GEN-GEN PILIHAN UNTUK TERAPI GEN ANTIANGIOGENESIS KANKER (Kajian Pustaka)
Abdillah Imron Nasution*
*Program Studi Kedokteran Gigi Fakultas Kedokteran Universitas Syiah Kuala
ABSTRAK
Kemampuan sel kanker untuk tumbuh dan bertahan tergantung pada proses yang disebut angiogenesis. Angiogenesis adalah pembentukan pembuluh darah baru yang sangat diperlukan dalam berbagai proses fisiologis termasuk pertumbuhan, penyembuhan luka dan regenerasi jaringan.
Berdasarkan hal ini, timbul ketertarikan untuk menggunakan agen antiangiogenesis untuk menghambat pertumbuhan tumor. Tulisan ini mengevaluasi potensi yang menguntungkan serta kandidat transfer gen dan perkembangan terbaru untuk terapi kanker antiangiogenik. Beberapa kandidat transfer gen untuk terapi kanker antiangiogenesis adalah: Thrombospondin-1 (THBS1), Endostatin, Tumstatin, Arresten, Canstatin, Vastatin-Restin, Angiostatin, 16 kD Prolactin Fragment, Platelet Factor-4, Interferon-inducible protein-10 (IP-10), Angiopoietins (Ang-1), Interleukin-12 (IL- 12), Interleukin-18 (IL-18), Interferons, Endothelial-monocyte activating polypeptide-II (EMAP-II), Tissue Inhibitors of Metalloproteinases (TIMPs), Tumor Necrosis Factor Alpha (TNF-α dan p53.
Kesimpulan, terapi gen sangat menjanjikan dalam mempercepat antiangiogenesis sebagai terapi kanker yang efektif dan bisa dicoba dalam penelitian klinis pada manusia di masa yang akan datang.
Kata kunci: kanker, angiogenesis, terapi gen, antiangiogenesis
ABSTRACT
Cancers growth and survive depend on a process called angiogenesis. Angiogenesis means the formation of new blood vessels and is indispensable to various physiological processes including development, wound repair, and tissue regeneration. Based this concept, there is growing interest in the use of antiangiogenesis agents to inhibit tumor growth. This review evaluates the potential advantages and candidates of gene transfers and update novel developments for antiangiogenic cancer therapy. The candidates of gene transfers for antiangiogenic cancer therapy are: Thrombospondin-1 (THBS1), Endostatin, Tumstatin, Arresten, Canstatin, Vastatin-Restin, Angiostatin, 16 kD Prolactin Fragment, Platelet Factor-4, Interferon-inducible protein-10 (IP-10), Angiopoietins (Ang-1), Interleukin-12 (IL-12), Interleukin-18 (IL-18), Interferons, Endothelial-monocyte activating polypeptide-II (EMAP-II), Tissue Inhibitors of Metalloproteinases (TIMPs), Tumor Necrosis Factor Alpha (TNF-α), and p53. In conclusion, gene therapy holds great promise in advancing antiangiogenesis as an effective cancer therapy and will undoubtedly be evaluated in human clinical trials in the near future.
Key Word: Cancer, angiogenesis, gen theraphy, antiangiogenesis
Pendahuluan
Terapi kanker pada awalnya lebih terfokus pada pemusnahan sel kanker melalui operasi, radioterapi dan kemoterapi.
Menyadari bahwa metode-metode tersebut memiliki tingkat efisiensi yang rendah dan angka toksisitas yang tinggi terhadap sel-sel non-kanker, pakar penyakit kanker mengembangkan terapi gen yang mampu meningkatkan efisiensi terapi, sekaligus dapat mengurangi tingkat toksisitas terhadap sel-sel non-kanker. 1
Kemampuan tumbuh dan bertahannya sel kanker sangat tergantung pada asupan oksigen, nutrisi, dan VEGF (vascular endothelial growth factor) yang diperankan oleh sel endotel dalam proses angiogenesis.
Hasil penelitian menunjukkan pertumbuhan tumor dihambat apabila fungsi VEGF dihambat dengan cara menekan fungsi reseptor VEGF, sehingga tidak terjadi sinyal angiogenesis.2.3 Dalam perkembangan selanjutnya, banyak bukti-bukti penelitian yang menyatakan bahwa pertumbuhan dan metastatis tumor sangat bergantung pada angiogenesis.4
Penghambatan angiogenesis dan terapi gen untuk mengatasi penyakit kanker yang dikenal sebagai terapi gen antiangiogenesis merupakan pendekatan yang rasional untuk pengobatan penyakit kanker di masa depan.4 Terbukti dengan hasil evaluasi dan riset terapi gen antiangiogenesis yang telah dilakukan, menunjukkan viabilitas yang lebih efektif dibandingkan dengan pendekatan terapi kanker lainnya.2,3 Tulisan ini bertujuan
mengetahui potensi beberapa gen yang dapat diterapkan pada pendekatan terapi gen antiangiogenesis dalam penanganan penyakit kanker.
