cho đến nay. VEGF165 và VEGF121 có thể được biểu hiện ở hầu hết các mô, trong khi VEGF206 hầu như không được biểu hiện ở các mô bình thường. VEGF-A là một mitogen glycosyl hóa tác động đặc hiệu lên các tế bào nội mô và có nhiều chức năng, bao gồm trung gian tăng tính thấm mạch máu, gây ra sự hình thành mạch máu, sự hình thành mạch máu và sự phát triển của tế bào nội mô, thúc đẩy sự di chuyển của tế bào và ức chế quá trình chết rụng tế bào. VEGF-A làm trung gian cho sự phát triển của các mạch máu mới từ các mạch máu hiện có (sự hình thành mạch máu) bằng cách liên kết với các thụ thể bề mặt tế bào VEGFR1 và VEGFR2. Hai thụ thể này hoạt động thông qua các con đường khác nhau, thúc đẩy sự tăng sinh và di chuyển của tế bào nội mô, cũng như sự hình thành các cấu trúc ống.

VEGF-B được biểu hiện ở hầu hết các mô, đặc biệt là ở tim, cơ xương và tuyến tụy. VEGF-B liên kết với thụ thể VEGF 1 (VEGF R1), nhưng không liên kết với VEGF R2 hoặc VEGF R3. Mối liên hệ giữa VEGF-B và VEGF R1 trên các tế bào nội mô đã được chứng minh là điều chỉnh sự biểu hiện và hoạt động của chất hoạt hóa plasminogen loại urokinase và chất ức chế chất hoạt hóa plasminogen 1. Dạng thủy phân của protein VEGF-B cũng liên kết với neuroplasmin-1 (NP-1), đây là một phối tử tham gia vào quá trình hướng dẫn tế bào thần kinh. Bên cạnh VEGF-B, NP-1 đã được chứng minh là liên kết với PLGF-2, VEGF165 và VEGF R1. VEGF-B đóng vai trò quan trọng trong một số loại tế bào thần kinh.Nó rất quan trọng trong việc bảo vệ các tế bào thần kinh võng mạc và vỏ não trong quá trình đột quỵ, cũng như các tế bào thần kinh vận động trong các bệnh về tế bào thần kinh vận động như xơ cứng teo cơ một bên.

Chức năng chính của VEGF-C là quá trình hình thành mạch bạch huyết, chủ yếu tác động lên các tế bào nội mô bạch huyết thông qua thụ thể VEGFR-3, thúc đẩy sự sống còn, tăng trưởng và di chuyển của chúng. Đây là yếu tố tăng trưởng đặc hiệu cho các mạch bạch huyết trong nhiều mô hình khác nhau. VEGF-C cũng gây ra quá trình hình thành mạch máu và hình thành mạch máu sinh lý và khối u thông qua tương tác với VEGF R2.

VEGF-D là một glycoprotein tiết ra của họ VEGF/PDGF. VEGF điều chỉnh quá trình hình thành mạch máu và quá trình hình thành mạch bạch huyết trong quá trình phát triển và tăng trưởng khối u, được đặc trưng bởi sự hình thành cấu trúc nút cystine bởi tám gốc cysteine ​​được bảo tồn. Tính đồng nhất trình tự axit amin (aa) giữa VEGF-C và VEGF-D là 23%. VEGF-D của chuột và người là các phối tử cho VEGFR3, hoạt động giữa các loài và thể hiện ái lực tăng cường trong quá trình xử lý. Protein VEGF-D của người đã qua xử lý cũng là một phối tử cho VEGF R2. VEGF R3 được biểu hiện mạnh trong các tế bào nội mô bạch huyết và rất quan trọng để điều chỉnh sự phát triển và biệt hóa của các tế bào nội mô bạch huyết. Cả VEGF-C và VEGF-D đều thúc đẩy quá trình hình thành mạch bạch huyết của khối u. Phù hợp với hoạt động của chúng trên các thụ thể VEGF, sự liên kết của VEGF-C và VEGF-D với neuropiliprotein góp phần vào tín hiệu VEGF R3 trong quá trình hình thành mạch bạch huyết. Người ta đã xác nhận rằng VEGF-D được biểu hiện quá mức trong các mô khối u và mẫu huyết thanh của bệnh nhân mắc một số bệnh ung thư ở người.

