抗淋巴管生成治療結(jié)直腸癌研究進(jìn)展

王 暉，王芳濤，范躍祖

同濟(jì)大學(xué)附屬同濟(jì)醫(yī)院普通外科，上海 200065

結(jié)直腸癌是一種常見的消化道惡性腫瘤，其發(fā)病率呈逐年上升趨勢(shì)，且多數(shù)確診時(shí)已屬晚期。盡管近年以手術(shù)為主的綜合治療已取得一定成效，但患者預(yù)后并未得到根本改善，因而嚴(yán)重威脅到人類健康［1-2］。由于淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移是結(jié)直腸癌最常見的轉(zhuǎn)移方式，與結(jié)直腸癌患者預(yù)后密切相關(guān)［3］；而腫瘤淋巴管生成是腫瘤淋巴轉(zhuǎn)移的分子生物學(xué)機(jī)制，故本文試圖闡述腫瘤淋巴管生成和結(jié)直腸癌淋巴管轉(zhuǎn)移的相關(guān)性和分子機(jī)制，以便為抗結(jié)直腸癌淋巴管生成治療提供思路。

1 腫瘤淋巴管生成及其分子調(diào)控機(jī)制

自1989年血管內(nèi)皮生長(zhǎng)因子（vascular endothelial growth factor，VEGF）被發(fā)現(xiàn)后［4］，VEGF 家族蛋白在血管生成和淋巴管生成方面的作用就被廣泛證實(shí)。研究表明，VEGF 家族蛋白主要包括VEGF-A、VEGF-B、VEGF-C、VEGF-D，其發(fā)揮作用主要依靠血管/淋巴管內(nèi)皮細(xì)胞上表達(dá)的三類酪氨酸激酶受體，即VEGFR-1、VEGFR-2、VEGFR-3（vascular endothelial growth factor receptor-1、-2、3），它們以二聚體的形式發(fā)揮功能，其中VEGFR-1 和VEGFR-2主要調(diào)節(jié)血管生成，VEGFR-3 主要調(diào)節(jié)淋巴管生成。VEGFR-3 通過(guò)與VEGF 家族蛋白成員VEGFC、VEGF-D相結(jié)合而被激活，激活后VEGFR-3促進(jìn)淋巴管內(nèi)皮細(xì)胞的增殖、遷移，最終促進(jìn)淋巴管生成［5］。此外尚有研究表明，在結(jié)直腸癌中與VEGFA 蛋白結(jié)合的VEGFR-2 受體除了參與血管生成的調(diào)控作用外，還在淋巴管生成中發(fā)揮重要作用（圖1）［6-7］。

圖1 淋巴管生成生長(zhǎng)因子及其在淋巴管內(nèi)皮細(xì)胞上表達(dá)的受體Fig.1 Lymphangiogenic growth factors and their receptors in lymphatic endothelium

研究表明，VEGF-C，-D/VEGFR-3 信號(hào)通路或蛋白在一些腫瘤高表達(dá)，并參與了一些腫瘤的分子調(diào)控機(jī)制。如結(jié)直腸癌VEGF-C/VEGFR-3 表達(dá)明顯 高 于 正 常 腸 道 組 織［8］，其 表 達(dá) 和Tiam1（T lymphoma invasion and metastasis 1）均與結(jié)直腸癌淋巴結(jié)生成、淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移相關(guān)；RNA 干擾技術(shù)敲減Tiam1 可降低Rac1、VEGF-C 表達(dá)，提示Tiam1 可通過(guò)催化Rac1 誘導(dǎo)VEGF-C 表達(dá)從而促進(jìn)結(jié)直腸癌淋巴管生成和淋巴轉(zhuǎn)移，并可作為評(píng)估結(jié)直腸腫瘤進(jìn)展的有價(jià)值指標(biāo)和抗結(jié)直腸癌淋巴管生成的治療 靶 標(biāo)［9］。CCBE1（collagen and calcium-binding EGF domain-1）在結(jié)直腸癌中高表達(dá)，且與不良預(yù)后相關(guān)［10］；應(yīng)用人淋巴管內(nèi)皮細(xì)胞模型和小鼠爪墊皮下淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移模型的研究發(fā)現(xiàn)，癌細(xì)胞及癌相關(guān)成纖維細(xì)胞來(lái)源的CCBE1 均可增強(qiáng)VEGF-C 蛋白水解，促進(jìn)腫瘤淋巴管生成和淋巴轉(zhuǎn)移；轉(zhuǎn)化生長(zhǎng)因子-β（transforming growth factor-β，TGF-β）則通過(guò)SMAD 與CCBE1 基因位點(diǎn)直接結(jié)合，下調(diào)癌相關(guān)成纖維細(xì)胞和結(jié)直腸癌細(xì)胞中CCBE1 轉(zhuǎn)錄和淋巴管生成功能［10］。