Pembahasan
Angiogenesis terjadi dalam tubuh sehat untuk memperbaiki luka atau memperbaiki sirkulasi darah dalam jaringan setelah trauma atau kerusakan lain. Dalam tubuh sehat proses tersebut dikendalikan oleh on-off switch yang diperankan oleh angiogenic growth factors dan angiogenesis inhibitors secara berimbang sesuai yang dibutuhkan. Sel yang berperan pada proses angiogenesis adalah sel endotel, yaitu sel yang melapisi pembuluh darah dan berhubungan langsung dengan darah. Sel ini ada pada setiap jaringan kanker yang telah berukuran 1-2 mm.4 Ekspresi protein permukaan sel endotel pembuluh darah yang terkena kanker menunjukkan perbedaan dengan sel endotel di pembuluh darah yang tidak terkena kanker.5
Proses angiogenesis diawali dengan pelepasan dan pembentukan faktor pertumbuhan angiogenik yang berdifusi ke sekitar jaringan yang rusak. Faktor pertumbuhan angiogenik ini lalu berikatan dengan reseptor spesifik sel endotel di pembuluh darah terdekat dan mengaktifkan sinyal pertumbuhan dari permukaannya untuk diteruskan ke nukleus. Selanjutnya sel-sel endotel membentuk molekul-molekul baru termasuk berbagai enzim yang melarutkan protein dan membentuk lubang-lubang kecil pada membran basal untuk berproliferasi dan
bermigrasi menuju jaringan yang rusak.
Integrin yang terdapat di permukaan membantu pembentukan dan perkembangan pembuluh darah yang baru. Enzim-enzim lain, seperti matrix metalloproteinase (MMP) diproduksi untuk menghancurkan jaringan yang rusak di ujung pembuluh darah baru yang sedang tumbuh. Akhirnya, sel-sel endotel yang terbentuk akan menyatu untuk saling berhubungan satu sama lain agar darah dapat bersirkulasi. Pembuluh darah baru mengalami stabilisasi melalui bantuan sel-sel otot yang mendukung struktur pembuluh tersebut.4,6
Gambar 1. Proses Angiogenesis1
Pada sel tumor angiogenesis merupakan proses penting untuk pertumbuhan tumor, bahkan beberapa penelitian mengungkapkan bahwa pertumbuhan tumor sangat bergantung pada angiogenesis (angiogenesis dependent).
Karena itu analisis kemampuan angiogenesis tumor dapat berperan dalam menentukan prognosis dan penatalaksanaan penderita kanker.4,5 Beberapa bukti yang mendukung teori ini adalah dengan ditemukannya basic fibroblast growth factor (bFGF) yang bersifat merangsang densitas dan pencabangan
pembuluh darah dalam tumor, dan juga menambah volume tumor hingga dua kali lipat. Selain itu telah ditemukan inhibitor angiogenesis yang ternyata dapat menghambat proliferasi sel endotel in vivo maupun in vitro.7 Penelitian lain juga menunjukkan penghambatan pertumbuhan tumor otak mencit yang dapat dihambat dengan menghambat fungsi VEGF (vascular endothelial growth factor).8
Tahapan-tahapan terjadinya angio- genesis telah menjadi dasar pemikiran peneliti di bidang terapi kanker melalui terapi gen yang berperan sebagai antiangiogenesis.4,7 Tanpa angiogenesis, suplai darah dan makanan akan terhenti sehingga menghentikan pertumbuhan kanker. Dasar pemikiran ini diperkuat oleh bukti-bukti penelitian yang telah ada untuk mendukung penerapan terapi gen antiangiogenesis untuk mengatasi kanker di masa yang akan datang.7
Kandidat dan Pilihan Gen Untuk Terapi Gen Antiangiogenik
Saat ini strategi terapi gen antiangiogenik masih dalam fase preklinis dan belum dilakukan pengujian pada pasien.
Beberapa kandidat pilihan gen untuk mendukung penerapan terapi gen antiangiogenesis untuk mengatasi kanker di masa yang akan datang adalah:
Thrombospondin-1 (THBS1), Endostatin, Tumstatin, Arresten, Canstatin, Vastatin- Restin, Angiostatin, 16 kD Prolactin Fragment, Platelet Factor-4, Interferon- inducible protein-10 (IP-10), Angiopoietins
(Ang-1), Interleukin-12 (IL-12), Interleukin-18 (IL-18), Interferons, Endothelial-monocyte activating polypeptide-II (EMAP-II), Tissue Inhibitors of Metalloproteinases (TIMPs), Tumor Necrosis Factor Alpha (TNF-α) dan, p5.