PGF (yếu tố tăng trưởng nhau thai) và PlGF liên kết và truyền tín hiệu qua VEGF R1/Flt-1 thay vì VEGF R2/Flk-1/KDR, trong khi VEGF liên kết với VEGF R1/Flt-1 nhưng chỉ truyền tín hiệu qua thụ thể sinh mạch VEGF R2. Do đó, PlGF và VEGF cạnh tranh để liên kết với VEGF R1, và PlGF cao có thể ngăn chặn sự liên kết VEGF/VEGF R1 và thúc đẩy quá trình sinh mạch do VEGF/VEGF R2 làm trung gian. Tuy nhiên, PlGF (đặc biệt là PlGF-1) và một số dạng VEGF nhất định có thể tạo thành các chất trùng hợp, do đó làm giảm tác dụng sinh mạch của VEGF trên VEGF R2. PlGF gây ra hoạt hóa tế bào đơn nhân, di cư và sản xuất các cytokine gây viêm và VEGF. Các hoạt động này thúc đẩy vết thương, gãy xương và phục hồi tim, nhưng cũng dẫn đến tình trạng viêm trong bệnh hồng cầu hình liềm đang hoạt động và xơ vữa động mạch. PGF đóng vai trò trong sự phát triển và biệt hóa của tế bào nuôi dưỡng. Tế bào nuôi dưỡng, đặc biệt là tế bào nuôi dưỡng ngoài, chịu trách nhiệm xâm lấn động mạch mẹ. Sự phát triển bình thường của mạch máu nhau thai rất quan trọng đối với sự phát triển bình thường của phôi. Trong điều kiện sinh lý bình thường, PGF cũng được biểu hiện ở mức thấp trong các cơ quan khác như tim, phổi, tuyến giáp và cơ xương.

EG-VEGF，Yếu tố tăng trưởng nội mô mạch máu có nguồn gốc từ tuyến nội tiết, còn được gọi là protein vận động 1 (PK1), là một thành viên của họ protein vận động, tiết ra các protein có mô típ cấu trúc chung chứa mười gốc cysteine ​​bảo tồn có thể tạo thành năm cặp liên kết disulfide. EG-VVEGF đã được chứng minh là có hiệu quả kích thích co cơ trơn ở đường tiêu hóa. Ngoài ra, EG-VVEGF là yếu tố sinh mạch đặc hiệu mô có hoạt tính sinh học tương tự như VEGF trên các tế bào cụ thể. EG-VVEGF gây ra sự tăng sinh và di chuyển của các tế bào nội mô có nguồn gốc từ các tuyến nội tiết trong nuôi cấy. EG-VGF liên kết với và kích hoạt hai thụ thể ghép nối protein G có liên quan chặt chẽ, cụ thể là EG-VGF/PK1-R1 và EG-VGF/PK2-R2.Sự kích hoạt của các thụ thể kích thích quá trình chuyển hóa phosphoinositol và kích hoạt con đường truyền tín hiệu kinase MAP p44/p42.

3.2 Các vị trí biểu hiện của các phân nhóm khác nhau của VEGF

Bảng 1. Vị trí biểu hiện VEGF ở các phân nhóm khác nhau

Các phân nhóm protein họ VEGF	Trang web biểu hiện
VEGF-A	Tất cả các mô mạch máu
VEGF-B	Phôi thai sớm, tim, cơ xương, cơ trơn mạch máu, tuyến tụy và các mô khác
VEGF-C	Phôi thai sớm, tim, thận, phổi và tế bào cơ trơn mạch máu, v.v.
VEGF-D	Phôi thai sớm, tim, phổi, cơ xương, ruột non và các tế bào cơ trơn mạch máu, v.v.
VEGF-E	vi-rút
VEGF-F	nọc rắn
LỢN CON	Nhau thai và các mô khác
EG-VEGF	Nguồn tuyến nội tiết (nhau thai, tinh hoàn, buồng trứng, tuyến thượng thận và các mô khác)

3.3 Vai trò của VEGF trong bệnh tật

VEGF và Ung thư

Hiện nay, đã có những kết quả nghiên cứu rõ ràng về vai trò của VEGF trong việc thúc đẩy quá trình hình thành mạch máu mới ở khối u và mối liên quan của nó với cơ chế sinh bệnh ung thư ở người.

