Η αγγειογένεση, η δημιουργία δηλαδή νέων αγγείων από προϋπαρχοντα, αποτελεί ένα από τα χαρακτηριστικά του καρκίνου (1). Όταν η μάζα των πολλαπλασιαζόμενων νεοπλασματικών κυττάρων προσεγγίσει τα 1-2 κυβικά εκατοστά (2) περιορίζεται η παροχή θρεπτικών συστατικών και οξυγόνου αναχαιτίζοντας την περαιτέρω ανάπτυξη του όγκου (3). Πρόκειται για ένα κομβικό σημείο που τα νεοπλασματικά κύτταρα πρέπει να αποκτήσουν προ-αγγειογενετικό φαινότυπο προκειμένου να προσελκύσον νέα αγγεία και να εξασφαλίσουν θρεπτικά συστατικά που θα ευοδώσουν την περαιτέρω ανάπτυξή τους. Η σημασία της αγγειογένεσης στην καρκινογενετική διαδικασία επιβεβαιώνεται και από την κλινική αποτελεσματικότητα που έχουν επιδείξει οι αντι-αγγειογενετικοί παράγοντες σε μια σειρά νεοπλασμάτων, όπως είναι ο επιθηλιακός καρκίνος ωοθηκών (4-7), ο μεταστατικός κολοορθικός καρκίνος (8,9), ο μεταστατικός μη μικροκυτταρικός καρκίνος του πνεύμονα (10), το μεταστατικό διαυγοκυτταρικό καρκίνωμα νεφρού (11-13), το υποτροπιάζον γλοιβλάστωμα (14), το μεταστατικό καρκίνωμα στόμαχου (15) και το ηπατοκυτταρικό καρκίνωμα (16).
Από τους
Ιωάννη Μούντζιο και Μιχαήλ Λιόντο
Ανεξάρτητα όμως από την αποτελεσματικότητά τους, τελικά αναπτύσσεται αντοχή σε αυτούς τους παράγοντες, ενώ προκλινικά και κλινικά δεδομένα ενισχύουν την εντύπωση ότι τα ανθεκτικά στους αγγειογενετικούς παράγοντες στελέχη εμφανίζουν ιδιαίτερα επιθετική συμπεριφορά (17). Το τελευταία μεεταφράζεται σε όφλεος στην ελεύθερη προόδου νόσου επιβίωση (Progression Free Survival – PFS) από τη χρήση των παραγόντων αυτών, η οποία όμως δεν συνοδεύεται από αντίστοιχη αύξηση της συνολικής επιβίωσης (Overall Survival – OS). Στα πλαίσια αυτά, στο παρόν κεφάλαιο θα αναλυθούν η διαδικιασία της αγγγειογένεσης, οι μηχανισμοί ανάπτυξης αντοχής σε αντιαγγειογενετικούς παράγοντες καθώς και οι τρόποι που θα μπορούσε να υπερκεραστεί η αντοχή αυτή.
ΑΓΓΕΙΟΓΕΝΕΣΗ
Ο όρος αγγειογένεσης αναφέρεται όπως ειπώθηκε ανωτέρω στη δημιουργία νέων αγγείων από προϋπάρχοντα με σκοπό να διατηρήσει την επαρκή παροχή θρεπτικών συστατικών και οξυγόνου στα αναπτυσσόμενα νεοπλάσματα. Είναι βέβεια προφανές ότι τα νεόπλαστα αγγεία διευκολύνουν και την περαίτερω εξάπλωση και μετάσταση των νεοπλασματικών κυττάρων (18). Σε μορφολογικό – κυτταρικό επίπεδο περιλαμβάνει την εκφυτική αγγειογενετική διαδικασία (sprouting angiogenesis) όπου τα νέα αγγεία εκφύονται από ήδη προϋπάρχοντα (19,20) – και αποτελεί και τον κυρίαρχο αγγειογενετικό μηχανισμό – αλλά και μια σειρά παραλλαγών αυτής όπως είναι:
α. Η αγγειογένεση με εγκολεασμό (intussusceptive angioegenesis) όπου προϋπάρχοντα ενδοθηλιακά κύτταρα αποπλατύνονται και δημιουργούν αγγειακά κανάλια που συνδέουν παρακείμενα αγγγεία (21,22),
β. Η κινητοποίηση προγονικών ενδοθηλιακών κυττάρων (Endothelial progenitor cells – EPCs) (23) όπου αρχέγονα ενδοθηλιακά κύτταρα συρρέουν σε περιοχές νεοαγγειογένεσης και συμμετέχουν στη δημιουργία του αυλού των νεοαγγείων,
γ. Η προσομοιαστική αγγειογένεση (vasculogenic mimicry) (24) διαδικασία κατά την οποία τα ίδια τα καρκινικά κύτταρα αποδιαφοροποιούνται αποκτούν ενδοθηλιακό φαινότυπο και σχηματίζουν σωληνωτές δομές που μιμούνται τα αγγεία. Η διαδικασία αυτή έχει διαπιστωθεί ιδιαίτερα σε κύτταρα μελανώματος (24) και σχετίζεται με πτωχή πρόγνωση στα νεοπλάσματα που διαπιστώνεται (25),
δ. Η λεμφαγγειογένεση, δηλαδή η διαδικασία δημιουργίας νεόπλαστων λεμφαγγείων που επίσης μπορεί να συνεισφέρει στην ανάπτυξη των όγκων και ιδίως στην προώθηση του μεταστατικού τους δυναμικού και τέλος
ε. Η εισδοχή προϋπαρχόντων αγγείων στον νεόπλαστο ιστό (vessel co-option) (26), διαδικασία κατά την οποία τα καρκινικά κύτταρα ουσιαστικά υποκλέπτουν τις προϋπάρχουσες στον φυσιολογικό ιστό αγγειακές δομές και αναπτύσσονται γύρω από αυτές χωρίς να χρειάζεται να κινητοποιηθεί η αγγειογενετική διαδικασία.
Η μορφολογική φαινοτυπική πολυπλοκότητα της αγγειογενετικής διαδικασία που περιγράφηκε ανωτέρω ανταπορκίνεται στην πλειάδα των υποκυττάριων μοριακών μηχανισμών που διέπουν την αγγειογένεση. Παρά την πρόοδο που έχει επιτευχθεί τα τελευταία χρόνια στην κατανόηση των μοριακών αυτών μονοπατιών, σίγουρα χρειάζονται περαιτέρω έρευνες για την πλήρη διαλεύκανση των μορίων που συμμετέχουν και της ακριβής δράσης τους. Το καλύτερα μελετημένο μονοπάτι ως τώρα είναι αυτό του αγγειακού ενδοθηλιακού αυξητικού παράγοντα (Vascular Endothelial Growth Factor – VEGF) (27-29) όμως στην διαδικασία της αγγειογένεσης συμμετέχουν μια σειρά κυττοκινών και οι υποδοχείς τους που περιλαμβάνουν –χωρίς να περιορίζονται σε αυτούς – τις αγγειοποιητίνες, τις εφρίνες τον βασικό ινοβλαστικό αυξητικό παράγοντα (basic Fibroblast Growth Factor – bFGF) και τον αυξητικό παράγοντα των αιμοπεταλίων (Platelet-derived Growth Factor – PDGF).
Οι παράγοντες αυτοί βρίσκονται σε ισορροπία στους φυσιολογικούς ιστούς των ενηλίκων με αντιαγγειογενετικούς παράγοντες όπως είναι η θρομβοσπονδίνη και η αγγειοστατίνη (30) με αποτέλεσμα ο αγγειογεντικός διακόπτης (angiogenic switch) να παραμένει κλειστός και τα αγγεία να εμφανίζουν σταθερότητα (30). Στον καρκίνο όμως, η έκφραση των προ-αγγειογενετικών παραγόντων ενισχύεται, η ισορροπία διαταράσσεται και εκκινεί η αγγειογενετική διαδικασία για το σχηματισμό νεόπλαστων αγγείων που θα υποστηρίξουν τον αναπτυσσόμενο όγκο. Οι κυριώτεροι αγγειογενετικοί παράγοντες καθώς και τα μονοπάτια που επάγουν περιγράφονται συνοπτικά κατωτέρω:
Α. Ο αγγειοακός ενδοθηλιακός αυξητικός παράγοντας (VEGF)
Η οικογένεια των αγγειακών ενδοθηλιακών αυξητικών παραγόντων και οι υποδοχείς τους αποτελούν ως σήμερα τα καλύτερα χαρακτηρισμένα μόρια που συμμετέχουν στην αγγειογενετική διαδικασία. Η οικογένεια του VEGF περιλαμβάνει επτά εκκρινόμενες γλυκοπρωτεΐνες που χαρακτηρίζονται ως VEGF-A, VEGF-B, VEGF-C, VEGF-D και VEGF-E καθώς και τα δύο μέλη της οικογένειας του αυξητικού παράγοντα του πλακούντα (placenta growth factor –PlGF) 1 και 2. Το πρότυπο μέλος της οικογένειας ο VEGF-A που αναφέρεται απλά και ως VEGF αναγνωρίσθηκε πρώτα από τους Dvorak et al (31) και πλέον είναι γνωστό ότι περιλαμβάνει διάφορες ισομορφές που προκύπτουν από εναλλακτικό μάτισμα του μεταγράφου του γονιδίου VEGF. Από τις διάφορες ισομορφές, η κυριαρχούσα στις νεοπλασίες είναι αυτή που αποτελείται από 165 κατάλοιπα αμινοξέων χαρακτηριζόμενη ως VEGF165 και συνήθως ανευρίσκεται να υπερκεφράζεται στους περισσότερους όγκους.