Thrombospondin-1 (THBS1) adalah inhibitor angiogenesis dan merupakan inhibitor poten angiogenesis.9 Aktivitas Thrombospondin-1 sebagai agen antiangiogenik antitumoral yang secara ekstensif ditunjukkan dalam kultur sel dan model..10 Efek antiangiogenik dari THBS1 dapat mengikat CD36 di sel-sel endotel.11 Saat ini, terdapat studi fase II pada pasien kasus kanker ginjal, kanker paru, refractory lymphoma dan sarkoma untuk mengevaluasi keamanan dan keampuhan THBS1 yang dikenal sebagai ABT-510.11 Walau penghambatan pertumbuhan pada studi in vitro cell line tidak terlalu signifikan, tetapi ekspresi THBS1 telah membentuk penghambatan pada kanker prostat hewan coba yang disebut DU145.12 Baru-baru ini peneliti juga telah membuat rekombinan adenovirus yang mengekspresikan gen THBS1 dan hasilnya menunjukkan proses antiangiogenik sel kanker.13
Endostatin (20 kD) adalah sebuah fragmen internal kolagen dari rantai alpha 1 tipe XVIII dan telah menjadi inhibitor angiogenesis yang lumayan dikenal.
Endostatin pertama kali ditemukan pada tahun 1997. Endostatin dapat menghambat sel endotel melalui beberapa jalur, termasuk pengikatan melalui αVβ1 integrin14 untuk
menghambat reseptor VEGF15 dan cyclin D1.16 Endostatin adalah inhibitor pertama yang dipelajari dalam percobaan klinis.17 Saat ini endostatin telah dievaluasi hanya pada fase I percobaan klinis. Rekombinan esensial endostatin dapat dilihat dalam dosis bebas terbatas tetapi menunjukkan tidak adanya respon klinis pada beberapa pasien tumor.18,19 Di dalam laboratorium juga telah dievaluasi beberapa gen endostatin pada beberapa model terapi gen preklinis. Penggunaan vektor adenovirus dengan menggunakan endostatin telah dilakukan pada tikus. Pada percobaan ini endostatin dilaporkan dapat menghambat pertumbuhan karsinoma kolon yang ditanamkan secara subkutan pada MC38 murine.20 Penggunaan vektor retroviral juga telah dilakukan pada hati tikus NMuLi dengan endostatin. Pertumbuhan sel ini secara in vitro menunjukkan penghambatan pertumbuhan.21
Tumstatin adalah sebuah fragmen pecahan rantai α3 kolagen tipe IV. Tumstatin dapat mencegah angiogenesis yang dimediasi oleh alphavbeta3 integrin untuk menghambat proliferasi sel endotel dan mengaktifkan apoptosis.22 Tumstatin dilaporkan selalu menghambat pertumbuhan tumor dalam beberapa model tikus percobaan. 23,24,25 Saat ini, eksperimen tranfer gen dengan menggunakan tumstatin belum banyak dipublikasikan.
Arresten, awalnya diidentifikasi pada tahun 2000, sama halnya dengan protein angiogenik poten lainnya yaitu berupa turunan dari membran basal vaskular. Arresten merupakan domain 26-kD NC1 dari rantai
alpha1 kolagen tipe IV yang berfungsi sebagai molekul antiangiogenik untuk menghambat proliferasi dan migrasi sel endotel. Sama halnya dengan Tumstatin, aktivitas antiangiogenik ini dimediasi oleh αVβ1
integrin sel endotel. Arresten pada laporan penelitian yang pernah dilakukan diketahui dapat menghambat pertumbuhan dan perkembangan metastasis tumor pada tikus model. Hasil ini menjadikan Arresten sebagai gen pilihan untuk target eksperimen terapi gen di masa yang akan datang.26
Canstatin diidentifikasi pada tahun 2000 sebagai endogenous 24 kD dan merupakan bagian dari rantai α2 kolagen tipe IV.
Canstatin dapat menghambat migrasi dan menginduksi sel endotel untuk apoptosis.
Canstatin menghambat pertumbuhan dan merubah antivaskular tumor. Cloning Canstatin dalam beberapa variasi vektor transfer gen telah diterima sebagai hasil yang menjanjikan.27
Turunan membran basal lainnya adalah Vastatin-Restin, sebuah turunan dari domain NC1 kolagen VIII. Vastatin telah menunjukkan kemampuan menginhibisi proliferasi aortik sel endotel sapi dan menginduksi sinyal untuk apoptosis.28 Tidak banyak data mengenai percobaan yang pernah dilakukan untuk jenis ini.