Biểu hiện cao của VEGF và mRNA của nó có thể được quan sát thấy ở hầu hết các khối u ác tính, đặc biệt là ở những vùng có sự tăng sinh mạch máu dồi dào trong mô khối u. VEGF do các tế bào khối u và ma trận xung quanh tiết ra kích thích sự tăng sinh và sống sót của tế bào nội mô, dẫn đến sự hình thành các mạch máu mới. Các mạch máu mới có thể có bất thường về cấu trúc và rò rỉ, và liên quan đến tính xâm lấn, mật độ mạch máu, di căn, tái phát và tiên lượng. Do đó, nhắm mục tiêu vào VEGF là một phương pháp tiếp cận tiềm năng để điều trị ung thư;

VEGF cũng là một dấu ấn sinh học khối u phổ rộng có thể bao phủ hầu hết các khối u, bao gồm cả khối u không rắn như bệnh bạch cầu. Do liên quan đến cơ chế tạo máu của tủy xương, bản thân bệnh thúc đẩy sản xuất VEGF và những thay đổi về nồng độ VEGF có giá trị tham chiếu để chẩn đoán lâm sàng. Điều này không thể thực hiện được với các dấu ấn khối u khác.VEGF bắt đầu được sản xuất với số lượng lớn trong quá trình chuyển đổi các cụm tế bào khối u thành khối u rắn, thường ở giai đoạn khối u Tis và T1. Đây là giai đoạn tối ưu để sàng lọc khối u và có thể được chẩn đoán thông qua các phương pháp lâm sàng hiện có. Tuy nhiên, các dấu hiệu khối u khác chủ yếu được sản xuất ở giai đoạn III và IV của khối u và không có ý nghĩa gì đối với việc sàng lọc sớm.

VEGF và các bệnh về mắt

Nhiều bệnh lý mắt tân mạch trong thực hành lâm sàng là do sự biểu hiện quá mức của VEGF trong mắt, dẫn đến sự phát triển của các mạch máu mới, gây ra các biến chứng nghiêm trọng như chảy máu ồ ạt, tăng sinh sợi, bong võng mạc do kéo và bệnh tăng nhãn áp tân mạch. Ức chế cạnh tranh VEGF-R2 có thể ức chế hiệu quả sự hình thành mạch máu và thúc đẩy sự thoái triển của tân mạch hiện có, làm giảm tiết dịch, phù nề và các phản ứng viêm do rò rỉ mạch máu, do đó làm chậm quá trình tiến triển của tân mạch võng mạc. Trong nhãn khoa, việc sử dụng thuốc ức chế VEGF có thể ngăn chặn hiệu quả sự phát triển của tân mạch bệnh lý, do đó điều trị các bệnh về mắt.

Ngoài ra, họ VEGF còn liên quan đến quá trình hình thành mạch bạch huyết, phản ứng viêm, chức năng tạo máu và tác dụng bảo vệ thần kinh.

4. Làm thế nào để lựa chọn đúng loại protein họ VEGF?

4.1. VEGF165 tái tổ hợp của con người và VEGF121 tái tổ hợp của con người

Human VEGF165 và Human VEGF121 là các phân nhóm được biểu hiện nhiều nhất của VEGF-A. VEGF165 là một yếu tố sinh mạch mạnh có thể kích thích sự tăng sinh tế bào nội mô, sự sống còn, thúc đẩy sự hình thành mạch và tăng tính thấm của mạch máu. VEGF121 và VEGF165 có chức năng tương tự nhau, nhưng điểm khác biệt là VEGF121 không liên kết với glycoprotein heparan sulfat trên bề mặt tế bào (HSPG) và chủ yếu tồn tại ở dạng hòa tan. Và VEGF165 có khả năng liên kết với NRP-1 và NRP-2, do đó VEGF165 cũng có thể đóng vai trò trong việc điều hòa sự hình thành mạch máu, điều hòa chức năng của các tế bào nội mô trong tĩnh mạch và mạch bạch huyết. Cả VEGF165 và VEGF121 đều có thể kích thích sự tăng sinh tế bào nội mô và thúc đẩy tăng tính thấm của tế bào nội mô mạch máu. Tuy nhiên, sau khi liên kết với thụ thể, VEGF165 chủ yếu kích hoạt các con đường MEK và ERK để thúc đẩy sự tăng sinh tế bào nội mô, trong khi VEGF121 có tác dụng mạnh hơn nhiều đến tính thấm của mạch máu so với VEGF165.

