腫瘤相關(guān)性血栓形成機(jī)制的研究進(jìn)展

白一帆，楊 濤

山西醫(yī)科大學(xué)第三醫(yī)院（山西白求恩醫(yī)院 山西醫(yī)學(xué)科學(xué)院 同濟(jì)山西醫(yī)院）血管外科，山西 太原 030032

腫瘤與血栓之間存在潛在的關(guān)系于1865年被首次提出[1]，腫瘤相關(guān)性血栓（cancer associated thrombosis，CAT）逐漸被人們所認(rèn)識(shí)。CAT是惡性腫瘤患者的主要并發(fā)癥之一，是造成惡性腫瘤患者死亡的第二大原因[2]。據(jù)統(tǒng)計(jì)，惡性腫瘤患者靜脈血栓形成的發(fā)生率是健康人群的4~7倍[3]，而且約20%新形成的靜脈血栓與腫瘤的發(fā)生密切相關(guān)[4]。近年來，惡性腫瘤患者靜脈血栓栓塞的發(fā)生率呈逐年升高趨勢(shì)，且不同類型、不同分期惡性腫瘤患者靜脈血栓栓塞的發(fā)生率不同，表明惡性腫瘤患者靜脈血栓形成的機(jī)制復(fù)雜，而且可能具有特異性。惡性腫瘤患者通常處于血液高凝狀態(tài)或前血栓狀態(tài)，血液在Virchow三角（靜脈系統(tǒng)內(nèi)皮細(xì)胞損傷、靜脈血液瘀滯、血液高凝狀態(tài)）及免疫系統(tǒng)的某個(gè)環(huán)節(jié)或多個(gè)環(huán)節(jié)共同發(fā)生異常，從而導(dǎo)致深靜脈血栓形成[5-6]。細(xì)胞外囊泡（extracellular vesicle，EV）、組織因子（tissue factor，TF）、中性粒細(xì)胞胞外誘捕網(wǎng)（neutrophil extracellular trap，NET）、炎性因子、平足蛋白（podoplanin，PDPN）、遺傳、纖溶酶原激活物抑制物-1（plasminogen activator inhibitor-1，PAI-1）、血小板激活劑及腫瘤促凝劑（cancer procoagulant，CP）會(huì)對(duì)這些環(huán)節(jié)造成一定的影響，從而參與惡性腫瘤患者血栓形成。本文從上述9個(gè)因素對(duì)腫瘤患者血栓形成的機(jī)制進(jìn)行綜述。

1 EV

EV是由凋亡或活化的正常細(xì)胞或者非活動(dòng)性的惡性腫瘤細(xì)胞釋放出來的小膜泡組成的顆粒的總稱，分子直徑0.1~1.0 μm，這些顆粒被脂質(zhì)雙分子層包繞，不能復(fù)制，也稱為微泡[7-8]。主要機(jī)制：（1）EV的促凝活性主要與其帶負(fù)電荷的質(zhì)膜有關(guān)，這是因?yàn)樵贓V的形成過程中，氨基磷脂（如磷脂酰絲氨酸）通過鈣依賴的混雜酶[如跨膜蛋白16F（transmembrane protein 16F，TMEM16F）]導(dǎo)致細(xì)胞質(zhì)膜的不對(duì)稱性，質(zhì)膜同時(shí)可作為維生素K依賴性凝血因子（Ⅶ、Ⅸ、Ⅹ）和凝血酶原的催化表面[9-10]。（2）EV可包含不同的促凝劑，其活性取決于其形成機(jī)制和載體內(nèi)容物（如TF、炎癥分子和平足蛋白）[11]。

惡性腫瘤細(xì)胞能夠排出EV，這些EV含有細(xì)胞特異性的表面蛋白和載體，如核糖核酸（ribonucleic acid，RNA)、脫氧核糖核酸（deoxyribonucleic acid，DNA）、蛋白質(zhì)和脂筏[12]。當(dāng)EV的載體內(nèi)容物為TF時(shí)，即為TF+EV（tissue factor-positive extracellular vesicle，TF+EV）時(shí)，TF+EV是由惡性腫瘤細(xì)胞釋放的高促凝劑。Geddings等[13]證明了TF+EV能夠促進(jìn)小鼠血小板活化，提高血栓形成率；在胰腺癌、胃癌、乳腺癌及腦癌患者中均可檢測(cè)到TF+EV，其可能是由腫瘤細(xì)胞釋放[14]?？梢?，惡性腫瘤細(xì)胞可排出EV，促進(jìn)血栓形成，且與TF+EV存在明顯相關(guān)性。

