胃癌組織中血管生成擬態(tài)的臨床意義

廖世平，高 青

重慶醫(yī)科大學(xué)第一附屬醫(yī)院消化內(nèi)科，重慶 400016

胃癌組織中血管生成擬態(tài)的臨床意義

廖世平，高 青

重慶醫(yī)科大學(xué)第一附屬醫(yī)院消化內(nèi)科，重慶 400016

血管生成擬態(tài)為腫瘤組織提供了不同于經(jīng)典血管的血供途徑，抗血管生成擬態(tài)治療已成為抗腫瘤研究的熱點，并已成為判斷腫瘤預(yù)后不良的標(biāo)志。本篇就胃癌血管生成擬態(tài)的歷史、分子調(diào)節(jié)機制及其臨床意義作一綜述。

血管生成擬態(tài);胃癌;預(yù)后

實體腫瘤血供形成包括無血管生成階段和血管生成階段［1］，后一階段被認(rèn)定為腫瘤進展及轉(zhuǎn)移的標(biāo)志。長期以來，人們一直認(rèn)為腫瘤內(nèi)皮血管生成是其獲得血供的惟一途徑。但在1999年由美國Iowa’s大學(xué)的Maniotis和Folberg在研究人眼葡萄膜黑色素瘤微循環(huán)中發(fā)現(xiàn)的一種全新的腫瘤血液供應(yīng)模式［2］，它是由腫瘤細(xì)胞構(gòu)成管壁，模擬血管的功能，輸送紅細(xì)胞和/或血漿。這種VM最突出的特點是，細(xì)胞外基質(zhì)中充滿了PAS陽性和/或?qū)羽みB蛋白陽性物質(zhì)，紅細(xì)胞可以自由流動于這種通道［3］，達到重塑腫瘤內(nèi)微循環(huán)的目的。腫瘤生物學(xué)研究領(lǐng)域?qū)⑵涿麨檠苌蓴M態(tài)(vasculogenic mimicry，VM)。這種血管形成是由具有胚胎樣多能性及高侵襲性的腫瘤細(xì)胞模擬血管功能形成的新通路。VM為抗腫瘤血管治療靶點提供了新方向。

1 血管生成擬態(tài)的發(fā)現(xiàn)

與經(jīng)典的腫瘤血管生成相比，VM特征為:血管壁主要由腫瘤細(xì)胞構(gòu)成;血管腔內(nèi)層無內(nèi)皮細(xì)胞，而是一層基底膜樣結(jié)構(gòu);擬態(tài)血管周圍很少見到腫瘤中心性壞死現(xiàn)象;標(biāo)記內(nèi)皮特異性的免疫組化［凝血因子Ⅷ(FⅧ)、荊豆素(Ul-ex)］、CD31、CD34 和 KDR 等陰性;僅存在于高侵襲性腫瘤，而不存在于低侵襲性腫瘤或良性腫瘤［4］。這種以內(nèi)皮化的腫瘤細(xì)胞代替血管內(nèi)皮細(xì)胞的血液供應(yīng)方式被稱為血管生成擬態(tài)(vasculo-genic mimicry，VM)。目前在多種腫瘤中發(fā)現(xiàn)了血管生成擬態(tài)，如黑色素瘤、肝癌、卵巢癌等。腫瘤細(xì)胞通過該通路獲得營養(yǎng)供應(yīng)以滿足其快速生長的需要，從而具有較高的侵襲力和惡性度，也使傳統(tǒng)的抗血管治療難以取得好的療效［5］。

2 VM形成的微環(huán)境

腫瘤微環(huán)境為慢性炎癥環(huán)境，并可引起15%的癌變發(fā)生［6］。齊蕾等［7］指出，腫瘤微環(huán)境轉(zhuǎn)移結(jié)構(gòu)由侵襲性癌細(xì)胞、腫瘤相關(guān)巨噬細(xì)胞、內(nèi)皮細(xì)胞3部分直接相鄰組成。其認(rèn)為腫瘤微環(huán)境誘導(dǎo)癌細(xì)胞發(fā)生瞬間基因改變后，癌細(xì)胞在腫瘤早期即可發(fā)生侵襲和微轉(zhuǎn)移。腫瘤相關(guān)巨噬細(xì)胞越多，分化越低，新生血管越豐富。而新生血管往往是扭曲、內(nèi)皮細(xì)胞和基底膜不完整，易于癌細(xì)胞侵入，形成自身血供，促進VM形成。

