胰腺癌嗜神經(jīng)侵襲的發(fā)生機制及臨床意義

王君 馬濤 尤勝義

胰腺癌嗜神經(jīng)侵襲的發(fā)生機制及臨床意義

王君 馬濤 尤勝義

胰腺癌是一種常見的惡性腫瘤，發(fā)病率呈逐年上升趨勢，在西方國家其發(fā)病率居惡性腫瘤的第4位[1]，在我國居第6位[2]。胰腺癌一直都以高死亡率、高術后復發(fā)率、低治愈率、極低的5年生存率(<5%)為特征[3]。 嗜神經(jīng)侵襲或稱神經(jīng)周圍侵襲( perineural invasion,PNI )作為胰腺癌的一種特殊病理現(xiàn)象，與上述特征有密切的聯(lián)系。研究顯示，PNI在胰腺癌中發(fā)生率極高，可達98%。因此，PNI的發(fā)生發(fā)展可以作為胰腺癌獨立的預后指標[4]，且隨胰腺癌病理分級的增高，PNI的嚴重程度也隨之上升[5]。

一、胰腺癌PNI發(fā)生的解剖學基礎

在胰腺癌發(fā)生發(fā)展過程中，腫瘤細胞侵入神經(jīng)的過程與神經(jīng)本身的構造有密切的聯(lián)系。神經(jīng)周圍的結締組織從外向內(nèi)分別是神經(jīng)外膜、神經(jīng)束膜和神經(jīng)內(nèi)膜[6-7](圖1a)。其中神經(jīng)束膜因為質(zhì)地光滑有韌性，在PNI的過程中起到阻擋胰腺癌細胞入侵的屏障作用。在神經(jīng)束膜與神經(jīng)束膜內(nèi)的神經(jīng)束之間存在一種裂縫樣的無細胞間隙，稱為神經(jīng)周圍間隙。該間隙阻力較低，一旦被腫瘤細胞入侵，很容易形成擴散[8]。而起到屏障作用的神經(jīng)束膜存在3處薄弱部位：神經(jīng)末端、血管出入處、網(wǎng)狀纖維連接處。胰腺癌細胞就可以通過這些薄弱部位入侵至神經(jīng)周圍間隙，并沿著神經(jīng)周圍間隙的低阻力環(huán)境擴散[7,9-10]。

胰腺癌細胞在入侵至神經(jīng)周圍間隙后，可形成浸潤尖端，沿著神經(jīng)纖維及其分叉以連續(xù)的方式生長，并可能沿神經(jīng)直接浸潤淋巴結[11](圖1b)。在神經(jīng)周圍間隙內(nèi)的胰腺癌細胞又可通過神經(jīng)束膜上的薄弱部位，從神經(jīng)周圍間隙突出至神經(jīng)束膜外的組織中，進而形成遠處轉移。

二、PNI發(fā)生的分子機制

1．腫瘤細胞的干細胞性：所謂干細胞性，就是腫瘤細胞存在分化為具有其他細胞功能的可能。在腫瘤生長過程中，可以分化并表達雪旺細胞所特有的標志分子，而雪旺細胞是一種具有明顯的沿神經(jīng)生長能力的神經(jīng)膠質(zhì)細胞。分化出雪旺細胞特性的腫瘤細胞便擁有可以沿著神經(jīng)生長能力的可能。研究證明，在嗜神經(jīng)類腫瘤中有許多類型的腫瘤，如涎腺腺樣囊性癌，可以分化并表達雪旺細胞的標志物S-100蛋白、膠質(zhì)纖維酸性蛋白(GFAP)、神經(jīng)元特異性烯醇化酶(NSE)，并出現(xiàn)類似雪旺細胞的特性[12]。同樣，在具有PNI特性的惡性黑色素瘤細胞中也檢測到了雪旺細胞的標志物S100A4、GFAP，但在不具PNI能力的惡性黑色素瘤中無明顯表達[13]。S100A4可以刺激血管形成、提高細胞運動能力、上調(diào)基質(zhì)金屬蛋白酶、調(diào)節(jié)腫瘤相關的轉錄因子[14]，使腫瘤細胞的侵襲力、黏附性、運動力和存活能力均有所增加[15]。PNI在引起神經(jīng)損傷病變時，癌組織表達大量GFAP，加之雪旺細胞肥大膠質(zhì)化，進而使反應性星形膠質(zhì)細胞胞體肥大、突起增粗延長[16-17]，解釋了PNI神經(jīng)病變的分子機制。