Angiostatin, (38 kD) bagian internal dari plasminogen, adalah satu dari inhibitor endogen poten dari angiogenesis telah menunjukkan kemampuan menonaktifkan pertumbuhan tumor dan metastasis pada tumor murine.29 Angiostatin mampu melakukan
antiangiogenik melalui interaksi paling kurang tiga reseptor potensial pada sel endotel: ATP synthase, angiomotin, and αVβ1 integrin.30 Angiostatin telah dievaluasi pada Phase I percobaan klinis.31 Tidak ada dosis terbatas yang signifikan yang memperlihatkan toksisitas pada pasien selama dua kali pemberian Angiostatin secara subkutan.
Peneliti telah mempelajari angiostatin merupakan modal utama untuk transfer gen.
Baru-baru ini telah dilakukan penggunaan rekombinan adeno-associated virus (AAV) kringles 1–3 angiostatin. Adeno-associated virus (AAV) memediasi stabilitas ekspresi angiostatin untuk menghambat pertumbuhan tumor dan mampu bertahan dalam melanoma yang agresif. Strategi ini diyakini sangat menjanjikan untuk penerapan strategi antiangiogenik di masa depan.32
Prolactin Fragment 16 kD juga termasuk potensial sebagai antiangiogenik yang menghambat proliferasi kapiler dan migrasi sel endotel ke dalam pembuluh darah mikro.33 Saat ini, reseptor perantara untuk aktivitas Prolactin Fragment belum diketahui.34 Fragment prolactin 16 kD telah diekspresikan dan disekresikan dari HCT116 sel kanker kolon manusia.34,35
Laporan percobaan menggunakan sebuah transfer gen inhibisi pertumbuhan hypovascularity di dalam giloms intracerebral pada grup traksduksi- Platelet Factor-4 (PF4) dengan penggunaan retroviral dan adenoviral untuk mengekspresikan bentuk sekret dari faktor platelet4 menyatakan terdapat aktivitas antitumor PF4. Selain itu vektor retroviral
yang digunakan pada penggunaan gen ini telah dilaporkan dapat mentransduksi sel-sel squamous cell carcinoma leher dan kepala.36
Interferon-inducible protein-10 (IP-10), anggota dari C-X-C famili kemokin, mempunyai multifungsi biologi termasuk immunomodulatory potensial dan memiliki efek antiangiogenik. Di laboratorium, IP-10 telah ditransduksikan dengan retroviral A375 pada sel melanoma manusia dengan gen IP-10 yang diinokulasi secara subkutan pada tikus.
Penelitian ini menunjukkan pertumbuhan dari trasnduksi-IP-10 sel melanoma telah direduksi dengan kontras dibandingkan dengan yang ditunjukkan pada kontrol. 37
Transfer sel kanker usus dengan Angiopoietins (Ang-1) pernah dilakukan dengan sel yang diinjeksi secara langsung ke dalam liver tikus. Berat tumor dan banyaknya pembuluh yang pernah dilakukan secara signifikan menunjukkan Ang-1 lebih rendah pada transduksi sel Ang-1 yang dikomperasi dengan kontrol. Vektor tumor mammary carcinoma dan melanoma murine secara signifikan dihambat pertumbuhannya. Tata laksana vektor ini juga menghambat perkembangan dan keberlanjutan metastasis pada hewan percobaan.38
Interleukin-12 telah dievaluasi sebagai terapi kanker pada percobaan fase I. Di Jerman recombinant IL-12 diberikan secara subkutan tiga kali seminggu pada pasien renal cell carcinoma. Satu pasien yang mempunyai respon parsial dan tujuh lainnya mempunyai penyakit yang stabil. Dalam 28 pasien, satu pasien terlihat mempunyai respon parsial.39
Recombinant IL-12 (rhIL-12) manusia telah digunakan sebanyak dua kali seminggu secara intravena untuk 6 minggu pada pasien kanker renal. Terdapat satu respon parsial pada penggunaan dosis toleransi maksimum pada sel kanker renal. Pada studi fase II di Amerika Serikat, rhIL-12 digunakan secara intravena untuk 28 pasien kanker ovarium.41 Lagi-lagi terdapat satu respon parsial. Beberapa vektor viral dan nonviral mentransfer IL-12 ke dalam sel tumor dan atau antigen presenting cells yang hasilnya menunjukkan efek antitumor.42
Interleukin-18 (IL-18) telah diidentifikasi sebagai angiogenik inhibitor dan tumor suppressor.43 Telah dibuktikan dengan efek antiangiogenik pada beberapa angiogenesis assays in vitro dan in vivo.44. Sistemik dan intralesional dari IL-18 diproduksi secara signifikan dengan menekan pertumbuhan T241 fibrosarkoma C57Bl6/J dan SCID tikus. Tidak ada penghambatan dari pertumbuhan sel yang terlihat pada kultur, ini menunjukkan sebuah pilihan untuk mekanisme antiangiogenik antitumor yang lebih spesifik.