Η οικογένεια των VEGF παραγόντων εκτελούν την δραστικότητά τους μετά από τη σύνδεσή τους με μεβρανικούς υποδοχείς της οικογένειας VEGF (VEGF-Receptors). Η οικογένεια των VEGFRs περιλαμβάνει τρεις υποδοχείς τους VEGFR1-3. Ο VEGF-A συνδέεται εκλεκτικά με τους υποδοχείς VEGFR1 και 2, o VEGF-B και οι PlGF1 και 2 με τον VEGFR1 και οι VEGF-C και D με τον VEGFR3. Το ενδοκυττάριο τμήμα των υποδοχέων της οικογένειας VEGFR έχει δραστικότητα τυροσινικής κινάσης και επάγει ενδοκυττάρια μονοπάτια σηματοδότησης που ελέγχουν διαφορετικές κυτταρικές λειτουργίες. Συγκεκριμένα, ο VEGF ελέγχει
Α. τον πολλαπλασιασμό των ενδοθηλιακών κυττάρων μέσω του μονοπατιού των MAPK (Mitogen-Activated Protein Kinase),
Β. την επιβίωση των ενδοθηλιακών κυττάρων που δεν περιβάλλονται από περικύτταρα, αναστέλλοντας την δραστικότητα των κασπασών και επάγοντας αναστολείς της αποπτωτικής διαδικασίας όπως είναι οι survivin και XIAP,
Γ. Την διαπερατότητα των αγγειακών δομών, επάγοντας τελικά την παραγωγή μονοξειδίου του αζώτου (NO) μέσω της ενεργοποίησης του μονοπατιού PI3K/Akt
Δ. Την ενεργοποίηση των ενδοθηλιακών κυττάρων που επιφέρει αλλαγές στον κυτταροσκελετό των κυττάρων αυτών ώστε να είναι δυνατή η μετανάστευσή τους για τη δημιουργία νεοαγγείων και τέλος
Ε. Τη διείσδυση και μετανάστευση των ενδοθηλιακών κυττάρων με την επαγωγή μεταλλοπρωτεασών, κολλαγενασών και ενεργοποιητών του πλασμινογόνου. Τα λυτικά αυτά ένζυμα διασπούν την εξωκυττάρια θεμέλια ουσία (Extracellular matrix – ECM), διαδικασία απαραίτητη για να ευοδωθεί η διείσδυση των ενδοθηλιακών κυττάρων για τη δημιουργία νεοάγγειων.
B. Ο αυξητικός παράγοντας των αιμοπεταλίων (Platelet – Derived Growth Factor PDGF)
Η οικογένεια του αυξητικού παράγοντα των αιμοπεταλίων περιλαμβάνει 4 διαφορετικές ισομορφές (PDGF A-D) που εμφανίζουν εκλεκτική σύνδεση έναντι των δύο ισομορφών του υποδοχέα PDGFR-α και –β (32,33). Το μονοπάτι του PDGF φαίνεται ότι εμπλέκεται στον πολλαπλασιασμό των ενδοθηλιακών κυττάρων μέσω της ενεργοποίησης των ΜΑΡΚ, της επιβίωσης των κυττάρων αυτών με την αποφυγή της απόπτωσης μέσω του μονοπατιού του NF-κB και τέλος της προώθησης της αγγειογένεσης με την ενεργοποίηση του ενδοκυττάριου σηματοδοτικού μονοπατιού PI3K/Akt (34,35).
Γ. Ο αυξητικός παράγοντας των ινοβλαστών (Fibroblast Growth Factor – FGF)
Η οικογένεια του FGF περιλαμβάνει περισσότερες από 20 ισομορφές του παράγοντα και 5 διαφορετικούς υποδοχείς FGFRs από τους οποίους ο τελευταίος FGFR-5 στερείται ενδοκυττάριας δραστικότητας τυροσινικής κινάσης. Ο FGF συμμετέχει στην αγγειογενετική διαδικασία μαζί με τον VEGF και το επιτυγχάνει μέσω κινητοποίησης των ενδοκυττάριων μονοπατιών των ΜΑΡΚ και του PI3K/Akt.
Δ. Οι αγγειοποιητίνες
Ένα μονοπάτι που διερευνάται όλο και περισσότερο το τελευταίο διάστημα για τη συμβολή του στην αγγειογενετική διαδικασία είναι αυτό των αγγειοποιητινών. Οι αγγειποιητίνες Ang-1 και Αng-2 συνδέονται με τον υποδοχέα Tie2. Η Ang-1 θεωρείται ότι έχει σταθεροποιητική δράση στο ενδοθήλιο, ενώ η Ang-2 θεωρείται ότι δρα ανασταλτικά στην Ang-1 και προάγει την αγγειογένεση συνεργικά με τον VEGF.
ΑΝΘΕΚΤΙΚΟΤΗΤΑ ΣΤΟΥΣ ΑΝΤΙΑΓΓΕΙΟΓΕΝΕΤΙΚΟΥΣ ΠΑΡΑΓΟΝΤΕΣ
Μια πλειάδα αντιαγγειογενετικών παραγόντων έχουν πλέον εισαχθεί στην κλινική πρακτική ή αποτελούν αντικείμενο ανάπτυξης σε κλινικές μελέτες. Ο καλύτερα μελετημένος παράγοντας είναι σίγουρα το μονοκλωνικό αντι-VEGF αντίσωμα Bevacizumab, αλλά επίσης οι αντι-VEGF αναστολείς τυροσινικών κινασών όπως είναι το Sunitinib, Sorafenib, Pazopanib βρίσκονται αρκετά χρόνια στην κλινική πράξη. Νεότερα φάρμακα που έχουν πάρει ή αναμένεται σύντομα να πάρουν έγκριση είναι οι ΤΚΙs Αxitinib, Regorafenib, ο VEGF αναστολέας (VEGF Trap) Aflibercept, το αντι-VEGFR2 μονοκλωνικό αντίσωμα Ramucirumab και ο αναστολέας των αγγειοποιητινών trebananib, ενώ φυσικά ο κατάλογος των υπό δοκιμή μορίων είναι πολλύ μεγάλος. Η εισαγωγή των παραγόντων αυτών στην κλινική πρακτική έχει συνοδευτεί από παροδική βελτίωση των ασθενών σχετιζόμενη με συρρίκνωση ή σταθεροποίηση των όγκων που αυξάνει το PFS και ίσως και το OS. Οι παράγοντες αυτοί όμως αποτυγχάνουν να προσφέρουν μακράς διάρκειας κλινικές απαντήσεις και αναπόφευκτα επέρχεται εκ νέου άυξηση του όγκου και πρόοδος νόσου. Είναι προφανές ότι η συμπεριφορά των παραγόντων αυτών στην κλινική πράξη δεν συνάδει με το χαρακτηρισμό της αγγειογένεσης ως κομβικού χαρκατηριστικού του καρκίνου, καθώς η αναστολή της αγγειογένεσης θα επέφερε και αντίστοιχη διακοπή της καρκινογενετικής διαδικασίας. Η θεωρία αυτή βασίζεται στην υπόθεση ότι η δράση των αντιαγγειογενετικών παραγόντων δρα επιλεκτικά στα ενδοθηλιακά κύτταρα, τα οποία ως φυσιολογικά κύτταρα δεν μπορούν να υποστούν μεταλλάξεις και να αναπτύξουν αντοχή (36). Στην κλινική πράξη βέβαια η υπόθεση αυτή αποδεικνύεται λανθασμένη. Επομένως, καθίσταται αναγκαία η επακριβής αναγνώριση τόσο του τρόπου δράσης των αντιαγγειογενετικών παραγόντων όσο και των μηχανισμών που αναπτύσσεται αντοχή στη δράση αυτών των φαρμάκων. Μάλιστα, η τελευταία γνώση μπορεί να καταστεί ιδιαίτερα αποδοτική για την ανάπτυξη περισσότερο ισχυρών αναστολέων της αγγειογένεσης ή θεραπευτικών πρακτικών με μεγαλύτερο όφελος για τον ασθενή.