圖1 a.神經(jīng)外膜、神經(jīng)束膜、神經(jīng)內(nèi)膜大體結構。b.PNI發(fā)生過程：(1)腫瘤細胞穿過神經(jīng)束膜至神經(jīng)周圍間隙；(2)在神經(jīng)周圍間隙的腫瘤細胞以連續(xù)方式生長；(3)腫瘤細胞沿著神經(jīng)纖維和其分叉生長；(4)腫瘤細胞浸潤尖端形成；(5)腫瘤細胞可能沿神經(jīng)直接浸潤淋巴結

2．腫瘤微環(huán)境：在PNI的發(fā)生發(fā)展過程中，腫瘤細胞與神經(jīng)細胞分別表達PNI相關因子及其受體，共同形成一種有利于腫瘤細胞與神經(jīng)細胞生長的微環(huán)境，促進PNI的形成。Ayala等[18]用小鼠的背根神經(jīng)節(jié)(DRG)細胞和人前列腺癌細胞共同培養(yǎng)，建立腫瘤細胞嗜神經(jīng)侵襲的體外模型。動態(tài)觀察發(fā)現(xiàn)，前列腺癌細胞和神經(jīng)元向?qū)Ψ蕉ㄏ蜻w移，呈明顯的相互誘導現(xiàn)象。微環(huán)境中的神經(jīng)生長因子(NGF)是一種能夠特異性調(diào)節(jié)神經(jīng)元的生長、存活、分化及凋亡、 影響突觸可塑性的可溶性多肽因子。其受體有高親和力受體TrkA和低親和力受體p75[19]。NGF在PNI中的作用過程是：NGF在癌細胞中呈高表達，而TrkA在神經(jīng)束膜表面呈高表達[20]，兩者結合后，不僅可以激活基質(zhì)金屬蛋白酶2(MMP2)，水解周圍基質(zhì)，打通腫瘤侵襲的低阻力通道，而且可以通過改變細胞骨架的結構，增加腫瘤細胞的運動遷移能力。p75作為NGF的輔助性受體，可以調(diào)節(jié)NGF與TrkA的結合力，從而調(diào)節(jié)NGF的信號轉導[21-23]。

膠質(zhì)源性神經(jīng)營養(yǎng)因子(GDNF)是目前發(fā)現(xiàn)的生物活性最強的靶源性神經(jīng)營養(yǎng)因子，對神經(jīng)的發(fā)育、生長、修復和營養(yǎng)起重要的作用。GDNF在癌細胞周圍神經(jīng)纖維上表達，其受體GFRα1-Ret復合物存在于癌細胞胞質(zhì)。GDNF生長信號轉導主要依賴于其受體GFRα1與酪氨酸激酶(Ret)復合物的特異性結合，導致Ret磷酸化，啟動胞內(nèi)信息轉導[24]。GDNF 與其受體具有相互趨化的作用。癌細胞在侵襲過程中破壞神經(jīng)結構，導致神經(jīng)元被激活，后者產(chǎn)生更多的GDNF來修復受損的神經(jīng)，所以形成以神經(jīng)為中心的GDNF濃度梯度。癌細胞沿GDNF濃度梯度向神經(jīng)浸潤，導致PNI發(fā)生[25-26]。

趨化因子是近幾年研究PNI的熱點。趨化因子的主要作用是趨化細胞的遷移。細胞沿著趨化因子濃度增加的信號向趨化因子源處遷徙。近年研究證實，CXCL12-CXCR4、CCL2-CCR2、CX3CL1-CX3CR1等在PNI中起促進作用，神經(jīng)組織(神經(jīng)元、施萬細胞、星形細胞等)表達趨化因子，會引導相應的趨化因子受體陽性的腫瘤細胞向神經(jīng)侵襲，促進腫瘤細胞的增殖[27-29]。Xu等[30]將CXCR4陰性的胰腺癌細胞注射入裸鼠后肢的坐骨神經(jīng)附近，與被注射CXCR4陽性的胰腺癌細胞的裸鼠作對比觀察。7周后，前者的腫瘤生長情況和對坐骨神經(jīng)的破壞作用都明顯低于后者。

