DLL4：血管生成調控的關鍵靶點
日期：2025-05-23 10:45:30
近日，科望醫藥與CompassTherapeutics公司宣布，VEGF/DLL4雙抗tovecimig（CTX-009/ES104）用于二線膽道癌治療的2/3期臨床試驗達到主要終點，tovecimig聯合方案有望成為全球膽道癌二線治療的新標準，為患者帶來新的希望。
Delta-likeligand4（DLL4）作為Notch信號通路的關鍵配體，在血管生成與重塑中發揮著核心作用。DLL4的異常表達與多種病理狀態下的血管異常生成密切相關，如腫瘤、視網膜病變及心血管疾病等。研究表明，DLL4不僅是血管生成的重要調控因子，其異常調控還可能通過影響內皮細胞行為參與疾病進展，因此成為近年來疾病治療的研究熱點。
1. DLL4的作用機制與信號通路
1.1 DLL4-Notch信號對血管生成的調控
DLL4通過激活Notch信號抑制內皮細胞過度sprouting，維持血管分支的平衡。在生理狀態下，DLL4主要高表達于血管內皮細胞的tip細胞，通過旁分泌作用與相鄰細胞的Notch受體結合，抑制其tip細胞特性，促進stalk細胞分化，從而維持血管分支的平衡，避免血管過度分支 [2]。然而，在病理條件下，如腫瘤微環境中，DLL4的表達上調。一方面，通過激活Notch信號通路，DLL4能夠抑制血管生成，但另一方面，這種異常的信號激活也可能導致異常血管結構的形成，進而促進腫瘤的進展 [1]。
1.2 與其他信號通路的交互作用
- VEGF通路：能夠誘導DLL4的表達，二者之間形成負反饋調節環路。當DLL4被抑制時，會導致VEGF驅動的血管過度生成，這表明DLL4與VEGF在血管生成過程中存在著協同調控的關系，共同維持血管生成的平衡 [1]。
- YAP-DLL4-Notch軸：研究發現，在缺氧條件下，AFAP1L1通過HIF-1α激活，進而抑制YAP的磷酸化，促進DLL4的表達，激活Notch信號通路，從而調控內皮細胞的tip細胞行為，影響血管的生成與重塑 [8]。
- KLF13-DLL4-Notch2軸：在肌肉萎縮模型中，KLF13能夠通過抑制DLL4-Notch2信號通路，減輕肌肉萎縮的癥狀，這揭示了DLL4在肌肉代謝與血管交互作用中的新功能，提示DLL4不僅在血管系統中發揮作用，還可能通過與其他組織的相互作用影響機體的代謝過程 [9]。
1.3 細胞內調控機制
DLL4的表達受到多種轉錄因子和表觀遺傳機制的調控。例如，在糖尿病模型中，糖皮質激素通過抑制MYOD1介導的轉錄激活，進而下調KLF13，間接促進DLL4的表達。此外，泛素化途徑，如FBXW7介導的降解，也參與了DLL4蛋白水平的調控，影響其在細胞內的穩定性和功能發揮 [9]。
2. 相關疾病
2.1 腫瘤
- 促腫瘤血管生成：在多種腫瘤中高表達，如結直腸癌、肺癌、肝癌等。通過激活Notch信號通路，DLL4能夠抑制正常的血管生成，形成異常的血管網絡，為腫瘤的生長和轉移提供有利條件。以結腸癌為例，DLL4的高表達與腫瘤微血管密度的增加以及預后不良密切相關 [11,12]。臨床前研究發現，抗DLL4抗體能夠抑制小鼠模型中腫瘤血管的異常分支，但需要注意的是，長期抑制DLL4可能會誘發血管肉瘤等毒性反應 [1]。
- 耐藥性：在貝伐珠單抗治療的結腸癌患者中，DLL4表達的升高與治療抵抗現象相關，這表明DLL4可能作為抗血管生成治療耐藥的生物標志物，為臨床治療方案的調整提供了潛在的參考依據 [11,12]。
- 免疫逃逸：還能夠通過調控腫瘤相關巨噬細胞的極化，促進免疫抑制微環境的形成，從而增強腫瘤的免疫逃逸能力，使得腫瘤細胞能夠躲避機體免疫系統的攻擊，進一步促進腫瘤的進展。
2.2 視網膜病變
- 早產兒視網膜病變（ROP）：在缺氧誘導的視網膜病變模型中，DLL4的缺失會導致血管過度生成，而激活Notch信號通路則可以減少異常新生血管的形成，這說明DLL4在視網膜血管生成的調控中發揮著重要作用，其異常表達與ROP的發生發展密切相關 [5,8]。
- 糖尿病視網膜病變（DR）：高血糖環境通過HIF-1α上調內皮細胞中DLL4的表達，進而促進異常血管生成和血管滲漏。研究發現，抑制DLL4的活性能夠減輕視網膜水腫，改善血管屏障功能，為DR的治療提供了新的潛在靶點 [5,8]。
- 年齡相關性黃斑變性（AMD）：在濕性AMD患者的脈絡膜新生血管中，DLL4呈現高表達狀態。通過激活Notch信號通路，DLL4能夠促進血管內皮細胞的異常遷移和管腔形成，從而在AMD的病理過程中發揮作用 [5]。