近來(lái)報(bào)道，與癌變?cè)S多重要生物學(xué)過(guò)程有關(guān)的microRNA 亦通過(guò)調(diào)控VEGF-C，-D/VEGFR-3 信號(hào)通路參與癌變過(guò)程。在結(jié)直腸癌組織中增高表達(dá)的MiR-19a 可靶向下調(diào)血小板反應(yīng)蛋白-1（Thrombospondin-1）表達(dá)，通過(guò)基質(zhì)金屬蛋白酶-9（matrix metallopeptidase-9，MMP-9）/ VEGF-C 通路促進(jìn)體內(nèi)外結(jié)直腸癌生長(zhǎng)和淋巴管形成［11］。在結(jié)直腸癌中低表達(dá)的miR-486-5p 可直接靶向作用并負(fù)性調(diào)控神經(jīng)纖毛蛋白-2（Neuropilin-2），miR-486-5p 過(guò)表達(dá)可抑制裸鼠腫瘤生長(zhǎng)和淋巴管生成，而Neuropilin-2 過(guò)表達(dá)可逆轉(zhuǎn)這種現(xiàn)象［12］。Neuropilin-2 是人內(nèi)皮細(xì)胞上輔助VEGF 家族蛋白的一類非酪氨酸激酶受體，可通過(guò)協(xié)同增強(qiáng)VEGFC 活性來(lái)促進(jìn)淋巴管生成［13］。最近有報(bào)道，Neuropilin-2 并不依賴于VEGF-C/VEGFR-3 介導(dǎo)結(jié)直腸癌淋巴管生成，而是通過(guò)激活integrin α9β1 及其多個(gè)下游分子信號(hào)通路包括FAK、Src、Rac1、Akt和Erk發(fā)揮調(diào)節(jié)作用［14］。但研究表明，integrin α9參與了結(jié)直腸癌淋巴管生成［15］，且結(jié)直腸癌Fibronectin extra domain A 高表達(dá)也通過(guò)激活integrin α9β1 調(diào)控VEGF-C 介導(dǎo)的結(jié)直腸癌淋巴管生成，并與患者不良預(yù)后相關(guān)［16-17］。此外，結(jié)直腸癌中通過(guò)VEGF-C/VEGFR-3 通路促進(jìn)淋巴管生成的分子還包括轉(zhuǎn)移相關(guān)蛋白-1（metastasis-associated protein 1）［18］、胰島素樣生長(zhǎng)因子-1（insulin-like growth factor-1）［19］。

腫瘤淋巴管生成分子調(diào)控機(jī)制十分復(fù)雜，許多因子都直接或間接參與了這一過(guò)程。但目前看來(lái)，VEGF-C、-D/VEGFR-3 是腫瘤淋巴管生成最重要的調(diào)控因子。

2 腫瘤淋巴管生成與結(jié)直腸癌淋巴轉(zhuǎn)移

淋巴系統(tǒng)歸屬于循環(huán)系統(tǒng)，毛細(xì)淋巴管幾乎遍布于全身各處。淋巴管內(nèi)皮通常只有一層內(nèi)皮細(xì)胞組成，細(xì)胞間間隙較大，細(xì)胞連接疏松。這些結(jié)構(gòu)特點(diǎn)使得腫瘤細(xì)胞較容易穿過(guò)淋巴管壁進(jìn)入管腔，進(jìn)而通過(guò)淋巴管進(jìn)行遠(yuǎn)處轉(zhuǎn)移。淋巴管生成和淋巴管重塑相關(guān)的因素均與癌癥患者的預(yù)后相關(guān)［20］。淋巴轉(zhuǎn)移是結(jié)直腸癌轉(zhuǎn)移擴(kuò)散的重要通道和患者的主要死亡原因。