4.2. Sự khác biệt giữa VEGF-C tái tổ hợp của người và VEGF-D tái tổ hợp của người

VEGF-D có chức năng tương tự như VEGF-C, điều chỉnh quá trình hình thành mạch máu và quá trình hình thành mạch bạch huyết trong quá trình phát triển và tăng trưởng khối u. Tính đồng nhất trình tự axit amin (aa) giữa VEGF-C và VEGF-D là 23%. Mặc dù VEGF-C là một phối tử chính cho VEGF R3 trong quá trình phát triển bạch huyết phôi, VEGF-D đóng vai trò quan trọng nhất trong quá trình trưởng thành của các mạch bạch huyết trong quá trình phát triển ở trẻ sơ sinh và tăng trưởng xương. Cả hai đều thúc đẩy quá trình hình thành mạch bạch huyết khối u. Hoạt động của chúng trên các thụ thể VEGF là nhất quán.Sự liên kết của VEGF-C và VEGF-D với neuropiliprotein tạo điều kiện cho tín hiệu VEGF R3 trong quá trình hình thành mạch bạch huyết, trong khi sự liên kết với integrin α 9 β 1 làm trung gian cho sự kết dính và di chuyển của tế bào nội mô. Sự biểu hiện quá mức của VEGF-C trong các tế bào khối u có thể gây ra sự hình thành mạch bạch huyết khối u, dẫn đến tăng lưu lượng bạch huyết và di căn đến các hạch bạch huyết khu vực. Nó cũng gây ra sự tân mạch hóa và hình thành mạch máu sinh lý và trong khối u bằng cách tương tác với VEGFR2.

Bảng 2. Sự khác biệt trong các phân nhóm protein họ VEGF

Tên sản phẩm	Con mèo	Bộ thu	Vai trò
VEGF165 của con người	91502ES	VEGFR-1、VEGFR-2、NRP-1、NRP-2、HSPG	Kích thích tăng sinh tế bào nội mô (ưu tiên), sống sót, thúc đẩy quá trình hình thành mạch máu mới và tăng tính thấm của mạch máu.
VEGF121 của con người	91503ES	VEGFR-1、VEGFR-2	Kích thích sự tăng sinh, sống sót của tế bào nội mô, thúc đẩy quá trình hình thành mạch máu mới và tăng tính thấm của mạch máu (ưu tiên).
VEGF-C của con người	95332ES	VEGFR-2、VEGFR-3 NRP-1、NRP-2	Gây ra sự hình thành mạch bạch huyết, liên quan đến di căn khối u
VEGF-D của con người	91501ES	VEGFR-2、VEGFR-3、 NRP-2	Gây ra sự hình thành mạch bạch huyết, liên quan đến di căn khối u
EG-VEGF của con người	91504ES	PROKR1	Thúc đẩy sự phát triển và di chuyển của các tế bào nội mô tuyến nội tiết.

5. Tài liệu tham khảo

[1]. Silvia Silva-Hucha, Angel M. Pastor, Sara Morcuende. Tác dụng bảo vệ thần kinh của yếu tố tăng trưởng nội mô mạch máu trên tế bào thần kinh vận động của hệ thống vận nhãn. Int. J. Mol. Sci. 2021, 22(2), 814.

6. Sản phẩm liên quan

Tên sản phẩm	Con mèo	Thông số kỹ thuật
VEGF165 của con người	91502ES	10μg/100μg/500μg
VEGF121 của con người	91503ES	10μg/100μg/500μg
VEGF-C của con người	95332ES	25μg/100μg/500μg
VEGF-D của con người	91501ES	25μg/100μg/500μg
EG-VEGF của con người	91504ES	5μg/100μg/500μg
Thẻ VEGFR2/KDR của con người, mFc	93104ES	25μg/100μg/500μg
Protein VEGFR2/KDR của con người, thẻ His	93281ES	25μg/100μg/500μg