2 TF

TF是一種分子量為47 kD的跨膜糖蛋白，大量表達(dá)于內(nèi)皮細(xì)胞，于血管損傷時(shí)激活外源性凝血途徑，促進(jìn)血栓形成，在凝血級(jí)聯(lián)反應(yīng)中起重要作用[5,14]。另外，研究表明，內(nèi)皮細(xì)胞、單核細(xì)胞和巨噬細(xì)胞可產(chǎn)生TF+EV[15]。主要機(jī)制：當(dāng)血管內(nèi)皮細(xì)胞受到損傷時(shí)，TF激活凝血因子VII，當(dāng)轉(zhuǎn)化為激活的FVII（即FVIIa）時(shí)，TF-FVIIa復(fù)合物會(huì)激活凝血因子X，促使凝血酶原產(chǎn)生微量的凝血酶。凝血酶通過激活凝血因子V、VIII、XI和血小板，為凝血級(jí)聯(lián)反應(yīng)提供原料，導(dǎo)致凝血酶釋放，并將纖維蛋白原轉(zhuǎn)化為不溶性纖維蛋白，從而產(chǎn)生穩(wěn)定的血凝塊或血栓，封閉受損部位，防止受損血管進(jìn)一步出血[16]。在依賴血小板的血栓形成過程中，TF+EV通過結(jié)合標(biāo)志物定位于血栓部位，再通過TF依賴途徑激活和聚集血小板[17]。另一種不依賴血小板和白細(xì)胞的機(jī)制需要宿主TF啟動(dòng)血栓形成，并通過磷脂酰乙醇胺依賴的TF+EV進(jìn)行增殖[18]。

惡性腫瘤細(xì)胞釋放的TF是CAT形成患者凝血級(jí)聯(lián)反應(yīng)的始動(dòng)因子，是最具特征性的腫瘤源性促凝蛋白。有研究顯示，乳腺癌、結(jié)直腸癌、前列腺癌、胃癌、腦癌和胰腺癌患者血漿中TF和TF+EV的活性升高[17]。另外，在胰腺癌小鼠模型中，已發(fā)現(xiàn)TF+EV誘導(dǎo)血栓形成的血小板依賴和不依賴血小板的途徑[7]。

3 NET

NET是一種與DNA相關(guān)的組蛋白和中性粒細(xì)胞來源的蛋白酶網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)[19]。在血栓形成過程中，中性粒細(xì)胞是第一個(gè)到達(dá)血管損傷部位的白細(xì)胞，僅次于TF，因此，NET對(duì)于血栓形成至關(guān)重要。主要機(jī)制：NET可引起血小板黏附、活化和聚集，也可為血小板提供支撐結(jié)構(gòu)[20]。NET中的組蛋白也起著重要作用，即可通過toll樣受體2和toll樣受體4激活血小板，導(dǎo)致凝血酶產(chǎn)生，組蛋白也可誘導(dǎo)內(nèi)皮細(xì)胞釋放血管性血友病因子（von Willebrand factor，vWF）與血小板糖蛋白Ib（platelet giycoprotein Ib，GPIb）結(jié)合，導(dǎo)致血管壁粘連和血栓形成[21]。此外，有研究證明NET結(jié)構(gòu)中的組蛋白H3及H4可與血小板直接作用，而H1、H2A、H2B無法與血小板直接作用[19-20]。

惡性腫瘤患者的器官損傷可能與NET有關(guān)，因?yàn)镹ET能促進(jìn)腫瘤細(xì)胞的增殖、轉(zhuǎn)移及CAT形成[22]。NET也與腫瘤源性的EV有關(guān)；后者可增加經(jīng)粒細(xì)胞集落刺激因子處理的小鼠中性粒細(xì)胞產(chǎn)生的NET，當(dāng)向小鼠體內(nèi)注射相同EV時(shí)，提高了CAT的發(fā)生率[23]。在小鼠胰腺癌模型中，通過控制NET的表達(dá)，凝血功能隨著TF水平的降低而降低[20]。部分TF來源于中性粒細(xì)胞并在NET的形成過程中釋放。NET可以在體外捕獲TF+EV，從而促進(jìn)CAT形成。以上研究表明，NET除了自身影響凝血外，還可與EV、TF相互作用，促進(jìn)CAT形成。