除了NGF、GDNF外還有許多信號因子在形成PNI的腫瘤微環(huán)境中起重要的作用，比如神經(jīng)細胞黏附分子、軸突導向蛋白、細胞外基質(zhì)蛋白等[31-32]。但目前在PNI的研究中，這些信號分子的作用機制尚未清楚，其在腫瘤的嗜神經(jīng)侵襲過程中的作用及其機制仍有待研究。

三、胰腺癌PNI現(xiàn)象的臨床意義

1．胰腺周圍主要受侵襲的神經(jīng)叢：沿神經(jīng)轉移是胰腺癌有別于其他消化道腫瘤的一種生物學特征，在進展期或晚期胰腺癌常伴有胰腺后方胰外神經(jīng)叢的神經(jīng)浸潤。能發(fā)生PNI的胰外神經(jīng)叢共有6大叢[33]：(1)胰頭叢，分為胰頭叢Ⅰ，起自右腹腔神經(jīng)節(jié)至胰腺鉤突上部；胰頭叢Ⅱ，起自腸系膜上動脈至胰腺鉤突上部。其中，胰頭叢Ⅱ最易受累，達74%～88%。(2)腹腔神經(jīng)叢。(3)腸系膜上動脈神經(jīng)叢。(4)脾神經(jīng)叢。(5)肝總神經(jīng)叢。(6)肝十二指腸韌帶神經(jīng)叢。胰頭癌的神經(jīng)轉移多發(fā)生于胰頭前、后、腹腔干、肝總動脈、脾動脈及腸系膜上動脈周圍，構成了腹膜后浸潤的主要方式，亦成為腹膜后腫瘤組織殘留的主要原因。

2．胰腺癌的術后復發(fā)與PNI：文獻報道胰腺癌根治性切除術后腹腔內(nèi)復發(fā)率高達93.6%，其中影響胰腺癌局部復發(fā)的重要因素就是PNI[8]。有研究發(fā)現(xiàn)，97%的胰腺癌患者出現(xiàn)沿神經(jīng)分布轉移的現(xiàn)象，這甚至高于沿淋巴道轉移者(76%)。腫瘤細胞可以浸潤并隱藏在胰內(nèi)外神經(jīng)中。在臨床，規(guī)范完整地切下的胰腺癌腫塊在病理檢查時，若發(fā)現(xiàn)切緣組織內(nèi)的某一神經(jīng)中出現(xiàn)癌細胞，就很難判斷癌細胞浸潤的深度和范圍。至于在手術中是否也將相關神經(jīng)進行清除，其意義并未明確。

3．胰腺癌腹痛與PNI：30%～73%的胰腺癌患者在首次確診時即有腹部或腰背部疼痛；晚期患者中，90%左右會出現(xiàn)重度疼痛。而腫瘤細胞對神經(jīng)的浸潤破壞作用是引發(fā)疼痛的直接原因。這種疼痛通常認為是腫瘤的嗜神經(jīng)性浸潤到腹膜后或內(nèi)臟的神經(jīng)叢[34]。

綜上所述，PNI作為胰腺癌腫瘤細胞浸潤轉移的一種特殊的途徑，有著發(fā)生率高、擴散能力強的特點，可以成為緩解胰腺癌癥狀、控制胰腺癌擴散、治療胰腺癌的研究方向。探究PNI的發(fā)生機制和影響因素，找到能抑制PNI的有效方法，會使胰腺癌的治療和預后得到大幅度的提高。目前，對于PNI的研究有許多問題尚未解決，如一些重要的生物分子有何作用機制，是否還有其他生物分子參與PNI的發(fā)生發(fā)展，嗜神經(jīng)腫瘤有哪些特性使得PNI容易發(fā)生，與其發(fā)生位置的神經(jīng)分布密度是否有關，腫瘤細胞是通過哪些機制分化成雪旺細胞的，神經(jīng)組織在發(fā)生PNI時細胞代謝有何波動，分泌的因子有何變化等，這些問題很值得一一探索清楚，從而在其中找到抑制PNI的新方法。

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10.3760/cma.j.issn.1674-1935.2017.06.019

300070 天津，天津醫(yī)科大學(王君)；天津醫(yī)科大學總醫(yī)院普通外科(馬濤、尤勝義)

尤勝義，Email：shengyiyou@139.com

2016-08-22)

冀凱宏)