Transfer gen IL-18 untuk memfasilitasi sel tumor menjadi sekret IL-18 yang pernah dilakukan menunjukkan penghambatan pertumbuhan yang signifikan pada modifikasi sel melanoma.Analisis histologi menunjukkan terjadinya pemadatan vaskularisasi. Injeksi intratumoral langsung dari vektor ke dalam J558 secara subkutan pada myeloma murine ternyata dapat menghambat pertumbuhan tumor.45
Interferons (IFN) secara luas banyak digunakan, termasuk agen antiviral untuk
hepatitis dan agen cytotoxic untuk beberapa leukemia dan beberapa kanker kantung kemih.10 Salah satu mekanisme IFN ditunjukkan oleh downregulation faktor pro- angiogenik yang tidak terlihat pada sel tumor.46 Inhibisi bFGF adalah faktor utama untuk pro-angiogenik. Tranduksi retroviral dengan sel Eahy926 dengan IFN-alpha1 dan interferon-beta murine cDNAs menunjukkan penurunan migrasi dan invasi dan juga ko- inokulasi Kaposi's sarcoma cell line dan sel IFN-transduced menghasilkan reduksi pertumbuhan tumor pada tikus sebagai kontrol pembanding.47
Penemuan Endothelial-monocyte activating polypeptide-II (EMAP-II) juga diketahui sebagai strategi baru dalam transfer gen untuk mengatasi kanker. EMAP-II ini digunakan sebagai sensitisasi tumor pada penggunaan TNF-α. Saat ini telah dibuat suatu rekombinan virus pengkode gen EMAP-II dan tranfeksi sel line melanoma sebelum insensitisasi pemberian TNF-α. Hasilnya, sel melanoma yang ditanam pada tikus menunjukkan regresi tumor yang signifikan setelah pemberian EMAP-II dan TNF-α secara sistemik.48
Transfer Tissue Inhibitors of Metalloproteinases (TIMPs) cDNA ke dalam cell line kanker payudara manusia menunjukkan penurunan invasi pada penampakan in vitro model tikus serta terjadi penurunan pertumbuhan dan muatan metastatik. Sebagaimana diketahui, keterlibatan TIMPs memperlihatkan bahwa ia berperan lebih banyak dan kompleks pada
angiogenesis dan pertumbuhan tumor.
Kompleksitas ini dapat diperkuat dengan hasil yang mengecewakan pada beberapa penelitian.
Banyak pemahaman dari TIMPs menjadi penting sebelum pemahaman potensial dari agen ini sebagai terapi antitumor yang efektif.49
Tumor Necrosis Factor Alpha (TNF-α) merupakan salah satu sitokin kompleks homotrimerik 52 kD yang diproduksi oleh banyak tipe sel dan telah menunjukkan efek antivaskular dan antitumor.50 Terdapat dosis toksisitas dan terkadang menyebabkan hipertensi pada fase I/ II. Dosis toleransi maksimal pada percobaan klinik sekitar 1/ 50 dari dosis efektif dalam model tumor murin.
Tumor Necrosis Factor Alpha (TNF-α) memperlihatkan strategi transfer gen yang ideal, dimana memperbolehkan penggunaan dosis lokal dalam level sistemik yang rendah.
Vektor replikasinya adalah adenoviral yang disebut TNFerade. Vektor ini mengekspresikan TNF-α dan terdiri dari radiation-inducible Egr-1 promoter. Saat ini, fase II percobaan secara acak dengan TNFerade telah dilakukan untuk pasien kanker rektal dan pankreas. Toksisitas TNFerade dapat menyebabkan demam, rasa sakit dan rasa perih di tempat injeksi, tapi dosis terbatas tidak memperlihatkan hal ini. 51
Penghambatan angiogenesis oleh p53 secara langsung akan menginduksi apoptosis dan dapat mengembalikan tumor kepada fenotif yang inaktif. Phosphatidylinositol 3- kinase dan PTEN menghambat up-regulasi p53 dan memblok tumor inducer angiogenesis
pada otak manusia. Restorasi dari tumor suppressor gene p53 bisa menjadi modal penting untuk terapi antiangiogenik. 52
Kesimpulan
Terapi gen antiangiogenik adalah strategi pendekatan yang saat ini banyak diteliti dan digunakan dalam percobaan model untuk mengatasi penyakit kanker. Berbagai gen-gen kandidat untuk terapi gen dengan pendekatan antiangiogenesis telah ditemukan dan menjadi satu strategi yang menjanjikan dalam penanganan kanker di masa depan.
DAFTAR PUSTAKA
1. Dang CV, Semenza GL. Oncogenis alterations of metabolism. TIBS.1999;
68-72
2. Fishcher T, Gene therapy trials halted.
BBC News. 3 October 2002, 17:41 GMT 18:41 UK
3. O’Reilly, M.S., Holmgren, L., Shing, Y., Chen, C., Rosenthal, R.A., Moses, M., Lane, W.S., Cao, Y., Sage, E.H. &
Folkman, J. Angiostatin: A novel angiogenesis inhibitor that mediates the suppression of metastases by a Lewis lung carcinoma. Cell.1994. 79: 315–328.