Όπως η αγγειογένεση είναι μια διαδικασία μορφολογικά, κυτταρικά και μοριακά πολυσύνθετη, αντίστοιχα ποικίλοι είναι και οι μηχανισμοί στους οποίους μπορεί να αποδωθεί η ανάπτυξη αντοχής στους αγγειογενετικούς παράγοντες. Αν αναλογισθεί κανείς βέβαια ότι είναι απαραίτητη η αλληλεπίδραση καρκινικών κυττάρων και μικροπεριβάλλοντος του όγκου (στρωματικά κύτταρα, ενδοθηλιακά κύτταρα) για την αγγειογενετική διαδικασία, γίνεται κατανοητό ότι η ανάπττυξη αντοχής στους αντιαγγειογενετικούς παράγοντες μπορεί να περιλαμβάνει περισσότερους από έναν μηχανισμούς που περιγράφησαν ανωτέρω. Οι μηχανισμοί αντοχής στους προαγγειογενετικούς παράγοντες μπορεί να αναπτύσσονται σαν αποτέλεσμα της εξελικτικής πίεσης που ασκεί η θεραπεία ή να υπάρχουν ενδογενώς στους αναπτυσσόμενους όγκους και περιλαμβάνουν:
Υπερέκφραση εναλλακτικών προαγγειογενετικών παραγόντων.
Καθώς υπάρχουν πολλαπλά αλληλοεπικαλυπτόμενα προαγγειογενετικά μονοπάτια, ένας αναμενόμενος μηχανισμός αντίστασης στα αντιαγγειογενετεικά φάρμακα ήταν η υπερέκφραση εναλλακτικών προαγγειογενετικών μορίων. Η πρώτη επισήμανση της ανάπτυξης αντοχής σε αντιαγγειογεντικούς παράγοντες έγινε σε ένα μοντέλο αδενοκαρκινώματος παγκρέατος σε ποντίκια (37). Η χρήση ενός αντισώματος έναντι του VEGFR2 υποδοχέα συνοδεύθηκε από στασιμότητα του όγκου και μείωση της πυκνότητας των αγγείων του όγκου. Η ανταπόκριση αυτή όμως διήρκησε 10-14 ημέρες και ακολουθήθηκε από νέα ανάπτυξη του όγκου και αποκατάσταση της αγγείωσής του ενδεικτική επανέναρξης της παροδικά κατεσταλμένης αγγειογενετικής διαδικασίας. Η μοριακή ανάλυση κατέδειξε ότι εναλλακτικοί προ-αγγειογενετικοί παράγοντες όπως οι αυξητικοί παράγοντες των ινοβλαστών 1 και 2 (FGF-1/2), η εφρίνη Α1 και Α2 και η αγγειοποιητίνη 1 ήταν υπερκεφρασμένοι στους όγκους που επανέκαμπταν μετά την αναστολή του VEGFR2 σε σχέση με τους αρχικούς όγκους.
Αντίστοιχα αποτελέσματα έχουν προκύψει από κλινικές μελέτες όπου χρησιμποιήθηκε φαρμακευτική αναστολή του VEGF μονοπατιού είτε με τη χρήση anti-VEGF μονοκλωνικού αντισώματος (bevacizumab) (38), είτε με τη χρήση αναστολέων τυροσινικών κινασών (sunitinib, pazopanib, cediranib, sorafenib). Τα περισσότερα συστηματικά δεδομένα είναι όπως αναμένεται διαθέσιμα για τη χρήση του bevacizumab. Συγκεκριμένα, σε μια φάσης Ι/ΙΙ μελέτη με νεοεπικοουρική χρήση του bevacizumab μαζί με 5-FU σε ασεθενείς με κολοορθικό καρκίνο παρατηρήθηκε αύξηση των επιπέδων του VEGF-A και PlGF στον ορό τον ασθενών που έλεβαν αγωγή με bevacizumab χωρίς όμως η μεταβολή αυτή να συσχετίζεται με την απόκριση των ασθενών στη θεραπεία (39). Η μεταβολή του VEGF-A σε ασθενείς που έλεβαν bevacizumab δεν φαίνεται να συμπίπτει όμως μεταξύ των διαφόρων μελετών. Αναλυτικά, σε ασθενείς με καρκίνο μαστού που ελάμβαναν bevacizumab μαζί με docetaxel διαπιστώθηκε αύξηση του VEGF-A ως συνέπεια της θεραπείας (40). Αντίθετα, ο VEGF-A εμφάνισε μείωση μετά από τη θεραπεία σε ασθενείς με επιθηλιακό καρκίνο των ωοθηκών (41,42), με ηπατοκυτταρικό καρκίνο (43) και με μελάνωμα (44). Και αυτές οι μελέτες όμως είτε δεν ήταν σχεδιασμένες είτε δεν διαπίστωσαν σχέση της μεταβολής των επιπέδων του διαλυτού VEGF-A με την ανταπόκριση των ασθενών στη θεραπεία με bevacizumab (45). Μεταξύ των προαγγειογενετικών παραγόντων, αυτοί που φαίνεται να συσχετίζονται περισσότερο με αποτυχία της θεραπείας με bevacizumab – και άρα να είναι ενδεικτικοί αντοχής στην αγωγή – καθώς αυξάνονται λίγο πριν ή κατά τη διαπίστωση προόδου νόσου στους ασθενείς είναι o bFGF (38,46), ο PDGF-BB (38,41), o Stromal cell Derived Factor -1 (SDF-1) (38) και οι εναλλακτικοί προσδέτες της οικοκογένειας του VEGF, VEGF-C και VEGF-D (47). Στο ίδιο πλαίσιο, στη φάση ΙΙ μελέτη του αναστολέα των VEGFR υποδοχέων cediranib σε ασθενείς με γλοιβλάστωμα, τα επίπεδα των παραγόντων bFGF, PlGF, του ηπατοκυτταρικού αυξητικού παράγοντα (Hepatocyte Growth Factor – HGF) και του παράγοντα των στρωματικών κυττάρων SDF-1 ανευρέθησαν αυξημένα σε βιοψίες από όγκους ασθενών που εμφάνιζαν πρόοδο νόσου μετά τη χρήση του αντιαγγειογενετικού παράγοντα (48). Τα αποτελέσματα της μελέτης ήταν ενδεικτικά ότι τα γλοιβλαστώματα εμφανίζουν μετάπτωση σε εναλλακτικά αγγειογενετικά μονοπάτια μετά τη χρήση αντι-VEGF αγωγής (48). Ανάλογα ήταν τα αποτελέσματα τόσο από τη χρήση του sunitinib, sorafenib (49) καθώς και του νεότερου αναστολέα pazopanib (50).
Σίγουρα, τα αποτελέσματα αυτά καταδεικνύουν την μεταβλητότητα που υπάρχει ανάλογα με τη φύση του νεοπλάσματος και την ανάγκη για μεγαλύτερες μελέτες που θα αναδείξουν συγκεκριμένους παράγοντες ως υπεύθυνους για την αντοχή στο bevacizumab ή σε αναστολείς τυροσινικών κινασών με εκλεκτικότητα έναντι των VEGFRs. Επιπλεόν, οι μελέτες αυτές θα πρέπει να περιλαμβάνουν ανάλυση όχι μόνο μεταβολών των παραγόντων αυτών στο πλάσμα αλλά να αποτυπωθεί και η μεταβολή τους στο ιστικό επίπεδο (στον όγκο και στα ενδοθηλιακά κύτταρα και το στρώμα) καθώς η ποσοτική μεταβολή δεν σημαίνει απαραίτητα και λειτουργική σημασία. Επιπλέον, θα καταστεί έτσι δυνατό να αποτυπωθεί ο μηχανισμός με τον οποίο οι παράγοντες αυτοί μπορεί να συνεισφέρουν στην ανάπτυξη αντοχής στις anti-VEGF θεραπείες. Φυσικά, η εισαγωγή στην κλινική θεραπευτική μορίων που θα αναστέλλουν και εναλλακτικά μονοπάτια αγγειογένεσης θα επιβεβαίωσει ή θα αναιρέσει τις υποθέσεις αυτές.