4 炎癥因子

炎癥在靜脈血栓形成過程中發(fā)揮著重要作用，其中，腫瘤細(xì)胞合成和分泌具有促凝血功能的炎癥因子，包括腫瘤壞死因子-α（tumor necrosis factor-α，TNF-α）、白細(xì)胞介素（interleukin，IL）-1β、IL-6、IL-8和血管內(nèi)皮生長(zhǎng)因子（vascular endothelial growth factor，VEGF）[24]。另外，腫瘤可引起宿主產(chǎn)生炎癥反應(yīng)，促進(jìn)細(xì)胞因子的釋放。

TNF-α、IL-1β和IL-6可誘導(dǎo)內(nèi)皮細(xì)胞TF的表達(dá)；VEGF可通過轉(zhuǎn)錄因子早期生長(zhǎng)反應(yīng)因子1上調(diào)內(nèi)皮細(xì)胞TF的表達(dá)，從而促進(jìn)凝血[24]。TNF-α也可促進(jìn)腫瘤細(xì)胞釋放EV[25]。TNF-α和IL-1β能上調(diào)PAI-1的表達(dá)[17]。IL-1β是由活化的血小板從儲(chǔ)存在多聚體中的前信使RNA合成的，并可在血小板源性EV中釋放，與其他炎癥細(xì)胞相互作用。血小板本身也可表達(dá)IL-1受體，形成自分泌環(huán)，促進(jìn)對(duì)血小板的激活[26]。IL-8的表達(dá)可被纖維蛋白誘導(dǎo)，并可誘導(dǎo)粒細(xì)胞趨化和NET的形成[27]。由此可見，炎癥因子與TF、EV、PAI-1、NET等因素之間存在密切聯(lián)系，腫瘤患者促進(jìn)血栓形成的機(jī)制較多且相互關(guān)聯(lián)。

5 PDPN

PDPN是一種跨膜糖蛋白，可由腫瘤細(xì)胞產(chǎn)生，當(dāng)宿主血管細(xì)胞產(chǎn)生血栓炎癥時(shí)，會(huì)異常誘導(dǎo)平足蛋白的產(chǎn)生。主要機(jī)制：PDPN可通過c型凝集素樣受體2引起血小板激活和聚集，這一過程也稱為腫瘤細(xì)胞誘導(dǎo)的血小板活化[28]。研究表明，在原發(fā)性腦癌組織和胰腺癌患者血液中測(cè)得內(nèi)容物為PDPN的EV，且包含PDPN的EV表達(dá)活性升高[29]。

狹窄的下腔靜脈壁的PDPN水平升高，與CAT形成有關(guān)[30]。PDPN表達(dá)于鱗狀細(xì)胞癌、胚腫瘤、腦瘤、間皮瘤和急性早幼粒細(xì)胞白血病等腫瘤細(xì)胞中[31-33]。

6 遺傳

有研究表明，CAT形成可能是特異性的，隨疾病的發(fā)展而變化[34]。膠質(zhì)母細(xì)胞瘤患者血栓形成的發(fā)病率較高，而與異檸檬酸脫氫酶1（isocitrate dehydrogenase 1，IDH1）野生型相比，IDH1突變型膠質(zhì)母細(xì)胞瘤與患者靜脈血栓栓塞（venous thromboembolism，VTE）發(fā)生率的降低有關(guān)，突變型IDH1在體外可產(chǎn)生D-2-羥基戊二酸，影響血小板聚集并降低其凝血活性[35]。因此，對(duì)于突變型膠質(zhì)母細(xì)胞瘤患者，不能與其他類型惡性腫瘤采取相同的抗凝策略，應(yīng)根據(jù)患者實(shí)際情況及相關(guān)實(shí)驗(yàn)室指標(biāo)調(diào)整抗凝藥物劑量。Ades等[36]的研究對(duì)172例結(jié)直腸癌患者的臨床資料進(jìn)行了分析，結(jié)果顯示，VTE總發(fā)生率為23.3%。在該隊(duì)列中，鼠類肉瘤病毒癌基因（kirsten rat sarcoma viral oncogene，K-RAS）突變與VTE的發(fā)生率（32.3%）較高呈正相關(guān)，若腫瘤未發(fā)生K-RAS突變，則僅有17.8%的患者發(fā)生VTE。研究顯示，K-RAS、EGFR、HER2、Jak2V617F等多種突變基因均與凝血系統(tǒng)有一定的關(guān)系，且隨著時(shí)間的推移及腫瘤的變化，這些基因?qū)δ到y(tǒng)的觸發(fā)或調(diào)節(jié)的機(jī)制也隨之改變[37]，因此，CAT患者更需要接受個(gè)體化的血栓相關(guān)治療。