2.3 心血管疾病
- 動脈粥樣硬化：棕櫚酸通過激活巨噬細胞的 DLL4-Notch 信號，促進炎癥因子（如 IL-6、TNF-α）分泌，加劇動脈粥樣硬化斑塊的不穩定性和血管內皮的損傷，這表明DLL4在代謝性血管損傷中具有關鍵作用，可能成為動脈粥樣硬化治療的潛在靶點 [13]。
- 血管重塑：在血管損傷模型中，DLL4能夠調控平滑肌細胞的表型轉換，使其從收縮型向合成型轉變，從而參與血管狹窄和新生內膜的形成，影響血管重塑的過程。
- 心肌缺血 / 再灌注損傷：DLL4的缺失能夠在一定程度上減輕心肌缺血后的血管內皮凋亡，改善心臟功能，這提示DLL4在缺血性心臟病中可能具有雙重調控作用，其在正常生理狀態下維持血管穩態，而在病理條件下其異常激活可能加重心臟損傷 [5]。
2.4 慢性腎病
尿毒癥毒素吲哚硫酸酯可激活腎小管上皮細胞中的OATP2B1-DLL4軸，誘導巨噬細胞向促炎表型極化，從而加劇腎間質纖維化和腎功能損傷。
2.5 肌肉萎縮與代謝性疾病
在糖尿病和糖皮質激素誘導的肌肉萎縮模型中，KLF13缺失導致DLL4-Notch2信號過度激活，抑制肌細胞分化并促進肌肉蛋白降解。激活KLF13或抑制DLL4可改善肌肉質量和功能 [9]。
2.6 遺傳性血管疾病
DLL4基因突變可導致遺傳性毛細血管擴張癥，表現為皮膚和黏膜血管異常增生，提示DLL4在維持血管穩態中的基礎作用 [6]。
3. 藥物研究進展
DLL4是Notch信號通路關鍵配體，調控血管生成與成熟。抗DLL4抗體可抑制腫瘤血管生成，但長期使用可能誘發肝血管肉瘤等毒性，聯合抗VEGF藥物在小鼠模型中可增強抗腫瘤效果，降低異常血管灌注及耐藥風險。目前已有2條DLL4 x VEGF雙抗管線在研，最高研究階段處于臨床2/3期。在研管線整理如下表：
| 藥物 | 作用機制 | 藥物類型 | 在研適應癥（疾病名） | 在研機構 | 最高研發階段 |
| Tovecimig | DLL4抑制劑 | VEGF-A抑制劑 | 雙特異性抗體 | Vater壺腹癌 | 膽囊癌 | 肝內膽管癌 | 膽道癌 | 結腸癌 | 轉移性結直腸癌 | 直腸癌 | 膽管癌 | 轉移性膽道癌 | 結直腸癌 | 卵巢癌 | Compass Therapeutics LLC | Compass Therapeutics, Inc. | M.D. Anderson International Espa?a SA | BINEX Co., Ltd. | ABL Bio, Inc. | 科望（上海）生物醫藥科技有限公司 | 科望（蘇州）生物醫藥科技有限公司 | 臨床2/3期 |
| Navicixizumab | DLL4抑制劑 | VEGF抑制劑 | 雙特異性抗體 | 晚期惡性實體瘤 | 結直腸癌 | 卵巢癌 | 胃癌 | 三陰性乳腺癌 | 輸卵管癌 | 原發性腹膜癌 | Oncxerna Therapeutics, Inc. | Mereo BioPharma Group Plc | 臨床2期 |
| Anti-DLL4 antibody (Regeneron) | DLL4抑制劑 | 抗體 | 移植物抗宿主病 | Regeneron Pharmaceuticals, Inc. | 臨床前 |
4. DLL4相關產品
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● DLL4重組蛋白
Recombinant Human Delta-like protein 4 (DLL4),partial (Active); CSB-MP878862HU
● DLL4抗體
● DLL4 ELISA試劑盒
Human Delta-like protein 4(DLL4) ELISA kit
CSB-EL006949HU
參考文獻：
[1] Yan M, Callahan CA, Beyer JC, et al. Chronic DLL4 blockade induces vascular neoplasms. Nature. 2010;463(7283):E6-E7. DOI: 10.1038/nature08751.
[2] Pitulescu ME, Schmidt I, Giaimo BD, et al. Dll4 and Notch signalling couples sprouting angiogenesis and artery formation. Nat Cell Biol. 2017;19(8):915-927. DOI: 10.1038/ncb3555.