Χημειοταξία προγονικών κυττάρων από το μυελό των οστών
Σε συνθήκες υποξίας έχει διαπιστωθεί ότι κινητοποιούνται από το μυελό προγονικά ενδοθηλιακά κύτταρα και περικύτταρα που αθροίζονται στη περιοχή της υποξίας και διαφοροποιούνται σε ενδοθηλιακά κύτταρα και περικύτταρα δημιουργώντας νεοαγγείωση (51,52). Προκλινικά δεδομένα με τη χρήση ενός anti-VEGFR2 αντισώματος σε ποντίκια κατέδειξαν ότι η μείωση της αγγείωσης και η δημιουργία συνθηκών χαμηλής μερικής τάσης οξηγόνου (υποξία) σε συγκεκριμένες θέσεις του όγκου είχαν ως συνέπεια την προσέλκυση σημασμένων κυττάρων από το μυελό των οστών που οδήγησαν στην ανάπτυξη νεοαγγείωσης (53). Το γεγονός ότι η ύπαρξη ανοσοϊστοχημικών δεικτών υποξίας κατά τη διάγνωση συνδέεται με χειρότερη πρόγνωση σε ασθενείς με γλοιβλάστωμα (54) αλλά και της διαπίστωσης αυξημένων επιπέδων του παράγοντα SDF-1 κατά την υποτροπή της νόσου μετά αντιαγγειογενετική θεραπεία (παράγοντας που συνδέεται με την κινητοποίηση και διακράτηση σε περιοχές υποξίας προγονικών κυττάρων από το μυελό(55)) υποδεικνύει ότι ο παράγοντας αυτός θα μπορούσε να είναι μεσολαβητής αλλά και βιοδείκτης για την αναταπόκριση και την υποτροπή. Επίσης, καθώς ο παράγοντας αυτός εμπλέκεται στην ανάπτυξη αντοχής στην αντιαγγειογενετική θεραπεία μέσω υπερέκφρασης εναλλακτικών αγγειογενετικών μονοπατιών, θα μπορούσε να θεωρηθεί ότι ο SDF-1 βρίσκεται στο επίκεντρο συντονίζοντας δυο διαφορετικούς μηχανισμούς (εναλλακτικά αγγειογενετικά μονοπάτια και κινητοποίηση πρόδρομων κυττάρων από το μυελό) που προκαλούν αντίσταση στην αγωγή του γλοιβλαστώματος.
Αυξημένη κάλυψη των αγγείων του όγκου από περικύτταρα
Τα νεόπλαστα αγγεία των όγκων συνήθως παρεκκλίνουν της φυσιολογικής μορφολογίας και εμφανίζουν ανώμαλη διαμόρφωση, διατάσεις και χαλάρη κάλυψη από περικύτταρα. Τα αγγεία αυτά συνήθως υποστρέφουν με την εφαρμογή αντιαγγειογενετικών θεραπειών. Μέσα στον όγκο παραμένουν όμως μερικά αγγεία με διαφορετική μορφολογία καθώς είναι λεπτότερα και πλήρως καλυμμένα από περικύτταρα. Μάλιστα προκλινικές μελέτες έχουν δείξει ότι η αντι-VEGF αγωγή προκαλεί φαινοτυπική αλλαγή στα περικύτταρα του όγκου με συνέπεια τα αγγεία που απομένουν στον όγκο να ανατπύσσονται ανεξάρτητα από την παρουσία του VEGF (56-58). Καθώς τα περικύτταρα εκφράζουν VEGF καθώς και άλλους προαγγειογενετικούς παράγοντες που υποστηρίζουν την επιβίωση των ενδοθηλιακών κυττάρων (59) αλλά και μειώνουν την ικανότητα πολλαπλασιασμού των ενδοθηλιακών κυττάρων μειώνοντας έτσι την ευαισθησία τους στη δράση των αντιαγγειογενετικών παραγόντων (60) μπορεί να υποτεθεί ότι τα αγγεία που παραμένουν και εμφανίζουν μεγάλη κάλυψη από περικύτταρα είναι ανθεκτικά στην θεραπεία με αντιαγγειογενετικούς παράγοντες και συνεισφέρουν στην πρόοδο της νόσου παρά τη θεραπεία (61). Τα δεδομένα αυτά αναδεικνύουν την ανάγκη για ταυτόχρονη στόχευση των περικυττάρων για να αυξηθεί η αποτελεσματικότητα της αντι-VEGF αγωγής. Πράγματι η ταυτόχρονη στόχευση του VEGF και του PDGFA σε μοντέλο πακρεατικού καρκίνου σε ποντίκια είχε αυξημένη αποτελεσματικότητα. Τα πειράματα όμως ανέδειξαν ένα νεό πρόβλημα εξαιτίας της γενικευμένης αλλαγής των αγγειακού δικτύου από τη στόχευση των περικυττάρων: την αυξημένη διαπερατότητα που είχε ως συνέπεια την αύξηση των μεταστάσεων στα συγκεκριμένα διαγονιδιακά ποντίκια (62,63).
Αύξηση της διηθητικής ικανότητας των καρκινικών κυττάρων
Τα τελευταία χρόνια πληθαίνουν οι αναφορές στη διεθνή βιβλιογραφία για την αύξηση της επιθετικότητας των νεοπλασμάτων μετά από τη χρήση αντιαγγειογενετικών θεραπειών. Τα πρώτα στοιχεία για την αλλαγή της βιολογικής συμπεριφοράς των καρκινικών κυττάρων μετά από την εφαρμογή αντι-VEGF αγωγής προήλθαν από το μοντέλο παγκρεατικού καρκίνου σε διαγονιδιακά ποντίκια. Παρότι η αγωγή προκάλεσε υποστροφή του αγγειακού δικτύου του όγκου τα κύτταρα εμφάνιζαν αυξημένη διηθητική και μεταστατική ικανότητα. Αντίστοιχα, σε μοντέλα γλοιβλαστώματος σε ποντίκια, η καταστολή της αγγειογένεσης είτε γονιδιακά είτε χημικά είχε ως αποτέλεσμα την αυξηση των όγκων αυτών αν και με βραδύτερο ρυθμό. Σε κάθε περίπτωση τα κύτταρα εμφάνιζαν μεγαλύτερη διεισδυτικότητα και διαφορετικό πρότυπο εξάπλωσης από ότι παρατηρείται στα γλοιβλαστώματα (64,65). Στα δεδομένα αυτά πρέπει να προστεθεί και η πρόσφατη παρατήρηση για αύξηση του δείκτη πολλαπλασιασμού και της επιθετικότητας των νεοπλασιών του νεφρού μετά από θεραπεία με αναστολείς τυροσινικών κινασών (17). Διαδοχικές βιοψίες σε ασθενείς με μεταστατικό καρκίνο του νεφρού που υποβάλονταν σε θεραπεία με αναστολείς τυροσινικών κινασών κατέδειξε αύξηση του δείκτη πολλαπλασιασμού Ki67 καθώς και του grade των όγκων κατά την υποτροπή σε σχέση με τα αρχικά νεοπλάσματα (17). Είναι πολύ ενδιαφέρον ότι από την ανάλυση βιοδεικτών στους ασθενείς που συμμετείχαν σε αυτή τη μελέτη προέκυψε αύξηση του παράγοντα bFGF και υπερέκφραση του MET υποδεικνύοντας την ύπαρξη περισσοτέρων του ενός μηχανισμού ανάπτυξης αντίστασης στην αντιαγγειογενετική θεραπεία.
Προσέλκυση παρακείμενων φυσιολογικών αγγείων
Όπως αναλύθηκε αρχικά εκτός του προεξάρχοντος μηχανισμού της εκφυτικής αγγειογένεσης τα καρκινικά κύτταρα διαθέτουν και άλλους τρόπους για να διατηρούν την αγγείωσή τους και την παροχή των συστατικών που απαιτούνται για την επέκτασή τους. Ένας τέτοιος μηχανισμός είναι η προσέλκυση φυσιολογικών αγγείων από το παρακείμενο στρώμα. Ο μηχανισμός αυτός είναι ανεξάρτητος από τη δράση των προαγγειογενετικών κυτταροκινών και οδηγεί στην αντίσταση σε αντιαγγειογενετικές θεραπείες. Έχει περιγραφεί κυρίως σε γλοιβλαστώματα όπου τα καρκινικά κύτταρα συνεχίζουν να αναπτύσσονται – μετά την υποστροφή του αγγειακού δικτύου του όγκου – κατά μήκος των φυσιολογικών αγγείων του παρακείμενου στρώματος (66). Ο μηχανισμός αυτός έχει συνδεθεί με τη δράση του μονοπατιού των αγγειοποιητινών (67), ελέγχεται όμως κατά κύριο λόγο από τους ινοβλάστες του στρώματος και τις κυτταροκίνες που αυτοί εκκρίνουν. Πρόσφατα προκλινικά δεδομένα υποστηρίζουν ότι οι ινοβλάστες του στρώματος υφίστανται μη αντιστρεπτές αλλαγές κατά τη διάρκεια της αντιαγγειογενετικής θεραπείας με συνέπεια να εκκρίνουν αυξημένες συγκεντρώσεις PDGF-C που δρα χημειοτακτικά για τα ενδοθηλιακά κύτταρα (68).