7 PAI-1

PAI-1屬于一種絲氨酸蛋白酶，可作為體內(nèi)組織型纖溶酶原激活物和尿激酶型纖溶酶原激活物的主要抑制劑，當(dāng)其活性升高時(shí)，會(huì)抑制內(nèi)源性纖溶系統(tǒng)，從而促進(jìn)血栓形成[38]。研究發(fā)現(xiàn)，血管內(nèi)皮細(xì)胞、肝細(xì)胞、平滑肌細(xì)胞、巨核細(xì)胞、脂肪細(xì)胞等均可產(chǎn)生PAI-1[38]。

研究表明，膠質(zhì)瘤、非小細(xì)胞肺癌、多發(fā)性骨髓瘤及胰腺癌等腫瘤患者的PAI-1水平較高[17]。有些腫瘤患者使用抗VEGF的單克隆抗體藥物（貝伐珠單抗）治療時(shí)，腫瘤組織和血漿中的PAI-1水平會(huì)升高，從而促進(jìn)了CAT形成，但其作用機(jī)制尚待研究[39]。小鼠肺癌模型經(jīng)貝伐珠單抗治療后，腫瘤組織和血漿中的PAI-1水平升高，與腫瘤患者VTE發(fā)生率的升高有關(guān)[39]，提示PAI-1可能在基于抗血管生成治療時(shí)產(chǎn)生的VTE中發(fā)揮更加顯著的促凝血作用。另外，PAI-1基因啟動(dòng)子區(qū)的4G/4G基因型與PAI-1的活性有關(guān)，引起血漿的低纖溶狀態(tài)，從而增加血栓形成風(fēng)險(xiǎn)[40]。因此，PAI-1與CAT形成的關(guān)系機(jī)制尚不明確，可能在基于抗血管生成治療的VTE中發(fā)揮更加顯著的促凝血作用，也與4G/4G基因型有關(guān)。

8 血小板激活劑

血小板在CAT的形成中發(fā)揮著關(guān)鍵性作用。靜息血小板通過GPIb與暴露的vWF結(jié)合，黏附在內(nèi)皮損傷部位并被激活，導(dǎo)致細(xì)胞內(nèi)鈣離子升高，從而腺苷二磷酸（adenosine diphosphate，ADP）、纖維蛋白原、GPIb和血小板糖蛋白IIb/IIIa（platelet glycoprotein IIb/IIIa，GPIIb/IIIa）的形狀發(fā)生改變和脫粒。新釋放的ADP、血栓素A2（thromboxane A2，TXA2）和CD40配體（CD40 ligand，CD40L）驅(qū)動(dòng)血小板進(jìn)一步被激活[17,41]。血小板活化后，通過纖維蛋白原、vWF與GPIIb/IIIa交聯(lián)聚集，形成血栓[42]。

惡性腫瘤細(xì)胞能夠通過分泌血小板活化因子促進(jìn)血栓形成。有研究表明，腫瘤源性ADP、TXA2和CD40L可導(dǎo)致血小板聚集[42]。血小板可與惡性腫瘤細(xì)胞相互作用，增強(qiáng)血小板的激活和聚集。另外，血小板可黏附于惡性腫瘤細(xì)胞表面，抵御宿主免疫細(xì)胞，促進(jìn)惡性腫瘤細(xì)胞的轉(zhuǎn)移，并允許惡性腫瘤細(xì)胞黏附至內(nèi)皮細(xì)胞，于遠(yuǎn)端組織部位外滲[43]。

9 CP

CP是一種半胱氨酸蛋白酶，可以通過直接激活凝血因子X活化凝血酶，不需要凝血因子VII[5]。CP作為一種促凝劑在惡性腫瘤中的作用尚未得到廣泛研究。

10 小結(jié)

CAT形成的危險(xiǎn)因素較多，機(jī)制復(fù)雜，且隨著惡性腫瘤的發(fā)展，其發(fā)生及調(diào)節(jié)機(jī)制亦隨之改變，不同惡性腫瘤患者CAT形成的預(yù)防及治療方案也不同。深入研究CAT形成的機(jī)制，有利于尋找新的思路及靶點(diǎn)，從而能更加有效地減少相關(guān)費(fèi)用，并減輕CAT形成對(duì)患者造成的痛苦，提高患者生活質(zhì)量。