2.1 VM的分子機制 VM形成的分子機制還不完全清楚，但研究發(fā)現(xiàn)，多種分子均參與VM構(gòu)成。

2.1.1 基質(zhì)金屬蛋白酶(matrix metallopept idases，MMPs):是一組金屬離子依賴的蛋白酶，能降解細(xì)胞外基質(zhì)中的各種蛋白成分及基底膜，并誘導(dǎo)促進血管形成。在人體胃組織中，它可以正常表達，在上皮再生或組織重塑時可以被上調(diào)。在腫瘤組織中，能使腫瘤細(xì)胞易于移出癌巢、進出血管，從而促進侵襲和轉(zhuǎn)移［8］。也可以調(diào)節(jié)細(xì)胞間黏附力，促進腫瘤細(xì)胞在血管內(nèi)聚集和穿出血管形成轉(zhuǎn)移灶。Yang等［9］研究提出在胃癌組織中高表達的MMP-9與胃癌5年生存率呈負(fù)相關(guān)，與腫瘤大小、浸潤深度、低分化程度、TNM分級呈正相關(guān)，并可促進血管生成，形成VM。

2.1.2 缺氧誘導(dǎo)因子-α(HIF-α):van der Schaft等［10］在Ewing氏肉瘤研究中發(fā)現(xiàn)在擬態(tài)血管周圍HIF-1α蛋白呈強陽性表達，而在CD31染色陽性的正常的血管周圍無表達。并在荷瘤老鼠血管內(nèi)證實擬態(tài)血管周圍為缺氧狀態(tài)，推測缺氧可能激活了HIF-1α的表達，從而進一步促進了血管生成擬態(tài)的形成。HIF-1α是氧反應(yīng)通路中最重要的一個環(huán)節(jié)，對缺氧反應(yīng)極其敏感。由缺氧誘導(dǎo)的HIF-1α是在缺氧及局部缺血下的轉(zhuǎn)錄調(diào)節(jié)器，既可以攻擊下調(diào)基因，也可以上調(diào)VEGF［11-12］。線粒體內(nèi)的活性氧促使HIF-1α穩(wěn)定性增加，而HIF-1α又可激活Met原癌基因，從而促使細(xì)胞外基質(zhì)擴散、流動、侵入，達到腫瘤的轉(zhuǎn)移及VM的形成［12］。

2.1.3 水通道蛋白(AQPs):AQPs是一類存在于細(xì)胞膜或細(xì)胞內(nèi)囊泡中的能通透水的蛋白質(zhì)分子。La Porta等［13］指出AQPs水通道蛋白與細(xì)胞遷移有關(guān)，它可使水分子內(nèi)流，利于板狀偽足伸展及細(xì)胞遷移。AQP-1可以促進血管生成和形成水通道蛋白-1，影響細(xì)胞外形，誘導(dǎo)纖維型肌動蛋白組織的重性組、極化、在胞質(zhì)膜一側(cè)影響肌動蛋白的細(xì)胞骨架結(jié)構(gòu)，形成擬血管網(wǎng)。但AQPs在胃癌中形成的機制尚未明確。

2.1.4 半乳糖凝集素-3(GAL-3):半乳糖凝集素-3(GAL-3)是一種β-半乳糖苷結(jié)合蛋白，它可以調(diào)節(jié)多基因表達，包括血管內(nèi)皮的VE黏連蛋白、纖連蛋白、內(nèi)皮分化、MMP-2等。Mourad-Zeidan等［14］研究發(fā)現(xiàn)，清除GAL-3可以降低VM形成，降低腫瘤發(fā)生率及轉(zhuǎn)移率。但在胃癌組織中的機制尚需進一步研究。

3 腫瘤細(xì)胞的可塑性

腫瘤干細(xì)胞，被認(rèn)為是腫瘤啟動細(xì)胞，也認(rèn)為是腫瘤血管啟動細(xì)胞［15］。Seftor等［16］發(fā)現(xiàn)從人體中移植的黑色素瘤MUM-2存在兩個克隆:(1)MUM-2B，這顯示了其具有上皮及間質(zhì)樣表型，并具有高侵襲性，而同時也發(fā)現(xiàn)VM存在于腫瘤細(xì)胞。(2)MUM-2G，這顯示其具有間質(zhì)表型并具有低侵襲性，并在腫瘤組織中很少發(fā)現(xiàn)VM。酪氨酸激酶的表達可以催化多種信息轉(zhuǎn)導(dǎo)蛋白，這在高侵襲性黑色素瘤細(xì)胞中可以被上調(diào)［17］。高侵襲性黑色素瘤細(xì)胞的免疫熒光法研究得出，VM管道周圍的酪氨酸激酶活性明顯較高。E-phA2、酪氨酸激酶受體，也在高侵襲性黑色素瘤細(xì)胞中明顯表達。因此，抑制酪氨酸激酶可以明顯抑制VM形成［18］。并且短暫抑制EphA2，也可以降低VM形成。

4 腫瘤細(xì)胞的免疫逃逸

腫瘤細(xì)胞逃避宿主的免疫監(jiān)視，可通過以下幾種機制［19］，包括分泌免疫因子(如轉(zhuǎn)化生長因子-β和IL-10、20、21)，下調(diào)細(xì)胞表面 MHCⅠ類抗原，和表達死亡配體(如FasL在腫瘤細(xì)胞上的表達)。Nakamura等［20］指出，在胃癌細(xì)胞中RCAS1(SiSo細(xì)胞中的受體結(jié)合性癌抗原)表達致死配體，可以降低淋巴細(xì)胞的滲入并使其凋亡。但是RCAS1引起哪個淋巴細(xì)胞族凋亡目前研究不清。RCAS1表達可能與腫瘤分化或病理類型相關(guān)。分化越低，RCAS1表達越明顯，新生血管密度越高。