4. Anita T, Dan GB, and Steven, KL.
Antiangiogenic gene therapy of cancer:
recent developments. Surgery Branch, Center for Cancer Research, National Cancer Institute, Bethesda, MD 20892 USA J Transl Med. 2004; 2: 22
5. Liau G, Su EJ, Dixon KD. Clinical efforts to modulate angiogenesis in the adult:
gene therapy versus conventional approaches. Drug Discov Today.
2001;6:689–697.
6. Understanding angiogenesis. The Angio Foundation2000;angio.org/ understanding/
content understanding.ntnn.
7. Folkman J, Kalluri R. Cancer without disease. Nature. 2004;427:787
8. Jeremy R. Cancer Stem Cells Spur Glioma Angiogenesis, Could Hold Key To Brain
Tumor Therapy Cellular and Molecular Biology, Cancer Research. Duke University. Tumor Biology 2006.
9. Volpert OV, Alani RM. Wiring the angiogenic switch: Ras, Myc, and Thrombospondin-1. Cancer Cell.
2003;3:199–200. doi: 10.1016/S1535- 6108(03)00056-4.
10. de Fraipont F, Nicholson AC, Feige JJ, Van Meir EG. Thrombospondins and tumor angiogenesis. Trends Mol Med.
2001;7:401–407. doi: 10.1016/S1471- 4914(01)02102-5.
11. Vailhe B, Feige JJ. Thrombospondins as anti-angiogenic therapeutic agents. Curr Pharm Des. 2003;9:583–588.
12. Jin RJ, Kwak C, Lee SG, Lee CH, Soo CG, Park MS, Lee E, Lee SE. The application of an anti-angiogenic gene (thrombospondin-1) in the treatment of human prostate cancer xenografts. Cancer Gene Ther. 2000;7:1537–1542. doi:
10.1038/sj.cgt.7700266.
13. Liu P, Wang Y, Li YH, Yang C, Zhou YL, Li B, Lu SH, Yang RC, Cai YL, Tobelem G, Caen J, Han ZC. Adenovirus-mediated gene therapy with an antiangiogenic fragment of thrombospondin-1 inhibits human leukemia xenograft growth in nude mice. Leuk Res. 2003;27:701–708. doi:
10.1016/S0145-2126(02)00346-6.
14. Hamano Y, Zeisberg M, Sugimoto H, Lively JC, Maeshima Y, Yang C, Hynes RO, Werb Z, Sudhakar A, Kalluri R.
Physiological levels of tumstatin, a fragment of collagen IV alpha3 chain, are generated by MMP-9 proteolysis and suppress angiogenesis via alphaV beta3 integrin. Cancer Cell. 2003;3:589–601.
doi: 10.1016/S1535-6108(03)00133-8.
15. Kim YM, Hwang S, Pyun BJ, Kim TY, Lee ST, Gho YS, Kwon YG. Endostatin blocks vascular endothelial growth factor- mediated signaling via direct interaction with KDR/Flk-1. J Biol Chem.
2002;277:27872–27879. doi:
10.1074/jbc.M202771200.
16. Hanai J, Dhanabal M, Karumanchi SA, Albanese C, Waterman M, Chan B, Ramchandran R, Pestell R, Sukhatme VP.
Endostatin causes G1 arrest of endothelial cells through inhibition of cyclin D1. J Biol Chem. 2002;277:16464–16469. doi:
10.1074/jbc.M112274200.
17. Folkman J. Angiogenesis inhibitors: a new class of drugs. Cancer Biol Ther.
2003;2:S127–33.
18. Herbst RS, Hess KR, Tran HT, Tseng JE, Mullani NA, Charnsangavej C, Madden T, Davis DW, McConkey DJ, O'Reilly MS, Ellis LM, Pluda J, Hong WK, Abbruzzese JL. Phase I study of recombinant human endostatin in patients with advanced solid tumors. J Clin Oncol. 2002;20:3792–3803.
doi: 10.1200/JCO.2002.11.061.
19. Thomas JP, Arzoomanian RZ, Alberti D, Marnocha R, Lee F, Friedl A, Tutsch K, Dresen A, Geiger P, Pluda J, Fogler W, Schiller JH, Wilding G. Phase I pharmacokinetic and pharmacodynamic study of recombinant human endostatin in patients with advanced solid tumors. J Clin Oncol. 2003;21:223–231. doi:
10.1200/JCO.2003.12.120.
20. Feldman AL, Restifo NP, Alexander HR, Bartlett DL, Hwu P, Seth P, Libutti SK.
Antiangiogenic gene therapy of cancer utilizing a recombinant adenovirus to elevate systemic endostatin levels in mice.
Cancer Res. 2000;60:1503–1506.