Γενετική αστάθεια των ενδοθηλιακών κυττάρων
Η βασική υπόθεση που υποστήριζε την επιτυχία της αντιαγγειογενετικής αγωγής ήταν ότι στόχευε σε μη καρκινικά κύτταρα. Τα κύτταρα αυτά δεν εμφανίζουν γενετική αστάθεια και επομένως απουσιάζει η ικανότητά τους να αναπτύσσουν μεταλλάξεις που θα επέφερε ανθεκτικότητα στην αγωγή. Τα τελευταία χρόνια όμως το δόγμα αυτό καταρρίπτεται. Πρόσφατες κυτταρογενετικές αναλύσεις των ενδοθηλιακών κυττάρων του όγκου ανέδειξαν σημαντικές ανωμαλίες στα κύτταρα αυτά (69,70) που μπορεί να συσχετίζονται με αυξημένο ρυθμό μεταλλάξεων και επιλογή συγκεκριμένων υποπληθυσμών ενδοθηλιακών κυττάρων με αντοχή στις εφαρμοζόμενες θεραπείες (71).
ΣΥΜΕΠΡΑΣΜΑΤΑ – ΜΕΛΛΟΝΤΙΚΕΣ ΚΑΤΕΥΘΥΝΣΕΙΣ
Ο αρχικός ενθουσιασμός από την εφαρμογή των αντιαγγειογενετικών θεραπείων την προηγούμενη δεκαετία έχει υποχωρήσει καθώς τα αποτελέσματα φαίνεται ότι είναι παροδικά και στις περισσότερες περιπτώσεις δεν προσφέρουν πλεονέκτημα στην συνολική επιβίωση των ασθενών. Οι προκλινικές και κλινικές μελέτες όμως έχουν βοηθήσει στην καλύτερη κατανόηση του φαινομένου της αγγειογένεσης αλλά και των μηχανισμών που τα νεοπλάσματα αναπτύσσουν αντοχή στις αγγειογενετικές θεραπείες θέτοντας τις βάσεις για την ανάπτυξη εκλογιεκευμένων και πιθανώς και εξατομικευμικευμένων θεραπειών την ώρα που στη φαρέτρα του κλινικού γιατρού εισέρχονται όλο και περισσότερες στοχεύουσες θεραπείες.
Σε αυτό το πλαίσιο, το πρώτο σημαντικό ερώτημα για τον κλινικό γιατρό είναι τι σημαίνει ανθεκτικότητα στην αντιαγγειογενετική θεραπεία και πώς αυτή πρέπει να αντιμετωπιστεί. Το ερώτημα αυτό γίνεται ιδιαίτερα επίκαιρο λόγω της κλινικής χρήσης των αντιαγγειογενετικών θεραπειών σε συνδυασμό με κλασικά χημειοθεραπευτικά φάρμακα στα περισσότερα νεοπλάσματα. Οι πρώτες ενδείξεις ότι η πρόοδος νόσου μετά την εφαρμογή θεραπευτικού σχήματος που περιλαμβάνει αντιαγγειογενετικό παράγοντα (bevacizumab) δεν σημαίνει κατ’ ανάγκη ανθεκτικότητα στην εφαρμοζόμενη αντι-VEGF αγωγή ήρθαν με μελέτες παρατήρησης στον κολορθικό μεταστατικό καρκίνο το 2008 (72) και επιβεβαιώθηκαν με φάση ΙΙΙ μελέτη στον ίδιο πληθυσμό ασθενών (73). Η ίδια πρακτική δοκιμάζεται σήμερα και σε άλλα νεοπλάσματα και αναμένονται αποτελέσματα από φασής ΙΙΙ μελέτες.
Μια άλλη πλευρά του ίδιου ερωτήματος προκύπτει από τις πρόσφατες μελέτες εναλλαγής αναστολέων τυροσινικών κινάσων στον μεταστατικό καρκίνο του νεφρού. Τα αποτελέσματα της μελέτης SWITCH στο πρόσφατο ASCO GU δείχνουν ότι δεν υπήρχαν στατιστικά σημαντικά διαφορές στην συνολική επινίωση των ασθενών όταν στις δύο πρώτες γραμμές θεραπείας χρησινμοπιοήθηκαν sunitinib και sorafenib ανεξάρτητα από τη σειρά που χρησιμοποιήθηκαν οι δύο αυτές θεραπείες (74). Δεδομένου ότι οι δύο αυτοί αναστολείς εμφνίζουν διαφορετική εκλεκτικότητα απέναντι σε μεγάλο αριθμό τυροσινικών κινασών δημιουργείται το ερώτημα ποια είναι πραγματικά η σχέση στην ανάπτυξη αντοχής σε καθέναν από αυτούς τους παράγοντες και στην ανάπτυξη αντοχής στην καταστολή του VEGF μονοπατιού. Δυστυχώς μέχρι σήμερα δεν υπάρχουν καλά τεκμηριωμένοι βιοδείκτες ανταπόκρισης αλλά και αποτυχίας της αντι-VEGF αγωγής που να επιτρέψουν τεκμηριωμένες απαντήσεις στα ερωτήματα αυτά.
Σϊγουρα, η καλύτερη κατανόηση των αγγειογενετικών μηχανισμών έχει επιτρέψει το σχεδιασμό θεραπευτικών στρατηγικών στην προσπάθεια υπερνίκησης της ανθεκτικότητας που δημιουργείται από τις αντιαγγειογενετικές θεραπείες. Στο πλαίσιο αυτό και με βάση τα δεδομένα της υπερέκφρασης του bFGF ως μηχανισμού αντοχής στους αναστολείς τυροσινικών κινασών που στοχεύουν τον υποδοχέα VEGFR στο μεταστατικό καρκίνο νεφρού, θεωρήθηκε ότι ένας αναστολέας με εκλεκτική δράση έναντι τόσο του VEGFR όσο και του FGFR θα προσέφερε θεραπευτικό πλεονέκτημα. Ένας τέτοιος παράγοντας είναι το dovitinib που δρα εκλεκτικά έναντι των VEGFR, PDGFR και FGFR. Το φάρμακο αυτό είχε ενθαρρυντικά αποτελέσματα σε φάσεις Ι και ΙΙ μελέτες (75,76) στο νεφρό. Όταν όμως συγκρίθηκε σε μια φάσης ΙΙΙ μελέτη με το sorafenib σε ασθενείς με μεταστατικό καρκίνο νεφρού που έχουν υποτροποιάσει μετά από προηγούμενο TKI αλλά και mTOR αναστολέα, το dovitinib δεν έδειξε να υπερέχει του sorafenib (77). Με βάση το αποτέλεσμα αυτό μπορεί να ισχυριστεί κανείς ότι σε αυτό το στάδιο της νόσου πιθανώς η ανθεκτικότητα στην αγωγή να μην εξαρτάται από το μονοπάτι του αυξητικού παράγοντα των ινοβλαστών και η αναστολή του να μην προσφέρει επιπλεόν θεραπευτικό πλεονέκτημα. Η διαστρωμάτωση των ασθενών που έλαβαν αγωγή με βάση την ενεργότητα του μονοπατιου του FGF πιθανώς να οδηγήσει σε ενδιαφέροντα συμπεράσματα και να αναδειχθεί ένας υποπληθυσμός που μπορεί να οφεληθεί ιδιαίτερα από τη θεραπεία αυτή.
Βέβαια, η συνδυαστική αναστολή των υποδοχέων VEGFR, PDGFR και FGFR από ένα μόριο δεν φαίνεται να αποδίδει και στην περίπτωση του brivanib (BIBF120). Φάσεις 3 μελέτες τόσο στο ηπατοκυτταρικό καρκίνωμα όσο και στον μεταστατικό κολορθικό καρκίνο ήταν αρνητικές για όφελος από την προσθήκη του φαρμάκου στη συνολική επιβίωση των ασθενών. Συγκεκριμένα, το brivanib δεν φαίνεται να οφελεί μετά από αποτυχία του sorafenib στον ηπατοκυτταρικό καρκίνο (78) αλλά ούτε κατάφερει να αποδείξει μη κατωτερότητα συγκρινόμενο με το sorafenib στην πρώτη γραμμή θεραπείας αυτής της νόσου (79). Επιπλέον, η προσθήκη brivanib στο cetuximab σε χημειοαντοχο μεταστατικό κολορθικό καρκίνο με wt K-Ras δεν προσέφερε αύξηση στην επιβίωση των ασθενών παρότι διαπιστώθηκε αύξηση στο PFS και στη συνολική ανταπόκριση στη θεραπεία. Στη βάση των θετικών αποτελεσμάτων του φαρμάκου σε φάση ΙΙ μελέτη στον καρκίνο ωοθηκών αναμένονται με ενδιαφέρον και τα τελικά συμπεράσματα από τη φάση ΙΙΙ μελέτη χρήσης του φαρμάκου μαζί με πακλιταξέλη και καρμποπλατίνη στην πρώτη γραμμη.