5 VM在胃癌中的研究

VM結(jié)構(gòu)的特殊性使得腫瘤細(xì)胞與血液直接接觸，經(jīng)研究指出腫瘤細(xì)胞只占血管面積的3%，所以VM是因為血管壁的破壞從而使依賴內(nèi)皮細(xì)胞血管的腫瘤細(xì)胞遷移或是腫瘤細(xì)胞暴露，部分腫瘤細(xì)胞可脫落下來隨血液流動，促進了腫瘤細(xì)胞的血道轉(zhuǎn)移［21］，有VM的患者比無VM的患者預(yù)后差。構(gòu)成VM的腫瘤細(xì)胞具有高度惡性，腫瘤細(xì)胞分化低，可塑性強，分泌多種腫瘤浸潤轉(zhuǎn)移相關(guān)蛋白，降解周圍結(jié)締組織和VM結(jié)構(gòu)中PAS陽性基底膜樣結(jié)構(gòu)。Li等［22］在對胃癌研究中發(fā)現(xiàn)，對胃癌組織進行CD31/PAS雙重染色并CK8＆18免疫組化染色顯示VM。VM組包括PAS染色陽性，外部為胃癌細(xì)胞，并可見紅細(xì)胞充填其內(nèi)。而且，對層黏連蛋白進行免疫組化染色，并顯示層黏連蛋白PAS陽性率高，腫瘤邊緣的VM顯示率也高，證明提供充足的腫瘤血供可以侵入臨近的正常組織。同時VM陽性組及VM陰性組進行HIF-1α、VEGF、MMP-2、MMP-9免疫組化染色(PAS及CD31為陰性為VM組，PAS及CD31為陽性為VEGF組)，4種因子的染色指數(shù)均高于VM陰性組。Kaplan-Meier生存分析示VM組較VM陰性組生存期短，并提出在胃癌中VM及TNM分期為腫瘤預(yù)后差的兩個獨立因素，而在VM陽性組中的年齡、性別、腫瘤大小、部位、淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移，無明顯差異［22］。

VM存在于胃癌中，特別是分化差的胃癌。VM陽性的患者比VM陰性的患者容易致血行轉(zhuǎn)移及遠(yuǎn)處復(fù)發(fā)，并且是一個預(yù)后差的指標(biāo)。由于在血管生成擬態(tài)中，腫瘤細(xì)胞直接與血液接觸，腫瘤更容易和更早地發(fā)生血行轉(zhuǎn)移，臨床上這類腫瘤對常規(guī)化療不敏感，惡性程度更高，預(yù)后更差。而抗經(jīng)典血管生成的抗腫瘤制劑對擬態(tài)血管無明顯影響，甚至可加速VM形成，療效差［23］，可能與免疫逃逸及多重耐藥相關(guān)［24］。因此，結(jié)合針對血管生成擬態(tài)的抗腫瘤治療引起了人們的很大關(guān)注［25］。

6 展望

胃癌由于具有早期診斷困難、發(fā)展快以及預(yù)后差等許多特點而受到人們的關(guān)注。手術(shù)切除仍是胃癌治療的主要手段，但術(shù)后的高轉(zhuǎn)移率和高復(fù)發(fā)率是影響其預(yù)后的主要因素。因而胃癌的抗血管生成治療將逐漸成為有效的腫瘤綜合治療手段，但目前關(guān)于胃癌抗血管生成治療的研究尚需進一步研究。這可能與胃癌除存在腫瘤血管生成途徑以外，還能通過VM來獲得血液供應(yīng)有關(guān)。隨著研究的不斷深入，VM形成的胚胎學(xué)、干細(xì)胞學(xué)和腫瘤學(xué)將進一步得到深入了解，對于惡性腫瘤復(fù)發(fā)和轉(zhuǎn)移的治療也必將開拓一個新的視野。

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Clinical significance of vasculogenic mimicry on gastric carcinoma

LIAO Shiping，GAO Qing
Department of Gastroenterology，the First Affiliated Hospital of Chongqing Medical University，Chongqing 400016，China

Vasculogenic mimicry(VM)provided a new model of tumor blood supply，which is different from the classic vascular supply，and is the indicator of the poor prognosis.Anti-VM therapy has been the center on the antitumor research.This study focuses on the history of VM on gastric carcinoma，research of the molecular mechanisms and clinical significance of the latest research progress.

VM;Gastric carcinoma;Prognosis

R735.2

A

1006－5709(2012)11－0997－03

2012-06-05

10.3969/j.issn.1006-5709.2012.11.005

高青，主任醫(yī)師。E-mail:gaoqing27@yahoo.com.cn