21. Feldman AL, Alexander HR, Hewitt SM, Lorang D, Thiruvathukal CE, Turner EM, Libutti SK. Effect of retroviral endostatin gene transfer on subcutaneous and intraperitoneal growth of murine tumors. J Natl Cancer Inst. 2001;93:1014–1020.
doi: 10.1093/jnci/93.13.1014.
22. Kalluri R. Basement membranes:
structure, assembly and role in tumour angiogenesis. Nat Rev Cancer.
2003;3:422–433. doi: 10.1038/nrc1094.
23. Maeshima Y, Colorado PC, Torre A, Holthaus KA, Grunkemeyer JA, Ericksen MB, Hopfer H, Xiao Y, Stillman IE, Kalluri R. Distinct antitumor properties of a type IV collagen domain derived from basement membrane. J Biol Chem.
2000;275:21340–21348. doi:
10.1074/jbc.M001956200.
24. Maeshima Y, Colorado PC, Kalluri R.
Two RGD-independent alpha vbeta 3 integrin binding sites on tumstatin regulate distinct anti-tumor properties. J Biol Chem. 2000;275:23745–23750. doi:
10.1074/jbc.C000186200.
25. Maeshima Y, Manfredi M, Reimer C, Holthaus KA, Hopfer H, Chandamuri BR, Kharbanda S, Kalluri R. Identification of
the anti-angiogenic site within vascular basement membrane-derived tumstatin. J Biol Chem. 2001;276:15240–15248. doi:
10.1074/jbc.M007764200.
26. Colorado PC, Torre A, Kamphaus G, Maeshima Y, Hopfer H, Takahashi K, Volk R, Zamborsky ED, Herman S, Sarkar PK, Ericksen MB, Dhanabal M, Simons M, Post M, Kufe DW, Weichselbaum RR, Sukhatme VP, Kalluri R. Anti-angiogenic cues from vascular basement membrane collagen. Cancer Res. 2000;60:2520–
2526.
27. Kamphaus GD, Colorado PC, Panka DJ, Hopfer H, Ramchandran R, Torre A, Maeshima Y, Mier JW, Sukhatme VP, Kalluri R. Canstatin, a novel matrix- derived inhibitor of angiogenesis and tumor growth. J Biol Chem.
2000;275:1209–1215. doi:
10.1074/jbc.275.2.1209.
28. Xu R, Yao ZY, Xin L, Zhang Q, Li TP, Gan RB. NC1 domain of human type VIII collagen (alpha 1) inhibits bovine aortic endothelial cell proliferation and causes cell apoptosis. Biochem Biophys Res Commun. 2001;289:264–268. doi:
10.1006/bbrc.2001.5970.
29. Wahl ML, Moser TL, Pizzo SV.
Angiostatin and Anti-angiogenic Therapy in Human Disease. Recent Prog Horm Res. 2004;59:73–104. doi:
10.1210/rp.59.1.73.
30. Beerepoot LV, Witteveen EO, Groenewegen G, Fogler WE, Sim BK, Sidor C, Zonnenberg BA, Schramel F, Gebbink MF, Voest EE. Recombinant human angiostatin by twice-daily subcutaneous injection in advanced cancer: a pharmacokinetic and long-term safety study. Clin Cancer Res.
2003;9:4025–4033.
31. Lalani AS, Chang B, Lin J, Case SS, Luan B, Wu-Prior WW, VanRoey M, Jooss K.
Anti-tumor efficacy of human angiostatin using liver-mediated adeno-associated virus gene therapy. Mol Ther. 2004;9:56–
66. doi: 10.1016/j.ymthe.2003.10.001.
32. Galaup A, Opolon P, Bouquet C, Li H, Opolon D, Bissery MC, Tursz T, Perricaudet M, Griscelli F. Combined effects of docetaxel and angiostatin gene therapy in prostate tumor model. Mol
Ther. 2003;7:731–740. doi:
10.1016/S1525-0016(03)00121-7.
33. Tabruyn SP, Sorlet CM, Rentier-Delrue F, Bours V, Weiner RI, Martial JA, Struman I. The antiangiogenic factor 16K human prolactin induces caspase-dependent apoptosis by a mechanism that requires activation of nuclear factor-kappaB. Mol Endocrinol. 2003;17:1815–1823. doi:
10.1210/me.2003-0132.
34. Kim J, Luo W, Chen DT, Earley K, Tunstead J, Yu-Lee LY, Lin SH.
Antitumor activity of the 16-kDa prolactin fragment in prostate cancer. Cancer Res.
2003;63:386–393.
35. Bentzien F, Struman I, Martini JF, Martial J, Weiner R. Expression of the antiangiogenic factor 16K hPRL in human HCT116 colon cancer cells inhibits tumor growth in Rag1(-/- mice. Cancer Res.