研究表明，VEGF-C 高表達(dá)是結(jié)直腸癌患者的不良預(yù)后指標(biāo)，VEGFR-3是腫瘤淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移的獨(dú)立危險(xiǎn)因素［21］。結(jié)直腸癌來(lái)源的Exosomal IRF-2可通過(guò)誘導(dǎo)巨噬細(xì)胞釋放VEGF-C實(shí)現(xiàn)前哨淋巴結(jié)中淋巴網(wǎng)絡(luò)重塑，從而促進(jìn)結(jié)直腸癌淋巴管轉(zhuǎn)移［22］。臨床組織標(biāo)本的免疫組化研究尚表明，淋巴管生成因子VEGF-C、VEGF-D 及其受體VEGFR-3 高表達(dá)還與結(jié)直腸癌肝轉(zhuǎn)移術(shù)后的淋巴結(jié)復(fù)發(fā)及患者的不良預(yù)后相關(guān)［23］；同樣在結(jié)直腸癌肺轉(zhuǎn)移中，淋巴管生成的增加也與早期淋巴結(jié)復(fù)發(fā)有關(guān)，并導(dǎo)致術(shù)后患者總生存期降低。這為臨床結(jié)直腸癌轉(zhuǎn)移術(shù)后是否需要化療提供了指導(dǎo)意義。

3 抗腫瘤淋巴管生成與結(jié)直腸癌治療

基于腫瘤淋巴管生成在腫瘤發(fā)生發(fā)展過(guò)程中的重要作用，越來(lái)越多的臨床前或臨床研究聚焦腫瘤誘導(dǎo)的淋巴管生成?？紤]到VEGF-C、-D/VEGFR-3信號(hào)通路在腫瘤淋巴管生成的發(fā)生、發(fā)展及癌細(xì)胞向區(qū)域淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移播散中的關(guān)鍵作用，人們開始嘗試通過(guò)阻斷VEGF-C、-D/VEGFR-3 信號(hào)通路來(lái)抑制腫瘤淋巴管生成進(jìn)而達(dá)到抗腫瘤淋巴轉(zhuǎn)移的目的。

一項(xiàng)裸鼠結(jié)腸癌原位移植瘤的研究表明［8］，在原位移植瘤及遠(yuǎn)處轉(zhuǎn)移形成之前給予VEGFR-3 抗體可顯著抑制結(jié)直腸癌淋巴管生成，防止淋巴管轉(zhuǎn)移，并且上調(diào)表達(dá)維持淋巴管內(nèi)皮屏障穩(wěn)定的蛋白；而促進(jìn)VEGF-C表達(dá)則觀察到相反的結(jié)果，表明結(jié)直腸癌VEGFR-3 介導(dǎo)的VEGF-C 信號(hào)可促進(jìn)小鼠原位結(jié)直腸腫瘤的淋巴管生成和轉(zhuǎn)移，并降低淋巴管內(nèi)皮屏障完整性。在另一項(xiàng)裸鼠結(jié)腸癌原位移植瘤實(shí)驗(yàn)中，作者研究了帕唑帕尼的抗淋巴管生成作用。帕唑帕尼作為一種針對(duì)VEGF 家族蛋白酪氨酸激酶受體的多靶點(diǎn)抑制劑，可同時(shí)抑制VEGFR-1、VEGFR-2和VEGFR-3，已被證實(shí)可通過(guò)抑制血管生成從而控制腫瘤的生長(zhǎng)和發(fā)展［24］。在用藥2周以后，與帕唑帕尼治療組相比，對(duì)照組的淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移數(shù)目明顯更多，并且淋巴管密度明顯更高，表明帕唑帕尼可在小鼠原位結(jié)直腸腫瘤中通過(guò)抑制淋巴管生成和淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移來(lái)抑制腫瘤細(xì)胞的生長(zhǎng)和轉(zhuǎn)移［25］。除了使用靶向VEGF 家族蛋白的藥物，有研究指出通過(guò)運(yùn)用RNA 干擾技術(shù)敲減VEGFR-3 表達(dá)也可抑制結(jié)直腸癌細(xì)胞增殖和淋巴管生成，說(shuō)明直接靶向VEGFR-3 的RNA 干擾技術(shù)也是抑制結(jié)直腸癌淋巴管生成的有效手段［26］。