[3] Folkman J. Angiogenesis: an organizing principle for drug discovery. Nat Rev Drug Discov. 2007;6(4):273-286. DOI: 10.1038/nrd2273.
[4] Bassel-Duby R, Olson EN. Notch signaling in skeletal muscle development and disease. Cold Spring Harb Perspect Biol. 2015;7(10):a019067. DOI: 10.1101/cshperspect.a019067.
[5] Yang JM, Park CS, Kim SH, et al. Dll4 Suppresses Transcytosis for Arterial Blood-Retinal Barrier Homeostasis. Circ Res. 2020;126(6):767-783. DOI: 10.1161/CIRCRESAHA.119.316476.
[6] National Cancer Institute. DLL4 wt Allele. NCI Thesaurus. Published February 8, 2020. DOI: 10.32388/QULVH4.
[7] Hellstr?m M, Phng LK, Hofmann JJ, et al. Dll4 signaling through Notch1 regulates formation of tip cells during angiogenesis. Nature. 2007;445(7129):776-780. DOI: 10.1038/nature05571.
[8] Ren JS, Bai W, Ding JJ, et al. Hypoxia-induced AFAP1L1 regulates pathological neovascularization via the YAP-DLL4-NOTCH axis. J Transl Med. 2023;21(1):651. DOI: 10.1186/s12967-023-04503-x.
[9] Yang S, Xiong LJ, Yang GY, et al. KLF13 restrains Dll4-muscular Notch2 axis to improve muscle atrophy. J Cachexia Sarcopenia Muscle. 2024;15(5):1869-1882. DOI: 10.1002/jcsm.13538.
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[11] Jacobsen KS, Holm T, Knoop C, et al. Notch and DLL4 expression in bevacizumab-treated colon cancer patients. Br J Cancer. 2012;107(12):1987-1993. DOI: 10.1038/bjc.2012.628.
[12] Jacobsen KS, Holm T, Knoop C, et al. Notch and DLL4 expression in bevacizumab-treated colon cancer patients [erratum]. Br J Cancer. 2013;108(3):670. DOI: 10.1038/bjc.2012.736.
[13] Li Y, Zhang Y, Wang X, et al. Palmitic acid in type 2 diabetes mellitus promotes atherosclerotic plaque vulnerability via macrophage Dll4 signaling. Atherosclerosis. 2021;327:134-144. DOI: 10.1016/j.atherosclerosis.2021.09.014.
