讲真，临床VEGF药物你都用对了吗？

9 月 8, 2023

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说起VEGF，想必大家都不陌生。作为长期霸占标靶TOP10的明星靶点，横跨癌症、眼科、心血管等众多领域，临床用药更是包罗万象，涵盖小分子、抗体类、AAV、小核酸等。VEGF家族中的VEGF-B成为目前研究的热点，究其原因，在某些癌症中VEGF-B抑制剂临床用药无效，使得研究VEGF-B的作用机制成为迫切需求。

2023年8月，中山大学李旭日研究团队等发表文章《VEGF-B prevents excessive angiogenesis by inhibiting FGF2/FGFR1 pathway》，揭示了VEGF-B令人意想不到的限制血管生成的功能，并阐明了其分子机制。这些颠覆性的发现将促使血管研究领域重新审视多年来对于VEGF-B的认知，尤其是在FGF2/FGFR1高表达时，抑制VEGF-B的治疗策略需谨慎考虑。

图1：文章截图

在此次研究中，研究人员利用Biacore 8K进行层层递进式的研究，完成了从新受体发现、受体结合结构域确认、受体竞争结合、配体与异二聚体结合四大环节。接下来，我们一一呈现这些精彩绝伦的研究结果。

一、新受体发现

通过前期的研究积累，研究人员首先怀疑VEGF-B能够与FGFR1互作，FGFR1可能是潜在的新受体。Biacore 8K的检测结果清楚地显示：VEGF-B能够FGFR1互作，并且其亲和力与FGF2相当；VEGF-B能够与FGFR1互作，而同家族PIGF却不能，显示VEGF-B与FGFR1的互作是特异性的（图2）。

图2：FGFR1与VEGF-B、FGF2、PIGF互作结果

二、受体结合结构域确认

研究人员根据FGFR1序列重构出五段受体结合域FGFR1 DI、DII、DIII、DI-II、DII-III，通过Biacore结果显示：VEGF-B与FGFR1 DII-III亲和力和FGF2相似，相反，VEGF-B和FGF2与FGFR1-DI结合非常微弱；VEGF-B与FGFR1 DIII、DII的结合类似于FGF2（图3）。这些数据都表明VEGF-B主要结合FGFR1结构域II和III。

图3：FGFR1各结构域与VEGF-B、FGF2互作结果

三、受体竞争结合

由于VEGF-B、FGF2均可以与FGFR1结合，因此研究人员验证二者是否存在受体竞争关系。Biacore结果显示：FGF2与VEGF-B竞争结合FGFR1，而PlGF没有竞争。ELISA实验结果显示：VEGF-B特异性地和FGF2对FGFR1进行剂量依赖性竞争。这些结果相互印证，提示VEGF-B可能通过竞争结合FGFR1抑制FGF2的功能（图4）。

图4：VEGF-B、FGF2受体竞争结合实验结果

四、配体与异二聚体结合

研究人员发现VEGF-B能够诱导VEGFR1/FGFR1复合物的产生，是否VEGF-B能够与VEGFR1/FGFR1复合物结合呢？研究人员首先构建VEGFR1-ECD、FGFR1-ECD并通过接头L形成不同连接方向的异源二聚体。随后，利用Biacore检测VEGF-B、VEGF-C与不同异源二聚体的亲和力。Biacore结果显示：VEGF-B与不同异源二聚体具有相似KD值，并且结合是特异性的；VEGF-B对VEGFR1/FGFR1异二聚体 (1.4-3.7 nM) 高于FGFR1同源二聚体 (17 nM) ，表明VEGF-B可能优选结合VEGFR1/FGFR1异二聚体（图5）。

图5：VEGF-B、VEGF-C与异源二聚体的亲和力结果

总结：

通览全文，我们可以总结Biacore展现的三大技术优势：

技术全面：一台Biacore 8K承揽了新受体发现、受体结合结构域确认、受体竞争结合、配体与异二聚体结合四大环节，真正的一机多能。
高通量、低成本：Biacore 8K所具备的16通道优势，使得研究人员通过一张芯片，一次实验，快速完成不同分子与不同受体/受体不同结构域的互作分析，真正的快速、高效、低成本。
数据精准、可信赖：文章中多次使用不同的方法来验证分子之间的相互作用，最终结果都与Biacore保持一致，并且作者最终使用Biacore结果作为标准，充分体现出对于Biacore的信赖。

参考文献：

1. Lee, Chunsik et al. “VEGF-B prevents excessive angiogenesis by inhibiting FGF2/FGFR1 pathway.” Signal transduction and targeted therapy vol. 8,1 305. 18 Aug. 2023

2. Brouwer, N. J. et al. Tumour angiogenesis in uveal melanoma is related to genetic
evolution. Cancers 11, 979 (2019)