Ανεξάρτητα πάντως της αποτυχίας του dovitinib και του brivanib, η λογική στη θεραπευτική αντιμετώπιση της αντίστασης στην αντι-VEGF θεραπεία, είναι η χρήση παραγόντων έναντι των εναλλακτικών προαγγειογενετικών μονοπατιών – ει δυνατόν όλων – που θα δρουν και σε όλους τους κυτταρικούς συντελεστές της αγγειογένεσης (καρκινικά κύτταρα, ενδοθηλιακά κύτταρα, περικύτταρα, στρωματικά κύτταρα). Για το λόγο αυτό δύο βασικές θεραπευτικές τακτικές είναι υπό διερεύνηση:
– Ο συνδυασμός αντιαγγειογενετικών παραγόντων
– Η αξιολόγηση παραγόντων τρίτης γενιάς
Συνδυασμός αντιαγγειογενετικών παραγόντων
Ο συνδυασμός αντιαγγειογενετικών παραγόντων ως θεραπευτική στρατηγική περολαμβάνει δύο διαφορετικές προσεγγίσεις: τη χρήση ενός αναστολέα του VEGF μονοπατιού μαζί με παράγοντες που επηρεάζουν το ενδοθήλιο (vascular disrupting agents – VDAs) και τη χρήση δύο αναστολέων που επηρεάζουν περισσότερα από ένα αντιαγγειογενετικά μονοπάτια (οριζόντια αναστολή) ή και το ίδιο μονοπάτι σε δύο διαφορετικά σημεία (κάθετη αναστολή).
Παρότι διάφοροι VDAs έχουν χρησιμοπιοηθεί στην κλινική πράξη (80), τα δεδομένα από το συνδυασμό τους με αντι-VEGF παράγοντες (κυρίως bevacizumab) περιορίζεται σε προκλινικές μελέτες σε ξενομοσχεύματα σε ποντίκια (81,82). Μόνο περιορισμένα δεδομένα από φάσης Ι μελέτες υπάρχουν που όμως παρέχουν ενδείξεις ότι ο συνδυασμός αυτός είναι εφικτός και πιθανά και αποτελεσματικός (83).
Αναφορικά με το συνδυασμό αναστεολέων αγγειογενετικών μονοπατιών τα περισσότερα δεδομένα υπάρχουν από τη χρήση του αναστολέα του μονοπατιού των αγγειοποιητινών trebananib (AMG386) με αντι-VEGF παράγοντες. Η λογική αυτού του συνδυασμού προκύπτει από την αύξηση των επιπέδων του VEGF μετά την αναστολή του μονοπατιού των αγγειοποιητινών, το διαφορετικό προφίλ τοξικότητας των δύο φαρμάκων και τη συνεργιστική αποτελεσματικότητα που έχει επιδείξει η συγχορήγηση trebananib και bevacizumab (84-86). Με βάση τα δεδομένα που έχουν ανακοινωθεί ως τώρα ο συνδυασμός με sorafenib ήταν καλά ανεκτός αλλά δυστυχώς δεν υπερέιχε της μονοθεραπείας σε φάσης ΙΙ μελέτη στο νεφρό (87,88). Στον κάθετο αποκλεισμό, το μεγαλύτερο πρόβλημα που έχει διαπιστωθεί είναι η τοξικότητα καθώς οι παράγοντες που συνδυάζονται (bevacizumab με αντι-VEGFR TKI) έχουν παρόμοι προφίλ τοξικότητας και οι περισσότερες μελέτες διακόπτονται καθώς το μεγαλύτερο ποσοστό των ασθενών στο ερευνητικό σκέλος αποσύρονται λόγω τοξικότητας (υπέρταση, σύνδρομο παλαμών πελμάτων, κακουχία, πρωτεϊνουρία) (89,90).
Τα παραπάνω αποδεικνύουν την ανάγκη ανάπτυξης νεότερης γενιάς αναστολέων της αγγειογενετικής διαδικασίας που θα προσφέρουν μεγαλύτερο κλινικό όφελος με περιορισμένη τοξικότητα. Στην κατεύθυνση αυτή διερευνόνται:
– η αποτελεσματικότητα αναστολέων της προαγγειογενετικής πρωτεϊνης Bv8 που ρυθμίζει την συσσώρευση προγονικών κυττάρων του μυελού στους όγκους σε ασθενείς με ανθεκτικότητα σε αντι-VEGF παράγοντες. Μέχρι τώρα η στρατηγική αυτή έχει δείξει ότι μπορεί να προλάβει την ανάπτυξη όγκων αλλά όχι να καταστείλει ήδη υπάρχοντα νεοπλάσματα σε διαγονιδιακό μοντέλο αδενοκαρκινώματος παγκρέατος σε ποντίκια (91)
– Η αποτελεσματικότητα της αναστολής του PlGF με τη χρήση μονοκλωνικών αντισωμάτων. Ήδη το αντίσωμα ΤΒ403 είναι υπο διερεύνηση σε διάφορες φάσης Ι μελέτες (92)
– Η πιθανή κλινική σημασία της αναστολής του αισθητήρα μερικής τάσης οξυγόνου PHD2 των ενδοθηλιακών κυττάρων. Η απώλεια του γονιδίου αυτού έχει συνδεθεί με οναλοποίηση των αγγείων του όγκου και μειωμένη διηθητική και μεταστατική ικανότητα των καρκινικών κυττάρων. Επίσης πρόσφατα δεδομένα έδειξαν ότι η γενετική αναστολή του γονιδίου αυτού έχει ως συνέπεια την αποτελεσματικότερη απόδοση των χημειοθεραπευτικών φαρμάκων στους όγκους που ενισχύει την αντινεοπλασματική τους δράση (93).
Συνοψίζοντας, οι αντιαγγειογενετικές θεραπείες έχουν ανοίξει έναν καινούργιο δρόμο στη θεραπευτική του καρκίνου. Τα αποτελέσματα σίγουρα δεν είναι θεαματικά. Όμως οι προκλινικές και κλινικές μελέτες έχουν συσσωρεύσει πλήθος δεδομένων που έχουν οδηγήσει στη καλύτερη κατανόηση του φαινομένου της αγγειογένεσης, των μηχανισμών που αναπτύσσεται αντοχή στα υπάρχοντα αντιαγγειογενετικά φάρμακα αλλά και στο σχεδιασμό των μελλοντικών θεραπειών.
1. Hanahan, D. and R.A. Weinberg, Hallmarks of cancer: the next generation. Cell, 2011. 144(5): p. 646-74.
2. Folkman, J., Tumor angiogenesis: therapeutic implications. N Engl J Med, 1971. 285(21): p. 1182-6.
3. Hillen, F. and A.W. Griffioen, Tumour vascularization: sprouting angiogenesis and beyond. Cancer and Metastasis Reviews, 2007. 26(3-4): p. 489-502.
4. Aghajanian, C., et al., OCEANS: A Randomized, Double-Blind, Placebo-Controlled Phase III Trial of Chemotherapy With or Without Bevacizumab in Patients With Platinum-Sensitive Recurrent Epithelial Ovarian, Primary Peritoneal, or Fallopian Tube Cancer. Journal of Clinical Oncology, 2012. 30(17): p. 2039-2045.
5. Monk, B., et al., A phase III, randomized, double-blind trial of weekly paclitaxel plus the angiopoietin 1 and 2 inhibitor, trebananib, or placebo in women with recurrent ovarian cancer: TRINOVA-1. ECCO 2013, 2013. Abstr 41.
6. Perren, T.J., et al., A Phase 3 Trial of Bevacizumab in Ovarian Cancer. New England Journal of Medicine, 2011. 365(26): p. 2484-2496.
7. Pujade-Lauraine, E., et al., Bevacizumab Combined With Chemotherapy for Platinum-Resistant Recurrent Ovarian Cancer: The AURELIA Open-Label Randomized Phase III Trial. Journal of Clinical Oncology, 2014.
8. Hurwitz, H., et al., Bevacizumab plus Irinotecan, Fluorouracil, and Leucovorin for Metastatic Colorectal Cancer. New England Journal of Medicine, 2004. 350(23): p. 2335-2342.
9. Van Cutsem, E., et al., Addition of Aflibercept to Fluorouracil, Leucovorin, and Irinotecan Improves Survival in a Phase III Randomized Trial in Patients With Metastatic Colorectal Cancer Previously Treated With an Oxaliplatin-Based Regimen. Journal of Clinical Oncology, 2012. 30(28): p. 3499-3506.
10. Sandler, A., et al., Paclitaxel–Carboplatin Alone or with Bevacizumab for Non–Small-Cell Lung Cancer. New England Journal of Medicine, 2006. 355(24): p. 2542-2550.
11. Sternberg, C.N., et al., Pazopanib in Locally Advanced or Metastatic Renal Cell Carcinoma: Results of a Randomized Phase III Trial. Journal of Clinical Oncology, 2010. 28(6): p. 1061-1068.
12. Motzer, R.J., et al., Sunitinib versus Interferon Alfa in Metastatic Renal-Cell Carcinoma. New England Journal of Medicine, 2007. 356(2): p. 115-124.