2001;61:7356–7362.
36. Li Y, Jin Y, Chen H, Jie G, Tobelem G, Caen JP, Han ZC. Suppression of tumor growth by viral vector-mediated gene transfer of N-terminal truncated platelet factor 4. Cancer Biother Radiopharm.
2003;18:829–840. doi:
10.1089/108497803770418373.
37. Feldman AL, Friedl J, Lans TE, Libutti SK, Lorang D, Miller MS, Turner EM, Hewitt SM, Alexander HR. Retroviral gene transfer of interferon-inducible protein 10 inhibits growth of human melanoma xenografts. Int J Cancer.
2002;99:149–153. doi: 10.1002/ijc.10292.
38. Jones PF. Not just angiogenesis—wider roles for the angiopoietins. J Pathol. 2003;
201: 515–527. doi: 10.1002/path.1452.
39. Trinchieri G. Interleukin-12 and the regulation of innate resistance and adaptive immunity. Nat Rev Immunol.
2003;3:133–146. doi: 10.1038/nri1001.
40. Gollob JA, Mier JW, Veenstra K, McDermott DF, Clancy D, Clancy M, Atkins MB. Phase I trial of twice-weekly intravenous interleukin 12 in patients with metastatic renal cell cancer or malignant melanoma: ability to maintain IFN-gamma induction is associated with clinical response. Clin Cancer Res. 2000;6:1678–
1692.
41. Hurteau JA, Blessing JA, DeCesare SL, Creasman WT. Evaluation of recombinant human interleukin-12 in patients with
recurrent or refractory ovarian cancer: a gynecologic oncology group study.
Gynecol Oncol. 2001;82:7–10. doi:
10.1006/gyno.2001.6255.
42. Mazzolini G, Prieto J, Melero I. Gene therapy of cancer with interleukin-12.
Curr Pharm Des. 2003;9:1981–1991.
43. Cao R, Farnebo J, Kurimoto M, Cao Y.
Interleukin-18 acts as an angiogenesis and tumor suppressor. Faseb J. 1999;13:2195–
2202.
44. Nagai H, Hara I, Horikawa T, Oka M, Kamidono S, Ichihashi M. Gene transfer of secreted-type modified interleukin-18 gene to B16F10 melanoma cells suppresses in vivo tumor growth through inhibition of tumor vessel formation. J Invest Dermatol. 2002;119:541–548. doi:
10.1046/j.1523-1747.2002.01866.x.
45. Liu Y, Huang H, Saxena A, Xiang J.
Intratumoral coinjection of two adenoviral vectors expressing functional interleukin- 18 and inducible protein-10, respectively, synergizes to facilitate regression of established tumors. Cancer Gene Ther.
2002; 9: 533–542. doi:
10.1038/sj.cgt.7700466.
46. Lindner DJ. Interferons as antiangiogenic agents. Curr Oncol Rep. 2002;4:510–514.
47. Albini A, Marchisone C, Del Grosso F, Benelli R, Masiello L, Tacchetti C, Bono M, Ferrantini M, Rozera C, Truini M, Belardelli F, Santi L, Noonan DM.
Inhibition of angiogenesis and vascular tumor growth by interferon-producing cells: A gene therapy approach. Am J Pathol. 2000;156:1381–1393.
48. Berger AC, Alexander HR, Tang G, Wu PS, Hewitt SM, Turner E, Kruger E, Figg WD, Grove A, Kohn E, Stern D, Libutti SK. Endothelial monocyte activating polypeptide II induces endothelial cell apoptosis and may inhibit tumor angiogenesis. Microvasc Res. 2000;60:70–
80. doi: 10.1006/mvre.2000.2249.
49. Jiang Y, Goldberg ID, Shi YE. Complex roles of tissue inhibitors of metalloproteinases in cancer. Oncogene.
2002; 21: 2245–2252. doi:
10.1038/sj.onc.1205291.
50. ten Hagen TL, Eggermont AM. Solid tumor therapy: manipulation of the vasculature with TNF. Technol Cancer Res Treat. 2003;2:195–203.
51. Senzer N, Mani S, Rosemurgy A, Nemunaitis J, Cunningham C, Guha C, Bayol N, Gillen M, Chu K, Rasmussen C, Rasmussen H, Kufe D, Weichselbaum R, Hanna N. TNFerade biologic, an adenovector with a radiation-inducible promoter, carrying the human tumor necrosis factor alpha gene: a phase I study in patients with solid tumors. J Clin Oncol. 2004; 22: 592–601. doi:
10.1200/JCO.2004.01.227.
52. Su JD, Mayo LD, Donner DB, Durden DL. PTEN and phosphatidylinositol 3'- kinase inhibitors up-regulate p53 and block tumor-induced angiogenesis:
evidence for an effect on the tumor and endothelial compartment. Cancer Res.
2003;63:3585–3592.