最近報(bào)道，中藥白花蛇舌草（Hedyotis diffusa Willd.）［27］和片仔癀（Pien Tze Huang）［28］可通過(guò)下調(diào)VEGF-C/VEGFR-3 通路表達(dá)水平抑制結(jié)直腸癌細(xì)胞生長(zhǎng)和轉(zhuǎn)移。這為中藥臨床治療晚期結(jié)直腸癌提供了理論依據(jù)。我們最近亦報(bào)道，小分子合成物去甲斑蝥素（Norcantharidin，NCTD）可通過(guò)多靶點(diǎn)阻斷VEGF-A、-C、-D/VEGFR-2、-3 信號(hào)通路抑制人結(jié)腸腺癌淋巴管生成和腫瘤生長(zhǎng)，展示了其潛在的抗結(jié)腸癌淋巴管生成活性及其機(jī)制［29］。

盡管在結(jié)直腸癌淋巴轉(zhuǎn)移模型中通過(guò)阻斷VEGF-C/VEGFR-3通路抑制腫瘤淋巴管生成，進(jìn)而抑制淋巴轉(zhuǎn)移，但在一項(xiàng)針對(duì)晚期結(jié)直腸癌的臨床研究中［30］，應(yīng)用VEGFR-3單克隆抗體LY3022856后卻并未觀察到預(yù)期的控制效應(yīng)。而另一項(xiàng)針對(duì)難治性轉(zhuǎn)移性結(jié)直腸癌的臨床研究［31］卻表明，多靶點(diǎn)靶向藥Regorafenib 組的患者具有總體生存獲益。這可能是因?yàn)榻Y(jié)直腸癌在早期已開始發(fā)生淋巴管轉(zhuǎn)移［32］，而在晚期結(jié)直腸癌中應(yīng)用VEGFR-3 抗體并不能逆轉(zhuǎn)已發(fā)生的淋巴管轉(zhuǎn)移。故抗腫瘤淋巴管生成療法在早期結(jié)直腸癌中可能更有效。但腫瘤新生淋巴管對(duì)腫瘤轉(zhuǎn)移及抗腫瘤淋巴管生成對(duì)患者預(yù)后影響究竟如何，仍需作進(jìn)一步的研究探討，以便為臨床用藥提供更加精準(zhǔn)的時(shí)機(jī)及適應(yīng)癥。顯然，針對(duì)腫瘤淋巴管生成這種交叉聯(lián)絡(luò)、多基因、多信號(hào)通路調(diào)控的復(fù)雜過(guò)程，應(yīng)用多靶點(diǎn)抗腫瘤淋巴管生成抑制劑抑制腫瘤淋巴管生成是很有必要的。

4 小結(jié)

腫瘤淋巴管生成是受淋巴管生成因子及其受體介導(dǎo)調(diào)控的交叉聯(lián)絡(luò)、多基因、多信號(hào)通路調(diào)控的復(fù)雜過(guò)程，與結(jié)直腸癌淋巴轉(zhuǎn)移密切相關(guān)，同時(shí)亦是通過(guò)多靶點(diǎn)機(jī)制抗腫瘤淋巴管生成和抗腫瘤轉(zhuǎn)移復(fù)發(fā)的分子生物學(xué)基礎(chǔ)。淋巴轉(zhuǎn)移是結(jié)直腸癌轉(zhuǎn)移擴(kuò)散的主要途徑和結(jié)直腸癌患者的主要死因，通過(guò)多靶點(diǎn)阻斷VEGF-C、-D/VEGFR-3 信號(hào)通路抑制結(jié)直腸癌的淋巴管生成和淋巴轉(zhuǎn)移，可能成為靶向治療結(jié)直腸癌轉(zhuǎn)移復(fù)發(fā)的新策略。