13. Motzer, R.J., et al., Axitinib versus sorafenib as second-line treatment for advanced renal cell carcinoma: overall survival analysis and updated results from a randomised phase 3 trial. The Lancet Oncology, 2013. 14(6): p. 552-562.
14. Vredenburgh, J.J., et al., Bevacizumab Plus Irinotecan in Recurrent Glioblastoma Multiforme. Journal of Clinical Oncology, 2007. 25(30): p. 4722-4729.
15. Fuchs, C.S., et al., Ramucirumab monotherapy for previously treated advanced gastric or gastro-oesophageal junction adenocarcinoma (REGARD): an international, randomised, multicentre, placebo-controlled, phase 3 trial. The Lancet, 2014. 383(9911): p. 31-39.
16. Llovet, J.M., et al., Sorafenib in Advanced Hepatocellular Carcinoma. New England Journal of Medicine, 2008. 359(4): p. 378-390.
17. Sharpe, K., et al., The Effect of VEGF-Targeted Therapy on Biomarker Expression in Sequential Tissue from Patients with Metastatic Clear Cell Renal Cancer. Clinical Cancer Research, 2013.
18. Hanahan, D. and R.A. Weinberg, The hallmarks of cancer. Cell, 2000. 100(1): p. 57-70.
19. Carmeliet, P. and R.K. Jain, Angiogenesis in cancer and other diseases. Nature, 2000. 407(6801): p. 249-57.
20. Ferrara, N., H.P. Gerber, and J. LeCouter, The biology of VEGF and its receptors. Nat Med, 2003. 9(6): p. 669-76.
21. Caduff, J.H., L.C. Fischer, and P.H. Burri, Scanning electron microscope study of the developing microvasculature in the postnatal rat lung. Anat Rec, 1986. 216(2): p. 154-64.
22. Mentzer, S. and M. Konerding, Intussusceptive angiogenesis: expansion and remodeling of microvascular networks. Angiogenesis, 2014: p. 1-11.
23. Asahara, T., et al., Bone marrow origin of endothelial progenitor cells responsible for postnatal vasculogenesis in physiological and pathological neovascularization. Circ Res, 1999. 85(3): p. 221-8.
24. Maniotis, A.J., et al., Vascular channel formation by human melanoma cells in vivo and in vitro: vasculogenic mimicry. Am J Pathol, 1999. 155(3): p. 739-52.
25. Cao, Z., et al., Tumour vasculogenic mimicry is associated with poor prognosis of human cancer patients: A systemic review and meta-analysis. European Journal of Cancer. 49(18): p. 3914-3923.
26. Donnem, T., et al., Vessel co-option in primary human tumors and metastases: an obstacle to effective anti-angiogenic treatment? Cancer Med, 2013. 2(4): p. 427-36.
27. Hanahan, D. and J. Folkman, Patterns and emerging mechanisms of the angiogenic switch during tumorigenesis. Cell, 1996. 86(3): p. 353-64.
28. Ferrara, N., VEGF and the quest for tumour angiogenesis factors. Nat Rev Cancer, 2002. 2(10): p. 795-803.
29. Hicklin, D.J. and L.M. Ellis, Role of the vascular endothelial growth factor pathway in tumor growth and angiogenesis. J Clin Oncol, 2005. 23(5): p. 1011-27.
30. Bergers, G. and L.E. Benjamin, Tumorigenesis and the angiogenic switch. Nat Rev Cancer, 2003. 3(6): p. 401-10.
31. Senger, D.R., et al., Purification and NH2-Terminal Amino Acid Sequence of Guinea Pig Tumor-secreted Vascular Permeability Factor. Cancer Research, 1990. 50(6): p. 1774-1778.
32. Kazlauskas, A. and J.A. Cooper, Autophosphorylation of the PDGF receptor in the kinase insert region regulates interactions with cell proteins. Cell, 1989. 58(6): p. 1121-33.
33. Andrae, J., R. Gallini, and C. Betsholtz, Role of platelet-derived growth factors in physiology and medicine. Genes Dev, 2008. 22(10): p. 1276-312.
34. Valius, M. and A. Kazlauskas, Phospholipase C-gamma 1 and phosphatidylinositol 3 kinase are the downstream mediators of the PDGF receptor’s mitogenic signal. Cell, 1993. 73(2): p. 321-34.
35. Coughlin, S.R., J.A. Escobedo, and L.T. Williams, Role of phosphatidylinositol kinase in PDGF receptor signal transduction. Science, 1989. 243(4895): p. 1191-4.
36. Boehm, T., et al., Antiangiogenic therapy of experimental cancer does not induce acquired drug resistance. Nature, 1997. 390(6658): p. 404-7.
37. Casanovas, O., et al., Drug resistance by evasion of antiangiogenic targeting of VEGF signaling in late-stage pancreatic islet tumors. Cancer Cell, 2005. 8(4): p. 299-309.
38. Kopetz, S., et al., Phase II trial of infusional fluorouracil, irinotecan, and bevacizumab for metastatic colorectal cancer: efficacy and circulating angiogenic biomarkers associated with therapeutic resistance. J Clin Oncol, 2010. 28(3): p. 453-9.
39. Willett, C.G., et al., Efficacy, Safety, and Biomarkers of Neoadjuvant Bevacizumab, Radiation Therapy, and Fluorouracil in Rectal Cancer: A Multidisciplinary Phase II Study. Journal of Clinical Oncology, 2009. 27(18): p. 3020-3026.
40. Baar, J., et al., A Vasculature-Targeting Regimen of Preoperative Docetaxel with or without Bevacizumab for Locally Advanced Breast Cancer: Impact on Angiogenic Biomarkers. Clinical Cancer Research, 2009. 15(10): p. 3583-3590.
41. Madsen, C.V., et al., Serial measurements of serum PDGF-AA, PDGF-BB, FGF2, and VEGF in multiresistant ovarian cancer patients treated with bevacizumab. J Ovarian Res, 2012. 5(1): p. 23.
42. Smerdel, M.P., et al., The predictive value of serum VEGF in multiresistant ovarian cancer patients treated with bevacizumab. Gynecol Oncol, 2010. 118(2): p. 167-71.
43. Boige, V., et al., Efficacy, safety, and biomarkers of single-agent bevacizumab therapy in patients with advanced hepatocellular carcinoma. Oncologist, 2012. 17(8): p. 1063-72.
44. Fuerstenberger, G., et al., Predictive and prognostic potential of angiogenic serum factors and circulating endothelial cells in metastatic melanoma patients receiving temozolamide plus bevacizumab (SAKK 50/07). J Clin Oncol, 2010. 28(15_suppl 8585).
45. Lambrechts, D., et al., Markers of Response for the Antiangiogenic Agent Bevacizumab. Journal of Clinical Oncology, 2013. 31(9): p. 1219-1230.
46. Dowlati, A., et al., Cell adhesion molecules, vascular endothelial growth factor, and basic fibroblast growth factor in patients with non-small cell lung cancer treated with chemotherapy with or without bevacizumab–an Eastern Cooperative Oncology Group Study. Clin Cancer Res, 2008. 14(5): p. 1407-12.
47. Lieu, C.H., et al., The Association of Alternate VEGF Ligands with Resistance to Anti-VEGF Therapy in Metastatic Colorectal Cancer. PLoS One, 2013. 8(10): p. e77117.
48. di Tomaso, E., et al., Glioblastoma Recurrence after Cediranib Therapy in Patients: Lack of “Rebound” Revascularization as Mode of Escape. Cancer Research, 2011. 71(1): p. 19-28.
49. Zurita, A.J., et al., A cytokine and angiogenic factor (CAF) analysis in plasma for selection of sorafenib therapy in patients with metastatic renal cell carcinoma. Annals of Oncology, 2012. 23(1): p. 46-52.
50. Necchi, A., et al., Analysis of plasma cytokines and angiogenic factors in patients with pretreated urothelial cancer receiving Pazopanib: the role of circulating interleukin-8 to enhance the prognostic accuracy. Br J Cancer, 2014. 110(1): p. 26-33.
51. Song, S., et al., PDGFRbeta+ perivascular progenitor cells in tumours regulate pericyte differentiation and vascular survival. Nat Cell Biol, 2005. 7(9): p. 870-9.
52. Murdoch, C., et al., The role of myeloid cells in the promotion of tumour angiogenesis. Nat Rev Cancer, 2008. 8(8): p. 618-31.
53. Shaked, Y., et al., Therapy-Induced Acute Recruitment of Circulating Endothelial Progenitor Cells to Tumors. Science, 2006. 313(5794): p. 1785-1787.
54. Sathornsumetee, S., et al., Tumor Angiogenic and Hypoxic Profiles Predict Radiographic Response and Survival in Malignant Astrocytoma Patients Treated With Bevacizumab and Irinotecan. Journal of Clinical Oncology, 2008. 26(2): p. 271-278.
55. Madlambayan, G.J., et al., Bone marrow stem and progenitor cell contribution to neovasculogenesis is dependent on model system with SDF-1 as a permissive trigger. Blood, 2009. 114(19): p. 4310-4319.
56. Mancuso, M.R., et al., Rapid vascular regrowth in tumors after reversal of VEGF inhibition. The Journal of Clinical Investigation, 2006. 116(10): p. 2610-2621.
57. Kamba, T. and D.M. McDonald, Mechanisms of adverse effects of anti-VEGF therapy for cancer. Br J Cancer, 2007. 96(12): p. 1788-95.
58. Jain, R.K., Normalization of tumor vasculature: an emerging concept in antiangiogenic therapy. Science, 2005. 307(5706): p. 58-62.
59. Darland, D.C., et al., Pericyte production of cell-associated VEGF is differentiation-dependent and is associated with endothelial survival. Dev Biol, 2003. 264(1): p. 275-88.
60. Orlidge, A. and P.A. D’Amore, Inhibition of capillary endothelial cell growth by pericytes and smooth muscle cells. J Cell Biol, 1987. 105(3): p. 1455-62.
61. Stockmann, C., et al., Deletion of vascular endothelial growth factor in myeloid cells accelerates tumorigenesis. Nature, 2008. 456(7223): p. 814-8.
62. Xian, X., et al., Pericytes limit tumor cell metastasis. J Clin Invest, 2006. 116(3): p. 642-51.
63. Cooke, Vesselina G., et al., Pericyte Depletion Results in Hypoxia-Associated Epithelial-to-Mesenchymal Transition and Metastasis Mediated by Met Signaling Pathway. Cancer Cell. 21(1): p. 66-81.
64. Norden, A.D., et al., Bevacizumab for recurrent malignant gliomas: efficacy, toxicity, and patterns of recurrence. Neurology, 2008. 70(10): p. 779-87.
65. Narayana, A., et al., Antiangiogenic therapy using bevacizumab in recurrent high-grade glioma: impact on local control and patient survival. J Neurosurg, 2009. 110(1): p. 173-80.
66. Rubenstein, J.L., et al., Anti-VEGF antibody treatment of glioblastoma prolongs survival but results in increased vascular cooption. Neoplasia, 2000. 2(4): p. 306-14.
67. Holash, J., et al., Vessel Cooption, Regression, and Growth in Tumors Mediated by Angiopoietins and VEGF. Science, 1999. 284(5422): p. 1994-1998.
68. Crawford, Y., et al., PDGF-C mediates the angiogenic and tumorigenic properties of fibroblasts associated with tumors refractory to anti-VEGF treatment. Cancer Cell, 2009. 15(1): p. 21-34.
69. Akino, T., et al., Cytogenetic abnormalities of tumor-associated endothelial cells in human malignant tumors. Am J Pathol, 2009. 175(6): p. 2657-67.
70. Xiong, Y.Q., et al., Human hepatocellular carcinoma tumor-derived endothelial cells manifest increased angiogenesis capability and drug resistance compared with normal endothelial cells. Clin Cancer Res, 2009. 15(15): p. 4838-46.
71. Dudley, A.C. and M. Klagsbrun, Tumor endothelial cells join the resistance. Clin Cancer Res, 2009. 15(15): p. 4787-9.
72. Grothey, A., et al., Bevacizumab Beyond First Progression Is Associated With Prolonged Overall Survival in Metastatic Colorectal Cancer: Results From a Large Observational Cohort Study (BRiTE). Journal of Clinical Oncology, 2008. 26(33): p. 5326-5334.
73. Bennouna, J., et al., Continuation of bevacizumab after first progression in metastatic colorectal cancer (ML18147): a randomised phase 3 trial. The Lancet Oncology, 2013. 14(1): p. 29-37.
74. Michel, S., W. Vervenne, and d.S.M.e. al., SWITCH: A randomized sequential open-label study to evaluate efficacy and safety of sorafenib (SO)/sunitinib (SU) versus SU/SO in the treatment of metastatic renal cell cancer (mRCC). J Clin Oncol, 2014. 32(Suppl 4 Abstr393).
75. Angevin, E., et al., Phase I Study of Dovitinib (TKI258), an Oral FGFR, VEGFR, and PDGFR Inhibitor, in Advanced or Metastatic Renal Cell Carcinoma. Clinical Cancer Research, 2013. 19(5): p. 1257-1268.
76. Escudier, B., et al., Phase II Results of Dovitinib (TKI258) in Patients With Metastatic Renal Cell Cancer. Clinical Cancer Research, 2014.
77. Motzer, R.J., et al., Dovitinib versus sorafenib for third-line targeted treatment of patients with metastatic renal cell carcinoma: an open-label, randomised phase 3 trial. The Lancet Oncology, 2014. 15(3): p. 286-296.
78. Llovet, J.M., et al., Brivanib in Patients With Advanced Hepatocellular Carcinoma Who Were Intolerant to Sorafenib or for Whom Sorafenib Failed: Results From the Randomized Phase III BRISK-PS Study. Journal of Clinical Oncology, 2013. 31(28): p. 3509-3516.
79. Johnson, P.J., et al., Brivanib Versus Sorafenib As First-Line Therapy in Patients With Unresectable, Advanced Hepatocellular Carcinoma: Results From the Randomized Phase III BRISK-FL Study. Journal of Clinical Oncology, 2013. 31(28): p. 3517-3524.
80. Lara, P.N., et al., Randomized Phase III Placebo-Controlled Trial of Carboplatin and Paclitaxel With or Without the Vascular Disrupting Agent Vadimezan (ASA404) in Advanced Non–Small-Cell Lung Cancer. Journal of Clinical Oncology, 2011. 29(22): p. 2965-2971.
81. Siemann, D.W., D.J. Chaplin, and P.A. Walicke, A review and update of the current status of the vasculature-disabling agent combretastatin-A4 phosphate (CA4P). Expert Opin Investig Drugs, 2009. 18(2): p. 189-97.
82. Siemann, D.W. and W. Shi, Dual targeting of tumor vasculature: combining Avastin and vascular disrupting agents (CA4P or OXi4503). Anticancer Res, 2008. 28(4B): p. 2027-31.
83. Nathan, P., et al., Phase I Trial of Combretastatin A4 Phosphate (CA4P) in Combination with Bevacizumab in Patients with Advanced Cancer. Clinical Cancer Research, 2012. 18(12): p. 3428-3439.
84. Brown, J.L., et al., A human monoclonal anti-ANG2 antibody leads to broad antitumor activity in combination with VEGF inhibitors and chemotherapy agents in preclinical models. Mol Cancer Ther, 2010. 9(1): p. 145-56.
85. Coxon, A., et al., Context-dependent role of angiopoietin-1 inhibition in the suppression of angiogenesis and tumor growth: implications for AMG 386, an angiopoietin-1/2-neutralizing peptibody. Mol Cancer Ther, 2010. 9(10): p. 2641-51.
86. Hashizume, H., et al., Complementary actions of inhibitors of angiopoietin-2 and VEGF on tumor angiogenesis and growth. Cancer Res, 2010. 70(6): p. 2213-23.
87. Hong, D., et al., INTERIM RESULTS FROM A PHASE 1B STUDY OF SAFETY, PHARMACOKINETICS (PK) AND TUMOR RESPONSE OF THE ANGIOPOIETIN1/2-NEUTRALIZING PEPTIBODY AMG 386 IN COMBINATION WITH AMG 706, BEVACIZUMAB (B) OR SORAFENIB (S) IN ADVANCED SOLID TUMORS. Ann Oncol, 2008. 19 (Supplement 8): p. viii153-viii165.
88. Rini, B., et al., AMG 386 in combination with sorafenib in patients with metastatic clear cell carcinoma of the kidney: a randomized, double-blind, placebo-controlled, phase 2 study. Cancer, 2012. 118(24): p. 6152-61.
89. Lee, J.M., et al., Combination therapy: intermittent sorafenib with bevacizumab yields activity and decreased toxicity. Br J Cancer, 2010. 102(3): p. 495-9.
90. Azad, N.S., et al., Combination targeted therapy with sorafenib and bevacizumab results in enhanced toxicity and antitumor activity. J Clin Oncol, 2008. 26(22): p. 3709-14.
91. Curtis, V.F., et al., A PK2/Bv8/PROK2 Antagonist Suppresses Tumorigenic Processes by Inhibiting Angiogenesis in Glioma and Blocking Myeloid Cell Infiltration in Pancreatic Cancer. PLoS One, 2013. 8(1): p. e54916.
92. Loges, S., T. Schmidt, and P. Carmeliet, “Antimyeloangiogenic” Therapy for Cancer by Inhibiting PlGF. Clinical Cancer Research, 2009. 15(11): p. 3648-3653.
93. Leite de Oliveira, R., et al., Gene-Targeting of Phd2 Improves Tumor Response to Chemotherapy and Prevents Side-Toxicity. Cancer Cell. 22(2): p. 263-277.
